Die bursa- und schwanzstrukturen und ihre aberrationen bei den strongylina (Nematoda) morphologische studien zum problem der pluri-und paripotenzerscheinungen

Zusammenfassung In der Einleitung ist das Ziel der Arbeit in den wesentlichsten Punkten herausgestellt.Die Bursastrukturen (Bursavelum und Rippen bzw. Papillen) der parasitischen Strongylina lassen sich von den entsprechenden Bildungen der freilebenden Rhabditina, vor allem der Gattung Rhabditis, ableiten und in ihren Einzelgliedern homologisieren.Die im Laufe der Phylogenie bei den Strongylina auftretenden strukturellen Transformationen lassen sich auf einige wenige, relativ einfache morphogenetische Grundvorgänge zurückführen, die da sind: Wachstumsallometrien, Materialkompensationen, Organverschmelzungen und Spaltungen (Fissationen), Rudimentationen und ähnliche Vorgänge.Innerhalb der Strongylina Bursa ist ein Gefälle der Wachstumsgradienten feststellbar, das sich vom Zentrum der Bursa sowohl nach distal als auch proximalwärts abschwdcht. Zunehmende Förderung der zentral gelegenen Organe (Rippen) führt zu entsprechender Reduktion der peripheren Bursastrukturen, was vor allem im terminalen Schwanzabschnitt auffällt und zur Ausbildung des oft nur noch als Rudiment vorhandenen Dorsalrippenkomplexes führt. Letzterer entspricht in seiner Gesamtheit der Schwanzspitze der peloderen Rhabditiden mit den Papillen 9 und 10.Die bei Rhabditis moist getrennten Papillen 7 und 8 sind bei allen Strongylina zu einer Rippe (Externodorsal-Rippe) verschmolzen, die jedoch in manchen Aberrationen durch Abspaltung eines akzessorischen Astes ihre wahre Natur (als Verschmelzungsprodukt) zu erkennen gibt (Atavismus).Da dieselben Transformationsvorgänge innerhalb der Strongylina mehrfach unabhängig voneinander wirksam geworden sind, treten bestimmte Strukturformen als Parallelbildungen in verschiedenen phylogenetischen Union auf (polytope Entstehung).Zahlreich untersuchte Bildungsabweichungen (Aberrationen), deren Bedeutung für die Morphologie kurz umrissen wird, erschöpfen sich in den gleichen strukturellen Transformationstypen, die auch bei der Evolution der verschiedenen Union der Strongylina nachweisbar sind. Die Aberrationen führen daher häufig zu Atavismen oder zu Parallelvariationen (homologe Variationen").Die Zahl der Umwandlungsmbglichkeiten (Potenzen) der Bursastrukturen innerhalb der Strongylina ist beschränkt (Paripotenz im Sinne Haeckers). Bestimmte Arten (und Entwicklungshnien) haben jeweils nur bestimmte Potenzen realisiert. Andere können jedoch latent (virtuell) im Kryptotypus vorhanden sein, ohne normalerweise in Erscheinung. zu treten. In bestimmten Aberrationen können sie jedoch plötzlich realisiert werden, so ihr latentes Vorhandensein demonstrierend (Pluripotenz).Wie lange bestimmte Potenzen in einer Gruppe erhalten bleiben konnen, verdeutlichen auch die Schwanzhocker weiblicher Nematoden, als zum Bauplan der Nematoden gehbrende Bildungen. Die Potenz zur Ausbildung dieser Strukturen kommt offensichtlich sehr vielen Nematoden-Arten zu, wird jedoch nur in relativ wenigen Fällen, aber innerhalb der verschiedenen Gruppen bald hier, bald dort (disjunkte Verbreitung), realisiert. Es handelt sich bei den Schwanzhöckern um rudimentäre Organe, die bei keiner Nematoden-Art mehr voll ausgebildet erhalten sind. Ihre Rudimentation beruht zum Teil auf Materialentzug, als Folge von Unkonstruktionen der Schwanzregion, wobei die Adultstadien zuerst betroffen werden (Aphanisie nach Sewertzoff).Bei den in Chiropteren parasitierenden Strongylacanthinae haben sich Schwanzhöcker noch bei allen Arten erhalten, was ein offensichtlich archaisches Merkmal darstellt. Bei anderen Nematoden, denen sie nur im Larvalstadium zukommen, treten sie wohl durch Fötalisation in seltenen Fällen auch bei den adulten Stadien wieder auf.Alle speziellen Bursaformen der Strongylina lassen sich durch relativ wenige und einfache Transformationsvorgänge aus einem durch Abstraktion gewonnenen diagrammatischen Typus ableiten (Prinzip der variablen Proportionen" nach Troll).Die typisierten Umwandlungsvorgänge decken sich weitgehend mit den von Remane allgemein gefaßten strukturellen Typen der Realmutationen. Da sie bei den beobachteten Aberrationen, deren Entstehung auf dem Wege über Realmutationen sehr wahrscheinlich ist, in homologer Weise auftreten, kann das innerhalb der Strongylina zu beobachtende Evolutionsphänomen auf Realmutationen zurückgeführt warden.Obwohl sich die untersuchten strukturellen Transformationen in dem systematisch relativ wait gefaßten Rahmen einer Unterordnung abspielen (transspezifische Evolution nach Rensch), handelt es sich bei der von uns bevorzugten Terminologie (nach Woltereck und Remane), unter Berücksichtigung des Charakters der Umwandlungen, doch nur um Vorgänge, die in den Bereich der Mikroevolution fallen.     

Histologische Studien zur vegetativen und cerebralen Innervation des Innenohrs und seiner Gefässe beim Menschen und beim Hund

