Bemerkungen über die Achsenbestimmung des Froschembryo und die Gastrulation des Froscheies

Zusammenfassung Die Beobachtungen F.Kopsch's an Amphibieneiern bieten keine Veranlassung dar, an der Auffassung, dass bei der ganz normalen, also typischen Entwickelung des Froscheies die erste Furche zugleich die Medianebene des Embryo darstellt und dass die zweite Furche den reellen Embryo annähernd transversal in Kopf- und Schwanzhälfte theilt, etwas zu ändern. Das Medullarrohr wird daher normaler Weise nicht bloß von den sog. vorderen (cephalen), sondern zu einem wesentlichen Theil auch von dem Materiale der hinteren (caudalen) beiden der vier ersten Blastomeren des Eies gebildet, wenn auch in den letzteren unter differenzirendem Einfluss der ersteren.Die Dorsalseite des Froschembryo wird auf der Unterseite der Blastula und zwar unter bilateraler Überwachsung mit Konkrescenz angelegt. (Bei einigen anderen Amphibien scheint nachEycleshymer undKing ein erheblicher Theil des Gehirns etwas weiter oben und, wie beim Frosche der quere Gehirnwulst, ohne Konkrescenz gebildet zu werden.) Kopsch's Schlusssatz: »Beim Ei von Rana fusca bestehen keine strengen, sondern nur innerhalb gewisser Breite schwankende Beziehungen zwischen der ersten Furchungsebene und der Medianebene des Embryo«, gilt nur für nicht ganz normale und für direkt abnorme Verhältnisse und stammt in dieser Hinsicht bereits vonPflüger, mir,Born, Hertwig u. A. (s. Nr. 5, pag. 327, 331, 349).Die durchKopsch's photographische Aufnahme gastrulirender Amphibieneier erkennbar gewordenen Zellenverschiebungen lassen sich gleich wie die von vielen Autoren wesentlich übereinstimmend beobachteten Bewegungen der vorderen Urmundlippen um 60–80°, der hinteren Urmundlippen um 30–40° auf verschiedene Weise deuten. Die vonKopsch vertretene Ableitung der Entstehung seines Befundes stellt nur das eine Extrem des danach denkbaren Geschehens dar, die meinige repräsentirt das andere Extrem. Außer diesen sind unendlich viele zwischen beiden gelegene, graduell verschiedene Deutungen möglich.Von allen diesen hat diejenige Deutung am meisten Wahrscheinlichkeit für sich, welche mit den anderen bezüglichen Beobachtungen an derselben Species am besten in Einklang zu bringen ist. Das ist bei den gegenwärtig von Rana vorliegenden Thatsachen die von mir vertretene Deutung; während die Auffassung, dass der reelle Embryo senkrecht in der Blastula stehe, dass also die zweite Furche frontale Richtung habe und das Material für die dorsale und ventrale Hälfte des Embryo scheide, in Widerspruch steht: erstens zu der fast wagerechten Lage des Embryo mit dem Rücken nach unten auf dem Eie bei Zwangslage, zweitens zu der primären Entstehung typischer vorderer Halbbildungen nach Abtödtung der hinteren beiden der vier ersten Furchungszellen, drittens mit der wagerechten statt senkrechten Stellung der Medullarwülste bei Pressung der Eier zwischen senkrechten Platten und viertens mit den übereinstimmenden Ergebnissen der Anstichversuche an Rana von mir, T. H.Morgan undBertacchini.     

