The formation of the mesoderm in urodelean amphibians

Summary Experiments are described in which in early to late blastulae ofAmbystoma mexicanum (stages 7–8/9 Harrison) the animal, ectodermal half (zones I.II) was combined with the vegetative, endodermal yolk mass (zone IV) in various orientations, viz. in random orientation or with the dorso-ventral axes of the two components in identical, opposite or perpendicular orientation (0°, 180°, or 90° translocation respectively). The results demonstrate unequivocally that the dorso-ventral polarity of the induced mesoderm, and thus of the embryo, depends exclusively upon the inherent dorso-ventral polarity of the endoderm, whereas the grey crescent, a considerable part of which is located in the animal, ectodermal half, plays no causal role whatsoever.The results also show that the dorso-ventral polarity is inherent in the entire endodermal mass, but that the subsequent regional differentiation of the endoderm depends upon stimulating influences emanating from the surrounding mesoderm, the later nutritive yolk representing that part of the endoderm which normally does not come under the influence of the mesoderm, and therefore fails to receive the necessary stimulus for further differentiation.On the basis of these findings Schultze's Umkehrexperiment as studied byPenners andSchleip, Penners, andPasteels are reinterpreted, whileDalcq andPasteels' general developmental theory as well asCurtis' cortical grafting experiments are critically discussed.

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Zusammenfassung Es werden Experimente beschrieben, in denen in frühen bis späten Blastulae vonAmbystoma mexicanum (Stadien 7–8/9 Harrison) die animale, ektodermale Hälfte (Zonen I.II) mit der vegetativen, entodermalen Dottermasse (Zone IV) kombiniert wurde, und zwar in verschiedener Orientierung, d. h. in willkürlicher Orientierung oder mit den Dorsoventralachsen der beiden Komponenten identisch, entgegengesetzt oder senkrecht zueinander orientiert (0°, bzw. 180° oder 90° transloziert). Die Ergebnisse zeigen eindeutig, daß die Dorsoventralpolarität des induzierten Mesoderms, und damit die des Embryos, ausschließlich von der inhärenten Dorsoventralpolarität des Entoderms bestimmt wird, während der graue Halbmond, der zu einem beträchtlichen Teil in der animalen, ektodermalen Hälfte liegt, überhaupt keine kausale Rolle spielt.Außerdem zeigen die Ergebnisse, daß die Dorsoventralpolarität der ganzen Entodermmasse inhärent ist, daß aber die spätere regionale Differenzierung des Entoderms von stimulierenden Einflüssen seitens des umgebenden Mesoderms abhängig ist; der spätere Nährdotter ist derjenige Teil des Entoderms der normalerweise außerhalb des Wirkungsbereiches des Mesoderms liegt, und infolgedessen den für seine weitere Differenzierung benötigten Reiz nicht erhält.Angesichts dieser Befunde wird das Schultzesche Umkehrexperiment, welches vonPenners undSchleip, Penners, undPasteels näher untersucht worden ist, neu interpretiert, während die allgemeine Entwicklungstheorie vonDalcq u.Pasteels sowie die Cortextransplantationen vonCurtis kritisch diskutiert werden.

     

über die Natur der Hechtschen FÄden bei der Plasmolyse von Epidermiszellen der BlÄtter des SeegrasesZostera marina L.

Zusammenfassung Bei der Plasmolyse der Epidermiszellen des SeegrasesZostera marina L. löst sich der Protoplast nicht von der Zellwand. Der Volumenverlust der Zentralvakuole ist dabei grö\er als der Volumenverlust der Zelle, woraus eine Volumenzunahme, d. h. ein Quellen des Protoplasten, resultiert.Es quillt hauptsÄchlich eine Äu\ere Schicht des Cytoplasmas, die beim Beginn der Plasmolyse sichtbar wird und sich im weiteren Verlauf der Dinge wie ein vom inneren Protoplasten scharf abgegrenztes Zellorganell verhÄlt. In einem weiteren Stadium der Plasmolyse vakuolisiert dieses plastidenfreie Au\enplasma, und es bilden sich in ihm PlasmastrÄnge, die last immer vom plastidenhaltigen Innenplasma radial gegen die Zellwand gerichtet sind. Diese fÄdigen Strukturen im verquollenen und vakuolisierten Au\enplasma sind von den Hechtschen FÄden nicht zu unterscheiden.Bei der Deplasmolyse setzt zunÄchst ein erneutes Vakuolisieren in dem Teil des Au\enplasmas ein, der den Belag der Zellwand bildet; im weiteren Verlauf der Deplasmolyse geht die Vakuolisierung und die Quellung des Au\enplasnms zurück und das Zellorganell ist nicht mehr als selbstÄndige Struktur wahrzunehmen.Ob das Quellen und Vakuolisieren des Au\enplasmas einer Konkavoder einer Konvexplasmolyse Ähnlich wird, ist von der Art des verwendeten Plasmolytikums abhÄngig.Es kann noch nichts darüber ausgesagt werden, ob das plastidenfreie Au\enplasma ein verquollenes vielschichtiges Plasmalemma ist oder ob auch Elemente des Mesoplasmas beteiligt sind.     

Mikrospektralphotometrische Untersuchungen mit dem UMSP I (C. Zeiss) an Oberepidermen der SchuppenblÄtter vonAllium cepa nach NeutralrotfÄrbung

Zusammenfassung Von Einzelzellen der Oberepidermen der SchuppenblÄtter vonAllium cepa mit einer MosaikfÄrbung nach Neutralrotbehandlung werden mit Hilfe des Universal-Mikrospektralphotometers (UMSP I) von C. Zeiss, Oberkochen, Absorptionsspektren sowohl vom Zellsaft als auch von der Zellwand und dem Plasma aufgenommen.Die Spektren bestÄtigen, da\ die verschiedenen Farbtöne des Zellsaftes von zinnoberrot bis violettrot nicht auf einer unterschiedlichen AziditÄt, sondern auf einem verschieden hohen Flavonolgehalt beruhen. Es handelt sich um einen Metachromasieeffekt, der von der positiven bis zur extrem negativen Metachromasie reicht. Aus dem Farbton des gespeicherten Neutralrotes dürfen also keine Rückschlüsse auf pH-Werte gezogen werden.Das Absorptionsmaximum eines mit Neutralrot gefÄrbten flavonolfreien (leeren) Zellsaftes liegt bei 488 nm (=Dimeren-Bande). Mit zunehmendem Flavonolgehalt wandert das Maximum zum lÄngerwelligen Bereich und erreicht bei einer bestimmten Flavonolkonzentration (voller Zellsaft) 560 nm (= Verbindungs-Bande).Das Absorptionsmaximum der mit Neutralrot gefÄrbten, nicht inkrustierten Zellwand liegt bei 488 nm. Die ZellwandfÄrbung ist demnach auf die Adsorption assoziierter Farbkationen zurückzuführen.Das im Hellfeld farblose, aber im UV fluorescierende Plasma gibt in seinem Absorptionsspektrum keine Anhaltspunkte für Rückschlüsse auf den Zustand des im lebenden Plasma wahrscheinlich nur in sehr geringer Konzentration vorhandenen Neutralrotes.Wir danken Herrn Hermann Becker für die Umzeichnung der Kurven und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die uns gewÄhrten Mittel, die die Untersuchungen erst ermöglichten.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Ernährungsorganellen von Paramecium

