Beiträge zur Kronblattmorphologie. VII. Die Kronblätter einiger Linaceen

Zusammenfassung Die Kronblätter der untersuchten LinaceengattungenReinwardtia, Linum, Hesperolinon undHugonia zeichnen sich alle durch ein gesteigertes Wachstum des Blattrückens aus. Dies führt beiReinwardtia undLinum neben einer nur an jungen Blättern erkennbaren dorsalen Ausbuchtung der Blattbasis über die Ansatzstelle des Blattes hinaus zur Ausbildung der charakteristischen Lamellen, die im Bereich des Nagelteiles den morphologischen Blattrand begleiten. BeiHesperolinon hingegen zeigt der Blattrücken nur partielles Wachstum in der Umgebung der Blattansatzstelle, welches zu einem Emporheben des mit dem Blatt kongenital verwachsenen Staminodiums (dens interjectus) und zu einem schleifenartigen Aufbiegen der echten basalen Blattränder führt. Die hypopeltaten Kronblätter vonHugonia schließlich verdanken ihre Schildform ebenfalls dem gesteigerten Wachstum des Blattrückens und sind daher als gespornte Blätter zu bezeichnen. Wie nämlich der Verlauf des echten Blattrandes an jungen Petalen zeigt, wird die an sich herzförmige Blattgestalt durch einen medianen Rückenauswuchs zum geschlossenen Schilde abgerundet. Die Deutung des Stieles dieser Kronblätter als eine stielartige Verschmälerung der Unterblattbasis oder als eine stielartige Verlängerung der Ansatzstelle des Blattes, der Achse also, wird offengelassen.Daß jene Stelle am Kronblatt, an der das gesteigerte Wachstum des Blattrückens vor sich geht, dem Unterblatt angehört, konnte an verbildeten pollensacktragenden Kronblättern vonReinwardtia trigyna gezeigt werden. An diesen sind nämlich öfters alle Teile eines normalen Blattes wohl erkennbar ausgebildet. Wie auch anderswo festgestellt, entspricht die Platte der Spreite, der Nagel dem Stiel und die Nagelbasis dem Unterblatt, das mitunter Andeutungen von nebenblattartigen Randausgliederungen aufweist.     

Interkalarblätter beiPedicularis L.

Zusammenfassung Pedicularis besitzt wie einige andere Mitglieder der TribusPedicularieae (Scrophulariaceae) sogenannte Interkalarblätter, frondose Deckblätter an der Basis der Floreszenz, die in ihrer Achsel mehr oder minder weit rückgebildete, oft auf primordialer Stufe sistierte Blüten bergen. Die durch sie gekennzeichnete Hemmzone der Floreszenz kann bis zur Laubblattrosette der Pflanze hinabreichen. Ihre Gegenwart darf in taxonomischer Hinsicht nicht vernachlässigt werden. Die basipetale Hemmung der Blüten kann eine basipetale (zentrifugale) Aufblühfolge vortäuschen.Seinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr.Wilhelm Troll, zum 70. Geburtstag gewidmet.     