Über die morphophysiologische und genetische Charakteristik des Pleomorphismus

Zusammenfassung Der Autor analysierte die morphologische und physiologische Interpretation des Pleomorphismus.Der Verlustcharakter des Pleomorphismus, der sich morphologisch durch das Verschwinden bestimmter Strukturen, insbesondere der Reproduktionsorgane, und durch eine allgemeine Vereinfachung des Zustandes der Pilzkolonie äußert, ist gleichzeitig von einer Verstärkung der physiologischen Aktivität oder einer Gewinnung neuer physiologischer Eigenschaften begleitet.Die Formulierung pleomorphe Degeneration resp. Degradation scheint im Licht der heutigen Erkenntnisse über die Physiologie dieses Prozesses einseitig und nicht geeignet zu sein.Die pleomorphe Veränderung ist eine spezielle Art der Variabilität der Fadenpilze. Sie besitzt den Charakter einer komplexen, Verlust- und Prototrophmutation. Die Existenz der Rückmutationen gestattet als sehr wahrscheinlich die Ansicht, daß die pleomorphe Veränderung durch eine Punktmutation bewirkt wird.Die biologische Bedeutung des Pleomorphismus liegt offenbar darin, daß sich dem pleomorph veränderten Myzel das Wachstum auch in so einem Milieu, welches für das normale Myzel metabolisch schlecht oder überhaupt nicht zugänglich ist, ermöglicht. Dies beweist hauptsächlich die Fähigkeit, Ammonium- und Nitrationen zu assimilieren.

---

Summary The author analyses the morphological and physiological interpretation of pleomorphism.The deficiency character of pleomorphism, which manifests itself by the morphological disappearance of certain structures (especially of reproductive organs) and by a general simplification of the habit of the fungus colony, is at the same time accompanied by an increased physiological activity or by the acquisition of new physiological properties.The formulation of pleomorphous degeneration or degradation is — in the light of present knowledge about the physiology of this process — onesided and unsuitable.The pleomorphous mutation is a special form of variability of filamentous fungi. It has the character of a complex loss, and prototrophic mutation. The very existence of reverse mutations admits the likelihood of the opinion that the pleomorphous change is caused by point mutation.The biological significance of pleomorphism consists probably in the fact that it enables the pleomorphously changed mycelia to grow even in such an environment, which is for a normal mycelium metabolically badly accessible or not accessible at all. This is especially proved by the ability to assimilate ammonium and nitrate ions.

     

Der Papillarkörper und die Kapillaren des Perionychium

Zusammenfassung Der Papillarkörper des Perionychium wird durch Mazerationspräparate zur Ansicht gebracht und beschrieben. Das unter dem Nagel gelegene Epithel der Matrix und des Hyponychium ist durch Leisten verschiedener Höhe und Breite und durch bindegewebige Papillen mit der Unterlage verzahnt. Der Verlauf der Leisten ist bereits beim Neugeborenen festgelegt. Der schmale Saum dorsaler Matrix hebt sich im Grenzflächenbild von dem davor gelegenen Eponychium ab. Das Sohlenhorn ist von dicken, in 2–4 Reihen übereinander liegenden Papillen durchsetzt. Auf dem hinteren und seitlichen Nagelwall sowie vor dem Sohlenhorn geht die Epidermis des Perionychium in die der Leistenhaut über, wobei eine schmale Zone frei von Schweißdrüsen bleibt. Unterschiede des Papillarkörpers an Finger- und Zehennägeln werden beschrieben.Dem Papillarkörper entspricht eine ebenso auffallende Differenzierung der Kapillaren, die in Form, Lage und Anordnung jenem weitgehend angepaßt sind (Abb. 14). Neben kurzen Kapillarbüscheln in der Matrix finden sich im Hyponychium am vorderen und seitlichen Rand bis zu 1,5 mm lange Kapillarschleifen und im Sohlenhorn spiralig aufgewundene Kapillarschlangen. Sie sind die längsten bisher beobachteten Kapillaren. Das Epithel des Nagelwalles wird von haarnadelf örmigen Kapillaren versorgt, die kandelaberartig aus dem subpapillären Plexus aufsteigen.Abschließend werden die O₂-Versorgungsverhältnisse an den langen Kapillaren diskutiert. Es wird vermutet, daß die eigenartige Form der Kapillaren in Beziehung steht zur Temperaturregelung in diesem der Kälte besonders ausgesetzten Gebiet.     