Zusammenfassung Der Cytopharynx von Paramecium aurelia wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Aus Befunden und den aus zahlreichen Veröffentlichungen erhobenen lichtmikroskopischen Beobachtungen ließen sich Rückschlüsse auf den Vorgang des Einstrudeins der Nahrungspartikel und die Funktion der Schlundfasern bei der Bildung und Abschnürung der Empfangsvakuole ziehen. Beim Einstrudeln der Nahrungspartikel aus einem durch die Mundfeldbewimperung hervorgerufenen Zirkulationsstrom gelangen die peripher erfaßten Partikel durch die Mundöffnung, die durch Falten der Vestibulum- und Pharynxpellikula gebildet wird, in den Pharynx. Durch die Mundverengung wird sowohl ein Abfiltrieren zu großer Partikel als auch eine Reusenwirkung der in den Pharynx gelangten Nahrungspartikel bewirkt. Die in den Pharynx aufgenommenen Partikel werden von dem Peniculus und der Vierermembran zum Ösophagus befördert, wobei der Peniculus als hauptsächlichstes Schluckorganell angesehen werden muß. Zahlreiche Mikrovilli an den Cilien verhindern ein Zurückströmen der Partikel. Am Endabschnitt des Pharynx inserieren in Rippen die Schiundfasern, die röhrenförmige und in flachen Bändern angeordnete Fibrillen darstellen, denen Kontraktilität zugeschrieben wird. Sie führen am Ösophagus entlang caudalwärts und enden anscheinend blind im Cytoplasma. Im erschlafften Zustand ermöglichen sie eine Dehnung des Ösophagus, an dessen Endabschnitt die Empfangsvakuole gebildet wird. Nach maximaler Anschwellung der Empfangsvakuole erfolgt eine Kontraktion der Schlundfasern, die als Kontraktionswelle von der Ansatzstelle der Fibrillen aus caudalwärts fortschreitet, dabei den Ösophagus verengt, die Empfangsvakuole abschnürt und nach hinten wegbewegt. Am Pharynx gelegene hochgradige Fibrillenkomplexe werden als das von Gelei (1934) beschriebene Neuromotorium gedeutet. Lichtmikroskopische Befunde verschiedener Autoren über eine unterschiedliche Beschaffenheit der Wände (Membranen) in den einzelnen Cytopharynxabschnitten konnten elektronenmikroskopisch nicht bestätigt werden. Eine Klärung der funktionellen Bedeutung von schlauchförmigen Strukturen, die im Endabschnitt des Pharynx an den Rippen in den Pharynx einmünden, steht noch aus.     

Frostbite and the significance of a temperature-sensation scale in field and laboratory conditions

The literature indicates that rapid thawing in water between 42 and 45C provides the best prognosis for frostbitten limbs.A temperature:sensation scale for the normal hand was derived and tested in laboratory and field conditions. The scale permitted the preparation of water suitable for frostbite treatment by the majority of subjects without access to a thermometer. The maximum observed inaccuracy was 1.2C outside the preferred range but was well withing the safe range for treatment.

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Zusammenfassung Die beste Prognose zur Behandlung von Erfrierungen bietet nach den Erfahrungen in der Literatur das schnelle Auftauen von erfrorenen Gliedern bei Wassertemperaturen von 42–45C. Für die gesunde Hand wurde eine Temperatur-Wahrnehmungsskala aufgestellt und unter verschiedenen Bedingungen im Laboratorium und im Freien geprüft. Ohne Zugang zu einem Thermometer gestattete die Skala in der Mehrzahl der FÄlle die ErwÄrmung von Wasser auf Temperaturen, die für die Behandlung von Erfrierungen geeignet sind. Die grösste Ungenauigkeit zwischen SchÄtzwert und Thermometerwert war 1.2C ausserhalb des gewünschten aber noch innerhalb des für die Behandlung zulÄssigen Bereiches.

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Résumé D'après les indications de plusieurs auteurs, le meilleur traitement de membres gelés consiste à les dégeler dans de l'eau à une temperature entre 42 et 45C. Une échelle température-sensation pour la main normale a été mise au point et vérifiée au laboratoire ainsi qu'en plain air.Cette méthode a permis la préparation d'eau en vue d'un traitement de gelures sans faire usage d'un thermomètre dans la plupart des cas. L'erreur maximum observée était de 1,2 C sans que les limites de l'intervalle propice à un traitement ne soient jamais dépassées.

     

Der eilegeapparat der odonaten

Zusammenfassung Der Eilegeapparat mit drei Paar Gonapophysen wind als der ursprünglichste angesehen und vollständiger Eilegeapparat genannt; alle Typen mit weniger als drei Gonapophysenpaaren sind von ihm durch Rudimentation abzuleiten und werden als unvollständiger Eilegeapparat zusammengefaßt.Am vollstandigen Eilegeapparat sind seine Teile durch Gelenke und Muskeln beweglich, am unvollstandigen sind sie starr ; Gelenke und Legemuskeln fehlen. Die fur die Eiablage wichtigen Gelenke und Muskeln werden beschrieben.Die Entwicklung des vollstandigen Eilegeapparates erfolgt bei der Larve in der Reihenfolge, daß zuerst die Gon. laterales, hierauf die mediales und zuletzt die anteriores ausgebildet werden. Die Rudimentation des unvollstandigen geschieht in der gleichen Reihenfolge, indem zuerst die Gon. laterales und als letzte die anteriores zurück-gebildet worden.Die Eiablage erfolgt beim vollstandigen Eilegeapparat primär exophytisch durch Ablage auf dem Boden oder endophytisch durch Einstechen in Pflanzengewebe, beim unvollstandigen Eilegeapparat exophytisch durch Ablage in das Wasser.Es wind angenommen, daß die primär exophytische Ablageart die ursprünglichste ist und alle anderen von ihr abzuleiten sind.Die endophytische Ablage entwickelt an den Gonapophysen verschiedene Anpassungen, die exophytische führt zu ihrer Rudimentation.Anpassungen an die endophytische Ablage sind Verkürzung der Gonapophysen, Entwicklung eines Tastapparates (Styli), eines Schneide-apparate (Gon. mediales), einer Legeröhre (Gon. anteriores) und einer Stützkante an den Gon. laterales, Ablage in Gonaphysenstellung, oder am 10. Sternit, Ablage in Sternitstellung.Ablage in Gonapophysenstellung beansprucht die Gon. laterales und führt bei Ablage in ein Substrat von zunehmender Härte - sie erfolgt in extremen Fallen in Baumstämme — zu verschiedenen Modifikationen ; Ablage in Sternitstellung läßt die Gon. laterales unbeansprucht und könnte bei Ablage in ein Substrat von abnehmender Härte — sie erfolgt in extremen Fallen in Schlamm — zu Rudimentation der Gon. laterales und exophytischer Ablage in das Wasser überleiten.Der unvollständige Eilegeapparat zeigt eine große Formenmannigfaltigkeit, die sich aber auf zwei Grundtypen, einem mit zwei Paar Gonapophysen — es fehlen die Gon. laterales — und einem mit einem Gonapophysenpaar, der Scheidenklappe, einem Rudiment der Gon. anteriores, zurückführen lassen.Der Zweigonapophysentypus ist bei verschiedenen Gruppen erhalten; bei den Cordulegasterinae ist er morphologisch einheitlich, was einen Stillstand des Rudimentationsprozesses andeutet, und an eine bestimmte Eiablageart angepaßt; bei den anderen Gruppen ist er morphologisch sehr verschieden, wobei es sich wohl um verschiedene Rudimentationsstufen handelt, und fur die Eiablage funktionslos geworden.Der Scheidenklappentypus findet sich bei den Gomphidae, Corduliidae und Libellulidae. Ursprünglichere Formen zeigen längere, höher entwickelte, kürzere Scheidenklappen. Bei vielen Arten ist die Scheidenk1appe restlos rudimentiert. Ihre Rolle für die Eiablage ist fraglich, vielleicht nur sinnesphysiologischer Art. Mechanisch zu deutende Formen (Spitzhammerbildung) kommen vor und sind gelegentlich mit Eiablage auf dem Boden verbunden, was als Anklänge an eine primär exophytische Ablage gedeutet wird.Bei den Libellulidae werden vereinzelt sekundäre Apparate aus neuen Elementen entwickelt.Die Eizahl ist bei Formen mit vollständigem Eilegeapparat höher als bei Formen mit ,unvollständigem und bei den Corduliidae und Libellulidae am höchsten.Die morphologische Vielfalt der Eilegeapparate ist das Ergebnis von zwei Verhaltensänderungen, dem Üborgang der Imagines zu einer Ablage durch Einstechen in Pflanzengewebe und dem Übergang der Larven zum Leben im Wasser. Diese Änderungen wurden von den einzelnen Gruppen auf verschiedene Weise und in verschiedenem Ausmaße vollzogen und ließen eine Unzahl von morphologischen Typen entstehen.Das Bestreben, die Eier möglichst nahe dem Wasser abzulegen, führte jene Gruppen, die nicht oder nicht zu weit an die Ablage in Pflanzengewebe angepaßt waren, zur Ablage in das Wasser. Diese Ab lageart führte zur Rudimentation der Gonapophysen und ließ möglicherweise neue, der neuen Ablageart angepaßte Apparate entstehen.Die Rudimentation der Gonapophysen ermöglichte eine Erhöhung der Eizahl und führte these Gruppen zur Besiedlung von neuen Lebensräumen und damit zu ihrer heute dominierenden Stellung innerhalb der Ordnung.     