Zusammenfassung Das Nervengewebe in der Wand der Arteria labyrinthi, in dem vestibulären Abschnitt des membranösen Labyrinths und im Ductus cochlearis wurde mit der Silbermethode nach Bielschowsky-Gros überwiegend in Totalpräparaten untersucht.Innervation der Arteria labyrinthi Die Adventitia der Arteria labyrinthi birgt nebenden sympathischen Geflechten einen weitmaschigen Plexus bandförmiger Nervenfasern vermutlich cerebraler Herkunft. Die Kollateralen dieser Fasern entwickeln auf der Muscularis neurofibrilläre Endbäumchen. Eine derartige Nervenendigung ist in ein kernhaltiges Plasmodmm eingebettet.Kapillarnerven vermutlich cerebralen Ursprungs werden in dem membranösen Labyrinth beschrieben.Innervation der Pars superior labyrinthi Im Planum semilunatum breitet sich ein intra- und subepithelialer Neurofibrillenplexus aus. Er verdankt seine Entstehung den marklosen Nervenfasern des Ramus ampullaris.An der Basis der Sinneszellen in der Crista ampullaris, in der Macula sacculi und utriculi entwickeln die ursprünglich markhaltigen Neuriten des Ganglion vestibuli zarte, untereinander verbundene Neurofibrillenkelche. Engmaschige, perinucleäre Gitterwerke der Neurofibrillen in den Sinneszellen werden abgebildet.Innervation des Ductus cochlearis In dem sekundären Neurofibrillengeflecht des Plexus marginalis kommen bipolare, neurofibrillenarme Zellen vor. Sie ähneln den embryonalen Nervenzellen im Ganglion spirale cochleae. Der Plexus marginalis beim Menschen enthält nur gliaartige, multipolare Zellen. Die Fortsätze solcher Zellen gehen im Gegensatz zu den Fortsätzen der bipolaren Zellen nicht in das Nervengeflecht des Plexus marginalis über. In der Cupula setzen sich die schmal gewordenen Neurofibrillenbündelchen in die äußeren Spiralzüge fort. Einzelne Neurofibrillen des Plexus marginalis begleiten die Capillaren des Limbus spiralis. Die Verbindungen des Plexus marginalis mit den nervösen Formationen des Cortischen Organs werden geschildert.     

Der Resonanzfall in der Schlüpfrhythmik von Drosophila pseudoobscura

Zusammenfassung Einer Populaton von Drosophila pseudoobscura verschiedener Entwicklungsstadien wurde in Abständen von 25 h wiederholt eine Dunkel-Periode von 3 h gegeben. Die Eigenfrequenz des circadianen Systems von Drosophila pseudoobscura beträgt ebenfalls etwa 25 h.Im Versuch nahm die Synchronisation der Schlüpfhäufigkeiten bei periodischer Wiederholung der synchronisierenden Signale zu. Dies entspricht den Erwartungen bei Annahme einer Überlagerung einzelner synchronisierter circadianer Systeme.Wird eine Fliege kurze Zeit vor dem Schlupf für drei Stunden in Dunkelheit überführt, so schlüpft sie erst nach dem Ende dieser Dunkelperiode.Der Schlupf einer weiteren Teilpopulation wurde bestimmt durch eine Interaktion der Wirkungen sowohl der An- als auch der Aus-Signale (Übergang Dunkelheit/Licht bzw. Licht/Dunkelheit).

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Summary A population of Drosophila pseudoobscura consisting of different developmental stages experienced a number 3 hr dark periods in 25 hr cycles.It could be shown that the emergence of the flies was increasingly synchronized with the number of repeated synchronising signals. This is what one would expect if the emergence rhythm is explained by superposition of single synchronized oscillators.If a 3 hr dark period is introduced shortly before emergence of a fly, its emergence is delayed until the end of this dark period.Emergence of a part of the population was determined by interactions of on- as well as off-signals (transition darkness/light resp. light/ darkness).

     

Über die Drüsenhaare vonSolanum tuberosum,Sorte „Sieglinde“

Zusammenfassung Die vegetativen Teile der Kartoffelsorte Sieglinde haben neben den mehrgliedrigen Deckhaaren noch zwei Arten köpfchenförmiger Drüsenhaare: 1. Mehrzellige, keulen- oder verkehrt birnenförmige Haare mit je einem Eiweißkristall in jeder Köpfchenzelle und 2. Vierzellige, rundliche, bis ellipsoidische, sezernierende Haare mit einem exkreterfüllten zentralen Interzellularraum und Chlorophyllkörnern in den Köpfchenzellen.Während bei ersteren das vielzellige Köpfchen nur auf einem einzelligen Stiel sitzt, ist bei letzteren zwischen dem vierzelligen Köpfchen und dem einzelligen Stiel noch eine Halszelle eingefügt, die entwicklungsgeschichtlich dem Köpfchen zugehört.Eine Unterscheidung der beiden Drüsenhaarformen wird erst nach dem zweiten Teilungsschritt möglich.Die Verteilung der beiden Formen auf Blattober- und Blattunterseite ist verschieden.Die exkretführenden Drüsenhaare zeigen schon frühzeitig, gleich nach Ausbildung des Vierzellenstadiums, bevor noch der zentrale Interzellularraum oder ein Exkret in Erscheinung tritt, sowohl in den Köpfchenzellen als auch in der Halszelle eine netzartige Plasmakonfiguration; die Stielzelle zeigt diese Erscheinung nicht.Das Verhalten des Exkretes gegenüber verschiedenen chemischen Agentien wurde untersucht und das Vorhandensein von ätherischem Öl und einer andersartigen Trägersubstanz als wahrscheinlich angenommen.     

Die Feinstruktur der Zirbeldrüse normaler,trächtiger und experimentell beeinflußter Meerschweinchen

Zusammenfassung In der Meerschweinchenzirbeldrüse lassen sich elektronenmikroskopisch helle und dunkle Pinealzellen sowie einzelne Gliazellen nachweisen. In den bei weitem überwiegenden hellen Pinealzellen zeichnet sich ein Teil der vesicle-crowned rodlets (VCR) durch lokale Auftreibungen aus. Von VCR deutlich abzugrenzen sind die vesicle-crowned balls (VCB). Erstmalig beschrieben wird das Vorkommen von sog. Zylindern, die als Vorstufen von VCB aufgefaßt werden. In den relativ seltenen dunklen Pinealzellen, die sich durch chromatinreiche Kerne und elektronendichtes Zytoplasma auszeichnen, sind Vesikel, VCR, VCB und Zylinder seltener als in hellen Pinealzellen. Die reichlich vorhandenen marklosen Nervenfasern finden sich vor allem in perivasculären Räumen, seltener im Parenchym. Synapsen zwischen Nerven und Pinealzellen wurden nicht beobachtet. In den Zirbeldrüsen trächtiger Meerschweinchen zeichnen sich in der 2. Hälfte der Tragzeit die hellen Pinealzellen durch stärkere Lappung der Kerne, gehäuftes Auftreten von laktiven Zonen, Vermehrung von Mitochondrien, glattem ER, agranulären Vesikeln, VCR, VCB und Zylindern aus. Die dunklen Pinealzellen nehmen während der Tragzeit an Zahl zu. Post partum bilden sich diese Veränderungen innerhalb einer Woche zurück. Längerer Aufenthalt der Tiere in Dunkelheit führt zu einer Aktivierung der hellen Pinealzellen mit auffallender Vermehrung der VCR und zu einer Zunahme der dunklen Zellen. Unter Dauerbelichtung kommt es in den hellen Zellen zu einer Abnahme fast aller Zellorganellen und zu einer starken Vermehrung der VCR, die nach 70 Tagen auch Formveränderungen aufweisen. Nach Reserpinbehandlung beobachtet man eine Verminderung und degenerative Veränderungen der VCR. Es wird diskutiert, daß die VCR als prae- bzw. postsynaptische Strukturen der Erregungsübertragung von Nerven zu Pinealzellen bzw. von Pinealzellen untereinander dienen könnten.

