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.     

Inversionen und chromosomale Strukturtypen bei Drosophila subobscura Coll

Zusammenfassung 1. Auf Grund der Untersuchung von zahlreichen Stämmen von Drosophila subobscura, die aus Köderfängen in der Natur an verschiedenen Orten in Österreich, Oberitalien, der Schweiz, England und einigen außereuropäischen Ländern abgeleitet worden waren, wurde ein Verzeichnis aller bisher bei dieser Art festgestellten natürlichen Inversionen gegeben, wobei die Anordnung des strukturell homozygoten Stammes Küsnacht als Standardanordnung diente.2. Durch den Vergleich von Stämmen, durch deren Kreuzung mit dem Standardstamm, durch die Ableitung von Inzuchtlinien aus verschiedenem Ausgangsmaterial und deren Kreuzung mit bestimmten Stämmen wurde die Zahl und der Bau der chromosomalen Strukturtypen ermittelt, auf deren Koexistenz in der Population die Mannigfaltigkeit der beobachteten Inversionsbilder beruht.3. Die Verteilung der Inversionen auf die verschiedenen Chromosomen des Satzes ist nicht zufällig. Auch die relative Länge der Inversionen scheint nicht rein zufallsmäßig zu sein.4. Bei den Bruchstellen der Inversionen finden sich auffallend oft Koinzidenzen, bis zu 5 Bruchstellen an einem Ort eines Chromosoms. Wie eine statistische Überlegung zeigt, können diese nicht zufallsmäßig bedingt sein. Es werden einige hypothetische Deutungsmöglichkeiten dieses Phänomens vorgelegt.5. Es wird die phylogenetische Ableitung der Strukturtypen der verschiedenen Chromosomen diskutiert.Mit 7 Textabbildungen.     

Zur Frage des Einflusses von Spurenelementen auf Bacillus asterosporus

Zusammenfassung Der Einfluß des Kobalts im Kohlenhydratstoffwechsel von Bac. asterosporus wird untersucht. Bei der optimalen Konzentration von 4 Co/ml wird die Kohlensäurebildung bei den untersuchten Kohlenstoffquellen Dextrose, Saccharose, Fructose und Mannit durchschnittlich um 80% reduziert. Der ökonomische Koeffizient erfährt bei Dextrose eine Erhöhung um 100%, bei Saccharose um 30%, der Atmungskoeffizient bei allen vier Kohlenstoffquellen eine Erniedrigung von 55–89%. Ascorbinsäure zeigt die gleiche Reduktion der Kohlensäurebildung wie Kobalt, während Aneurin darauf keine Wirkung ausübt. Der r_H-Wert wird durch Kobalt vermindert. Aus den Ergebnissen wird im Zusammenhang mit anderen Arbeiten geschlossen, daß der Stoffwechsel des fakultativ anaeroben Bac. asterosporus durch Kobalt mehr zur anaeroben Seite hin und zu homolaktischer Gärung verschoben wird. Die Untersuchungen zur Aufklärung des Wirkungsmechanismus von Kobalt werden fortgesetzt.Teilweise vorgetragen am 20. September 1954 anläßlich der österreichischen Mikrobiologentagung in Innsbruck (Dedic 1955).     

The effects of gibberellic acid upon developmental processes in Drosophila hydei

The injection of gibberellic acid (GA₃) into larvae of Drosophila hydei can affect the pattern of gene activities in a specific manner. This became clear from a study on the pattern of puffs in the giant chromosomes of the larval salivary glands.Depending upon the age of the larvae injected, either of two new puffs, 72B or 21B, appeared. Not only was the activity of these chromosome regions stimulated but the activity of some normally occurring puffs specific for the period shortly before puparium formation was affected. If GA₃ was injected during the period shortly before puparium formation further development became influenced as revealed by a significant reduction in the number of flies emerging from treated animals.

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Zusammenfassung Es wurde die Wirkung verschiedener Konzentrationen von Gibberellinsäure (GA₃) nach Injektion in Drosophila-Larven unterschiedlichen Alters untersucht. Konzentrationen von 3 g/Larve und höher führten bei jungen und mittleren Larven des 3. Stadiums zur Ausbildung eines neuen Puffs (72B) in den polytänen Chromosomen der Speicheldrüse. Diese Reaktion wurde in 15–20% der Larven beobachtet.In späteren Stadien der Entwicklung kurz vor der Pupariumbildung wird nach Injektion von 1 g/Larve ein weiterer Puff (21B) in 10% der Larven induziert. Der Prozentsatz der Larven die diesen Puff 3 Stunden nach der Injektion aufweisen, nimmt mit steigender GA₃-Konzentration zu. Nach Injektion von 5–6 g/Larve war der Puff 21B in 80% der Tiere enthalten.Zur selben Zeit ließ sich eine Beinflussing der Aktivität von zwei Puffs nachweisen, die für die Periode der Pupariumbildung spezifisch sind. Die Aktivität dieser Puffs wird durch die Injektion von GA₃ herabgesetzt.GA₃ bewirkt nicht nur die Induktion neuer Puffs, sondern außerdem eine Verzögerung der Entwicklung. Nach der Injektion von 2 g/Larve verzögert sich die Zeit der Pupariumbildung um 2–10 Stunden. Die Zahl der Fliegen, die aus Larven schlüpfte, die kurz vor der Pupariumbildung eine Injektion von mehr als 3 g GA₃ erhielten, war deutlich herabgesetzt. Es wird vermutet, daß GA₃ eine spezifische Wirkung auf die Aktivität des Genoms ausübt und damit eine Beeinflussung der normalen Entwicklung bewirkt.