Die Hypokotylfarbe als Markierungsfaktor von Genomstufen der Zuckerrübe

Zusammenfassung In zunehmendem Maße werden anisoploideBeta-Rübensorten angebaut, deren zytologische Kontrolle zwecks Feststellung der Genomstufenprozentanteile recht arbeitszeitaufwendig ist. Übereinstimmend mit polnischen Autoren wurde festgestellt, daß die Hypokotylfarbe ein geeigneter Markierungsfaktor für die einzelnen Genomstufen darstellt. Kreuzt man tetraploide Pflanzen, die ein grünes Hypokotyl besitzen, mit diploiden Pflanzen, die ein rosa Hypokotyl aufweisen, so erhält man von dem tetraploiden Partner tetraploide grüne und triploide hellbraune, von dem diploiden Partner diploide rosa und triploide hellbraune Nachkommenschaften. Die in bezug auf die Hypokotylfarbe heterozygoten Pflanzen kann man demnach von den homozygot grünen und homozygot rosa Individuen unterscheiden. Die Kreuzung diploid grünxtetraploid rosa ist für diese Zwecke nicht brauchbar, da sich die triploiden Heterozygoten mit einem grünen und zwei rosa Allelen in der Hypokotylfarbe nicht deutlich von den homozygoten rosa Pflanzen abheben. Auf die Bedeutung dieser Markierungsmöglichkeit für bestimmte Forschungsprobleme, die Züchtung und die Saatgutkontrolle wird hingewiesen.     

Zur Cytologie und Physiologie pflanzlicher Drüsen

Zusammenfassung Nach licht- und elektronenmikroskopischen Untersuchungen anDrosophyllum-Drüsen (Fixierungen mit Osmium-Bichromat) läßt sich folgendes feststellen:Bei Fütterungen mit Albumin und Casein ballt sich das Chromatin in den Kernen der Drüsenzellen zusammen. Vorübergehend bilden sich in den Nucleolen dense particles, und die Mitochondrien schwellen leicht an. Darauf wird das endoplasmatische Reticulum stark vermehrt, es entstehen Zisternen und röhrenförmige Strukturen, die mit Ribosomen in charakteristischen Gruppen besetzt sind. Die Ausscheidung der Verdauungsfermente läßt sich elektronenmikroskopisch nicht beobachten. Die zersetzten Substanzen werden über die Zellwände aufgenommen.In einigen Fällen bilden sich in den Drüsenzellen eigenartige Membranknäule, wahrscheinlich aus den Dictyosomen, die dann meist stark verkrümmt sind, ferner Zisternen des endoplasmatischen Reticulum, die mit einzelnen Ribosomen besetzt sind und häufig dicht parallel liegen. Dabei schwellen die Mitochondrien oft an und das Chromatin der Zellkerne dispergiert. Es scheint sich hierbei um (vorübergehend?) erschöpfte Zellen zu handeln.Mit 24 TextabbildungenGekürzter Teil einer bei der philosophischen Fakultät der Universität Marburg eingereichten Habilitationsschrift.     

Consumption, digestion, and utilization of various grasses by fifth-instar larvae and adults of the migratory locust

Food consumption, digestion, and utilization were estimated in fifth-instar larvae and adults of the migratory locust by measurements of the weight of food ingested, the weight of faeces produced and the increase in body weight. The diet consisted of either rye, perennial rye-grass, cocksfoot, water meadow-grass, or reed-grass.Neither the general shape of the growth curve nor the duration of the developmental period are influenced by these diets.Considerable diet-specific differences in amounts of food consumed as well as digested are estimated. Although explanations for these differences cannot be given, some probable causes are discussed: water content of the food, and transition effect of dietary change.The approximate digestibility of the food is higher in larvae than in adults during their somatic growth, which will reflect a greater digestive capacity in larvae. This digestive capacity remains constant within each developmental period, but its absolute value may differ between the two periods investigated and is dependent on the kind of food offered. The efficiency of conversion of ingested food as well as digested food to body substance are greater for water meadow-grass and particularly for rye than for the other grasses.

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Zusammenfassung Im 5. Larvenstadium von Locusta migratoria und in den adulten Tieren wurden Aufnahme, Verdauung und Nutzbarmachen der Nahrung, die jeweils aus frischen Blättern der Species: Secale cereale, Lolium perenne, Dactylis glomerata, Glyceria maxima oder Phragmites communis bestand, durch Messungen von drei Parametern bestimmt: (1) Trockengewicht der aufgenommenen Menge an Gras, (2) an produzierten Fäces, und (3) Änderung des Körperfrischgewichtes.Weder die allgemeine Form der Wachstumskurve noch die Dauer der Entwicklungsperiode wurden von den Diäten beeinflusst.Beträchtliche Diät-spezifische Unterschiede in der Quantität des aufgenommenen sowie verdauten Futters wurden nachgewiesen. Obwohl es nicht möglich ist schon eine Erklärung dafür zu geben, sind mögliche Ursachen erwähnt: der Wassergehalt des Futters und der transition effect des Diät-Wechsels.Der A.D. (approximate digestibility)-Wert des Futters ist in Larven höher als in den adulten Tieren; dies deutet auf eine höhere Verdauungskapazität der Larven hin. Innerhalb einer Entwicklungsphase bleibt die Verdauungskapazität konstant; ihr absoluter Wert kann beim Vergleich der beiden untersuchten Entwicklungsstadien verschieden sein, und zwar abhängig von der Art des angebotenen Futters. Die efficiency of conversion of ingested food (ECI) wie auch digested food (ECD) in Körpersubstanz sind für G. maxima und besonders für S. cereale höher als für die übrigen Diäten.

     

Zur Entwicklung und Differenzierung des endoplasmatischen Retikulums in den Epithelzellen der regenerierenden Leber

Zusammenfassung Die Bildung und Differenzierung des endoplasmatischen Retikulums (e.R.) an Ratten 1, 2, 3, 4, 10 und 20 Tage nach der subtotalen Hepatektomie wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Einen Tag nach der Operation wurde hydropische und fettige Entartung bzw. Quellung, Desorganisation und Untergang des e.R. beobachtet. Parallel mit dem Rückgang der degenerativen Erscheinungen setzt die Entwicklung des e.R. ein. In der früheren Phase der Regeneration lassen sich eine helle und eine dunkle Leberzellart unterscheiden. Ein Teil der hellen Zellen enthält wenig Zellorganellen und ist daher für das Studium der Entwicklungsvorgänge des e.R. besonders geeignet. Die Neubildung des e.R. beginnt mit der Vermehrung der glatten Tubuli und Vesiculae bzw. mit der Entstehung eines kompakten Retikulum-Netzwerkes, Zwischen den Membranen dieses Netzwerkes ist eine stetige Anreicherung von Glykogen zu beobachten; vom 3. postoperativen Tage an entstehen Glykogenfelder. Um diese Glykogenfelder gruppiert treten die Mitochondrien, die glatten und granulierten e.R.-Membranen und die freien Ribosomen miteinander in innige Berührung. Auf Grund des morphologischen Bildes ist anzunehmen, daß das Wachstum des Ergastoplasmas durch die engen räumlichen und damit wohl auch funktionellen Beziehungen der beschriebenen Elemente gesichert wird. Beim Abtransport des während der frühen Periode angereicherten Fettes spielt das e.R. eine wichtige Rolle.