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The fine structure of the pineal gland of normal, pregnant and experimentally affected guinea-pigs

Summary By means of electron microscopy light and dark pinealocytes can be distinguished in the guinea-pig pineal gland. Glial cells are rare. In the light pinealocyte. the most frequent cell type, some vesicle-crowned rodlets (VCR) show circumscribed thickenings. From these structures vesicle-crowned balls (VCB) have to be clearly distinguished. Furthermore cylinders occur, which, it is suggested, are precursors of VCB. Dark pinealocytes characterized by chromatin-rich nuclei and electron-dense cytoplasm are rare and contain fewer vesicles, VCR, VCB and cylinders than light pinealocytes. Numerous non-myelinated nerve fibres are situated within perivascular spaces, a few also in the parenchyma. Synapses between nerve fibres and pinealocytes were not observed. In the pineal gland of pregnant guinea-pigs the following changes can be observed in the second half of gestation. The light cells show many nuclear indentations and an increase of active zones, mitochondria, smooth ER, agranular vesicles, VCR, VCB, and cylinders respectively. The dark cells increase in number. After birth these changes reverse to normal within one week. Constant darkness leads to an activation of the light cells accompanied by an increase of the VCR and to an increase in number of the dark cells. Under constant illumination the light cells show a decrease of their organelles and a strong increase of the VCR. After 70 days the VCR also show a change in shape. Following reserpine treatment the VCR decrease in number and show signs of degeneration. It is discussed that the VCR function as pre- or postsynaptic structures and that they are involved either in transmitting impulses from nerve fibres to pinealocytes or from one pinealocyte to the other.

Untersuchung unter Leitung von Univ.-Doz. Dr. L. Vollrath.     

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen an überlebenden menschlichen Plazenten mit Acridin-Orange

Zusammenfassung Die Eignung der Acridin-Orange-Fluorochromierung zur Darstellung der Überlebensfähigkeit supravitaler Zellen beruht auf dem sog. Konzentrationseffekt, bei dem es in Abhängigkeit von der unterschiedlichen intraplasmatischen Farbstoffadsorption in lebendem bzw. überlebendem und totem Gewebe zur Metachromasie kommt. Die Beobachtung dieser Metachromasie an überlebenden Zellen des Syncytiotrophoblasten der menschlichen Plazenta wird als Anhaltspunkt für die Aussage benutzt, wie lange mit einer an das Überleben der Zelle gebundenen stofflichen Selektion und im weiteren Sinne gerichteten Permeabilität gerechnet werden kann.Die Sekundärfluoreszenz des Syncytiotrophoblasten der menschlichen Plazenta zeigt nach 70 min dauernder Durchströmung mit physiologischer Kochsalzlösung keine gesteigerte Farbstoffadsorption. Erst nach 150 min ist eine dann schnell zunehmende Metachromasie im Karyoplasma der Zellen des Syncytiotrophoblasten zu beobachten. Nach 70 min ist mit einem Überleben der Zellen zu rechnen. Eine zu diesem Zeitpunkt beobachtbare Sekundärfluoreszenz der Zellelemente des intervillösen Kapillarspaltes, die nicht vom fetalen Kapillarsystem versorgt werden und jenseits der syncytio-sinusoidalen Stoffwechselmembran liegen, spricht für eine gerichtete Permeabilität des überlebenden Syncytiotrophoblasten der menschlichen Plazenta in der Richtung vom Kind zur Mutter.Unter Leitung von Priv.-Doz. Dr. med. V. Becker.     

Bewegungsstudien an Anatinen

Zusammenfassung Vorliegende Arbeit ist eine Weiterführung derLorenz'schen Bewegungsstudien an Anatinen aus dem Jahre 1941, fortgesetzt an Mischlingen zwischen den dort beschriebenen Arten. Die sich dabei ergebenden Befunde machten eine erneute Untersuchung der Elternarten notwendig. Außerdem wurden einige Arten beobachtet, deren Verhalten noch nicht untersucht worden war. Fragestellung und Begründung werden in der Einleitung gegeben.Im zweiten Abschnitt werden einige der vonLorenz gemachten Beobachtungen berichtigt. So zeigten einige der Kreuzungen mitbahamensis, daß die vonLorenz bei eben dieser Art als Kurzhoch-werden bezeichnete Bewegungsweise dem Ab-auf anderer Schwimmenten homolog ist. Ebenso ist die eine der beiden vonLorenz als Kurzhoch-werden bezeichneten Verhaltensweisen des Krickerpels als Ab-auf zu deuten. Der Gruß desflavirostre-Erpels wurde auch bei weiblichen Tieren gesehen. BeiAnas acuta wurde ein Kinnheben festgestellt, das sich in der Form stark vom Kinnheben beiplatyrhynchos unterscheidet. Als neue Verhaltensweisen wurden u. a. das Haltungannehmen und das Tendieren beimflavirostre-Erpel beschrieben.Im dritten Abschnitt werden einige Verhaltensweisen und ihre Funktion diskutiert und der Versuch gemacht, eine Motivationsanalyse zu geben.(Zeichnungen vonHermann Kacher)     

Die Biologische Anstalt Helgoland Gegenwart und Zukunft

Ohne ZusammenfassungIn der Septemberausgabe des Der Helgoländer (offizielles Veröffentlichungsorgan des Vereins Helgoland e. V. — Geschichte und Kultur der Deutschen Bucht und zugleich Sonderausgabe der Cuxhavener Allgemeinen für die Insel Helgoland) erschienen anläßlich des 75 jährigen Bestehens der Biologischen Anstalt Helgoland insgesamt 19 Beiträge über unsere Anstalt. In etwas veränderter Form wird hier der Einleitungsaufsatz — mit freundlicher Genehmigung der Cuxhavener Allgemeine — abgedruckt.     