     

Über den Einfluss der Bewegungsrichtung der Basilarmembran auf die Ausbildung der Cochlea-Potentiale von Strix varia (Barton) und Melopsittacus undulatus (Shaw)

Zusammenfassung Die vom runden Fenster abgeleiteten Cochlea-Potentiale von Barred Owl (Strix varia) und Wellensittich (Melopsittacus undulatus) werden in einer ursprünglich für Säuger entwickelten Apparatur untersucht. Verbesserungen der schon früher erarbeiteten präparativen Technik für Kleinvögel werden angegeben.Die Cochlea-Potentiale der Eule werden in ihrer Abhängigkeit von Intensität, Dauer und Polarität (Phase) eines ursprünglich rechteckigen Reizimpulses dargestellt. Nur die Stärke des Klicks hat einen wesentlichen Einfluß auf ihre Ausbildung; dies stimmt mit den Beobachtungen an Säugern überein.Nur die Mikrophon-Komponente der elektrischen Schwankungen im Innenohr des Wellensittichs verhält sich wie bei Eule und Säuger. Die auf die Entladungen von Nervenzellen zurückgeführte Komponente N₁ zeigt eine gründlich verschiedene Empfindlichkeit für die Dauer und die Phase des Reizes. Ähnliche Verhältnisse scheinen nach älteren Untersuchungen bei der Taube zu bestehen.In der Diskussion werden die Unterschiede zwischen Sittich (und Taube) einerseits, Eule (und Säuger) andererseits in Parallele zur Größenentwicklung von Cochlea und Fußplatte des Gehörknöchelchens gesetzt.Zur Erklärung der Empfindlichkeit der nervösen Entladungen für die sich mit der Reizdauer und -phase ändernde Bewegungsweise der Basilarmembran wird angenommen, daß die Verlagerung der Haarzellen zum ovalen Fenster erregend, in entgegengesetzter Richtung hemmend wirkt. Bei kurzen Reizen tritt Interferenz beider Wirkungen auf.Ermöglicht durch ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

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

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

Über die Modifikationen der Schraubenrotation im Protoplasma

Zusammenfassung Bei der Rotation einer Schraube um ihre Längsachse gibt es zwei extreme Möglichkeiten der Verschiebung: Die Schraube bohrt sich entweder durch das Medium (scheinwellenlose Rotation), oder das Medium wird entlang der Schraube verschoben (Rotation mit Scheinwellen). Welche von diesen beiden Möglichkeiten verwirklicht ist, hängt in erster Linie von der Verschiebbarkeit des Mediums ab. Bei der in Modellversuchen untersuchten Rotation mit Scheinwellen kann außerdem eine Schwingung auftreten, die, wenn sie nicht etwa durch eine Berührung gedämpft wird, die Bildung stehender Wellen verursacht. Die Verschiebungsverhältnisse entlang der schwingend rotierenden Schraube erscheinen sehr kompliziert (Glitschbewegungen nach beiden Richtungen).Zwischen den beschriebenen Extremfällen der Schraubenrotation gibt es Übergänge. Es wurde versucht diese in einem Schema gemeinsam zu erfassen (Abb. 4).Angewandt auf die submikroskopischen Schrauben des Protoplasmas führt die Unterscheidung der genannten Rotationsformen zu Erklärungsmöglichkeiten für verschiedene physiologische Phänomene: Das Strekkungswachstum und die periodischen Turgorschwankungen der Pflanzenzellen, die endogen-periodischen Erscheinungen, sowie das Auswachsen von Amöben-Pseudopodien werden als Wirkungen von scheinwellenlosen Rotationen aufgefaßt. Die Formbildung und Reizleitung wird dagegen mit Hilfe der Schwingungen interpretiert, die bei den Rotationen mit Scheinwellen auftreten.Ausgeführt in der Naturkundlichen Station/Linz.     

