Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

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.     

Über den Geschmacksinn von Calliphoea erythrocephala Meigen und über die Verwertung von Zuckern und Zuckeralkoholen durch diese Fliege

Zusammenfassung Bei Calliphora erythrocephala wurden die Schwellenwerte (Reaktionsschwellen) der oralen und tarsalen Geschmacksorgane für Zucker und Zuckeralkohole bestimmt.Im Verlaufe einer 10tägigen Hungerperiode sinken die Schwellenwerte an beiden Organen ganz wesentlich (bei Tarsen für Maltose um das 700fache).Der Rüssel ist fast für alle Zucker und während der ganzen 10tägigen Hungerperiode ein empfindlicheres Geschmacksorgan als die Tarsen. Nur bei Saccharose, Maltose und Fruktose, für welche die vorige Regel zunächst auch gilt, werden die Tarsen in den letzten Hungertagen noch empfindlicher als der Rüssel.Minnich fand, daß die Tarsenschwellenwerte für Saccharose, Maltose, Glukose und Fruktose bei Calliphora vomitoria während einer Hunger-periode stets schneller fallen als die des Rüssels. Für Calliphora eryihrocephala ist dies gleichfalls zutreffend und gilt auch für weitere Zucker; in einigen Fällen tritt aber das Umgekehrte ein, so z. B. bei Raffinose.Die süßesten Zucker für den Rüssel der Fliege sind nach dem ersten Hungertag Rohrzucker und Malzzucker, nach dem zehnten Tag mit Abstand Malzzucker. Der süßeste Zucker für die Tarsen der Fliege ist stets Rohrzucker. Der Süßungsgrad dieses Zuckers übertrifft bei der Fliege den anderer Zucker weit mehr, als das bei den Bienen der Fall ist.Auf die Zucker Erythrit, Rhamnose und Laktose sprechen die Tarsen selbst im größten Hungerzustand nicht an; auch mit dem Rüssel schmeckt die Fliege diese drei Zucker erst nach einigen Hungertagen. Der Nährwert dieser drei Zucker ist gleich Null.Fliegensüße Zucker sind nicht immer auch gute Nährstoffe.In bezug auf die Verwertung von Arabinose, Xylose und Galaktose verhält sich Calliphora gerade umgekehrt, wie viele andere auf diese Zucker geprüfte Tiere, indem sie die ersten beiden nicht, die letztere aber sehr gut verwertet.Von Bienen und Fliegen gut verwertet werden nur die Zucker: Mannit, Sorbit, a-Methylglucosid, Glukose, Fruktose, Saccharose, Maltose, Trehalose und Melezitose.Fucose, Dulcit und Cellobiose haben trotz deutlichem Süßgeschmack keinen Nährwert für die Fliegen.Die Fliegen schmecken viel mehr Zucker süß als die Bienen; verwertbar aber sind für beide etwa gleich viele.Die geschmackliche Prüfung von Säure, Salz und Bitterstoff zeigte große individuelle Unterschiede.Die Tarsen sind für den vergällenden Geschmack weniger empfindlich als die Mundteile. Für Kochsalz sind die Tarsen ganz unempfindlich.Die Vergällungswerte ändern sich im Hunger nicht.Dissertation der Philosophischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München.     

Das Bakterien/L-Formen-Verhältnis in den aus Mäusen isolierten Proteus-und Salmonella-Stämmen

Schlußfolgerungen und zusammenfassung Aus dem bei einigen Bakterienstämmen durchgeführten Studium des Bakterien/L-Formen-Verhältnisses (B/L-Verhältnis) ging hervor, daß bei einer Bakterienart immer eine gleiche Zahl von Zellen vorhanden ist, die L-Umwandlungen aufweisen. Diese Zahl ist je nach der Art verschieden. Bei zwei Proteus-Stämmen und vier Salmonella-Stämmen und den gleichen aus der Maus isolierten Stämmen war das Bakterienkolonien/L-Kolonien-Verhältnis für beide Proteusstämme sehr niedrig, und zwar für P ₁₈: 16, für Ahmed: 250; dagegen zeigen Salmonellen ein hohes Verhältnis (S. 240: 850000; S. 168: 20 Millionen).Außerdem wurde beobachtet, daß die gleichen Bakterienstämme nach Aufenthalt in der Maus eine höhere Zahl von L-Kolonien erzeugen. Es wird angenommen, daß im tierischen Organismus die widerstandsfähigsten Zellen der Bakterienstämme ausgewählt werden und daß diese Zellen auch die Fähigkeit haben, das Überleben der Art durch den L-Cyclus zu sichern.Vorstand: G. F. De Gaetani     

Die biometrische Bewertung des Univalenten-Verhaltens in konjugationsgestörten Mutanten von Pisum sativum

Zusammenfassung In konjugationsgestörten Mutanten treten im Verlaufe der Meiosis Univalente oder Univalente und Bivalente in wechselnden Häufigkeitsverhältnissen zueinander auf. Ihre räumliche Anordnung im Spindelraum der Metaphase I wurde zytologisch untersucht und die Befunde statistisch ausgewertet. Der überwiegende Teil unseres Materials ließ sich einheitlich durch eine Polya-Verteilung charakterisieren. Für deren Parameter wurden — für jeden Genotyp und für jede Univalentenklasse getrennt —Punkt-und Intervallschätzungen nach der Maximum Likelihood-Methode durchgeführt. Aus der Lage der Schätzwerte konnten wir schließen, daß bei allen untersuchten Mutanten die Wahrscheinlichkeit für die Univalente, sich in der Metaphaseplatte einzuordnen, um so größer wird, je mehr Bivalente in der Zelle vorliegen. Die gegenseitige Beeinflussung der Univalente ist bei unseren Mutanten unterschiedlich. Bei einer geringen Anzahl von Bivalenten erhöht jedes zufällig in der Metaphaseplatte angeordnete Univalent die Wahrscheinlichkeit für die übrigen, sich ebenfalls dort einzuordnen. Ist die Zahl der Bivalente erhöht, so nimmt die gegenseitige Beeinflussung der Univalente in einigen Fällen ab, in anderen Fällen bleibt sie lediglich erhalten.Es wurde zum Schluß versucht, die erarbeiteten Befunde als univalentenbedingte strukturelle und funktioneile Änderungen im Aufbau des Spindelapparates zu erklären.