Harzkonservierte fossile Vogelfedern aus der untersten Kreide

Zusammenfassung Harzkonservierte Fossilien ermöglichen bei Anwendung adäquater Methoden die morphologische Analyse der Feinmerkmale bis zur Auflösungsgrenze des Lichtmikroskops, Beobachtung in verschiedenen Ebenen und Richtungen, und somit konkrete Rückschlüsse auf die Wirkung und Bedeutung der Einzelelemente und des Gesamtgefüges.Eine so eingehende funktionsmorphologische Analyse mit Berücksichtigung der Positionsvariation (graduell verschiedene Gestaltung in gesetzmäßiger Abhängigkeit von der Lage innerhalb der Gesamtfeder) der Einzelelemente wie Abzweigungs-, Knick-, Neigungswinkel, Krümmung, Länge, Dicke, Querschnitt, Dichte, Differenzierungsgrad der verschiedenen Abschnitte von Rhachis, Rami, Radii inklusive Häkchen und Cirren wird erstmals für fossile Vogelfedern geliefert (hier als Abriß zu einer dokumentarisch und thematisch ausführlicheren Darstellung in Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde).Diese Federn entstammen der untersten Unterkreide und sind damit nur relativ wenig jünger alsArchaeopteryx. Sie weisen extrem differenzierten Aufbau auf, der auf hohe flugtechnische und wärmeisolierende Leistungsfähigkeit schließen läßt.Die hier vorgelegten funktionsmorphologischen Ermittlungen an fossilen Körperkonturfedern mögen auch zu einer intensiveren Analyse der bis jetzt stark vernachlässigten Untersuchung ganz normaler Körperfedern rezenter Vögel anregen. Erst dann, nach umfassender Kenntnis ihrer Ausgestaltung innerhalb der verschiedensten rezenten Vogelgruppen, läßt sich überzeugend begründen, ob und wieweit die hier vorgelegten Federn dieses Unterkreide-Vogels noch ursprüngliche Elemente (Plesiomorphien) oder ihnen eigene Sonderbildungen (Autapomorphien) aufweisen; das gilt sowohl für morphologische wie für funktionelle Elemente der Gesamtstruktur.

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Resin-preserved fossil bird's feathers from the Lowermost Cretaceous

Summary Parts of some feathers, originating from a single bird, were discovered in our collections of Lower Cretaceous amber from the Lebanon mountains — which, in general, contains the oldest terrestrial microfossils preserved with all morphological details.These contour feathers of the trunk, which are nearly as old as Archaeopteryx (Lowermost Cretaceous: Neocomian/Uppermost Jurassic: Kimmeridigian) were studied with magnifications of 500–900 in several levels by a special technique. (In normal fossils, i.e., impressions, the granulation of the sediment and the fossil's bulky carbon remainders cause a blurred image even at a magnification of merely 100).Special emphasis was laid on the study of the individual elements' gradual variation, depending on the respective position within the total feather (position variation). Where appropriate, an analysis of lengths, quantity, degree of differentiation, angle of inclination, break, and branching, cross-sectional view, curvature, etc. of the rhachis, rami, distal and proximal radii, barbicles, hooklets, etc. were undertaken. [Through measurements of the depth of details the effects caused by a sloping position (apparent variation) may be precisely separated from the real variation.]On the basis of such a detailed knowledge of structure and relative position a thorough functional analysis of the single elements as well as the total system is given.Principal features: The production of plain stability in the feather's center, and of flexibility in its apical and lateral rims; dispersion of forces in case of pressure or a pulling load; function of the hooklets (which donot serve as an interlocking mechanism while the feather is in the normal resting position, but function with increasing braking action only when a neighboring ramus diverges to a precisely defined extent from its resting position) including the mechanism of their unhooking; devices for the avoidance of harmful hooking into contacted parts of other feathers; production of maximal stability by minimal air resistance, and of minute chambers (<0,00001 mm³) with still air for optimal heat isolation.Apart from this abstract, further information, accompanied by numerous figures, will be given in a later paper in Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde.

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Veränderte Fassung eines am 11. 10. 1971 gehaltenen Vortrages auf der 83. Jahresversammlung der Deutschen Ornithologengesellschaft in Bonn.     

Über das Ligamentum pectinatum der Primaten

Znsammenfassung Die Kammerwinkelregion des Auges 25 verschiedener Primatenarten wurde licht- und teilweise elektronenmikroskopisch untersucht. Bei Tupaia, Lemuriformes und Lorisiformes ist ein kräftiges Lig. pectinatum und eine tiefe Kammerbucht mit einem relativ undifferenzierten Filterwerk entwickelt, während bei den Simiae allgemein ein hochdifferenziertes Trabekelwerk, sowie umgekehrt ein rudimentäres Lig. pectinatum zu beobachten ist. Das Trabekelwerk der Simiae stellt allgemein ein lamellenartig geordnetes, mucopolysaccharidreiches, quasi hypertrophiertes Basalmembransystem mit kollagenen und elastischen Fasern, sowie eigenartigen kollagenoiden Strukturen mit einer Querperiode von etwa 1000 Å (sog. curly collagen) dar. Es wird auf eine evolutive Rückbildung des Lig. pectinatum geschlossen, die mit der Differenzierung des Trabekelwerkes gekoppelt ist. Beide Vorgänge stehen vermutlich mit dem Mucopolysaccharidstoffwechsel des Organismus in Zusammenhang. Diese Hypothese wird ausführlicher diskutiert.Die basalmembranartigen Lamellen und die Kollagenstrukturen mit einer Querperiode von 1000 Å fanden sich im Kammerwinkel der Subprimaten und Prosimiae nicht, waren jedoch bei allen untersuchten Simiae vorhanden. Elastische Elemente ließen sich elektronenmikroskopisch im Gegensatz zu den bisherigen Befunden beim Menschen im Kammerwinkel aller Primaten nachweisen.Ausgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft sowie der Mainzer Akademie der Wissenschaft und Literatur.Herrn Prof. Dr. K. Goerttler zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Ultrastrukturelle Untersuchungen an der Galle von„Cecidophyes“ ribis aufRibes nigrum

Zusammenfassung Die GallmilbeCecidophyes ribis verändert in den von ihr vergallten Knospen vonRibes nigrum die Feinstruktur folgendermaßen: die Gallenzellen, speziell die sogenannten Nährzellen, sind organellenreicher und nährstoffreicher als die entsprechenden normal ausgebildeten. Die häufigen, im unvergallten Gewebe fehlenden, tropfenförmigen Lipidkörper sind ein Charakteristikum der meisten Organellen mit Ausnahme der Kerne.

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Summary Cecidophyes ribis (Acarina, Tetrapodili) changes the fine structure of the infected buds ofRibes nigrum as follows: all cells, especially the nutritive cells, contain a protoplast rich in organelles and nutrient material. Each cell of the gall-tissues shows osmiophilic globuli; these globuli (lipid bodies, lipid globules) are characteristic for the most organelles except of the nuclei.