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Summary The formation and differentiation of the endoplasmic reticulum (e.r.) have been studied electronmicroscopically on rats for 1, 2, 3, 4 as well as for 10 and 20 days following subtotal hepatectomy. On the first postoperative day hydropical and fatty degeneration, swelling, disorganization and distribution of the e.r. was observed. Contemporaneously with the reduction of the degenerative changes the e.r. begins to develop. In the early phase of the regeneration a dark and a light hepatic cell can be distinguished. Some of the light cells contain a small quantity of cell-organella and it is particularly suitable to study the development of the e.r. The regeneration of e.r. starts with the increase of smooth-surfaced tubules and vesicula and re-formation of compact reticular network. The glycogen is gradually increased among membranes of these reticular networks and large areas of glycogen begin to appear from the 3. postoperative day on. The mitochondria, smooth- and rough-surfaced e.r. membranes and the ribosomes are grouped around the glycogen area and get closely connected with each other. On the basis of the morphological picture the increase of the ergastoplasm seems to be secured by the close topographical connection of the above mentioned cell components (and very likely by their functional cooperation). The e.r. plays a rôle in the removal of the fat accumulated in the period of the degenerative changes.

     

Parameter des Sauerstoffverbrauches

Zusammenfassung Es wurde bei mehreren Kulturen von P. scaber die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von verschiedenen Kulturbedingungen untersucht.Ständige Haltung bei 5°C unterbindet das Einsetzen der Fortpflanzungsperiode im Frühling.In sämtlichen anderen Kulturen besteht im Herbst/Winter eine starke Proportionalität zwischen und relativem Darmgewicht, während im Frühling der der Tiere mit leerem Darm derart ansteigt, daß die Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches von der Darmfüllung sehr viel geringer wird. Diese Stoffwechseländerung wird höchstwahrscheinlich durch das Einsetzen von Speicher- und Aufbauprozessen vor der Gonadenreifung bewirkt.Darüber hinaus hängt das Niveau des Sauerstoffverbrauches sehr stark von äußeren Bedingungen ab. Je höher die Temperatur in der Kultur oder im Biotop vor der Messung, desto höher der durchschnittliche bei 20°C. Diese Beziehung erklärt einige der bisher als paradoxe Akklimatisation interpretierten Fälle von Temperaturabhängigkeit des Sauerstoffverbrauches in der Literatur.Unregelmäßige Beleuchtung reduziert den Sauerstoffverbrauch.Plötzliche Temperaturerhöhung (zumindest wenn sie Ende Februar geboten wird) kann die Umschaltung vom Winterstoffwechsel zum Frühlingsstoffwechsel bewirken.Abgesehen davon ist zum Einsetzen des Brutverhaltens stets das Überschreiten einer unteren Temperaturschwelle notwendig. Diese Schwelle liegt über 5°C und unter 15°C. Die erhöhte Temperatur muß jedoch mehrere Tage lang auf die Tiere einwirken, um wirksam zu sein.Ein künstlicher Langtag von 16 Stunden kann während des ganzen Jahres die Verwandlung des Winterstoffwechsels in den Frühlingsstoffwechsel herbeiführen. Ein Kurztag von 7 Stunden unterbindet diese physiologische Entwicklung. Hingegen summieren sich zwei hintereinander gebotene Kurztagperioden mit verschiedener Phase, so daß beide eine Lichtperiode von zusammen 12 Stunden ergeben, zu einer Langtagwirkung.Die Proportionalität zwischen und Darmgewicht kann in einigen Fällen gestört erscheinen, indem immer wieder Individuen auftreten (vor allem in den Kunstlichtkulturen), die bei mehr oder minder vollem Darm einen niederen aufweisen. Hieraus resultiert in gewissen Populationen eine eingipfelige Kurve, mit dem Maximum des Sauerstoffverbrauches bei Tieren mit halbgefülltem Darm, während sowohl Individuen mit leerem als auch solche mit vollem Darm einen geringeren Sauerstoffverbrauch aufweisen. Für letzteren Fall kann die Möglichkeit einer zentralen Regelung nicht ausgeschlossen werden.Die ökologische Bedeutung der Koppelung von Temperatur und Licht zur Steuerung des Stoffwechsels wird diskutiert.     

Die sog. Asphalt-Flecke der kultivierten Herzmuskelzellen — eine im Phasenkontrastmikroskop sichtbare Formation des Glykogens

Zusammenfassung Bei einer korrespondierenden Betrachtung dreier Asphaltflecke von lebenden Herzmuskelzellen in der Kultur und den identischen Stellen im Elektronenmikroskop erweist sich der Fleckeninhalt als eine Anhäufung locker beieinanderliegender -Teilchen des Glykogens.Präparate für die elektronenmikroskopische Untersuchung konnten hergestellt werden, nachdem der schweren Fixierbarkeit des Fleckeninhaltes mit der Verwendung des Glutaraldehyds in Kakodylatpuffer und der Spülung mit 50%igem Alkohol nach der Reynold'schen Kontrastierung Rechnung getragen war.Mit dieser Diagnose ist zugleich bewiesen, daß Glykogen im Phasenkontrastbild der lebenden Zelle sichtbar werden kann.

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The asphalt coloured spots of living heart muscle cells — glycogen formations visible under phase contrast

Summary The contents of three asphalt coloured spots previously examined in the living heart muscle cells in a culture by a phase contrast microscope and subsequently identified in the electron microscope by the method of Gross and Riedel proved to be accumulations of -particles of glycogen loosely lying together.Suitable sections could be manufactured for electron microscope after complying with the difficulty of the spot contents to be fixated — revealed during the histochemical investigations. One had to use glutaraldehyde in cacodylate buffer as the first fixative and 50% alcohol instead of distilled water for rinsing after the Reynold's staining.By this diagnosis at the same time, it is proven that certain glycogen formations in living cells are visible under phase contrast.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen über Intersexualität beiGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