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Biometrical evaluation of univalent behaviour in meiotic mutants of Pisum sativum

Summary Asynaptic and desynaptic mutants are characterized by the appearance of univalents in the course of meiosis. Their spatial arrangement in the spindle apparatus of metaphase I was cytologically investigated and the findings were statistically analysed. The great majority of our material could be fitted to a Polya-distribution. For the parameters of this distribution, point- and intervalestimations were performed by the maximum likelihood method, separately for each genotype and each univalent class. From the position of the estimates in the different classes, it can be concluded that in all genotypes under consideration a high number of bivalents increases the probability of the remaining univalents being arranged in the metaphase plate. The mutual interference of the univalents themselves differs from genotype to genotype: when the number of bivalents is low, each univalent that happens to be arranged in the metaphase plate raises the probability that the remaining univalents will migrate into the metaphase plate, too. In some cases, the mutual interference of the univalents is reduced when the number of bivalents increases; in other cases this interference is merely maintained. Finally, we tried to interpret the cytological and statistical findings by structural and functional changes of the spindle apparatus brought about by the existence of univalents.

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Angenommen durch H. Stubbe     

Experimentelle Untersuchungen übfr den Geschmackssinn der Reptilien

Zusammenfassung Diese Versuche zeigen also, daß ein Geschmacksvermögen bei den zum Experiment verwandten Tieren für alle vier Qualitäten vorhanden ist. Verglichen mit dem menschlichen Geschmack kann die Geschmacksempfindung als relativ fein bezeichnet werden; jedenfalls ist sie feiner, als wohl bisher angenommen wurde. Ebenso ist die Gefühlsbetonung mit Ausnahm von bitter durchaus dieselbe wie beim Menschen. Auch süßer Geschmack wirkt positiv gefühlsbetonend, eine Erscheinung, für die bislang noch jede Erklärungsmöglichkeit fehlt.Die Reizschwelle für bitteren Geschmack liegt bei den Reptilien höher als beim Menschen. Wahrscheinlich werden Konzentrationen, die beim Menschen eine negative Gefühlsbetonung hervorrufen, gar nicht geschmeckt. Es ist dies eine interessante Parallelerscheinung zu den Versuchen von Rensch an Vögeln, die ebenfalls stark unterempfindlich für bitter sind. Auch hier ist bislang der einzige Erklärungsversuch die Annahme der Gewöhnung, da ja viele als Nahrung aufgenommene Insekten bitter schmecken.Zum Schluß sei auch auf die vollkommene Übereinstimmung der Abwehrbewegungen (Schüttelreflex) nach dem Genuß schlechtschmeckender Stoffe bei Säugetieren, Vögeln Und Reptilien hingewiesen.     

Über die Nerven- und Muskelphysiologie des Pferdeegels Haemopis sanguisuga

Zusammenfassung Bei Haemopis sanguisuga ist die Leitungsgeschwindigkeit im ungedehnten Rückenmuskel 48,6 ± 8,4 cm/sec, sie nimmt bei Dehnung proportional der erreichten Länge zu. Die Leitungsgeschwindigkeit im ungedehnten Nervenstrang ist 18,1 ± 7,5 cm/sec.Die Kontraktion des Rückenmuskels bei einer Einzelerregung steigt in 0,50 ± 0,03 Sek an und fällt in 27 ± 8 Sek. ab.Das absolute Refraktärstadium des Rückenmuskels ist etwa 0,012 Sek.Die Länge der Muskelfasern im Rückenmuskel ist übereinstimmend nach Messungen an Zupfpräparaten und nach elektrischen Reizversuchen mit verschiedenem Elektrodenabstand 5–15 mm am ungedehnten Muskel, die Fasern erstrecken sich somit über 1–3 Dissipimente. Die Chronaxie des Rückenmuskels ist im Mittel 0,068 Sek., die der Bauchganglienkette 0,052 Sek.Die Aktionsströme des Muskels haben eine Anstiegszeit von 0,033 und eine Gesamtdauer von 0,09 Sek.Während die bisher genannten Größen bei den verschiedenen tierischen und pflanzlichen Objekten sehr verschieden sind, ist víelfach das Produkt aus zweien von ihnen recht konstant, wie etwa das aus Leitungsgeschwindigkeit und Dauer des Refraktärstadiums, die Refraktärlänge, und insbesondere das aus Leitungsgeschwindigkeit und Anstiegszeit des Aktionsstromes, die Anstiegslänge. Die Daten von Haemopis fügen sich hier den schon bekannten Gesetzmäßigkeiten gut ein.Theoretische Betrachtungen über die elektrische Erregbarkeit und über die Erregungsleitung machen die Zunahme der Leitungsgeschwindigkeit mit der Dehnung verständlich.Im Bauchmark von Haemopis wurden 6 g Acetylcholin je Gramm Gewebe gefunden, im Rückenmuskel 0,03 g/g. Cholinesterase enthält das Bauchmark etwa 800, der Muskel 500 E nach Hellauer. Das Bauchmark verhält sich damit ähnlich wie cholinerge Teile des Zentralnervensystems der Wirbeltiere.Die pulsierenden Seitengefäße der Egel sind nach Gaskell antagonistisch innerviert, wobei der fördernde Nerv adrenerg ist. Untersuchungen an Herpobdella zeigen, daß der Einfluß von Acetylcholin auf die Gefäße offenbar ein auch zentraler ist, indem wenigstens bei der Verdünnung 1:100000, erst eine Beschleunigung, dann eine Verlangsamung eintritt. Höhere Acetylcholinkonzentrationen, wie 1:5000, verlangsamen nur, wahrscheinlich auch durch eine periphere Wirkung. Durch Atropin 1:5000000 lassen sich alle Acetylcholin Wirkungen, auch die Beschleunigung, beheben, während die Beschleunigung durch Adrenalin erhalten bleibt.Herrn Professor v. Frisch danke ich für die mir gebotene Arbeitsmöglichkeit und für sein Interesse an der Untersuchung, Herrn Professor Umrath für mancherlei Anregungen und für Besprechungen einschlägiger Fragen.     