     

Über Kernstrukturen in den endopolyploiden Antipoden von Clivia miniata

Zusammenfassung Die Antipoden vonClivia miniata wachsen vor der Anthese und in geringem Maß auch noch zu Beginn der Anthese endomitotisch heran und werden 32-ploid.Sie enthalten zum Teil Kerne, in denen die endomitotischen Tochterchromosomen gemeinsamer Herkunft nur in den heterochromatischen proximalen Teilen zu radiären oder stabförmigen, locker gebauten Endochromozentren zusammenschließen und in den euchromatischen Teilen anscheinend getrennt verlaufen; weiter kommen vor: typische pflanzliche Riesenchromosomen aus relativ eng und ihrer ganzen Länge nach gebündelten Einzelchromosomen, diese allerdings nur selten, häufiger dagegen etwas atypische aus lockeren Bündeln bestehende Riesenchromosomen ; zwischen den Kernen mit Endochromozentren und mit Riesenchromosomen gibt es alle Übergänge.Die Zahl der Riesenchromosomen entspricht erwartungsgemäß der haploiden Chromosomenzahl 11; einzelne von ihnen zeigen im Heterochromatin stellenweise Andeutungen eines Scheibenbaues und bei den meisten tritt die Spindelansatzstelle als Einschnürung oder Unterbrechung hervor.Auch Kerne mit einer gleichmäßig feinen körnigen Struktur, die wahrscheinlich dem endomitotischen Formwechsel angehört, wurden beobachtet.Als Arbeitshypothese kann man annehmen, daß das Vorhandensein von viel und von kompaktem Heterochromatin die Bildung von pflanzlichen Riesenchromosomen fördert und bei Clivia meistens nur atypische lockere Riesenchromosomen auftreten, weil kompaktes Heterochromatin völlig fehlt und das lockere hinter dem Euchromatin an Menge stark zurückbleibt.     

Untersuchungen über die Ultrastruktur der Gonaden von Chironomus (Dipt.)

Zusammenfassung Im Ovar von Chironomus sind in Phase 1 des 4. Larvenstadiums polygonal abgeflachte Innenzellen von kleineren Außenzellen umgeben, die Bakteroide und Phagosomen enthalten; zwischen den Innenzellen liegen unregelmäßige Zelltrümmer (keimbahnbegleitende Substanzen). Zu Beginn der Ovariolenbildung werden in Phase 3 durch Spalträume zwei Schichten der Außenzellen voneinander getrennt, von denen die innere (Follikel- und Eikanalepithel) regelmäßige Buchten bildet. In diese Buchten wandern von innen Zellpaare ein, die an synaptischen Komplexen bzw. multiplen Chromatinstrukturen als Ei- und Nährzellen kenntlich sind. Zwischen beiden Zellen sind Fusome häufig, die später in eigentümlicher Weise geschlossen werden. Zwischen den Eikanalzellen entsteht in Phase 5 durch Spaltbildung der Eikanal; in Phase 7 sind die Eikanalzellen auffallend glykogenreich. Kurz vor der Vitellogenese treten im Bereich der Oocyte Membransysteme und annulated lamellae auf; akzessorische Kerne werden als Ausstülpungen des Oocytenkernes gebildet und später abgeschnürt. In Phase 9 sind an der Peripherie der Eizelle Mikrovillisäume und Pinocytosebläschen sichtbar. Die distalen Zellen der Ovariole haben Eioder Nährzellcharakter, sind aber bei Ch. melanotus nicht von Follikelzellen umgeben und werden beim weiteren Ovariolenwachstum reduziert. Trotz extrem geringer Nährzellzahl der Follikel scheint das Chironomus-Ovar funktionell nicht von anderen polytroph meroistischen Insektenovarien unterschieden.

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Ultrastructure of Chironomus (Dipt.) gonads1. Normal development of ovaries during the fourth larval instar

Summary In the ovary of Chironomus during phase 1 of the fourth larval instar, polygonally flattened inner cells are surrounded by smaller outer cells which contain bacteroids and phagosomes. Irregular cell remnants (germ line accompanying substances) lie among the inner cells. At the beginning of ovariole formation in phase 3, two layers of outer cells are separated by the formation of fissures. The inner layer of these cells (follicle- and egg-passage epithelium) forms regular invaginations. Cell pairs, identified as oocytes and nurse cells by synaptic complexes or multiple chromatin structures, wander from inside into the invaginations. Frequently between the two cells are fusomes, which later close in a characteristic manner. During phase 5, an egg passage is formed as a fissure among the egg-passage cells. During phase 7, the egg passage cells are conspicuously full of glycogen. Shortly before vitellogenesis membrane systems and annulated lamellae appear in the region of the oocyte. Accessory nuclei are formed by a tieing-off of projections of the the oocyte nucleus. During phase 9, microvilli and pinocytotic vesicles can be seen at the periphery of the oocyte. The distal cells of the ovariole are of oocyte or nurse cell nature, but in Ch. melanotus they are not surrounded by follicle cells and are reduced during further ovariole growth. In spite of the extremely small number of nurse cells in the follicle, the Chironomus ovary apparently does not differ functionally from other polytrophic meroistic insect ovaries.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Pädogame Automixis und Auxosporenbildung beiNitzschia frustulum var.perpusilla

Zusammenfassung BeiNitzschia frustulum var.perpusilla unterbleibt die Paarung, es werden bei normalem Ablauf der Gametogenese unter Klaffen der Theken ungepaarter Zellen zwei Gameten je Mutterzelle gebildet, die sich in einer nicht über die Thekenränder hervortretenden Gallerte umlagern, sich abkugeln und dann miteinander kopulieren. Es handelt sich um den ersten sicher nachgewiesenen Fall von Automixis innerhalb der GattungNitzschia.Die sich ebenfalls abkugelnde Zygote bildet eine dünne unverkieselte Wand, die beim folgenden Streckungswachstum in zwei Stücke zerreißt, welche als Kappen an den Polen der reifen Auxospore hängen.Das verkieselte Perizonium ist, wie auch beiNitzschia amphibia, geringelt, außerdem ist eine als Naht erscheinende Längsstruktur wohl das Längsperizonium im Sinnevon Stoschs, vorhanden.Vor der Bildung der Schalen der Erstlingszelle erfolgt eine starke Kontraktion (Spontanplasmolyse) des Protoplasten der Auxospore innerhalb des Perizoniums, wodurch sofort die definitive Zellform hergestellt wird. Der kontrahierte Protoplast umgibt sich mit einer dünnen, unverkieselten Wand, innerhalb welcher dann die beiden ersten Schalen mit normaler Streifen- und Raphestruktur entstehen. Es wird so außer der eigentlichen Auxospore mit ihrem Perizonium noch eine sekundäre Auxospore gebildet.Die Gameten- und Auxosporenbildung läßt sich leicht durch Übertragung auf frisches Kulturmedium (Agar mit verdünntem Meerwasser) auslösen. Sehr häufig treten eben entstandene Tochterzellen, die noch mit den Hypotheken aneinander haften, in die Auxosporenbildung ein, was zeigt, daß sich vegetatives Wachstum und Auxosporenbildung nicht wesentlich ausschließen.     