Rhythmische Erregungen in den optischen Zentren von Calliphora erythrocephala

Zusammenfassung Die rhythmischen Aktionspotentiale in den optischen Ganglien der Schmeißfliege (Calliphora erythrocephala) werden untersucht.Wird das Komplexauge von Calliphora belichtet, so können vom Ganglion opticum II schnelle, rhythmische Aktionspotentiale, 'Belichtungsrhythme , abgegriffen werden (Abb. 1). Sie treten im Bereich physiologischer Temperaturen und Lichtintensitäten stets und unabhängig von Schädigungen auf. Sie sind die einzige Form von Erregung, die zwischen dem retinalen Bereich und dem Cerebralganglion nachgewiesen werden kann. Die Belichtungsrhythmen zeigen gesetzmäßige Abhängigkeiten von den Reizgrößen. Es ist daher wahrscheinlich, daß sie in die Kausalkette der bei Belichtung des Auges ablaufenden zentralen Vorgänge eingeschaltet sind.Die optischen Ganglien werden mit einer Doppelmikroelektrode abgetastet. Da die Spannung zwischen zwei eng benachbarten Elektroden in der Nähe der Spannungsquelle am größten sein muß, kann gezeigt werden, daß die Belichtungsrhythmen wahrscheinlich in der äußeren Körnerschicht des Ganglion opticum II entstehen (Abb. 14 und 15).Als Maß für die Größe der Belichtungsrhythmen wird die größte während einer Belichtung auftretende Amplitude gewählt, die 'Maximalamplitud ; sie hängt stetig und reproduzierbar von der Zahl belichteter Ommatidien, von der Lichtintensität und vom Adaptationszustand des Auges ab (Abb. 5, 6, 7, 8, 10, 11 und 12).Die Amplituden der Belichtungsrhythmen klingen bei längerer Belichtung allmählich ab (Helladaptation), (Abb. 1C, Abb. 5). Die Heiladaptationszeit ist der Maximalamplitude proportional (Abb. 6, 8, 9 und 10). Wird die Belichtung vor dem völligen Abklingen der Rhythmen unterbrochen, so werden sie durch den Aus-Effekt des Retinogramms gehemmt und brechen sofort und vollkommen ab (Abb. 1 D). Die Dunkeladaptation ist selbst nach vorangegangener Belichtung mit sehr hohen Lichtintensitäten nach spätestens einer Minute abgeschlossen (Abb. 6 und 7).Die Frequenz der Belichtungsrhythmen liegt zwischen 100 sec^–1 und 250 sec^–1, sie nimmt mit steigender Temperatur zu (Tabelle 1). Die Frequenz ist unabhängig von der Lichtintensität, vom Adaptationszustand d von der Zahl belichteter Ommatidien.Während der einzelnen Belichtung zeigen die Rhythmen ein verschieden starkes Schwanken der Amplitude, eine Amplitudenmodulation. Die Modulation hängt vom Präparat und vom Präparationszustand ab.Durch den Vergleich der verschiedenen Modulationstypen und durch gleichzeitige Ableitung an mehreren Stellen des Ganglions können die physikalischen Überlagerungsvorgänge untersucht werden. Die Einzelschwingungen physiologischer Einheiten überlagern sich am gemeinsamen Ableitwiderstand zwischen den Elektroden. Durch die Art der Überlagerung wird die Modulationsform bestimmt. Sie hängt im besonderen von der Frequenz und der Phasenlage der Einzelrhythmen und von physiologischen Synchronisationsvorgängen ab (Abb. 1, 2 und 16).Auch wenn ein Bereich der Retina gereizt wird, der nur wenige Sinneszellen umfaßt, treten Belichtungsrhythmen wie bei großen Reizflächen auf (Abb. 12). Deshalb wird die Möglichkeit diskutiert, daß bereits die kleinste physiologische Einheit im Ganglion mit rhythmischer Erregung antwortet, die in ihrer Amplitude, nicht aber in ihrer Frequenz vom Reiz abhängt.Herrn Prof. Dr. H. Autrum danke ich für das stete Interesse, das er den Untersuchungen entgegengebracht hat. Die Untersuchungen wurden zum Teil mit Apparaten durchgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung stellte.     

Zwei neue Formen von Cyrtocyten. Vergleich der bisher bekannten Cyrtocyten und Erörterung des Begriffes „Zelltyp“

Zusammenfassung Die Feinstruktur von zwei neuen Cyrtocytenformen wird beschrieben. Es handelt sich um die Terminalorgane von Stenostomum, einem rhabdocölen Turbellar und Urnatella, einem Vertreter der Entoprocta. Die Wände des Reusenröhrchens von Stenostomum werden aus zwei Gitterfenstern gebildet, die durch zwei Plasmalängspfeiler getrennt sind. Bei Urnatella ist die Röhrchenwand aus einer größeren Anzahl von Pfeilern und alternierenden Querstäbchen aufgebaut.Die Beziehungen der neuen Cyrtocytenformen zu den schon bekannten werden diskutiert. Anschließend wird versucht, alle schon bekannten Cyrtocytenformen systematisch zu vergleichen. Nach Erörterung des Begriffes Ähnlichkeit und nach Einführung von Verfahren des Vergleichens werden die letzteren auf die Cyrtocytenformen angewandt. Die daraus resultierenden vergleichbaren Merkmale der Cyrtocyten werden zusammengestellt. Einige Bemerkungen über die Evolution der Cyrtocyten schließen sich an. Als Fazit wird eine schärfere Fassung des Begriffes Zelltyp gegeben.Als Habilitationsschrift angenommen von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Freien Universität Berlin.     

Proprioreceptoren am Subcoxal-und Femur-Tibia-Gelenk der Stabheuschrecke Carausius morosus und ihre Rolle bei der Wahrnehmung der Schwerkraftrichtung