Über die Morphogenese des Haarstrichs und der Papillarleisten

Zusammenfassung Die Kerne des Stratum germinativum 8 cm SSL langer Feten sind, von der Epidermisunterseite aus betrachtet, längsoval. Die Kernachsen stehen parallel. Die dadurch hervorgerufene Ordnung in der Epidermis wechselt an verschiedenen Stellen im Grade der Ausprägung, ist aber überall vorhanden. Besonders strenge Ordnung findet sich an Stellen, wo später Wirbel und besondere Muster gebildet werden. Nach Ausbildung der Ordnung im Epithel treten die Haare und Papillarleisten auf. Die Vorgänge bei der Haarbildung werden an Hand der Flächenpräparate eingehend beschrieben. Haare und Leisten werden so angelegt, daß ihre Verlaufsrichtung mit der Richtung der Kernachsen übereinstimmt. Damit bildet die Kernorientierung im Stratum germinativum eine Vorstruktur für den Haarstrich und den Leistenverlauf. Die Ordnung der Kerne bleibt auch nach dem Auftreten der Haare und Leisten erhalten. Sie ändert sich mit dem Auftreten des Papillarkörpers (PK), der sich dadurch von der Entwicklung der Papillarleisten unterscheidet. Die Umordnungen, die mit der Bildung des PK einhergehen, verlaufen so, daß auch in der Haut des Erwachsenen eine charakteristische Ordnung im Stratum germinativum vorhanden ist.Unter Leitung von Prof. Dr. E. Horstmann.     

Die Mikro- und Ultrastruktur abgedeckter Hohlelemente und die Conellen des Ammoniten-Gehäuses

Hollow floored spines in the shell ofKosmoceras (Kosmoceras) spinosum (Sow.) and the hollow floored keel ofEleganticeras elegantulum (Young & Bird) have been studied with the scanning electron microscope. In both cases the shell wall is complete in so far as it consists of the outer prismatic layer, the nacreous layer and at least the distal zones of the inner prismatic layer. Both types of hollow shell elements are separated from the lumen of the whorl by a floor which is made up by the proximal zones of the inner prismatic layer. This explains why conellae occur, with preference, along the floors of hollow spines and keels. The origin of primary aragonitic conellae and of secondary calcitic conellae is discussed as well as their dependence on structural properties of the corresponding shell layer, which is the inner prismatic layer. An attempt is made to reconstruct the way of formation of the floored hollow spines and the floored hollow keels by the mantle epithelium.     

Über die Zahl der Chromosomen und über die Heterochromosomen des Haushuhnes

Ohne ZusammenfassungZum Schluß spreche ich meinen tiefgefühlten Dank aus: P. I. Shiwago für seine schätzbaren Ratschläge und Anweisungen bezüglich der Untersuchungstechnik, M. N. Kislow für seine Hilfe beim Ansetzen der Gewebskulturen und B. F. Cerewitinow dafür, daß er so liebenswürdig war, mir die zur Durchführung der vorliegenden Arbeit erforderlichen optischen Systeme zur Verfügung zu stellen.     

Über die Zellen des braunen Fettgewebes und ihre Innervation

Zusammenfassung Das braune Fettgewebe von Maus, Ratte und Igel wurde elektronen-mikroskopisch untersucht, um die Frage seiner vegetativen Innervation zu klären.Die Zellen des braunen Fettgewebes bilden einen dichten, oberflächlich an ein Epithel erinnernden Verband, der von zahlreichen Kapillaren durchsetzt wird. Jede Fettzelle wird von einer dünnen Basalmembran allseits umschlossen. Das Cytoplasma dieser multiloculären Elemente enthält eine erstaunlich große Zahl von Mitochondrien, die meistens eng aneinander lagern. In der Matrix einzelner Mitochondrien finden sich gelegentlich kristalloide Einschlüsse unbekannter Zusammensetzung. Golgiapparat und Ergastoplasmamembranen sind, wenngleich spärlich, entwickelt. Die starke Vesikulation, die sich in der Oberfläche der Zellen abspielt, kann als Ausdruck einer Mikropinozytose im Dienste der Lipidaufnahme oder als Äquivalent einer Abgabe von Fettsäuren an die Blutkapillaren gedeutet werden. Auch die Endothelzellen der Blutkapillaren des braunen Fettgewebes zeichnen sich durch eine starke mikropinozytotische Vesikulation aus.Die aus dem sympathicus stammenden paravasculären Nerven des braunen Fettgewebes bestehen aus Bündeln markloser Axone mit vereinzelten Granulärvesikeln (dense cored vesicles), einer großen Zahl von Mikrotubuli mit einem Zentralfilament und spärlichen kleinen Mitochondrien. Von den paravaskulären Nerven ziehen zunächst kleine Bündel, dann einzelne marklose Fasern in den Interzellularraum; sie werden hier von Schwannschen Zellen unvollständig umschlossen. Sehr dünne nackte Axone lagern sich den Fettzellen eng an, teilweise in Vertiefungen ihrer Oberfläche eingebettet. In diesen terminalen Axon-abschnitten, die vom Plasmalemm der Fettzellen durch deren Basalmembran getrennt sind, kommen Gruppen synaptischer Bläschen vor. Die Kontaktstellen zwischen Fettzellen und terminalen Nervenfasern werden als Orte der Abgabe von Katecholaminen (Noradrenalin) gedeutet.