Zusammenfassung 1. In der vorliegenden Arbeit wird eine Analyse der intersexuellen Geschlechtsausprägung beiGammarus duebeni gegeben, die sich auf die Untersuchung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale, des Wachstums, der Häutungsfrequenz und des sexualbiologischen Verhaltens stützt. Das Auftreten von Intersexualität wird zu hormonalen und genetischen Faktoren, welche die Geschlechtsrealisation steuern, in Beziehung gesetzt.2. Zum besseren Verständnis der Besonderheiten intersexueller Entwicklung werden zunächst Morphologie und Differenzierung des Genitalapparates normalgeschlechtlicher Tiere beschrieben. In beiden Geschlechtern werden postembryonal männliche wie weibliche abführende Geschlechtsorgane angelegt, und in den Gonaden entstehen wahrscheinlich primär Oocyten. Mit Beginn der äußeren sexuellen Differenzierung werden im männlichen Geschlecht die Anlagen der Ovidukte, im weiblichen Geschlecht die Analgen der Vasa deferentia zurückgebildet, während die Anlagen der Vesicula seminalis erhalten bleiben. Eine männliche Determinierung ist von der Entwicklung und hormonalen Aktivität der androgenen Drüse abhängig.3. Nach dem Grad der Ausprägung weiblicher beziehungsweise männlicher Sexualcharaktere werden fünf verschiedene Intersexualitätstypen unterschieden: stark weibliche Intersexe, die habituell und funktionell völlig normalen gleichen, jedoch Calceoli und (oder) ein oder zwei Penispapillen aufweisen; schwach weibliche Intersexe, die etwas stärker maskulinisiert sind, im hinteren Bereich des Ovars testikuläres Gewebe ausbilden und durch mehr oder weniger differenzierte Anlagen der Vesicula seminalis, Vasa deferentia sowie meist rudimentäre androgene Drüsen gekennzeichnet sind; mittlere Intersexe, deren Gonaden aus ovarialen und testikulären Bezirken in nicht festgelegter Verteilung bestehen und die weibliche wie männliche ableitende Geschlechtswege, rudimentäre oder partiell entwickelte androgene Drüsen und Oostegiten mit normalem, unvollständigem oder fehlendem Borstenbesatz ausbilden; schwach männliche Intersexe, die durch eine Ovarregion im vorderen Abschnitt des Hodens, durch das Vorhandensein paariger Oviduktanlagen und durch Oostegiten ohne Randborsten charakterisiert sind; stark männliche Intersexe, die einen typisch männlichen Geschlechtsapparat und Oostegiten ohne Randborsten in normaler oder reduzierter Zahl besitzen.4. Hinsichtlich der Wachstumsintensität gleichen stark weibliche Intersexe normalen und stark männliche sowie schwach männliche Intersexe normalen . Einen mehr oder weniger intermediären Wachstumsverlauf weisen die mittleren und schwach weiblichen Intersexe auf. Auch die Größen- und Wachstumsrelationen des Propodus der 1. und 2. Gnathopoden liegen bei schwach weiblichen, mittleren und schwach männlichen Intersexen in gradueller Abstufung zwischen den Werten, die für das weibliche und männliche Geschlecht gelten.5. Stark weibliche, stark männliche und meist auch schwach männliche Intersexe sind fertil und zeigen normales weibliches beziehungsweise männliches Sexualverhalten. Schwach weibliche und mittlere Intersexe sind steril. Sie können nicht oviponieren, da ihre Ovidukte blind geschlossen bleiben. Mittlere Intersexe sind jedoch in Ausnahmefällen als geschlechtstüchtig. Wie anhand der Präkopulationsbereitschaft feststellbar ist, können sich mittlere Intersexe in Anwesenheit normalgeschlechtlicher Partner als gegenüber und als gegenüber verhalten. Diese geschlechtliche Ambivalenz wird als eine Erscheinung von relativer Sexualität gedeutet.6. Bezüglich der Häutungsfrequenz nehmen schwach weibliche und mittlere Intersexe eine weniger ausgeprägte, schwach männliche Intersexe eine stärker ausgeprägte Mittelstellung zwischen und ein. Die Häutungsfrequenz der schwach weiblichen und mittleren Intersexe ist nicht streng festgelegt. Sie kann bei mittleren Intersexen nachweislich durch die Gegenwart eines präkopulierenden reguliert werden, wobei eine Annäherung an die Häutungsfrequenz der erfolgt.7. Intersexe treten in natürlichen Populationen mit einer Häufigkeit von höchstens 0,5% auf. In Laborzuchten kann bei Selektion bestimmter Stämme der Anteil der Intersexe beträchtlich (10% und mehr) vergrößert sein.8. Durch Transplantation der androgenen Drüse in weibliche Tiere wurde experimentell eine Geschlechtsumwandlung in männliche Richtung ausgelöst, wobei verschiedene intersexuelle Zwischenstufen durchlaufen werden. Mitunter wird nur eine partielle Maskulinisierung erzielt, die etwa bis zum Stadium der mittleren Intersexualität führt. Auf Grund dieser und anderer Befunde wird das Zustandekommen intersexueller Geschlechtsausprägung auf eine rudimentäre oder unvollkommene Entwicklung der androgenen Drüse zurückgeführt. Die Entstehung der Intersexualität wird durch eine unzureichende Produktion des androgenen Hormons und durch Selbstdifferenzierung des Ovars erklärt.9. Anhand von Karyotypanalysen wurde die Chromosomenzahl mit 52 (= 2n) bestimmt. Hinweise für das Vorhandensein von Heterochromosomen liegen nicht vor; diese und andere Ergebnisse deuten auf eine polyfaktorielle Geschlechtsbestimmung hin.10. Die anGammarus duebeni gewonnenen Befunde werden unter vergleichenden Aspekten zu den Intersexualitätserscheinungen anderer Amphipoden in Beziehung gesetzt. Die Probleme der hormonalen Regulation der Geschlechtsfunktion werden eingehend diskutiert.

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Investigations on intersexuality inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

A detailed analysis of intersexuality inGammarus duebeni, concerning morphology of primary and secondary sexual characters, growth, molting frequency and sexual behavior is presented. Based upon five different types a classification of intersexuality is given reflecting the degree of femaleness and maleness with respect to genital structures and secondary sex characters. Additional information is presented concerning the intermediary character of growth rates, molting frequency and sexual behavior in certain intersexual types. In intersexes the androgenic gland mediating the hormonal control of primary and secondary male characters is mostly in a rudimentary condition or only partially developed. According to sex reversal experiments and to the conceptions ofCharniaux-Cotton, intersexuality is interpreted inGammarus duebeni to be caused by reduced production of the androgenic hormone and by self-differentiation of the ovaries. On the basis of chromosomal studies and other genetic results, a polygenic sex determination is suggested.

     

Fähigkeiten eines assoziativen Speichersystems im Vergleich zu Gehirnfunktionen

Zusammenfassung Assoziative Informationsspeicherung und assoziativer Informationsaufruf stellen ein Prinzip der Funktion des menschlichen Gehirns dar. Auf der UNIVAC 1106 wurde ein Neuronennetzwerk aus 100 erregenden Bausteinen simuliert. Die Bausteine bestanden aus Verzögerungsglied, Kennlinienglied mit Schwellenwert und PD-Glied; sie entsprachen in ihrem Verhalten weitgehend dem von realen Neuronen mit verzögertem Anstieg und Adaptation des Ausgangssignals. Die Systemerregung wurde durch einen hemmenden Baustein konstant gehalten. Information wurde als Muster erregter Einzelbausteine codiert. Die Speicherung der Muster und ebenso der zeitlichen Reihenfolge der Muster erfolgte durch Kopplungskoeffizienten (Maß für die Signaldurchlässigkeit der Verbindungen zwischen den erregenden Bausteinen).—In stark vereinfachter Weise vermag das beschriebene System Leistungen des menschlichen Gehirns nachzuahmen: parallele Assoziation (vollständiger Aufruf eines Musters durch Eingabe eines Teils des Musters), serielle Assoziation (Aufruf einer zeitlichen Mustersequenz durch Eingabe des Anfangsmusters), Auswahl zwischen beiden Assoziationsarten durch ein Steuersignal, Zuordnung eines unbekannten (nicht gespeicherten) Musters, Zuordnung von Mustern aus zwei Systembereichen, Assoziation einer wahrscheinlicheren Musterfolge, Störung des Assoziationsvorganges Eselsbrücke, Abstraktion des Gemeinsamen, Umlernen und produktiver Einfall.—Das Prinzip der wechselseitigen bedingten Verknüpfung kann als Hypothese für den Lernvorgang d.h. die Abbildung von Informationsmustern bzw. zeitlichen Mustersequenzen durch Kopplungskoeffizienten angesehen werden.—Einzelbaustein, Systemstruktur und Funktionsprinzipien des beschriebenen Systems werden mit Strukturprinzipien des Gehirns verglichen.

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Associative information storage and associative information recall are fundamental principles of the human brain. A neuron network consisting of 100 excitatory elements was simulated on the UNIVAC 1106. The network elements consisted of a delay element, a characteristic with a threshold value and a PD-element. The element's behaviour was to a great extent analogues to that of real neurons with delayed increase and adaptation of the output signal. The total excitation of the system was controlled by an inhibitory component. Information was coded as a pattern of excitated elements. The information patterns and also the temporal sequence of patterns were stored in the coupling coefficients (measure of the signal transfer between the excitatory elements).—In a very simplified manner the system described above is able to imitate effects of the human brain, including parallel association (complete recall of the stored information pattern when a part of the pattern is offered at the system's input), serial association (recall of a temporal sequence of information patterns by input of the first pattern of the sequence), selection between the two association modes by means of an external signal, classification of an unknown (not stored) information pattern, coordination of patterns from two fields of the system, association of a more probable pattern sequence, disturbance of the association process, memory aids, abstraction of common characteristics, reversal learning and productive ideas.—The principle of the mutually conditioned connection may be regarded as a hypothesis for the learning act, that is for the representation of information patterns or temporal sequences of patterns through coupling coefficients.—The network elements, the structure and the function of the system are compared with structure and principles of the brain.