Zusammenfassung Am Subcoxalgelenk befinden sich außer den schon bekannten Borstenfeldern Proprioreceptoren in Form von vier Borstenreihen an der Coxa. -Die Bewegung des Femur-Tibia-Gelenkes wird von einem Chordotonalorgan gemessen, das an der Basis des Femur liegt. Vom Receptor zieht eine cuticulare Sehne (Receptorsehne) zum FemurTibia-Gelenk. Die wichtigsten Nervenverästelungen im Femur und eine anormale Lage des Chordotonalorganes werden beschrieben. -Das Chordotonalorgan ist Glied eines Regelkreises zur Stabilisierung des Femur-Tibia-Gelenkes. Dieser Regelkreis adaptiert, mindestens bei höherer Belastung, langsam, aber vollständig. —Wirkt bei einem senkrecht vom Körper abstehenden Bein eine Kraft in Richtung der Querachse auf das Tier ein, ist in der normalen Körperhaltung die Auslenkung des Tibia-Tarsus-Gelenkes für kurze Zeit proportional zur einwirkenden Kraft. Die Regelkreise der beiden Körperseiten beeinflussen sich nicht gegenseitig. —Die von der Streckmuskulatur erzeugte Kraft ist um so größer, je stärker der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. — Wird die Receptorsehne nach außen gezogen, streckt das Tier das Femur-Tibia-Gelenk. Wird die Receptorsehne nach innen geschoben, beugt es das Femur-Tibia-Gelenk. Dabei ist ebenfalls vollständige Adaptation zu beobachten. — Die Streckung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach außen. Die Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Die Beugung der Tibia (in Winkelgraden) ist proportional dem Logarithmus der Bewegung der Receptorsehne nach innen. Auch diese Reaktion ist um so stärker, je mehr der Receptor vor Beginn des Reizes gedehnt war. —Wird eine senkrechte Lauffläche von der Seite beleuchtet, stellen sich die Tiere teils in eine Resultierende zwischen Licht-und Schwerkraftrichtung ein, teils wenden sie sich vom Licht ab. — Der Mittelwert der Winkel zwischen Tierlängsachse und Schwerelot (₁) ist bei den dem Licht zugekehrten Tierstellungen von der Lichtintensität und dem Winkel zwischen Lichtrichtung und Schwerelot abhängig. Er ist unabhängig von Körpergewicht und Hangneigung. Die Streuung wird bei erhöhtem Körpergewicht kleiner. Abschaben der Sinnesborsten an den Subcoxalgelenken verkleinert den Mittelwert der Winkel ₁. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach oben zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ kleiner. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes größer. Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane der nach unten zeigenden Körperseite durchtrennt, wird der Mittelwert der Winkel ₁ größer als bei intakten Tieren. Bei derartig operierten Tieren wird der Mittelwert der Winkel ₁ nach Erhöhung des Körpergewichtes wieder kleiner. — Werden die Sehnen der femoralen Chordotonalorgane einer Körperseite durchtrennt, weichen die Tiere auf einer senkrechten Fläche zur operierten Körperseite hin von der Senkrechten ab (intakte Tiere laufen unter denselben Bedingungen etwa senkrecht nach oben oder unten). Der Winkel zwischen Körperlängsachse und Schwerelot ist bei den operierten Tieren um so kleiner, je größer das Körpergewicht und je größer die Hangneigung ist. — Die Genauigkeit, mit der ein einmal eingeschlagener Kurs nach Drehung der Lauffläche wieder aufgenommen wird, ist um so größer, je steiler die Lauffläche steht. — Bei der Orientierung im Schwerefeld liegt die Labilit ätsstellung für die Stabilitätsstellungen 0° und 180° ungefähr gegenüber der jeweiligen Stabilitätsstellung. — Es wird festgestellt, das Tier verhalte sich in allen Experimenten so, wie wenn bei ihm die von der negativen Geotaxis ausgelöste Drehtendenz als Quotient aus der Belastung in Richtung der Querachse und dem Betrag der Belastung in Richtung der Längsachse gebildet würde. Ein Minimalmodell für die Bildung der Drehtendenz wird aufgestellt. Theoretisch denkbare Möglichkeiten zur Verschiebung der Stabilitäts-und Labilitätsstellung werden diskutiert.     

Die Ultrastruktur des Flimmerepithels des Nasenseptums der Ratte

Zusammenfassung Das Epithel des mittleren Abschnittes des Nasenseptums der Ratte ist gestuft hochprismatisch; es enthält 4 Zelltypen: Flimmerzellen, indifferente Zellen, Becherzellen und Ersatzzellen.Der Bau der Flimmerhaare entspricht im Prinzip dem weit verbreiteten Bauschema dieser Strukturen. Bisher wenig beachtete Details sind: eine kornartige Verdichtung an der Spitze; ein quergestreifter lateraler Sporn am Basalknötchen, der hypothetisch mit der Richtung des Flimmerschlages in Zusammenhang gebracht wird. Wurzelfäden (rootlets) im Sinne Fawcetts fehlen. Eine Präzision des Terminus rootlet im Sinne von Wurzelfäden wird vorgeschlagen.In indifferenten und Flimmerzellen wurden mitunter sehr viele Centriolen im apikalen Cytoplasma und in der oberflächlichen Grenzzone der Zellen dargestellt; ebenso Übergangsformen dieser Strukturen zu Basalknötchen inkomplett und komplett ausgebildeter Flimmerhaare.Zahlreiche Pinocytosevakuolen sprechen für eine starke Resorptionstätigkeit dieser Zellen. Auch die dünnen Cytoplasmahüllen der Flimmerhaare scheinen sich durch Ausbildung von Pinocytosevakuolen an dieser Funktion zu beteiligen. Flimmer- und indifferente Zellen weisen im übrigen ähnliche Cytoplasmastrukturen auf. An ihrer Oberfläche finden sich besonders lange Cytoplasmafortsätze für die die Bezeichnung Cytofila zur Abgrenzung gegen die viel kürzeren Mikrovilli vorgeschlagen wird.Die Strukturen der Becherzellen sind in der Regel wesentlich dichter; ihre basalen Teile sind baumwurzelartig verzweigt und in die Nachbarzellen eingesenkt; diese innige Verbindung könnte der Aufnahme resorbierter Flüssigkeit dienen. Nicht alle basalen Fortsätze erreichen die Zellbasis.Intrazelluläre Cysten verschiedener, von der Oberfläche gegen die Basis zunehmender Größe enthalten in ihrer Oberfläche Mikrovilli, Cytofila und Flimmerhaare, im Lumen Zelldetritus und undefinierbare amorphe Massen. Im Gegensatz zu den Interpretationen Miháliks wird auf Grund der eigenen Befunde am Nasenepithel der Ratte der Zusammenhang zwischen der Genese des oberflächlichen Flimmersaumes und derartigen Cysten in Frage gestellt. Möglicherweise handelt es sich dabei um pathologische Vorgänge.     