18. W. S. Iljin: Biochemische Vorgänge während der Kalkchlorose der weißen Lupine

Auf die Trockengewichtseinheit bezogen, enthalten chlorotische Pflanzen mehr Wasser als gesunde. Ber. der Deutschen Bot. Gesellsch. LXI. Erkrankte Lupinen haben einen erhöhten Salzgehalt im Zellsaft; dieser bezieht sich besonders auf Calcium und Mg, in vielen Fällen auch auf Kalium. In den Anfangsstadien der Chlorose ist der Unterschied zwischen gesunden und eben erkrankten sehr gering. Wir wissen jedoch, daß der Salzbestand in der Pflanze kein beständiger ist und erheblichen Schwankungen unterliegt, ohne den äußeren Zustand zu beeinflussen. Wir scheinen daher nicht berechtigt zu behaupten, der Salzüberschuß rufe die Erkrankung an der Chlorose hervor. Diese Theorie gewänne nur dann Grund und Boden, wenn man annähme, daß bei den von mir untersuchten Pflanzen der Salzgehalt sein Höchstmaß erreicht habe, worüber hinaus jede Steigerung der Pflanze schaden und den normalen Gang der physiologischen Vorgänge unterbrechen müsse. Man kann aber auch gerade umgekehrt annehmen, daß ein verstärkter Salzgehalt in der Pflanze durch ihre Erkrankung hervorgerufen werde, die ihrerseits die regulatorische Tätigkeit der Wurzeln beeinträchtigt und den Salzen freieren Zutritt in die Pflanze gestattet. Zugunsten dieser Theorie spricht der Umstand, daß chlorotische Pflanzen bei gleichen Bodenbedingungen mehr Salze absorbieren und daß anfangs der Unterschied zwischen ihnen und grünen Pflanzen unbedeutend ist und erst späterhin größer wird. Die Kurve der grünen Blätter beharrt während der Entwicklung auf gleicher Höhe, während sie bei kranken Blättern rasch ansteigt. Zur endgültigen Lösung dieser Frage bedarf es noch weiterer Untersuchungen. Die Erkrankung der weißen Lupine an Chlorose war in meinen Versuchen von einem stark erhöhten Gehalt an organischen Säuren begleitet, unter denen Apfelsäure die erste Stelle einnahm. Besonders deutlich ließ sich das an jungen Pflanzen beobachten. Bei der Erkrankung trägt auch der Stickstoffwechsel einen ganz eigenen Charakter. Gewöhnlich führen die chlorotischen Pflanzen prozentuell auf das Trockengewicht bezogen anfangs mehr Gesamtstickstoff als die gesunden, späterhin nimmt jedoch seine Menge in jenen ab. Trotz des erhöhten Gehaltes an Gesamtstickstoff führen kranke Pflanzen weniger unlöslichen Stickstoff oder Eiweiß; mit der Zeit wird dieser Unterschied immer größer, so daß die kranken fast zweimal weniger Eiweiß enthalten können als die gesunden. Die beschriebenen Veränderungen in der Beschaffenheit des Stickstoffes sind begleitet von einer Anreicherung des Saftes an Eiweißspaltungsprodukten, wie Aminosäuren, Basenamiden, löslichem Eiweiß und Ammoniak.     

Flechtensystematische studien V. Die GattungRamonia Stiz. Zusätze

Zu den acht bisher bekannten Arten der GattungRamonia (cfr.Vězda 1966) wurden weitere zwei beigefügt:R. luteola sp. n. undR. gvalectiformis (Zahlbr.) comb. n. Es ist der Vergleich mit den, ihnen taxonomisch am nächsten stehenden Arten, gegeben. Um einen Vergleich auch mit übrigenRamonia-Arten zu ermöglichen, ist der Schlüssel für alle Arten angeführt.     

Aktivitätsänderungen der Isocitritase (E C 4. 1. 3. 1.) Während der Photomorphogenese beim Senfkeimling (Sinapis alba L.)

Zusammenfassung In einer vorangegangenen Arbeit (Hock, Kühnert und Mohr, 1965) haben wir festgestellt, daß der Fettabbau im Senfkeimling über das aktive Phytochrom (= P₇₃₀) in einem bestimmten Ausmaß reguliert werden kann. Die Annahme lag nahe, daß die Regulation über die Isocitritase erfolge.In der vorliegenden Arbeit haben wir festgestellt, daß P₇₃₀ keinen Einfluß auf die Isocitritase-Aktivität des Senfkeimlings ausübt, obgleich sich die Isocitritase-Aktivität in dem von uns untersuchten Zeitraum (24–96 Std nach der Aussaat) stark verändert. Um diesen Nachweis zu führen, war es notwendig, störende phenolische Substanzen im Rohextrakt an Divergan zu adsorbieren und die Enzymaktivität auf die biologische Einheit Keimling zu beziehen.Puromycin hemmt die Isocitritase-Synthese stark; Actinomycin D hingegen hat kaum einen Einfluß. — Vielleicht liegt eine langlebige mRNS vor, und die Regulation erfolgt auf der Ebene der Translation. Auch andere Interpretationen sind jedoch möglich.