Die Dynamik der Frühentwicklung vonSagitta setosa

Zusammenfassung 1. Untersuchungsobjekt.Sagitta setosa Joh. Müll. Vergleichsobjekt:Sagitta elegans arctica Aurv. Methoden: Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferfilmen; kinematische Diagramme.2. Unter Zeittransformation (Zeitraffung, Z.R.) wird eine Ausdehnung des Keimes während der Teilungsphase, gefolgt von einer Kontraktion in der Interphase, im Z.R.-Laufbild erkennbar. Dieser Rhythmus ist etwa vom 32-Blastomerenstadium bis zur neunten Teilung (256/512 Zellen) zu beobachten. Er kommt zustande durch die Summation der nach jeder Teilung einsetzenden aktiven Aneinanderpressung der jeweils entstandenen beiden neuen Blastomere. Dieser Vorgang ist bei den beiden untersuchten Sagitten-Arten besonders intensiv und führt in der Kontraktionsphase zur fast völligen Abkugelung des Keimes.3. Die erste Andeutung des sehr kleinen Blastocoel wird bei der Aneinanderpressung der beiden ersten Blastomere in Gestalt eines in zwei Spitzen ausgezogenen Flüssigkeitstropfens wahrnehmbar. Die innerhalb der Berührungsfläche ausgepreßten kleineren Tropfen weisen zentripetale Ortsverlagerung auf und verschmelzen mit dem größeren Blastocoel-Tropfen. Der Keimbahnkörper ist im Leben bis zum 16-Zellenstadium feststellbar.4. Es folgt eine Wiederholung der Tropfenabsonderung nach jeder Teilung in der Pressungsphase bis zur neunten Teilung. Das Blastocoel vergrößert sich infolge der Flüssigkeitsaufnahme.5. Kinematische Diagramme der ersten Teilungen, durch Teilbild-Analyse aus Z.R.-Aufnahmen gewonnen, beweisen, daß die stärkste Tropfenabsonderung jeweils mit der Phase intensiver Abkugelung zusammenfällt.6. BeiSagitta elegans arctica Aurv. ist die Tropfenabsonderung in der Interphase (Abrundungs-Pressungsphase) erheblich größer, die Abrundung geringer.7. Die unbedeutende Vergrößerung des Blastocoel durch Flüssigkeitsaufnahme läßt keine direkte Entodermbildung durch Invagination zu. Der endgültigen Einstülpung gehen drei Versuche voraus.8. Die vom 32-Blastomerenstadium ab am vegetativen Pol teilweise herausragenden Urgeschlechtszellen weisen gegenüber den Somazellen Teilungsverzögerung auf. Bei der sechsten Teilung (32/64) zeigen die Urgeschlechtszellen unter Z.R. eine aktive zentripetale Bewegung; sie verschwinden am vegetativen Pol und drücken das Blastocoel mit ihren proximalen Enden ein: erster Invaginationsversuch. Zu Beginn der nächsten Teilung erfolgen rückläufige Bewegung und Wiedererscheinen am vegetativen Pol. Der zweite Versuch findet bei der siebten Teilung statt (128 Blastomere), der dritte bei der achten Teilung (256 Zellen). Die Aktivität der nunmehr vier Urgeschlechtszellen ist unverkennbar.9. Die sich zunächst nicht weiter teilenden vier Urgeschlechtszellen behalten etwa die Größe eines Blastomer des 64-Zellenstadium bei, während die Somazellen unterdessen wesentlich kleiner geworden sind. Gastrulation durch Invagination ist erst möglich, wenn das Größenverhältnis zwischen den beiden Zellgruppen eine Ortsverlagerung ektodermaler Zellen in das kleine Blastocoel dynamisch zuläßt.10. Auffallend ist unter Z.R. die Fähigkeit der Blastomere zu aktiv-passiven Bewegungen, vor allem in der Region des Prostoma, in der Umbiegungszone Ektoderm-Entoderm.11. Nach Invagination des Entoderm, die vier Urgeschlechtszellen an der Spitze, liegt zunächst ein schmales Urdarmlumen vor. Das Entoderm zeigt während der Interphase wieder eine rückläufige Bewegung, die als Restverhalten des vorausgegangenen Rhythmus aufzufassen ist.12. Sobald die zentripetalen Invaginations-Versuche der Urgeschlechtszellen — von der sechsten bis zur achten Teilung — einsetzen, dauern die Teilungsschritte länger als vorher; bis zur achten Teilung nimmt die Zeit erheblich zu; nach der neunten verlaufen die Teilungen nicht mehr synchron.13. Die große Aktivität der vier Urgeschlechtszellen bleibt auch noch nach ihrer Einordnung in das Entoderm des Urdarmdaches erhalten, offenbar im Rhythmus der nunmehr lokalisierten Teilungen im Entoderm.14. Nach Verlagerung der Urgeschlechtszellen in das Lumen des Archenteron, unter Beibehaltung des Kontaktes mit dem Entoderm, ist das Blastocoel bis auf den schmalen spaltartigen Raum zwischen Ekto- und Entoderm verdrängt. Das Auswandern der vier Zellen erfolgt offenbar durch aktive, mit starker Metabolie verbundenen Bewegungen. Das Archenteron weist unter Z.R. rhythmische Erweiterungen und Verengungen auf.15. Der Verschluß des Prostoma (Deuterostomia) verläuft synchron mit dem Auswandern der Urgeschlechtszellen.

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The dynamics of the early development ofSagitta setosa. Film-Projection and single-frame analysis of time lapse movies

The dynamics of the early development of the chaetognathSagitta setosa Joh. Müll. has been studied up to the completed gastrulation, the leaving of the primordial germ cells and the closure of the prostoma. Comparative studies have been conducted onSagitta elegans arctica Aurv. The analysis was performed on the basis of micro-time-lapse movies and exact investigation of single frames (Teilbild-Analyse). A detailed account is presented on rhythmic behaviour of the blastomeres, such as the expansion during the cell division and the contraction during interphase, which is combined with an almost complete rounding off of the embryo and the production of fluid drops in the contact areas between the blastomeres. These drops fuse with the minute blastocoel and enlarge it. The Urgeschlechtszellen (primordial germ cells) are very active; during the sixth to eight division of the blastomeres they show an active centripetal movement, depress the blastocoel to some extent and move backward until they project in part into the region of the vegetative pole (during interphase) beyond the surface of the rounded embryo. Gastrulation by means of invagination becomes only possible after three advancing attempts of the primordial cells. During invagination active-passive movements of blastomeres occur in the Umbiegungszone between ectoderm and entoderm. Duration of cell division increases considerably after the sixth division. After the ninth division the blastomeres no longer divide synchronically. Within the entoderm the 4 primordial germ cells remain very motile. Closure of the prostoma occurs synchronically with the dislocation of the primordial germ cells into the archenteron lumen. They stay in further contact with the entoderm of the Urdarmdach. The cinematic diagrams produced by employing the method of single frame-analysis of time lapse series allow an exact survey of the cytodynamic processes during the embryonic development.