Rassenmässige Unterschiede bei den Tänzen der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Die Tänze sechs verschiedener Rassen der Honigbiene Apis mellifica L. wurden vergleichend untersucht.Wenn die Futterstelle in der Nähe der Bienenwohnung steht, so führen die Sammelbienen aller untersuchten Rassen Rundtänze aus. Die auf Rundtänze hin ausfliegenden Bienen suchen die Umgebung des Stockes nach allen Seiten hin ab.Wird der Futterplatz schrittweise weiter vom Bienenstock entfernt, so gehen die Bienen zu richtungsweisenden Tänzen über. Die Entfernung des Futterplatzes, bei der diese Grenze erreicht wird, ist für die einzelnen Rassen typisch.Die richtungsweisenden Tänze sind Sicheltänze oder Schwänzeltänze.Bei Krämer-Bienen beobachtet man im allgemeinen keine Sicheltänze. Für die anderen untersuchten Bienen ist der Bereich der Flugstrecken, bei dem Sicheltänze getanzt werden, rassetypisch. Wenn durch Sicheltänze alarmierte Stockbienen ausfliegen, so suchen sie die Futterstelle in der gewiesenen Richtung.Das Auftreten der Schwänzeltänze bei bestimmten Entfernungen ist gleichfalls charakteristisch für die einzelnen Rassen.Die Krainer Bienen gehen vom Rundtanz direkt zum Schwänzeltanz über. An der Grenze zeigen die verhältnismäßig wenigen richtungsweisenden Bögen schon deutliche Schwänzelstrecken.Das Tanztempo (Entfernungsweisung) ist bei den Krainer-Bienen am schnellsten. Es folgen mit verschieden großem Abstand die Deutschen und Punischen, dann die Italiener und Kaukasier Bienen. Die Ägyptischen Bienen tanzen unter gleichen Bedingungen am langsamsten.Diese Unterschiede im angeborenen Tanztempo führen in Mischvölkern zu Mißverständnissen über die Entfernung des Futterplatzes.Die Arbeit wurde durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft ermöglicht und aus Mitteln unterstützt, die Prof. v. Frisch von Seiten der Rockefeller Foundation zur Verfügung standen.     

Wirkung des Wechselstromes auf ein- und mehrzellige Wassertiere (Oscillotaxis,Fixation und Elektrische Betäubung)

Zusammenfassung In Weiterführung früherer Untersuchungen wurde zunächst die Reaktion freibeweglicher Wasserorganismen im Wechselstromfeld untersucht und für die dabei auftretenden besonderen Bewegungen und Einstellungen die früher vorgeschlagene Bezeichnung Oscillotaxis bei-behalten bzw. die Bezeichnung Oscillotropismus auf Reaktionen festsitzender Lebewesen eingeschränkt. Das Bild der Oscillotaxis bei Protozoen ist mannigfaltiger als das der Galvanotaxis und abhängig von der Tierart, der Reizstärke und der Einwirkungsdauer des Wechselstromes; eine Übersicht über die auftretenden Bewegungsformen und Vorschläge für ihre Bezeichnung gibt Tabelle 1. Bei Metazoen ist das Bild wesentlich einförmiger; es wird immer nur transversale Oscillotaxis beobachtet, die jedoch, wie Tabelle 2 zusammenstellt, ortsgebunden oder fortschreitend sein kann. Außer der Oscillotaxis sind bei allen untersuchten Tierarten noch weitere Stadien der Stromeswirkung in Abhängigkeit von der Stromdichte zu unterscheiden und es wird auf die Notwendigkeit einer genauen Definition eines jeden Stadiums und einer genauen Bestimmung der zugehörigen Schwellenstromdichte erneut hingewiesen. Schon bei Protozoen, vor allem aber bei Metazoen konnte auch bei Wechselstromeinwirkung festgestellt werden, daß die genannten Schwellenstromdichten mit Zunahme der Körpergröße abnehmen. Bei Metazoen ist vor allem das Stadium der Fixation bemerkenswert, das nach dem Auftreten der Oscillotaxis bei entsprechend höheren Stromdichten zu beobachten ist und in welchem das Versuchstier unfähig erscheint, Bewegungen auszuführen und seinen Aufenthaltsort zu verlassen. Bei Längsdurchströmung des Zentralnervensystemes tritt die Fixation schon bei kleineren Stromdichten auf als bei Querlage zu den Stromlinien. In eingehender Diskussion wird gezeigt, daß die Fixation nicht auf eine Narkosewirkung des Wechselstromes, vielmehr auf stärkste Erregung des Zentralnervensystems und Auftreten allgemeiner Muskelkrämpfe zurückzuführen ist. Der Unterschied in der Stromdichte für das Auftreten der Fixation je nach der Lage des Zentralnervensystemes zu den Stromlinien muß seine Ursache in einem besonderen Feinbau des Zentralnervensystemes der untersuchten Tiere haben. Der gleiche Schluß ergab sich aus früheren Untersuchungen sowie Angaben in der Literatur bei Durchströmung mit Gleichstrom, die unter bestimmten Umständen zu einer wirklichen Elektronarkose führt.     