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Changes of activity of isocitritase (E C 4. 1. 3. 1.) during photomorphogenesis in mustard seedlings (Sinapis alba L.)

Summary In a previous paper (Hock, Kühnert and Mohr, 1965) we have shown that fat degradation in the cotyledons of the mustard seedling (Sinapis alba L). is under the control of active phytochrome (=P₇₃₀), at least to a certain extent. One could imagine that P₇₃₀ might exert this control over fat consumption through isocitritase (E C 4. 1. 3. 1). In the present paper we demonstrate that P₇₃₀ does not have any influence on the activity of isocitritase in the mustard seedling, although the enzyme activity does show a strong increase and a following decline during the time of our experimentation (Fig. 8, 9). — Isocitritase could be assayed in a satisfactory manner in the raw extract only after the adsorption of phenolic compounds on Divergan (Fig. 1, 3). Furthermore the biological unit of the seedling turned out to be the only reliable system of reference for the enzyme activity determined in the extract. Puromycin strongly inhibits isocitritase synthesis whereas Actinomycin D is hardly effective (Fig. 10). It has been concluded that there might exist a relatively stable m-RNA which has been formed during the early stage of germination. Regulation of enzyme synthesis might occur on the level of translation. The evidence for this conclusion is not convincing, however; other interpretations are not excluded.

     

Flechtensystematische Studien IX. Die GattungRamonia Stiz. Zusätze 2

Ramonia micrococca Vězda sp. n. undR. stipitata Vězda etH. Hertel sp. n. werden als neue Arten beschrieben. Das Typenmaterial vonRamonia leptospora (Müll. Arg.) Vězda comb. n. wird näher beschrieben. Die Identität vonMaronea porinoidea Zahlbr. 1935 mitRamonia valenzueliana (Mont.) Stiz. wird nachgewiesen. Ein neuer Fund vonR. luteola Vězda wird ange-führt und eine eingehende Beschreibung vonR. chrysophaea (Pers.) Vězda vorgelegt.     

Quantitative Veränderungen des Abscisinsäuregehaltes während der Fruchtentwicklung von Solanum lycopersicum L.

Summary The presence of abscisic acid (ABA) in methanol extracts from tomato fruits was determined by thinlayer chromatography, UV absorption, optical rotatory dispersion (ORD) and biological activity in different bioassays. In two growth periods (1968 and 1969), quantitative changes of the ABA content in growing fruits of the variety Moneymaker were measured by Milborrow's racemate dilution technique. The absolute content of ABA (g/l fruit) was increased during fruit development, reached a maximum, and then decreased in ripening fruits. The ABA concentration (g/kg) was also highest in unripe fruits and decreased during ripening. Similar results were obtained with the same variety and with the variety Haubners Vollendung by means of ORD and UV measurement only, without application of Milborrow's technique.     

Zwei Ausgangskaryotypen bei der Gräser-GattungAira L.

Zusammenfassung Für die Arten der GattungAira L. werden die folgenden Chromosomenzahlen mitgeteilt:A. capillaris Host, 2n=14;A. caryophyllea L., 2n=14 und 28;A. multiculmis Dum., 2n=28;A. praecox L., 2n=14;A. tenorii Guss., 2n=14;A. provincialis Jord., 2n=28 undA. cupaniana Guss., 2n=14. Die Zahlen der letzten drei Arten werden zum erstenmal veröffentlicht.Bei den diploiden Arten kommen zwei unterschiedliche Karyotypen vor: A ist verbreitet, B aufA. praecox beschränkt. Der Karyotyp der tetraploidenA. caryophyllea setzt sich aus A+B zusammen, während es sich beiA. multiculmis um eine Verdoppelung von A handelt. — Über die Verbreitung der Arten und Cytotypen werden einige Hinweise gegeben.

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Two basic karyotypes in the grass genusAira L.