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Die Arbeit wurde durchgeführt mit finanzieller Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft

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Prof. Dr. B. Hassenstein danke ich für die Überlassung des Themas und für die Betreuung der Arbeit     

Endogene Synthese kurzlebiger Messenger-RNS in der Oocyte vonDysdercus intermedius Dist. nach Abschluß der Vitellogenese

Zusammenfassung In den Oocyten des telotroph-meroistischen Ovars vonDysdercus intermedius Dist. findet während der Endphase der Oogenese, 4–14 h vor der Eiablage, eine Synthese von nichtribosomaler RNS statt. Eine in vivo-Markierung dieser RNS läßt sich erreichen, wenn radioaktive RNS-Vorstufen einem Nucleotidpool zugeführt werden, der im Ooplasma vor der Chorionbildung angelegt wird.Diese vor der Eiablage gebildete RNS zeichnet sich durch einen hohen Turnover aus. Sie erscheint zunächst in Form einer hochmolekularen Vorstufe und wird im Verlauf weniger Stunden in kleinere, nichtribosomale Moleküle mit S-Werten zwischen 30 und 5 umgewandelt. Im frisch abgelegten Ei fehlen RNS-Spezies, die dieser endogenen Oocytensynthese entstammen; es sind nur noch ihre Degradationsprodukte, die sich innerhalb der Nucleotidfraktion ansammeln, nachweisbar. Die endogen synthetisierte RNS wird demnach im Gegensatz zu der in den Nährzellen synthetisierten und im Ei in stabiler Form gespeicherten RNS nicht für einen Bedarf während der Embryogenese konserviert.Die endogen synthetisierte RNS zeichnet sich durch einen hohen Poly (A)-Gehalt aus; 57% hybridisieren mit an Glasfaserfiltern immobilisiertem Poly(U). Wenige Stunden vor der Eiablage findet man kurzlebige oocytäre RNS-Moleküle an Polysomen assoziiert. Die Inkubation dieser Polysomen in einem in vitro-Proteinsynthese-System liefert Polypeptide, deren Auftrennung am SDS-Polyacrylamid-Gel ein charakteristisches Bandenspektrum ergibt. Die Molekulargewichte der 4 Hauptbanden liegen bei 65000, 48000, 44000, und 40000. Keines dieser Proteine ist mit einem Chorionprotein identisch.Die Kurzlebigkeit, der relativ hohe Poly (A)-Gehalt sowie die Fähigkeit, die Proteinsynthese sowohl in vivo als auch in vitro zu aktivieren, spricht dafür, daß die spät-oocytär gebildete heterogene Population von RNS-Molekülen mRNS-Komponenten enthält.Bei Frl. Heidrun Greipel bedanken wir uns für die ausgezeichnète Assistenz.     

Über die Vibrationsstärke-Empfindung und die Wahrnehmbarkeit von Reizstärkeänderungen beim Tastsinn

Zusammenfassung Im Hinblick auf eine Informationsübertragung über den Tastsinn wird die Vibrationsstärke-Empfindung als Funktion der Reizstärke und deren gerade wahrnehmbare Änderung an einer Stelle der Haut an der Innenseite des Unterarms untersucht.Zunächst wird aufgrund von Schwellenmessungen gezeigt, daß ein schmalbandiger mechanischer Reiz der Haut sinnvoll durch den zeitlichen Verlauf der Hüllkurve der Deformationsgeschwindigkeit (t) im Frequenzbereich um 180 Hz beschrieben werden kann. Daran anschließend wird die VibrationsStärke-Empfindung als Funktion der Dauer t _iund der Geschwindigkeitsamplitude einer sinusförmigen Vibration untersucht. Aus den Meßergebnissen geht hervor, daß erst nach etwa 100 ms sich die volle Empfindungsstärke einstellt, die proportional zu ^t anwächst. Bei Vibrationsdauern t _i< 100 ms integriert der Tastsinn das Quadrat der Geschwindigkeit über die Zeit.Die Wahrnehmbarkeit von Reizstärke-Änderungen hängt von der Stärke des Reizes, von der aus die Änderung erfolgt, und von dem zeitlichen Verlauf des Reizes vor der Änderung ab. Letzteres enthält die Fähigkeit des Tastsinns, auf den jeweils herrschenden Reizzustand zu adaptieren und so die Empfindlichkeit gegenüber Änderungen zu erhöhen. Im nicht adaptierten Zustand können im Bereich weit oberhalb der Fühlschwelle relative Änderungen der Vibrationsamplitude von 16% gerade wahrgenommen werden, im adaptierten Zustand dagegen bereits solche von 6%.     