Über Gehör und Erschütterungssinn bei Locustiden

Zusammenfassung Die Wirkungen von Luftschall und von Bodenerschütterungen auf die Sinnesorgane in den Vorder-, Mittel- und Hinterbeinen von Locusta und Decticus werden durch Beobachtung der Aktionspotentiale untersucht.Es werden quantitative Methoden ausgearbeitet, die es gestatten, die Größe von Luftschall- und Erschütterungsreizen für den Bereich von 100–10 000 Hz meßbar zu verändern, so daß für den Luftschall die Schwellendrucke (in bar), für die Erschütterungen die Schwellen-amplituden bestimmt werden können.Die Temperaturabhängigkeit der Aktionspotentiale der Crista acustica wird untersucht. Zwischen 20° und 35° C ist die Größe der Aktionspotentiale optimal; das Maximum liegt bei 30° C.Die Entfernung, bis zu der das Männchen im Freien den Gesang des Weibchens hören kann, beträgt für Locusta cantans 38 m, für Conocephalus dorsalis 3 m. Der Stridulationsschall des Männchens wird nur mit dem Tympanalorgan der Vorderbeine wahrgenommen, die tibialen Sinnesorgane der Mittel- und Hinterbeine sprechen auf den Gesang nicht an.Sowohl bei Einwirkungen von Luftschall als auch von Erschütterungen zeigen Vorder-, Mittel- und Hinterbeine von Locusta und Decticus Reaktionen. Die zur Reizung erforderlichen Schwellenwerte werden für die Frequenzen von 100–10000 (bzw. 8000) Hz bestimmt und kurvenmäßig dargestellt.Auf operativem Wege wird versucht, Luftschall- und Erschütterungswahrnehmung bestimmten Sinnesorganen zuzuordnen. Das Organ für die unmittelbare Luftschallwahrnehmung ist die Crista acustica.Das Erschütterungssinnesorgan der Insekten ist das Subgenualorgan.Die Leistungen der Crista acustica werden entscheidend durch die zu ihr in Beziehung tretenden Hilfsapparate (Trommelfelle, Tracheenmembran) bestimmt. Die untere Hörgrenze für das Tympanalorgan der Vorderbeine liegt bei 1000 Hz und einem Schwellendruck des Schalles von 4 bar bei Decticus und 0,3 bar bei Locusta. Mit steigender Frequenz nimmt die Empfindlichkeit rasch zu und liegt bei Locusta für alle Frequenzen über 3000 Hz, bei Decticus über 6000 Hz unter 0,04 bar. Das Optimum liegt im Ultraschallgebiet.Die Mittelbeine haben demgegenüber nur eine geringe Schallempfindlichkeit im Bereich von 3000–7000 Hz; höhere Töne werden nicht wahrgenommen. Die Schwellenschalldrucke liegen in diesem Bereich bei 6 bis 8 bar. Die Schwellenintensitäten für die Mittelbeine verhalten sich zu denen der Vorderbeine in diesem Frequenzbereich wie 10000:1,5.Im optimalen Bereich (oberhalb 10000 Hz) beträgt die Schwellenleistung, die dem Tympanalorgan angeboten werden muß, schätzungsweise höchstens 7 · 10^–10 erg/sec. Sie hat die gleiche Größenordnung wie die Schwellenleistung beim menschlichen Ohr (7.10^–10 erg/sec) in dessen optimalem Hörbereich, von der bekannt ist, daß sie aus physikalischen Gründen nicht kleiner sein kann.Für die Subgenualorgane aller drei Beinpaare werden die Schwellen für sinusförmige Erschütterungen der Unterlage im Bereich von 100 bis 8000 Hz bestimmt. Die Schwingungsweiten an der Schwelle liegen zwischen 4 · 10^–9 und 10^–4 cm.Die absolut kleinste Schwingungsweite, die noch einen Reiz auf das Subgenualorgan ausübt, beträgt 0,36 Å (3,6 · 10^–9 cm; Reizfrequenz 2000 Hz; Mittelbein von Decticus). Demnach sprechen die Subgenualorgane auf Erschütterungen von atomarer Größenordnung an (Durch-messer der ersten Elektronenbahn des H-Atoms: 1,1 Å).Es wird wahrscheinlich gemacht, daß im Bereich von 100–1400 Hz die Beschleunigung die eigentliche Reizgröße für das Subgenualorgan darstellt; ihr Betrag ist in diesem Bereich nahezu konstant. Oberhalb dieser Frequenzen treten andere Erscheinungen auf.Luftschall unter 1000 Hz und von genügender Intensität wird mit den Subgenualorganen wahrgenommen. Jedoch wirken die Luftschwingungen hier nicht unmittelbar als Reiz, sondern durch die Erschütterungen der Unterlage (vielleicht auch des Tieres und der Extremitäten selbst), die sie hervorrufen.Tarsale Sinnesorgane reagieren ebenfalls auf Vibrationen, jedoch sind die erforderlichen Schwellenreize unverhältnismäßig viel größer als beim Subgenualorgan.Die Dornen und Härchen auf den Extremitäten von Locusta und Decticus sind am Hör- und Erschütterungssinn nicht beteiligt. Die beweglich eingelenkten Dornen ergeben bei Ablenkung aus der Ruhelage Aktionspotentiale, wobei nur Bewegung, aber nicht konstante Auslenkung einen Reiz darstellt. Die Härchen sind anscheinend gar nicht innerviert.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über die Temperaturadaptation der Sekretion von Verdauungsfermenten und deren Hitzeresistenz