Summary Chromosome numbers of all known species of the genusAira L. are counted:A. capillaris Host, 2n=14;A. caryophyllea L., 2n=14 and 28;A. multiculmis Dum., 2n=28;A. praecox L., 2n=14;A. tenorii Guss., 2n=14;A. provincialis Jord., 2n=28 andA. cupaniana Guss., 2n=14. The numbers of the last three species are published for the first time. Two different karyotypes are found amongst the diploids: A is widespread, B limited toA. praecox. The karyotype of the tetraploidA. caryophyllea can be described as AB, that ofA. multiculmis as AA. — Remarks on the distribution of the species and cytotypes are added.

     

Beiträge zur Kenntnis der europäischen Raupenfliegen (Dipt. Tachinidae)

Summary In this revision of the European species of the genusMyxexoristops t. t. (parasites of sawflies) six species, including a new one (abietis n. sp., parasite ofCephalcia), are described by their distinguishing characters. Separate keys for the determination of males and females are given. For five species, hosts are recorded on the basis of bred material examined by the author himself.Zenillia nox hall, described from Japan is identical to the European speciesM. stolida stein (nov. syn.).      

Die Primärwurzel von Zea mays L.

Zusammenfassung An Gewächshauskulturen kann gezeigt werden, daß die Primärwurzel von Zea mays L. während der ganzen Lebensperiode der Pflanze perenniert. Da auch bei Phoenix dactylifera L. eine solche Tendenz zu erkennen ist, ist es wahrscheinlich, daß weitere Monocotylen diese Art der Bewurzelung zeigen. Es ließe sich daraus ein Maiswurzeltyp der heterogenen Radication bei den Monocotylen ableiten, bei dem primäres und sproßbürtiges Wurzelsystem dauernd nebeneinander bestehen.

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The primary root of Zea mays L.

Summary Until now it has been presumed that the primary root of Zea mays L. dies very soon after the formation of the seedling. On the basis of this presumption maize root-system development has been used as an example for monocotyledons (z.B. Troll, 1937; Rauh, 1950).After passing the seedling stage, monocotyledons are said to have shoot-born roots only. There are a few hints in the literature of exceptions to this principle known in the case of some palms (Falkenberg, 1876; Fitting, 1954; Kausch, unpublished). In this paper it is shown that the primary root of maize does not die off soon, but remains living during the entire vegetation period. Investigations were made within the greenhouse, where in the stage of flowering of the plants the primary root reached downwards into the soil as far as 1.60 m (see also Fig. 2). There are also some observations in the open field showing that here too the primary root remains living until the plant dies in autumn.Nevertheless Zea mays has sekundäre Homorhizie and heterogene Radication (Troll, 1949). However, there is surely a large group within the monocotyledons which is capable of keeping the primary root system along with shoot-born roots. Of this group it may be said that it is of the Mais-Wurzel-Typ.

     

Beiträge zur Flora Ionica. II. Bemerkungen zu einigenSilene-Arten aus Griechenland

Zusammenfassung Im zweiten Beitrag zur Flora Ionica werden folgendeSilene-Arten (Caryophyllaceae) behandelt:S. cephallenia Heldr.,S. congesta Sm. in S. &Sm.,S. ungeri Fenzl inUnger,S. behen L. undS. reinholdii Heldr. Die Chromosomenzahlen vonS. cephallenia, congesta, behen, reinholdii, holzmannii undgraeca werden mitgeteilt. Alle Arten besitzen 2n=24 Chromosomen.S. cephallenia ist näher mitS. paeonensis Bornm. aus Mazedonien als mitS. congesta verwandt. Die Stellung vonS. cephallenia in der SektionBrachypodae (Chowdhuri, 1957) erscheint nicht berechtigt und die Untergliederung der Sektion stimmt nicht mit unseren Beobachtungen anS. cephallenia undS. congesta überein. Abbildungen (S. cephallenia, congesta, paeonensis, behen, reinholdii) und Chromosomenbilder ergänzen den Text. FürS. cephallenia, congesta, ungeri, reinholdii undbehen (nur Griechenland) wird die Verbreitung in Punktkarten dargestellt.