Mehrjährige Untersuchungen über Stoffbildung und Entwicklung des Maises

Zusammenfassung 1. Beschrieben und analysiert werden a) ein Schnittzeitenversuch (I) mit den beiden Maissorten Schindelmeiser und WIR 25 an den Orten Groß-Lüsewitz, Karow und Bernburg in den Jahren 1959, 1960 und 1961, b) ein Schnittzeitenversuch (II) mit 8 Maissorten (sehr früh bis sehr spät) in Groß-Lüsewitz 1963 und 1964, c) ein Defoliationsversuch mit den Maissorten Schindelmeiser, WIR 25 und Siloma in Groß-Lüsewitz 1964 und d) ein Gefäß-Schnittzeitenversuch zur Erfassung der Assimilationsrate und der Transpiration mit den gleichen 3 Maissorten in Groß-Lüsewitz in den Jahren 1961, 1962 und 1963.2. Die Variation der Blatttrockenmasse ist etwa zu 50% mit der Variation der Zeit zu erklären, die zur Ausbildung der Blattmasse zur Verfügung stand.Bei den Sorten sehr unterschiedlicher Reifezeit wird übereinstimmend 9 Wochen nach Versuchsbeginn das Maximum des Blattflächenindex erreicht. Nur die sehr späte Sorte Rumaer erreicht ihren maximalen Index erst am Versuchsende (16 Wochen nach Beginn). Die frühen Sorten haben einen Index von 3, die mittelfrühen und mittelspäten von 4 und die späten Sorten von 5 und mehr. Es gibt signifikante Interaktionseffekte Jahre/Orte auf die Ausbildung der Blattmasse.3. Die Assimilationsleistung geht von 0,3 bis 0,4 g erzeugte Gesamttrockenmasse je g vorhandene Blattmasse und je Tag am Anfang der Entwicklung auf 0,15 g während der Hauptwachstumsperiode zurück und sinkt bis zum Ende der Vegetationszeit auf 0,03 g ab. Zwischen den Orten gab es keine wesentlichen Unterschiede in der Assimilationsleistung; dagegen zeigte sich ein deutlich fördernder Einfluß des günstigen Vegetationsjahres 1959 mit trocken-warmer Witterung und ein rapider Abfall in ungünstigen kühlen und strahlungsarmen Vegetationsjahren.Die Sorte Schindelmeiser wies während der Zeit der Kolbenproduktion im Mittel der Orte und Jahre signifikant höhere Assimilationsleistungen auf als die Sorte WIR 25. Aus dem Versuch mit acht Sorten sehr unterschiedlicher Reifezeit geht hervor, daß die Assimilationsleistung während der reproduktiven Phase mit zunehmender Reifezeit abnimmt. Die Assimilationsleistung war während der vegetativen Phase bei allen Sorten etwa gleich. Mit fortschreitender Reifezeit steigen die Blattmassen erheblich an, die Assimilationsleistung während der vegetativen Phase bleibt etwa auf gleicher Höhe. Daraus ergibt sich eine größere vegetative Gesamttrockenmasse der späten Sorten.Während der generativen Phase gelten die gleichen Beziehungen zwischen den Blattmassen verschiedener Reifezeit, jedoch geht die mittlere Assimilationsleistung mit zunehmender Reifezeit erheblich zurück. Die erzeugte Trockenmasse während der generativen Phase (Kolbentrockenmasse) ist bei den späten Sorten deutlich geringer, da deren relativ geringe Assimilationsleistung nicht durch den relativ großen Blattapparat kompensiert werden kann. Die während der gesamten Vegetationszeit im Mittel der Jahre 1963 und 1964 erzeugte Trockenmasse ist bei allen Sorten etwa gleich groß.Assimilationsleistung und Sonnenscheindauer zeigen Ähnlichkeit in ihrem Verlauf über die Vegetationszeit. Die Vermutung, daß der Abfall der Assimilationsleistung mit zunehmender Reifezeit auf abnehmende Strahlungsdauer vom Hochsommer zum Herbst zurückzuführen sei, kann bestenfalls nur teilweise aufrechterhalten werden. Bezieht man nämlich die Assimilationsleistungen auf die Sonnenscheindauer, so bleibt der Assimilationsabfall von frühen zu späten Sorten bestehen. Es gab unter den 8 geprüften Sorten keine, die auch bei geringer Sonnenscheindauer hohe Assimilationsleistungen gebracht hätte.Gute Strahlungsverhältnisse sind für hohe Assimilationsleistungen eine zwar notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung.4. Der nach der sogenannten Soghypothese zu erwartende negative Zusammenhang zwischen Blattmasse und Assimilationsleistung war signifikant nachzuweisen. Nach unseren Untersuchungen ist während der Kolbenproduktion bei der geringen Blattmasse von 10 bis 12 dt/ha Trockenmasse eine Assimilationsleistung von ca. 0,13 Kolbentrockenmasse je g vorhandene Blattmasse und je Tag möglich, bei einer Blattmenge von 38 bis 40 dt/ha dagegen nur eine Assimilationsleistung von 0,05 g/g d.Mit 100 kg Blatttrockenmasse wurden in jedem Einzelversuch mindestens etwa 4 bis 5 kg Kolbentrockenmasse je Tag erzeugt. Durch Gunst der Umwelt (Strahlung) ist es möglich, zusätzliche Assimilationsleistungen zu erzielen, die bei den geringsten Blattmassen am höchsten sind und mit zunehmender Gesamt-Blatttrockenmasse abnehmen.Die produzierte Kolbentrockenmasse pro Tag nimmt somit bei ungünstigen Bedingungen mit zunehmender Blatttrockenmasse (in einem Meßbereich bis 40 dt/ha Blatttrockenmasse) linear zu, während bei günstigen Bedingungen oberhalb 26 bis 32 dt/ha Blatttrockenmasse die je Blatteinheit produzierten Kolbenmassen wieder abnehmen. Als Ursache hierfür wird die Selbstbeschattung sehr blattreicher Formen angenommen.Die optimale Blatttrockenmasse entspricht einem Blattflächenindex von 4,2 bis 4,8, der etwa bei den Sorten Siloma und Mv 40 und nahezu bei der Sorte WIR 25 realisiert ist.Auch nach dem Defoliationsversuch nimmt mit abnehmender Blattmasse die Assimilationsleistung zu. Bei großer Standweite wurden deutlich größere Assimilationsleistungen gemessen, wobei WIR 25 unter den 3 Sorten die geringste Assimilationsleistung zeigte.Unter Feldbedingungen wiesen im Defoliationsversuch die oberen Blätter größere Assimilationsleistungen als die übrigen Blätter auf.5. Der Verlauf von Assimilation und Transpiration während der Entwicklung ist ungefähr gleich. Die Transpiration geht im Laufe der Entwicklung von etwa 0,30 auf etwa 0,05 g Wasser pro cm² Blatt und pro Tag zurück. Der Abfall verläuft, ähnlich wie bei der Assimilationsleistung, zunächst sehr schnell und dann wesentlich langsamer. Auch der Transpirationskoeffizient zeigt diesen Verlauf. Die drei geprüften Sorten unterscheiden sich in ihrem Transpirationskoeffizienten nur unwesentlich.6. Die Verteilung der Assimilate (Blatt, Stengel, Kolben) wird graphisch dargestellt. Da aus Versuchen verschiedener Autoren (u. a. auchMeinl undBellmann) hervorgeht, daß auch bei fehlendem Sog die Assimilation fast unvermindert fortschreitet, müßte die Soghypothese abgelehnt werden. Dagegen sprechen die hier gefundenen Zusammenhänge für die Hypothese. (Bei Verminderung der assimilierenden Blattfläche um ca. 30% gibt es noch keine wesentliche Einbuße an Trockensubstanzproduktion in den Speicherorganen.) Die Verteilung der Assimilate in die einzelnen Organe erfolgt je nach Sorte und Umweltbedingung trotz Relativierung des Zeitparameters sehr unterschiedlich.7. Mit Hilfe der Allometrie lassen sich die Wachstumsabschnitte Jugendentwicklung, Schossen, Rispenschieben, Blüte, Kolbenentwicklung und Reife nachweisen. Jeder Übergang von einem Abschnitt in den anderen ist durch eine Änderung der Allometriekonstanten mindestens eines der untersuchten Organe Blatt, Stengel, Rispe und Kolben, die in ihrer Beziehung zur Gesamttrockenmasse dargestellt werden, gekennzeichnet.8. Das Verhältnis von erzeugter Trockenmasse zu der dazu erforderlichen Zeit ist sorten- und umweltabhängig. Im Mittel werden während der Jugendentwicklung (32% der Gesamtzeit) nur ungefähr 7%, während der Phasen Schossen, Rispenschieben und Blüte (29% der Zeit) dagegen 46% der Gesamttrockenmasse gebildet. Im Verlauf der Kolbenbildung (39% der Gesamtzeit) werden 47% der Gesamtmasse erzeugt. Damit sind die drei mittleren Phasen je Zeiteinheit am produktivsten. Bei den mittelfrühen und mittelspäten Sorten dauern die Mittelphasen länger als bei frühen und späten Sorten.a) Es wurden für jeden der 34 Einzelversuche die Modelle der Trockenmassenproduktion aufgestellt. Dabei zeigte sich, daß auch bei einer Relativierung der Massen- und Zeitparameter die Massenkurven für die Einzelorgane umweltbedingt stark streuen (s% etwa 20–40%). Es gibt Standorte, die zur Modellbildung besonders geeignet erscheinen, da dort die umweltbedingten Parameterstreunngen sehr klein sind. Die sortenbedingte Variation ist allgemein geringer. Es läßt sich ein mittleres Wachstumsmodell der Trockenmassen (Blatt, Stengel, Rispen, Kolben, Gesamtpflanze) konstruieren, das eine Schätzung des wahren Modells darstellt. Zur Bildung von allgemeingültigen Modellen sind Versuche unter möglichst verschiedenen Umweltbedingungen und mit möglichst vielen Sorten notwendige Voraussetzung.