Damage to deoxyribose molecules and to U-gene reactivation in UV-irradiated 5-bromouracil-DNA of phage T4 Bor as influenced by cysteamine

Zusammenfassung Es wird beim Phagen T4Bo ^reine Schutzwirkung von Cysteamin gegenüber den nach Einbau von 5-Bromuracil in die DNS biologisch zusätzlich beobachtbaren UV-Strahlenschäden beschrieben. Bei BU-Phagen, nicht aber bei normalen Phagen und auch nicht bei BU-Phagen bestrahlt in Anwesenheit von 10^-2 m Cysteamin, wird eine Zerstörung von Desoxyribose in der DNS gemessen. Der Mechanismus, der zum Abbau von DNS-Pentose führt bzw. die Reaktionen, die in Anwesenheit eines Radikalfängers den Schutzeffekt bewirken, werden im Rahmen einer Arbeitshypothese diskutiert. Da bei den T-Phagen die Gruppe der näher untersuchten enzymatischen Reaktivierungsmechanismen, nämlich Photo-, Wirtszell- und u-Gen-Reaktivierung, hinsichtlich des BU-Phänomens gemeinsame Merkmale zeigt, d. h. Blockierung durch BU und Aufhebung des Blocks bei Bestrahlung in Anwesenheit von Cysteamin, liegt die Annahme nahe, daß Schäden an der Desoxyribose der DNS-Helix für die Blockierung der enzymatischen Reaktivierungsschritte verantwortlich sind.     

An electronic model of neuroelectric point processes

Zusammenfassung Eine umfassende Darstellung der Nervenzellmembran wird durch eine Kombination von Hodgkin-Huxley-Beschreibung der elektrisch erregbaren Leitwerte und Eccles-Beschreibung der synaptisch induzierten Leitwerte wiedergegeben. Diese Darstellung wird in einem elektronischen Modell veranschaulicht. Nichtlineare aktive Schaltungen werden benützt, um Leistungen zu entwickeln, die in ihrer Form mit den zeit- und spannungsabhängigen Leitwerten der Beschreibungen übereinstimmen. Die Leistungen werden mit Hilfe von Multiplikatoren in äquivalente Leitwerte umgewandelt. Das elektrische Modell enthält 24 kontrollierbare Parameter, von denen jeder mit einem in der Beschreibung übereinstimmt. Zur Einstellung der Parameter sollte man eine Strategie benützen, die soweit wie möglich die Werte von Hodgkin und Huxley (s. Tafel) als Parameter verwendet. Kleine Abweichungen von diesen Werten werden als mindere Störungen der grundliegenden Zusammenstellung betrachtet. Als Beispiel einer systematischen Untersuchung des Einflusses einer Veränderung verschiedener Parameter wurden die Spannungsschwingungen gewählt. Die Frequenz der ungedämpften Schwingungen beträgt ungefähr 50 Hertz. Verschiedene andere kleine Änderungen der Parameter können Schwingungsfrequenzen von 4 Hertz hervorrufen. Mit großen Störungen der Grundwerte kann man auch Schwingungsfrequenzen im Werte l Hertz erlangen.Es wird vorgeschlagen, daß die kombinierten Eccles- und Hodgkin-Huxley-Beschreibungen die Mehrzahl der neuroelektrischen Vorgänge einzelner Nervenzellen darstellen könnten. Dieser Vorschlag wird durch weitere Ergebnisse bestätigt. Die Beobachtung wird jedoch ausgedrückt, daß die zusammenfassende Darstellung in wenigstens einem Falle, den Nervenzellen des Hummer-Herznervenknotens, nicht zulänglich ist.

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Research sponsored by the Joint Services Electronics Programm under Grant AF-AFOSR-139-67, the Librascope Group, General Precision Systems, Inc., Glendale, California, under Air Force Office of Scientific Research USAF Contract No. AF 49(638)-1232, and by the 6570^th Aerospace Medical Research Laboratories, Air Force Systems Command, USAF Cotract No. AF 33(615)-2464.     

Saline soils under dryland agriculture in southeastern Saskatchewan (Canada) and possibilities for their improvement

Summary Soil salinization in some areas of southeastern Saskatchewan was discussed from the standpoint of its occurrence in relation to climatic conditions, soil type, topography, and land use.Accumulations of salts resulted from temporary water tables and the capillary movement of water upwards and its subsequent evaporation. Maximum concentrations of salts occurred on the soil surface or in deeper soil layers, depending on the location of the profile with respect to the topographical contour. Salt leaching on the slope was reduced because of water run-off, but was high in the depression due to water accumulation.A comparison between grassland and cultivated land showed a favourable influence of grass on the reduction of surface salinization. These favourable effects may be related to the influence of the vegetational cover on water run-off and water evaporation. It was concluded, that the increase in cultivated land over the years at the expense of grassland and also the summer fallowing practice are contributing factors towards the spreading of soil salinization.Analytical data from saturated extracts are discussed from the viewpoint of concentration and composition. All test locations showed a preponderance of Mg- and SO₄-ions in the salinized samples. SSP values did not exceed 30 per cent. The influence of varying concentrations of these salts on the yields of three cereal crops was tested. The sequence of salt tolerance of barley, wheat, and oats in decreasing order was identical with results reported elsewhere from irrigated plots. Absolute salt concentrations effecting a 50 per cent yield decrease, however, were considerably lower. This was attributed to differences in the environment.