     

„Stärke der Metachromotropie“ eine Messgrösse zur histochemischen Charakterisierung schleimbildender Drüsenzellen

Zusammenfassung Die Stärke der Metachromotropie ist ein Äquivalent des Ladungsmusters saurer Gewebskomponenten. Sie kann bestimmt werden durch Messung der Resistenz gegen metachromasiestörende Faktoren. In der vorliegenden Untersuchung wurden in dieser Hinsicht in Testreihen geprüft: Wasserstoffionenkonzentration, Salzkonzentration, Alkoholkonzentration, Farbstoffkonzentration. Als Stärke der Metachromotropie saurer Gewebskomponenten im histologischen Schnitt wird jener Wert der Testreihen (besonders empfohlen wird die Salzkonzentrationsreihe mit Calciumchlorid) definiert, der gerade noch mit dem Zustandekommen des metachromatischen Effekts bei Färbung mit Toluidinblau unter standardisierten Bedingungen vereinbar ist.Mit dem Begriff der Stärke der Metachromotropie wird eine Meßgröße gewonnen, die eine feinere und zahlenmäßig ausdrückbare Klassifizierung saurer Drüsenschleime ermöglicht. Es werden Vorschläge zu einer nomenklatorischen Rationalisierung gemacht.Herrn Prof. Dr.H. Becher zum 65. Geburtstag gewidmet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Zur Dynamik der Entwicklung vonEctopleura dumortieri (Athecatae-Anthomedusae) bis zur Proactinula

Zusammenfassung 1. Mit Hilfe der Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferaufnahmen wird die Dynamik der Entwicklung vonEctopleura dumortieri van Beneden untersucht.2. Medusen vonEctopleura wurden im Sommer 1964 an der Biologischen Anstalt Helgoland über längere Zeit lebend gehalten und zu ausreichender Eiablage gebracht. Die Entwicklung konnte in lückenloser Serie von der ersten Teilung bis zum Sternchen-Stadium unter Zeitraffung aufgenommen werden. Es entwickelten sich 40 % der abgelegten Eier normal.3. Trotz einseitig vordringender schneidender Furchen ist der Furchungstypus als total-äqual zu bezeichnen.4. Vor der völligen Durchschnürung eines Blastomer schneiden bereits die Furchen der nächsten und übernächsten Teilung ein.5. Der Grund der schneidenden Furche erscheint auf dem optischen Querschnitt tropfenförmig; die Furchenränder klaffen auf dem Querschnitt durch die Furche (Abstand zwischen den Trennungsflächen). Die schneidende Kante weist zuerst nur geringe Länge auf, nimmt beim Vordringen bis zum Zelläquator zu und dann wieder ab entsprechend der Gestalt der sich teilenden Furchungszelle.6. Nach den vier ersten Teilungen sind die Blastomere in einer Reihe angeordnet.7. Die Tendenz zur aktiven Aneinanderpressung der Blastomere in der Interphase ist in abgewandelter Form noch vorhanden; sie wird zum Teil durch den zur Medianlinie gekrümmten Verlauf der Furchen gekennzeichnet.8. Bereits das 8-Zellen-Stadium wölbt sich in der Mitte auf (50 Minuten nach Entwicklungsbeginn). In Korrelation zu dem rhythmischen Teilungsablauf folgen Krümmungen und Streckungen des Keimes gesetzmäßig aufeinander.9. Die 8 vierten Furchen schnüren den langgestreckten Keim nicht mehr durch, da unterdessen die ersten Querteilungen an den Enden eingesetzt haben.10. Auf die höchste Aufwölbung des Keimes (1 Stunde 16 Minuten seit Entwicklungsbeginn) folgt eine sehr langsame Verkürzung. Drei Stunden nach der 1. Teilung ist die Gestalt eines Ellipsoid angenommen.11. Erst nach weiteren 3 Stunden und 20 Minuten (7 Stunden 13 Minuten seit der ersten Teilung) beginnt die Ausbreitung des Keimes in der Fläche. Die ersten Anlagen der Aboraltentakel (meist 6) werden erkennbar.12. Unter Zeitraffung werden zwei verschiedene strömungsähnliche Bewegungsabläufe im Cytoplasma während des Einschneidens der Furchen sichtbar: (a) Eine Verdrängungsbewegung infolge des Vordringens der schneidenden Furchen (passive Bewegung). (b) Eine hin- und hergehende Massenausgleichbewegung, die als aktiv-passive Bewegung aufzufassen ist.13. Aus der Teilbild-Analyse von Zeitraffer-Aufnahmen gewonnene kinematische Diagramme (Normentafeln) geben einen exakten Überblick über das gesamte dynamische Geschehen während derEctopleura-Entwicklung.

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On the dynamics of development inectopleura dumortieri (athecatae-anthomedusae) to proactinula. Film projection and single-frame analyses of micro-time lapse movies

Employing the technique of micro-time lapse movies (analyses of projection and single frames) the dynamics of the development ofEctopleura dumortieri van Beneden is thoroughly investigated until attainment of the proactinula (starlet stage). Characteristic are sharp cleavage furrows (schneidende Furchen); the blastomeres formed are arranged along a single line. The long, stretched embryo bends and stretches in rhythms caused by cell divisions. Cross divisions start relatively late; they begin at the front and hind end of the embryo. It follows a re-organization, resulting in an elipsoid shape; this procedure takes several hours. Following flattening and formation of the tentacle-analgen, the rather strange starlet stage is reached about 10 1/2 hours after the first division. Special attention is given to the dynamics of the incision of cleavage furrows and to the more or less passive motions in the cytoplasm correlated herewith. The kinetic diagrams produced by the partial-picture analysis of time lapse movies give an exact survey of the whole development; they have the value of Normentafeln (norm tables).

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Wir widmen diese Untersuchung Herrn Prof. Dr.Friedrich Seidel zum 70. Geburtstag.     