Zusammenfassung Magensaft von kaltadaptierten Weinbergschnecken zeigt eine höhere proteolytische Aktivität als der von warmadaptierten Tieren. Selbst bei gegenläufigem Hungereinfluß ist eine deutliche Adaptation im Sinne von Typ 3 festzustellen. Der reichlich vorhandene Magensaft eingedeckelter Wintertiere enthält keine eiweißspaltenden Fermente.Die Lipasenaktivität des Verdauungssaftes ist auch bei gedeckelten Wintertieren leicht nachweisbar. Eine Abhängigkeit von der Adaptationstemperatur besteht jedoch nicht.Die Hitzeresistenz der proteolytischen Fermente im Magensaft der Kalttiere ist vermindert. Die Proteasen der Warmtiere zeigen Hitzeaktivierungen, wenn sie Temperaturen von 40–44° C ausgesetzt werden. Eine Aktivitätsverminderung durch rasches wiederholtes Gefrieren der Fermentlösungen konnte nicht beobachtet werden. — Die Hitzeresistenz der Lipasen ist unabhängig von der Anpassungstemperatur.Die proteolytische Aktivität des Verdauungssaftes weiblicher Wollhandkrabben ist bei den warmadaptierten Tieren höher als bei den länger hungernden kaltadaptierten Exemplaren (Hungereffekt ?).Die Sekretion der eiweißspaltenden Fermente bei Karauschen weist eine Adaptation nach Typ 5 auf (ansteigende Werte mit steigender Anpassungstemperatur). Im sauren Bereich findet keine Eiweißspaltung statt.Papierchromatographische Analysen der Spaltprodukte ergeben keinen Anhalt für einen qualitativ unterschiedlichen Verlauf der Proteolyse nach verschiedener Temperaturvorbehandlung.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel, Teil I (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht). Herrn Dozent Dr. F. Bramstedt, Hamburg, danke ich für freundliche Beratung bei der Herstellung von Papierchromatogrammen. Einige Apparate stellte die Deutsche Forschungs gemeinschaft zur Verfügung.     

Über den Schwänzeltanz der Bienen

Zusammenfassung Der Schwänzeltanz der Bienen wird um so langsamer, je weiter das Ziel entfernt ist. Mit Hilfe von Zeitlupenaufnahmen sollte geklärt werden, welches Element des Tanzes die beste Beziehung zur Entfernung zeigt.Die Frequenz der Schwänzelbewegung ist mit etwa 13 Doppelschwänzlern je Sekunde bei verschiedenen Entfernungen konstant, kommt also als Signal für diese nicht in Betracht.Die beste Korrelation zur Entfernung weist die Schwänzelzeit auf (Zeitdauer der Schwänzelbewegung in einem Umlauf). Die gesamte Umlaufzeit ist als Signal für die Entfernung um 14%, die Zahl der Schwänzelbewegungen je Durchlauf um 20% weniger gut als die Schwänzelzeit. Gegen die Bedeutung der Schwänzlerzahl spricht auch, daß den Bienen das Erfassen und Vergleichen von Zahlen nicht zugemutet werden kann. Eine sichere Entscheidung, ob die Schwänzelzeit oder die gesamte Umlaufzeit (der Tanzrhythmus im alten Sinne) als maßgebendes Signal für die Entfernung dient, ist zur Zeit nicht möglich.Die Rücklaufzeit und die Länge der Schwänzelstrecke sind um rund 60–80% schlechter als die Schwänzelzeit und auch aus anderen Gründen als Signal für die Entfernung kaum in Betracht zu ziehen.Die durch die Tänze ausgesandten Bienen fliegen das Ziel mit größerer Genauigkeit an, als nach der Streuung der einzelnen Schwänzelzeiten zu erwarten wäre. Man kann daraus entnehmen, daß sie bei der Verfolgung der Tänze mehrere Einzelwerte mittein.Über die Konzentration der gesammelten Zuckerlösung werden die Stockgenossen durch verfütterte Kostproben und durch die Dauer und Lebhaftigkeit der Tänze, aber nicht durch ein spezielles Element des Schwänzeltanzes unterrichtet.Mit Unterstützung der Rockefeller Foundation und der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Ein Beitrag zur Algenvegetation des Filzmooses bei Tarsdorf (Oberösterreich)