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Zusammenfassung Der Einfluß von Klima, Boden, Topographie und Art der landwirtschaftlichen Nutzung auf die Entstehung von Salzböden im südöstlichen Teil von Saskatchewan (Canada) wurden an Hand von Beobachtungen, Messungen und Analysenmaterial besprochen. Die Untersuchungen erstreckten sich auf ein Gebiet staunasser Geschiebelehmböden mit schwachwelligem Relief. Das Klima des Untersuchungsraumes ist kontinental, kühl-semiarid, mit durchschnittlichen Jahresniederschlägen von 300–500 mm. Die wasserlöslichen Bodensalze des Sättigungsextraktes bestehen hauptsächlich aus Mg-, Ca- und SO₄- und zum geringeren Teil aus Na-Ionen. Die Versalzung ist auf kapillaren Wasseranstieg von temporären und stark schwankenden Grundwasserspiegeln und starke Verdunstung des Wassers oberhalb des Kapillarsaumes zurückzuführen. Profilreihen von der Senke zum Hang lassen einen Bereich der Salzauslaugung in den Senken und einen Bereich der Salzanreicherung in mittlerer und höherer Hanglage erkennen. Maximale Konzentrationen kommen an der Bodenoberfläche oder auch — bei höherer Hanglage — in tieferen Horizonten zur Ausbildung, was durch die verschiedenen Tiefenlagen der herrschenden Kapillarsäume bedingt ist. Oberflächen- und oberflächennahe Bodenversalzungen wirken sich in hohen Ertragsausfällen aus und gefährden damit die Wirtschaftlichkeit mancher landwirtschaftlicher Betriebe. Eine zunehmende Tendenz in der Bodenversalzung, insbesondere im letzten Jahrzehnt, ist von zahlreichen Farmern beobachtet worden.Ein Vergleich zwischen Grünland und Ackerland zeigt, daß unter der ständigen Grasdecke die Oberflächenversalzung geringer ist. Hier treten nicht nur Unterschiede in der Salzkonzentration auf, sondern auch eine Veränderung in der qualitativen Zusammensetzung der wasserlöslichen Salze. Vor allem sei die geringere Konzentration an wasserlöslichem Mg und Na in den Böden unter Gras erwähnt, da diese Kationen von Bedeutung für die Art und Stabilität der Bodenstruktur sind. Physikalische Untersuchungen zeigten eine bessere Wasserdurchlässigkeit der grasbestandenen Flächen, was für die Auslaugung von angereicherten Salzen in der durchwurzelten Bodenschicht von Wichtigkeit ist. Außerdem wird der Oberflächenabfluß von Niederschlagswasser durch eine ständige Vegetationsdecke verringert, wodurch eine flächenmäßig gleichmäßigere Versickerung von Niederschlagswasser im hügeligen Gelände möglich ist. Auf Grund dieser Resultate und der sich in Bezug auf den Grundwasserstand in versalzungsgefährdetem Gebiet ungünstig auswirkenden Brache, wird gefolgert, daß die Zunahme von Ackerland auf Kosten von Grünland und die im zwei- oder dreijährigen Turnus sich wiederholende Brache in ursächlichem Zusammenhang mit der Zunahme der Versalzung stehen.Der Einfluß von verschieden hohen Salzkonzentrationen auf die Erträge von Weizen, Hafer und Gerste wurden mit Resultaten vom U.S. Salinity Laboratory, Riverside verglichen. Hierbei zeigte sich, daß die Reihenfolge der abnehmenden Salztoleranz, nämlich Gerste, Weizen, Hafer, mit derjenigen von Riverside übereinstimmt. Bei einem Vergleich der absoluten Werte der Salzkonzentrationen die einen 50-% igen Ertragsabfall bewirken, lagen die Zahlen für Saskatchewan (dryland) jedoch unter denjenigen von Kalifornien (irrigation). Die Gründe hierfür liegen einmal in der Verschiedenheit der Versuchstechnik und zum anderen darin, daß die durchschnittlichen Gesamtsaugdrücke, die die Pflanzen zur Wasseraufnahme zu überwinden haben, in bewässerten Böden geringer sind als in Böden des semiariden Klimas ohne Bewässerung. Wahrscheinlich ist damit eine Verschiebung des Verhältnisses vom Ertrag zum Versalzungsgrad verbunden. Die Möglichkeit einer Beeinflussung des Pflanzenwuchses durch die z.T. hohen Mg-Ge-halte in den Böden, also eines spezifischen Ionen-Effektes, wurde an Hand von anderen Arbeiten besprochen.

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Part of a dissertation for the Dr. agr. degree at the Justus Liebig-Universität Giessen, 1962     

Ein Beitrag zur Morphologie der labellaren Marginalborste der Fliegen Calliphora und Phormia