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Several years of investigations on dry matter production and development in maizeIII. The physiological basis of yield formation, a growth model and its variability

Summary 1. An Analysis of harvest samples of different varieties of maize was undertaken at different times in various localities. Another experiment was carried out in order to find the net assimilation rate (NAR) and transpiration of three varieties.2. Fifty percent of the variation of leaf dry matter was found to be due to variations in the length of time available for the formation of leaves. Early varieties have a leafarea index (LAI) of 3, the middle and comparatively later ones LAI is 4, and late varieties have an index of 5 or more. A significant interaction growth year and location was noticed in the build-up of leaf matter.3. The NAR ranges from 0.3–0.4 to a final level of 0.03 g/gram of leaves/day.4. A significant relationship was found between leaf dry matter and ear dry matter. Under unfavorable weather conditions there is a linear increase of ear dry matter with leaf dry matter of up to 40 dt/ha, while under favorable conditions amounts exceeding 26–32 dt/ha of dry leaf matter have a diminishing effect per leaf unit. Self-shading by the greater number of leaves is assumed to be the reason for this finding. The optimal leaf dry matter is 4.2–4.8 LAI.5. During the growth period transpiration coefficient and NAR ran a similar course.6. The distribution of assimilates to the different organs differs with variety and environmental conditions even after adjustment of time parameters.7. By means of allometry it was possible to distinguish six different growth phases: early development (I), sprouting (II), appearance of panicles (III), flowering (IV), ear development (V), and ripening (VI).8. The ratio of dry matter produced to time required depends upon varieties and environment. During phase I (32% of the entire vegetative period) only 7% of total dry matter was produced, while during II, III and IV (29% of growing time) 46% were added. During phase V (requiring 39% of the vegetative period) the remaining 47% of total dry matter was formed.9. For each of 34 experiments models of dry matter production were developed. These models indicated that individual organs are highly affected by environmental conditions (s% is about 20–40). It is possible to construct an avarage growth model for dry matter production of leaf, stem, panicle, ear, and whole plant. This model represents an estimate of the true model. To establish a universally valid model experiments with different varieties raised in widely differing environments are prerequisite.

     

Aufbau, Variabilit?t und m?gliche Funktionen des Rufduetts beim ThermometerhuhnLeipoa ocellata

Zusammenfassung Beim ThermometerhuhnLeipoa ocellata tragen die Partner eine Paares ein Rufduett vor. Der Anteil des besteht aus einer Rufreihe, die sich aus einer Folge von 2–7 identischen, zweisilbigen Rufen zusammensetzt. Das trägt einen einzelnen, obertonreichen und langgezogenen Ruf vor. Sowohl der Ruf des als auch die Rufreihe des wird in Serien vorgetragen. Innerhalb einer solcher Ruf- bzw. Rufreihenserie können mehrere Duette auftreten. Die Rufe sind jedoch nicht ausschließlich an das Duett gebunden. Die Variabilität im Aufbau des Duetts äußert sich im Zeitpunkt des Einsatzes des antwortenden Vogels, in der Anzahl der -Rufe während des Duetts und in der Anzahl der Einheiten, aus denen sich der Duettanteil des zusammensetzt. Das beginnt signifikant häufiger als das eine Serie, in der ein oder mehrere Duette vorkommen. Ebenso ist es häufiger der Initiator des ersten in dieser Serie liegenden Duetts. Das Duett dient wohl hauptsächlich zur Festigung des Zusammenhalts zwischen den Paarpartnern. Es erfüllt jedoch von seinen physikalischen Eigenschaften her auch die Bedingungen, die für ein territorial wirksames Signal gelten.

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Structure, variability and possible functions of duetting in the Mallee FowlLeipoa ocellata

Summary In the Australian Mallee Fowl,Leipoa ocellata, both and of a pair are involved in a call duet. The part of the consists of a sequence of 2–7 identical two-syllable calls. The contributes a single long-drawn-out call rich in harmonics. The call of the as well as the call sequence of the are presented in series. Within a series of calls () or call sequences () several duets can occur. The respective vocalizations, however, do not exclusively occur during the duet.The variability in the details of the duet expresses itself in the lag period after which the mate responds, in the number of -calls during the duet, and in the number of calls within the call sequence of the . The begins a series during which one or several duets occur significantly more frequently than the . The circumstances under which duetting occurs indicate that duet calling mainly serves to maintain the pair bond. Moreover, due to its physical characteristics the duet also seems to be suited to serve as a territorial signal.

     

The reliability of parasitic water-mites (Hydracarina) as indicators of physiological age in mosquitoes (Diptera: Culicidae)

The reliability of parasitic water-mites as criteria of a nulliparous condition has been investigated in ten species of mosquito in Uganda. Larvae of two kinds of hygrobatid-type mites, when alive, were found only on nulliparous mosquitoes; but living larvae of two other hygrobatids occurred on a small proportion of pars also. Larvae of thyasid-type mites occurred at least as often on pars as on nullipars. Different types of scars caused by mites can provide information concerning the original infestation rate of a population and also the likelihood that an individual female is parous.In the species of mosquito studied, the infestation rate of nullipars sometimes exceeded 80%, but was usually less than 20%.

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Zusammenfassung An 10 Mückenarten von Uganda wurde untersucht, inwieweit schmarotzende Wassermilben zuverlässig sind zur Unterscheidung alter Mücken (d.h. solcher, die Eier gelegt haben) von jungen Mücken (d.h. solchen, die noch keine Eier gelegt haben). Untersuchung der Ovarien ermöglichte es, weibliche Mücken in alte und junge Individuen einzuteilen. Zu diesem Zweck wurden mehr als 20.000 Mücken seziert.Der Lebenszyklus der an Mücken schmarotzenden Wassermilben wird besprochen. Die Larven zweier Arten von hygrobatischen Wassermilben wurden lebend nur an jungen Mücken gefunden; lebende Larven von zwei anderen hygrobatischen Milbenarten kamen auch an einem kleinen Teil von alten Mücken vor. Larven von thyasischen Milben wurden mindestens ebenso oft an alten wie an jungen Mücken gefunden. Deshalb war es wichtig, den Milbentypus festzustellen und zu erkennen, ob die Milben lebendig oder tot waren.Die Infektion der Mücken durch fünf der gewöhnlichen Wassermilben-Species wird beschrieben. Es hängt von der Milben- und von der Wirts-Art ab, welche Stelle die Milben zum Anheften wählen. Verschiedene Typen der durch die Milben verursachten Narben informieren über die ursprüngliche Befallsrate einer Bevölkerung und auch über die Wahrscheinlichkeit, dass die Mücke alt ist. Die Stärke der Infektion ändert sich bei einer einzigen Mückenart von Monat zu Monat beträchtlich. Manchmal sind über 80% der jungen Mücken befallen, im allgemeinen aber weniger als 20%.Bei Culex annulioris, bei dem die hygrobatischen Larven sich auf die jungen Mücken beschränken, ist der Stechzyklus eines befallenen Weibchens derselbe wie dem aller jungen Weibchen. Deshalb kann der Stechzyklus der jungen Mücken, nicht aber der der alten, direkt von den untersuchten milbentragenden Weibchen abgeleitet werden.Es wird gefolgert, dass bestimmte Wassermilben des hygrobatischen Typus für eine schnelle Diagnose von jungen Mücken nützlich sind; vorher muss jedoch in ausgedehnten Versuchen der Grad ihrer Zuverlässigkeit für jede Wirtsart festgelegt werden.

     

Ionenverhältnisse und die Besiedlung hyperhaliner Gewässer,besonders durch Insekten

Zusammenfassung Die Besiedlung hyperhaliner Gewässer ist nur den Tieren möglich, die eine ausgeprägte Osmoregulation haben. In einem kurzen Überblick über die wichtigsten Ionenwirkungen wird die Bedeutung der einzelnen Ionen auf die Osmoregulation dargelegt. Dabei wird vor allem auf die Wirkung der gemeinsamen Einwirkung mehrerer Ionen hingewiesen. Im ökologischen Teil wird auf die Besiedlungsbedingungen hyperhaliner Gewässer und die im Freiland beobachtete Verteilung der Organismen in Gewässern mit unbalanziertem Ionenmilieu eingegangen. Um die an derartige Ionenverhältnisse gebundenen Tiere und ihre Lebensbedingungen zu charakterisieren wird der Ausdruck Kairie vorgeschlagen und diskutiert, der eine Erweiterung des Rapie-Begriffes vonPora darstellt. Ein stenokairischer Organismus stellt sehr enge Bedingungen an die ionale Zusammensetzung des Aussenmilieus, ein eurykairischer Organismus vermag Gewässer verschiedenster ionaler Zusammensetzung zu besiedeln.