Zusammenfassung Wenn auch bei zwei kurzen Besuchen im Filzmoos (bei Tarsdorf, Oberösterreich) sicher nicht alle dort auftretenden Arten aufgefunden werden konnten, so scheint doch der Allgemeincharakter der Algenvegetation, besonders was den noch ziemlich unter natürlichen Verhältnissen stehenden Hochmooranteil betrifft, erfaßt zu sein.In denRhynchospora- undSphagnum-cuspidatum-Schlenken lebt eine Algenvegetation, wie sie für Hochmoore charakteristisch ist und von ähnlichen alpinen, voralpinen und schwedischen Mooren bekannt ist.Die Algenflora der Torfstiche und Gräben zeigt das für gestörte Standorte typische Dominieren einiger weniger Arten, nämlich einerseits vonCylindrocystis Brebissonii undZygogonium, anderseits vonCryptomonas-Arten undSynura sphagnicola.Als Besonderheit des Filzmooses und als Neufund für Österreich sei das Vorkommen vonDiscocytis saturnus, einer Oocystacee, und einerScotiella nivalis nahestehenden Alge erwähnt.Abschließend kann gesagt werden, daß trotz menschlicher Eingriffe die Eutrophierung der gestörten Standorte im Filzmoos äußerst gering ist.     

Ricerche sulle cause che determinano la ciclopia degli anfibi

Zusammenfassung Durch die Wirkung von Na₂SO₄, NaCl, MgCl₂, Na-Tartrat, Äthylalkohol, Na-Monojodacetat (nur auf Axolotl) und Floridzin auf Embryonen vonRana esculenta undAmblystoma tigrinum, wurden Mißbildungen der cyclopischen Reihe erzeugt (Embryonen mit konvergierenden Nasenlöchern, mit unpaarer Nasenhöhle, mit Augenkonvergenz, mit Cyclopie und mit Anophthalmus), welche mit den durch Behandlung mit LiCl erzeugten Mißbildungen vergleichbar sind.Ohne entsprechende Wirkung blieben: dl Glycerinaldehyd (sowohl in alter als auch in neuhergestellter Lösung), NaF, NH₄F, Na-Monojodacetat (beim Frosch), Na-Citrat und KCN.Jener Abschnitt des Kohlehydratenstoffwechsels, der von NaF, Na-Monojodacetat und dl Glycerinaldehyd verhindert wird, ist deshalb nicht verantwortlich für die normale Bildung des Kopfes. Dabei ist zu bemerken daß die alten Lösungen von dl Glycerinaldehyd den besonderen Kohlehydratenstoffwechsel verhindern, dervon Needham und seinen Mit-arbeitern für den Embryo beschrieben wurde.Die geringe Fähigkeit des Floridzins, Mißbildungen der cyclopischen Reihe, zu erzeugen, führt ebenfalls zu dem Schluß, daß bei der Bestimmung der Cyclopie eine vom LiCl erzeugte Inhibition des Kohlehydratenstoffwechsels keine Rolle spielt.Die Wirkungsintensität der als Chloride gebrauchten Kationen stimmt vollständig mit der ReiheHofmeisters überein; dieselbe Übereinstimmung beobachtet man für die als Na-Salze gebrauchten Anionen. Man kann deshalb den Schluß ziehen, daß die erste Ursache der LiCl-Wirkung bei der Cyclopieerzeugung ein Niederschlag der Kolloiden ist, der die Zellen weniger beweglich macht, so daß Störungen bei der Unteranlagerung eintreten.Das Floridzin bestimmt eine Inhibition während der Entwicklung der Linse.     

Zum Ertragsgesetz bei Aspergillus niger

Zusammenfassung A. Einleitend wird kritisch zu den Grundsätzen der bisherigen Untersuchungsverfahren des Ertragsgesetzes Stellung genommen; insbesondere geht daraus hervor, daß das Ausprobieren von analytischen Funktionen für eine mathematisch-physiologische Ertragsgesetztheorie ohne Bedeutung ist und nicht als mathematische Behandlung des Ertragsgesetzes angesehen werden darf.B. I. Es wird an Hand experimenteller Ergebnisse gezeigt daß eine für die Ertragskurve charakteristische Größe, nämlich die Anstiegstangente, bei Aspergillus niger für Stickstoff weitgehend unabhängig von der Phosphorsäuregabe, ist, und daß auch die reziproke Beziehung zu bestehen scheint. Die Versuche zeigen ferner, daß die Stickstoffertragskurve bei hohen Phosphorsäuregaben einen Wendepunkt ganz zu Beginn des aufsteigenden Astes hat.B. II. Es wird für den gleichen Organismus gezeigt, daß die Abszissenlage des Maximums der Stickstoffertragskuve mit der Phosphorsäuregabe veränderlich ist in der Weise, daß diese Abszisse zunächst mit steigender Phosphorsäuregabe wächst (Rechtläufigkeit der Maximum-verschliebung), später wieder abnimmt (Rückläufigkeit). Hieran anschließende theoretische Erörterungen legen es nahe, dieses Verhalten als Wettstreit zwischen der Nährstoffkonzentration und der sogenannten Minimumfaktor-Eigenschaft der veränderlichen Nährstoffgabe zu deuten. Das Verhalten der Anstiegstangente ist bei diesen Erörterungen mit verwertet.B. III. Es werden Häufigkeitsverteilungskurven der Einzelgewichte von je 100 unter gleichen Bedingungen gewachsener Aspergillus-Mycelien nach verschiedener Wachstumszeit vorgeführt, nach denen es sich empfiehlt, die Fehlerausgleichsrechnung auf biologische Fragen nur formal und mit äußerster Vorsicht anzuwenden.     