Zusammenfassung Die Marginalborste auf der Marginalleiste der Rüsselscheibe von Calliphora und Phormia ist bei adulten Tieren und reifen Puppen lichtmikroskopisch untersucht worden. Sie besteht aus einer zweilumigen Borste, unter der sich ein Sack mit Sinneszellen und akzessorischen Zellen befindet. Der Sack baut sich aus zwei Hüllen auf, deren innere aus bindegewebigem Perilemm gebildet wird. Distal grenzt das Perilemm an die Basalmembran, proximal zieht es von der Basis des Sackes aus als Nervenscheide in das Labellum, wo es sich mit den Nervenscheiden anderer Marginalborsten vereinigt und an der Basis des Labellums in die Nervenscheide des Labialnerven mündet. Die äußere Hülle des Sackes besteht aus granuliertem Septum, das distal 2–25 unterhalb der Basalmembran endet und proximal die Nervenscheide etwa bis zur Mitte des Labellums eng anliegend überzieht. Dort löst es sich von der Nervenscheide und zieht unter die Basalmembran, unter der es auch im Haustellum und Rostrum vorkommt. Die trichogene Zelle der Marginalborste verschließt den Sack in Höhe der Basalmembran wie ein zugespitzter Korken. Die Membran ihrer Zelle im intrakutikulären Bereich wird beschrieben. Ein Scolops zieht als Fortsetzung vom engen Lumen der Borste durch die trichogene Zelle hindurch in den Sack hinein, wo sein freies Ende distale Nervenfortsätze aufnimmt. Zur Anzahl und Art der Zellen im Sack wird Stellung genommen. Ein Netz aus Fibrillen unbekannter Art um den Kern der Sinneszellen und der Verlauf einer mechanorezeptorischen Faser werden beschrieben. In den Nervenscheiden kommen biund tripolare Zellen mit kurzen Fasern vor, die für Perilemmzellen gehalten werden. Nach Berechnungen über die Anzahl der Sinneszellen je Labellum und nach Querschnitten durch den Labialnerven in Höhe des Haustellums besteht eine Reduktion der afferenten Axone von etwa 1000 Sinneszellen zu rund 250, was einer Reduktion von vier Axonen zu einem einzigen entspricht.Herrn Prof. Dr. R. Stämpfli danke ich sehr für sein großes Interesse und seine Anregungen, Herrn Prof. Dr. B. Hassenstein (Direktor des Instituts für Zoologie der Universität Freiburg) für die kritische Durchsicht des Manuskripts.     

Die Feinstruktur der Schweineaorta beim experimentellen Lathyrismus

Zusammenfassung Die Veränderungen der Aortenfeinstruktur, welche eine Vergiftung mit-Amino-Propio-Nitril (Lathyrusfaktor) bei jungen Schweinen hervorruft, werden beschrieben.Der Benninghoffsche Spannapparat der Media wird frühzeitig durch eine Lösung der muskulo-elastischen Kontinuität gelockert. Im Vordergrunde der morphologischen Veränderungen stehen dann Zerfallserscheinungen der elastischen Substanz, welche zu einer Desintegration der elastischen Lamellen sowie der elastischen interlamellären Schrägverbinder führen und endlich eine völlige Strukturauflösung der ganzen Mediaorganisation mit herdförmigen Totalnekrosen zur Folge haben. Das mit dem Mediafasersystem strukturell und funktioneil eng verbundene kollagen-elastische Fasergitter der Intima zerfällt; die subendotheliale Intima wird dabei hochgradig aufgetrieben durch eine Einlagerung von Ödemflüssigkeit und wahrscheinlich auch Blutserum. Die feinnetzig-zweiphasige Normaldarstellung der Grundsubstanz geht verloren. Die Feinstruktur der Kollagenfibrillen bleibt unverändert; es wird darauf hingewiesen, daß trotzdem eine schwere Schädigung auch des Kollagens anzunehmen ist. Die Mediamuskelzellen wandeln sich weitgehend in Fibroblasten um; die Langhans-Zellen der Intima werden in gleicher Weise aktiviert. Zellnekrosen treten in der Media nur dann auf, wenn sekundär die subakute Aortenwandverdickung eine Mangelsituation für den Zelleigenstoffwechsel hervorruft.In der Umgebung der Vasa vasorum kommt es zu kleinen Blutungen, die mit Fortschreiten der Mediazerstörung in große, dissezierende Blutungen übergehen können. Der wahrscheinlich durch die Elastizitätsverminderung der Media eingeleitete Mechanismus der Gefäßrupturierung wird beschrieben und mit dem vonGöre und vonDoerr vermuteten Mechanismus der Bildung von Aneurysmata dissecantia der menschlichen Aorta in Parallele gesetzt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — FräuleinElke CarStensen schulden wir Dank für unermüdliche, gewissenhafte und geschickte technische Mitarbeit.     

The feeding and excretion rates of Aphis fabae Scop. on Vicia faba L.

The feeding and excretion rates of nymphs of Aphis fabae, feeding on young leaves of Vicia faba, were studied, using host plants grown in water culture and made radioactive with 32P. The amounts of sap ingested at first were small but the rate of ingestion increased rapidly between 12 and 16 hr. The maximum rate of feeding was estimated at 0.2 mg sap/hr, an uptake of 59 per cent of the mean body weight of the insects per hour. The results are discussed in relation to other recent work on aphid feeding and excretion.

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Zusammenfassung Unter Benutzung von Wirtspflanzen, die in Wasserkultur angezogen und mit 32P radioaktiv gemacht waren, wurden Nahrungsaufnahme- und Exkretionsraten der Larven von Aphis fabae untersucht, die an jungen Blättern von Vicia faba saugten. Die aufgenommenen Saftmengen wurden für Zeitabschnitte von 1–24 Stunden Dauer geprüft. Die maximale Nahrungsaufnahmerate wurde mit 0,2 mg/Stunden geschätzt. Die Exkretionsrate von 32P variierte beträchtlich, war aber bei kürzerer Nahrungsaufnahme von weniger als 12 Stunden Dauer höher, und bei längeren Nahrungsaufnahmezeiten niedriger und weniger variabel. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf andere neuere Arbeiten über die Ernährung und Exkretion von Blattläusen diskutiert. Es wird vermutet, daß die maximale Rate der Nahrungsaufname, die für diese Insekten angegeben wird, unter den Bedingungen des Versuchs die normale war und daß die Mehrzahl der Aphiden offenbar 12 Stunden oder mehr brauchen, um mit ihren Stechborsten bis zum Phloem vorzudringen.