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Summary In this second contribution to the Flora Ionica the followingSilene-species (Caryophyllaceae) are treated:S. cephallenia Heldr.,S. congesta Sm. in S. &Sm.,S. ungeri Fenzl inUnger,S. behen L. undS. reinholdii Heldr. The chromosome numbers ofS. cephallenia, congesta, behen, reinholdii, holzmannii andgracea were reported. All species investigated have 2n=24 chromosomes.S. cephallenia is more related toS. paeonensis Bornm. from Macedonia than toS. congesta. The position ofS. cephallenia in the sectionBrachypodae (Chowdhuri, 1957) seems to be not justified and the subdivision of the section is not in accordance with our observations onS. cephallenia andS. congesta. Drawings of plants (S. cephallenia, congesta, paeonensis, behen, reinholdii) and of chromosomes (S. graeca, holzmannii, reinholdii, congesta, cephallenia) complete the text. The distribution ofS. cephallenia, congesta, ungeri, reinholdii andbehen (only for Greece) is given on two dot maps.

     

Möglichkeiten und Grenzen einer Ökosystem-Rekonstruktion am Beispiel des spätpaläozoischen lakustrinen Paläo-Ökosystems. 1. Theoretische und methodische Grundlagen

In analogy to ecosystems, palaeoecosystems are defined here as the palaeocommunities of a given area and their relationships to the abiotic variables of their respective environments. They are characterized by (a) their species diversity, (b) the trophic structure of their palaeocommunities, based on their food webs, and (c), based on their detailed historical development, ecosystem functions such as stability, resilience, and succession. Due to numerous taphonomic biases, palaeocommunities can only be reconstructed from very few fossil horizons (taphocoenoses). Important conditions for such reconstructions are an uninterrupted vertical sequence of taphocoenoses with little time-averaging, excellent fossilization potential, a minimal percentage of allochthonous species in the taphocoenoses, and reliable evidence concerning the original trophic interactions between the species or trophic guilds of the palaeocommunities. The following topics are discussed in detail: Taphonomic assessment concerning fossilization potential; estimation of autochthonous vs. allochthonous components, and time-averaging; reconstruction of food webs and their interpretation in terms of extant food webs, such as web parameters; various ecosystem functions, especially successions and structuring processes, and the limited possibilities for their reconstruction.     

Beiträge zur Entwicklungsgeschichte des Antherentapetums in der GattungOxalis. I.Oxalis rosea undO. pubescens

Zusammenfassung Die Ausbildung des Antherentapetums erfolgt beiOxalis rosea undO. pubescens auf die gleiche Weise. Der Ursprung des Tapetums ist parietal, und zwar werden die Tapetumzellen im Verlauf einer zentripetalen Teilungsfolge gebildet. Nach der Sistierung der Vermehrungsteilungen knapp vor Beginn der Meiose laufen im Tapetum nur Mitosen ab, die stets während der Metaphase gehemmt werden, wobei sich die Kerne ± großer Zellkomplexe synchron verhalten. Im Anschluß daran kommt es zur Restitutionskernbildung; es entstehen potyploide Kerne die immer eine abgerundete — nie hanteiförmige — Form haben. Da in den einzelnen Tapetumzellen ein oder zwei dieser Mitoseschritte erfolgen, besteht das voll entwickelte Tapetum aus Zellen mit einem einzigen tetraploiden oder oktoploiden Kern.Da dieses Tapetum dem Habitus nach dem zellulär einkernigen Typus zuzuordnen ist, dagegen dem Kerngeschehen nach den zellulär mehrkernigen Typus, handelt es sich offenbar um einen Sonderfall. Er bildet eine Brücke zwischen zwei verschiedenen Entwicklungsvorgängen, nämlich der Polyploidisierung unter einem mitotischen Formwechsel der Chromosomen und der Polyploidisierung unter dem für Angiospermen charakteristischen endomitotischen Form Wechsel; der eine läuft unter starker Spiralisierung ab, beim anderen fehlt sie.Herrn Professor Dr.Lothar Geitler zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Biologische Konsequenzen schwefelsäure- und eisensulfathaltiger Industrieabwässer. Mortalität jungerGobius pictus undSolea solea (Pisces)