Das LängenverhÄltnis der Eu- und Heterochromatischen Abschnitte Riesenchromosomenartiger Bildungen Verglichen mit dem der Prophasechromosomen bei Bryonia Dioica

Zusammenfassung In den 128- und 256-ploiden Kernen der Klebstoffhaare von Bryonia dioica fanden sich im Jahre 1960 riesenchromosomenartige Gebilde, die eine Mittelstellung zwischen Riesenchromosomen und Endochromozentren einnehmen. Sie unterscheiden sich — vorwiegend durch das Vorhandensein von kompaktem Heterochromatin — von den im Jahre 1953 am gleichen Pflanzenmaterial aufgefundenen chromatischen Strukturen.Entsprechend der diploiden Chromosomenzahl sind 20 riesenchromosomenartige Bildungen vorhanden. Zwei Paare von ihnen stehen mit dem Nukleolus in Verbindung; sie werden als SAT I und SAT II bezeichnet, da sie den Nukleolenchromosomen der Mitose entsprechen.Das aus zahlreichen Messungen errechnete Längenverhältnis eu- und heterochromatischer Abschnitte der riesenchromosomenartigen Bildungen SAT I und SAT II ist gegenüber dem der entsprechenden Chromosomen eines mittleren Stadiums der Prophase aus dem Endosperm zugunsten der euchromatischen Abschnitte verschoben. Zu dem gleichen Ergebnis gelangt man, wenn man einige der übrigen, nicht näher bestimmbaren riesenchromosomenartigen Bildungen bzw. Mitosechromosomen vergleicht.Diese Tatsache wird mit der Vorstellung der Tendenz des kompakten Heterochromatins, seine starke Spiralisierung weitgehend unverändert beizubehalten, zu erklären versucht. Lockeres Heterochromatin und Euchromatin von Riesenchromosomen und riesenchromosomenartigen Bildungen strecken sich dagegen im Laufe der Polyploidisierung.Während des Überganges von 128-Ploidie zur 256-Ploidie verlängern sich die riesenchromosomenartigen Bildungen um das 1,26fache. Die Gesamtverlängerung gegenüber den mitotischen Chromosomen ist im Vergleich zu anderen Pflanzen sehr gering (12,54 bei 256-Ploidie).Im Verlauf der Prophase findet im Gegensatz zu Vicia und Rhoeo nur ein einmaliger Abbau des Heterochromatins im sog. Zerstäubungsstadium statt.In den endopolyploiden Kernen der Basalzelle der Haare und in den triploiden Kernen des Endosperms kommen Vakuolen vor, die aus dem Nukleolus in den Kernraum ausgestoßen werden.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über Bildung und Struktur der Zygotenwand beiMicrasterias papillifera (Desmidiaceae)

Zusammenfassung Die Feinstruktur von Mesospor und Endospor reifer Zygoten vonMicrasterias papillifera wurde untersucht. Das für die Resistenz der Zygoten gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen wichtige Mesospor besteht aus vier Schichten von unterschiedlicher Elektronendichte. Es ist insgesamt 460–500 nm dick. Die Schichten Mes a und Mes c bestehen aus akkrustierten, dicht gepackten globulären Elementen eines Stoffes, der dem Sporopollenin ähnlich ist. Die Schicht Mes b zeigt ein fibrilläres Grundgerüst, wahrscheinlich aus Zellulose, in das Stoffe inkrustiert sind, die nicht mit denen der Schichten Mes a und Mes c identisch, aber gegen Abbauversuche ähnlich résistent sind.Die Schicht Mes d ist eine Übergangsschicht zum Endospor. Zwischen die Zellulose-Mikrofibrillen in Streutextur sind isolierte Partikel des Materials der Schicht Mes c eingestreut. Das etwa 650 nm dicke Endospor ist eine Zelluloseschicht mit Streutextur. Es wird als Wand der sogenannten Keimblase bei der Zygotenkeimung nach Sprengung von Exospor und Mesospor stark gedehnt.

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Electron microscopical investigations on the structure and formation of the zygote wall inMicrasterias papillifera (Desmidiaceae) II. The structure of the mesospore and the endospore

Summary The mesospore (460–500 nm thick) which is responsible for the resistance of the zygote against desiccation during its resting period, consists of four layers of different electron density. The layers Mes a and Mes c are composed of densely packed amorphous globular elements of a substance resembling sporopollenine. The layer Mes b has a fibrillar, probably cellulosic frame. It is incrusted by a substance which is not identical with that of Mes a or Mes c but which shows a comparable resistance against degradation.The layer Mes d contains isolated particles such as in Mes c and cellulose microfibrils of the endospore. The endospore (650 nm thick) has foliate texture. This layer surrounds the protoplast after it has escaped from the ruptured exospore and mesospore during zygospore germination.

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Der Deutschen Forchungsgemeinschaft dank ich f:ur Sachbeihilfe.     

Notizen über die Riesenkerne und „Riesenchromosomen“ in den Antipoden vonAconitum

Zusammenfassung Die Antipodenkerne vonAconitum vulparia, A. ranunculifolium, A. neomontanum undA. variegatum wachsen endomitotisch heran und erreichen offensichtlich hohe Polyploidiegrade (von vermutlich 64- und 128-Ploidie).Das stark vermehrte chromatische Material ist dabei entweder so wie in den diploiden Kernen annähernd gleichmäßig über den Kernraum verteilt oder zu Endochromozentren oder Riesenchromosomen zusammengeschlossen.Die Endochromozentren und Riesenchromosomen finden sich stets in haploider Zahl gemäß der Ausgangssituation in den Antipoden. Sie setzen sich aus den endomitotisch entstandenen Tochterchromosomen zusammen. Diese sind in den Endochromozentren an der Spindelansatzstelle oder in proximalen, wahrscheinlich leicht heterochromatischen Teilen vereinigt und spreizen im übrigen; in den Riesenchromosomen bilden sie kabelartige Aggregate.In manchen Ruhekernen mit Endochromozentren sind die Chromosomen nach Art einer frühen mitotischen Prophase spiralisiert.Von welchen Umständen die Ausbildung der bestimmten verschiedenartigen Kernstrukturen abhängt, ist nicht bekannt.Die Häufigkeit der Kerne mit Riesenchromosomen war bei allen Arten sehr gering; sie fanden sich beiAconitum neomontanum — wahrscheinlich, weil nur wenig Material zur Verfügung stand — überhaupt nicht und nur beiA. variegatum relativ häufiger als bei den anderen Arten.BeiA. variegatum läßt sich ein SAT-Riesenchromosom mit einem mitotischen SAT-Chromosom homologisieren und in mehreren Antipodenkernen an Hand bestimmter Baueigentümlichkeiten wiedererkennen.Bei dieser Art zeigt sich im kompakten sowie im lockerer gebauten Heterochromatin eine Tendenz zur Bildung von Querreihen und nicht ganz regelmäßigen Scheiben aus gleichartigen Chromomeren oder Sammelchromomeren. Im Euchromatin fehlen dagegen Anzeichen einer Scheibenbildung.Das Längenverhältnis von mitotischen Metaphasechromosomen zu Riesenchromosomen beträgt schätzungsweise 110.Auch beiDelphinium werden nach Stichproben anD. ajacis und einer Gartenform die Antipodenkerne hoch endopolyploid und bilden sich Endochromozentren nach dem Muster vonPapaver undAconitum aus.