Vergleichende karyologische untersuchungen an antipoden

Zusammenfassung Es wurden je 3 Vertreter der Ranunculaceen, Papaveraceen und Kompositen in Hinblick auf ihren Antipodialapparat genau untersucht, wobei der Kernstruktur spezielles Augenmerk galt.Die Kerne in den Antipoden von Eranthis hiemalis, Helleborus niger, Corydalis cava, Corydalis nobilis, Dicentra spectabilis, Kleinia ficoides und Othonna crassifolia machen — nach Fertigstellung des haploiden Embroysackes — eine Periode des endomitotischen Wachstums durch. Die Antipoden von Anemone hepatica werden infolge von Restitutionskernbildung polyploid, bei Eupatorium glabratum bleiben die an Zahl vermehrten Kerne haploid. Durch — zum Teil nur stichprobenartige — Kernvolumenbestimmungen läßt sich für Eranthis 64-Ploidie, für Helleborus Oktoploidie, für Kleinia 64-Ploidie, für Othonna 16-Ploidie und für Anemone 32-Ploidie der Kerne in den Antipoden feststellen, wobei eine Antipodenzelle bei Eranthis stets zwei, bei den übrigen Arten nur einen endopolyploiden Kern enthält; bei Anemone ist die aus dem Volumen der Teilkerne errechnete Gesamtpolyploidie angegeben.Neben einer mit dem Bau endopolyploider Kerne aus anderen Geweben übereinstimmenden annähernd homogenen, chromatischen Struktur findet sich in der Mehrzahl der endopolyploiden Kerne von Eranthis und Helleborus noch eine weitere, die ebenfalls einen Ruhekernzustand verkörpert: die Chromosomen sind mehr minder spiralisiert und zu lockeren Bündeln vereinigt; diese können bei Eranthis deutliche Reliktspiralen bilden oder aber auch mehr gestreckt sein und lassen dann an einzelnen solchen Stellen einen Querscheibenbau nach dem Muster der Riesenchromosomen der Dipteren erkennen.Bei Corydalis cava finden sich — entsprechend der haploiden Chromosomenzahl — acht, meist lockere, heterochromatische Endochromozentren, von denen das Euchromatin in deutlich fädiger Form ausstrahlt, wobei stets 2 Fäden eine Lagebeziehung aufweisen. — Bei Corydalis nobilis sind im weitaus häufigsten Fall acht (n=8) abgegrenzte Bündel aus endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen vorhanden. Selten findet sich ein anderer Bautypus: von einem Zentrum aus sehr locker gebautem Heterochromatin strahlen merklich spiralisierte Tochterchromosomen radiär aus.Bei Dicentra sind in den endopolyploiden Kernen ausschließlich acht (n=8) deutlich abgegrenzte, riesenchromosomen-ähnliche Bündel aus Tochterchromosomen mit proximalem Heterochromatin aufzufinden.An Hand der Strukturanalyse an Kernen von verschiedenem Typus wird auf die Zusammenhänge zwischen Spiralisierung und Hervortreten des Heterochromatins verwiesen: je deutlicher die Chromosomen spiralisiert sind, desto weniger eng ist der Zusammenhalt der endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen. In Kernen mit deutlich spiralisierten Chromosomen tritt das Heterochromatin weniger hervor als in solchen mit undeutlich (wahrscheinlich eng) spiralisierten Chromosomen.Der für die Endomitose charakteristische Strukturwechsel konnte in einzelnen Kernen bei Eranthis, Helleborus und Corydalis cava aufgefunden werden.Regelmäßiges Auftreten von Restitutionskernbildung wird für die Antipoden von Anemone hepatica und A. pulsatilla festgestellt. Brückenbildungen, Spindelverschmelzungen und Vereinigung zwischen Telophasegruppen verschiedener Teilungsfiguren führen anfangs zu einer Reihe serial liegender, untereinander verbundener Teilkerne, sowie zur Bildung zweier größerer Teilkerne oder eines mittleren, größeren, der von kleineren flankiert ist; später kommen häufig unförmige, aus verschieden großen Teilstücken zusammengesetzte Kerne zustande. Volumenbestimmungen an den Teilkernen ergeben, daß das Volumen meist ein Vielfaches des haploiden Wertes beträgt, so daß man annehmen muß, daß die Aufteilung der Chromosomensätze einigermaßen regelmäßig erfolgt.Bei Kleinia ficoides (stichprobenartig wurde auch Kl. spinulosa und glaucophylla untersucht) und bei Othonna crassifolia treten im Laufe des endomitotischen Wachstums in den Ruhekernen keine bemerkenswerten Strukturen auf. Bei Kleinia ficoides wird meist die ursprüngliche Anzahl von drei hintereinanderliegenden Antipoden bis zu acht vermehrt. Es wurde eine spontane oktoploide Mitose aufgefunden.Für Kleinia ficoides wird als diploide Chromosomenzahl 2n 100 angegeben.Bei Eupatorium glabratum wird im haploiden Embryosack stets eine chalazale, einkernige und darüber eine zweikernige Antipodenzelle abgegrenzt. Endomitotische Polyploidisierung fehlt, doch wird die chalazale Antipode gewöhnlich zweikernig, die darüberliegende vier(selten acht)kernig.Zwischen Restitutionskernbildung und Endopolyploidie in den Kernen der Antipoden und der systematischen Gliederung der Ranunculaceen ergeben sich keine systematischen Beziehungen.     