Zusammenfassung 1. Die biologischen Konsequenzen schwefelsäure- und eisensulfathaltiger Industrieabwässer wurden unter einfachen, definierten Bedingungen im Laboratorium getestet. Es kamen Verdünnungen von 1:2000 bis 1:32000 zur Anwendung. Als Versuchstiere dienten Jungfische der FleckengrundelGobius pictus und Larven der SeezungeSolea solea, als Kriterien deren Mortalität (beiG. pictus außerdem die Kiemendeckelfrequenz).2. Bei 20 ± 2 mm langen Jungfischen vonGobius pictus läßt sich bei 18,5° C eine signifikant erhöhte Mortalität noch bei Verdünnungen bis zu 1:8000 nachweisen. Die 50 %-Letaldosis (LD₅₀) nach 24 Stunden liegt etwa bei 1:6000. Subletale Konsequenzen (starke, temporäre Intensivierung und Fluktuationserhöhung der Kiemendeckelfrequenz) sind noch bei Verdünnungen bis zu 1:32000 erkennbar. Sie werden als Indiz für erhöhten Umweltstress gedeutet.3. Sechs Tage alte Larven der SeezungeSolea solea (Totallänge: 4,1 ± 0,2 mm) lassen bei 20° C noch bei Verdünnungen von 1:17500 bzw. 1:20000 Erhöhung der Mortalität gegenüber den Kontrolltieren erkennen; ihre 50%-Letaldosis nach 24 Stunden liegt etwa bei 1:15000. Sie reagieren empfindlicher als jungeG. pictus.4. Das Ausmaß der negativen biologischen Konsequenzen der getesteten Industrieabwässer nimmt zu mit der Konzentration des Testmediums. Es nimmt ab mit dem Alter des Testmediums (Zeitspanne zwischen Vermischen der Stammlösung mit Meerwasser und dem Beginn des Tests).

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Biological consequences of sulphuric acid and iron sulphate-containing industry wastes. mortality of youngGobius pictus andSolea solea (Pisces)

Industrial waste products containing primarily H₂SO₄ and FeSO₄ (for details consult Table 1) are scheduled to be discharged in quantities of some 1,200 tons per day into a North Sea area beginning 11.5 nautical miles north-west of Helgoland. Discharging is announced to start in early 1969. In view of these plans, the Biologische Anstalt Helgoland has initiated a research programme comprising studies in the field, in large sea-water containers and in artificial eco-systems, as well as mortality and capacity tests of animal, plant and micro-organism representatives of the discharge area. The present study deals with mortality tests conducted on fishes: fry ofGobius pictus (total length: 20 ± 2 mm) and 6-day old larvae ofSolea solea (total length: 4.1 ± 0.2 mm). Mortality ofG. pictus is, at 18.5° C, significantly increased down to waste product dilutions (with sea-water of 32 S) of 1:8000. Our experiments reveal increased mortality also in 1:12000, 1:16000, 1:24000 and 1:32000 (Abb. 2, 3); further investigations are required in order to evaluate the statistical significance of the negative biological consequences suffered in these rather diluted test media. The 50% lethal dose (LD₅₀) after 24 hours lies near 1:6000. Sublethal consequences (marked temporary increase in frequency and fluctuations of operculum movements) occur down to dilutions of 1:32000 (Abb. 4, 5).S. solea larvae show, at 20° C, increased mortalities down to waste product dilutions of 1:12500 and 1:15000; the observed mortality increases in 1:17500 and 1:20000 need support through further experiments based on larger numbers of test fish. The 50% lethal dose (LD₅₀) after 24 hours lies near 1:15000. Thus theS. solea larvae are more sensitive to the industrial wastes in question than are the young ofG. pictus. It is planned to continue and to deepen these studies through further and more detailed experiments. On the whole, our results are quite comparable to those obtained earlier byKinne &Rosenthal (1967) on eggs and larvae of the herringClupea harengus (8.0° C; 16.5 S).