     

Photoreactivation of UV-damage in phage containing 5-Bromouracil-DNA

Zusammenfassung Es wird eine neue Strahlenschutzwirkung des Cysteamins gegenüber photoreaktivierbaren und nicht-photoreaktivierbaren UV-Schäden bei 5-Bromuracilsubstituierten Phagen beschrieben. BU-T1 Phagen UV-bestrahlt in Anwesenheit von 0,01 molar Cysteamin zeigen eine normale Strahlenempfindlichkeit und nahezu normale Photoreaktivierbarkeit, die bei Abwesenheit des Schutzstoffes blockiert ist. Der Mechanismus der Desensibilisierung wird diskutiert.

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With 1 Figure in the Text     

Zur biologie des Berglemmings,Lemmus Lemmus (L.)

Zusammenfassung Die Arbeit bringt eine Zusammenschau von Untersuchungs-Ergebnissen an einer in Oldenburg (53°09/8°13) gehaltenen GefangenschaftsPopulation von Lemmas lemmas mit aus der Literatur entnommenen Freiland-Befunden an Lemmus lemmas, L. obensis und L. trimucronatus sowie Dicrostonyx torquatus und D. groenlandicus. Sie enthält eine eingehende Darstellung der Fortpflanzungs-Biologie (D), der Jugendentwicklung (E) and der in Gefangenschaft erfaßbaren Verhaltensweisen (C).Der Autor gewann die Überzeugung, daß die Lemming-Zyklen entgegen bisheriger Auffassung nach dem gleichen Schema ablaufen wie jene der übrigen Microtinen und daß ihre Besonderheiten lediglich spezifische Anpassungen an die Lebensbedingungen des arktischen Klima-Bereiches sind (F).So haben die Bog. Wanderungen, die bisher für das entscheidende Regulativ der Massenvermehrungen gehalten warden, offensichtlich nichts mit dem zyklischen Massenwechsel zu tun. Sie stellen vielmehr saisonale Umsiedlungs-Bewegungen dar, die unabhängig von der jeweiligen Zyklen-Phase in jedem Frühjahr and Herbst stattfinden. Ein ganzjähriges Verbleiben am gleichen Platze ist vor allem wegen der Spezialisierung auf den Massenkonsum wenig gehaltvoller Nahrung unmöglich geworden, die sieh infolge des langsamen Vegetations-Waehstums in der Arktis schnell erschöpft (B 3).Entsprechend scheint das Verhalten des Berglemmings darauf ausgerichtet, jeder Populations-Verdichtung vorzubeugen. Der sedentäre Bevölkerungsteil lebt territorial (C 4) and solitär (C 7e) und das intraspezifische Verhalten wird durch extreme soziale Unduldsamkeit und Aggressivität bestimmt (C 7a, b, e). Die Geschlechter finden sich nur zur Paarung zusammen, das Weibehen besitzt ungewöhnliche Dominanz (C 7 c, C 9, D 8d). Die Jungen werden schon mit 14 Tagen abgesäugt (D 8b) und nicht im Nest des Folge-Wurfes geduldet; im Sommer dürften she bald nach dem Selbständigwerden abwandern, vom Winter-Verhalten ist nichts bekannt (D 8f, E 4).Die allgemeine soziale Unduldsamkeit bringt es mit sich, daß während der Sommer-Monate ein ständig wachsender Teil der Bevölkerung in räumlicher Fluktuation begriffen ist. Ebenso wie these gehen auch die saisonalen Umsiedlungen solitär vonstatten, von massierten Wanderzügen kann keine Rede sein (C 7e).Das Fortpflanzungs-Potential des Berglemmings ist höher als bisher angenommen, vor allem infolge früher Geschlechtsreife (Öffnung der Vagina vom 12. Tage an — D 2), der Möglichkeit dichter Wurffolge (D 5, 6) und regelmäßiger Winter-Vermehrung (D 3). Letztere wird primär durch die Konservierung der Futter-Pflanzen unter dem Schnee und die Umsiedlung in neue Nahrungsgriinde vor Einbruch des Winters ermöglicht (F) und sekundar durch spezifische Verhaltensweisen zur Warmhaltung der Nestlinge (D 8a) und andere Anpassungen an eine Vermehrung bei niedrigen Temperaturen (E 1 a, E 2, E 2 c) gesichert. Es existieren also zwei durch saisonale Umsiedlungen voneinander abgegrenzte Fortpflanzungs-Perioden. Mit Pitelka wird angenommen, daß die Winter-Vermehrung im wesentlichen von sommergeborenen Tieren, die Sommer-Vermehrung aber von wintergeborenen bestritten wird (D 3, F). Unter Freilandbedingungen dürfte der Berglemming selten ein volles Jahr alt werden (B 5).Der Autor hat abschließend Erwägungen darüber angestellt, wie die als spezifische Anpassung an die Lebensbedingungen des arktischen Klima-Bereiches zu deutenden Besonderheiten, welche die Lemminge so erheblich von den Microtinen unterscheiden, im Laufe der Evolution zustande gekommen sein können (F).