Über neuseeländische austernperlen

Zusammenfassung Die beiden untersuchten neuseeländischen Perlen zeigten in ihrem Aufbau einen vielfachen Wechsel von organischen (Conchin-) und kalkigen Lamellen, so wie es Amirthalingam für die Perlen europäischer Austern beschrieben hat. Jedoch mu darauf hingewiesen werden, daß ein solches Verhalten keineswegs allen (europäischen) Austernperlen zukommt; vielmehr finden sich auch solche, bei denen die Perle sich im wesentlichen nur aus kalkigen Schichten aufbaut. Es scheinen also dieselben Verhältnisse obzuwalten, wie man sie auch für die Perlen anderer Muscheln (etwa von Margaritana) kennt: Teils finden sich solche, die in der Hauptsache nur aus einer Schalensubstanz bestehen, teils solche, die sich aus verschiedenen Schalenstoffen aufbauen. Charakteristisch für Austernperlen ist aber die Beschaffenheit der kalkigen Lagen (Aufbau aus Schüppchen mit tangential zur Oberfläche der Perle gelagerter Fläche), die in allen Punkten mit der weißen Schalensubstanz (Calcitostracum) der Auster übereinstimmen. In der Regel ist dieser Aufbau schon bei Untersuchung der Oberfläche der Perlen in toto zu erkennen, so daß in solchen Fällen wenigstens das Objekt zur Diagnose nicht für Schliffherstellung geopfert zu werden braucht. Doch sei betont, daß auch prismenähnliche Substanz sich am Aufbau von Austernperlen beteiligen kann, zum Teil als Perlenkern. Es finden sich aber auch Perlenkerne aus Conchin.     

Vergleichende Untersuchungen an haploiden und durch Colchicineinwirkung diploid gewordenen Stämmen vonOedogonium cardiacum

Zusammenfassung Durch die Behandlung gut teilungsfähiger Fäden vonOedogonium cardiacum mit einer 1%igen Colchicinlösung während 36 Stunden läßt sich Polyploidie auslösen.Die Bestimmung des Zuwachses von je 65 fünfzelligen haploiden und diploiden Keimlingen nach 1, 2 und 3 Wochen ergibt für haploide und diploide Zellen eine weitgehend übereinstimmende Vermehrungsrate.Die haploiden Keimlinge reagieren auf eine leichte Veränderung der Außenbedingungen im Zuge der Überimpfung mit einer höheren Absterberate als die diploiden (31 gegenüber 9).Die Bestimmung der Zellzahl von 500 beliebigen Keimlingen aus Massenkulturen in Abständen von 10, 20 und 30 Tagen nach dem Überimpfen ergibt nach den ersten beiden Zeiträumen eine höhere Zahl für die haploiden, nach 30 Tagen aber eine merkbar höhere für die diploiden Keimlinge. Dabei ist nach 10 und 20 Tagen der Anteil Einzelliger bei den diploiden Keimlingen viel höher als bei den haploiden; ob dies auf verzögerter oder wiederholter Schwärmerbildung beruht oder an einem Keimverzug liegt, ist fraglich. Jedenfalls wird das anfängliche Nachhinken der diploiden Keimlinge nach 20–30 Tagen völlig ausgeglichen.Im Konkurrenzversuch erweist sich unter den gegebenen Kulturbedingungen die diploide der haploiden Sippe hinsichtlich der Vermehrungsrate überlegen; denn bei Beimpfung der Kulturgefäße mit je zehn haploiden und zehn diploiden 40zelligen Fäden (vier Parallelversuche) finden sich in 35 Tage nachher entnommenen Proben ungefähr 2/3 diploide und 1/3 haploide Zellen.Die Mittelwerte des Zellvolumens von haploiden und diploiden Keimlingen verhalten sich wie 14,6, die des Kernvolumens wie 14,0.Die Anzahl der Pyrenoide ist bei den diploiden Zellen erhöht (100 haploide Zellen enthielten 306, 100 diploide 584 Pyrenoide), das einzelne Pyrenoid ist etwas vergrößert.Hinsichtlich der Breite der Chromatophorenlamellen ergeben sich zwischen haploiden und diploiden Zellen keine wesentlichen Unterschiede.Die Chromosomenzahl vonOedogonium cardiacum beträgt n=19. Im haploiden Satz liegen drei verschiedene, charakteristisch gestaltete SAT-Chromosomen vor.Mit Hilfe der Colchicin-Behandlung lassen sich auch tetraploide Zellen und kurze Fadenstücke erzielen, doch zeigt sich bei diesen eine verminderte Vitalität.     

Its Calcium ein für Mikroorganismen notwendiges Element?

Zusammenfassung Die Wirkung von Calcium, abgesehen von seiner Neutralisations-wirkung, auf Mikroorganismen (drei Bakterien, ein Actinomycet, zwölf Pilze) ist sehr verschieden. Während unter anderem Aspergillus niger, in Übereinstimmung mit den meisten früheren Untersuchungen, normalerweise überhaupt keine Reaktion auf Ca zeigt, ist diese vornehmlich bei den untersuchten Arten von Rhizopus, Penicillium, Fusarium, Cucurbitaria, ferner bei B. mycoides und B. pyocyaneus relativ groß.Diese Wirkung ist bei den vorliegenden Versuchen der von höheren Pflanzen gut bekannte Antagonismus dem Magnesium gegenüber. Calcium kann dabei durch Strontium, selbst durch Tannin ersetzt werden. Auch Aspergillus niger kann durch sehr hohe Magnesiu mgaben zur Reaktion auf Calcium gezwungen werden.Generell notwendig ist Calcium für Mikroorganismen nicht, da z. B. Aspergillus niger völlig normal wächst, ohne eine analytisch nachweisbare Spur von Ca zu enthalten. Aber ökologisch und individual-physiologisch dürfte dem Ca für die Mikroorganismen eine große Bedeutung zukommen, nicht nur hinsichtlich seiner Neutralisations-wirkung