---

Summary Brown adipose tissue from the interscapular region of mouse, rat and hedgehog was investigated electron microscopically in order to clarify the question of its sympathetic innervation.Brown adipose tissue consists of densely packed groups of polygonal cells thus superficially resembling epithelial tissue. It is permeated by numerous blood vessels and capillaries. Each individual fat cell is enveloped by a thin basement lamina. The multilocular cytoplasm of the elements contains many glycogen granules and surprisingly high amounts of mitochondria lying very closely together. Within the matrix of single mitochondria occasionally crystalloid inclusions of unknown composition can be found. Golgi apparatus and ergastoplasm membranes occur. The marked vesiculation of the cellular surface can be regarded as an expression of micropinocytotic activity serving either the uptake of lipids or the release of fatty acids into the blood stream. The endothelial cells of the capillaries of the brown fat are also characterized by numerous micropinocytotic vesicles.The paravascular nerves, originating from the sympathetic system, consist of bundles of non-myelinated fibres containing rather few dense-cored vesicles, a great number of microtubules with a central filament and some small mitochondria. Smaller bundles and single non-myelinated axons leave the paravascular nerves and enter the intercellular space where they are incompletely surrounded by Schwann cells. Very thin naked axons can be found closely attached to the fat cells, not infrequently embedded in invaginations of their surface. These terminal parts of the axons, separated from the plasmalemma of the fat cell by the basement membrane, contain groups of synaptic vesicles. Places where the terminals of the axons come in to synaptoid contact with the fat cell are interpreted as sites of liberation of catecholamines, presumably noradrenaline.

---

---

Prof. Dr. Albin Proppe, Direktor der Universitäts-Hautklinik der Universität Kiel, zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über die Geißelwellen vonSynura bioreti und die Mechanik des uniplanaren Wellenschlags

Zusammenfassung Die Geißeln vonSynura bioreti und ihre distal laufenden Transversalwellen werden auf Grund von Lebendbeobachtungen und Mikroaufnahmen im Phasenkontrast ausführlich beschrieben. Bei Schädigung nimmt die in großen mäander- oder S-förmigen Krümmungen uniplanar schlagende Geißel I Schraubengestalt mit verschiedenen kleineren Ganghöhen an. Kurze, nach Geißelverlust wieder aus dem Basalkorn auswachsende Geißeln rotieren. Geißel II zeigt Schraubenwellen und bedeutend geringere Geschwindigkeit des Wellenablaufes.Die große uniplanare Windung wird als Resultierende von zwei entgegengesetzt gewundenen Superschrauben aufgefaßt (vgl. das Modell der Abb. 22 und 23), für deren Lage die zwei zentralen Geißelfibrillen vorgeschlagen werden. Die Geißelwellen werden nicht auf Kontraktionen, sondern auf Rotationen der Geißelfibrillen zurückgeführt, wodurch sich, abhängig vom Windungssinn der Superschrauben, sowohl uniplanare Wellen als auch Schraubenwellen einfach verstehen lassen (vgl. Abb. 24). Das Modell erklärt außerdem die verschiedenen Wellenlängen und Ganghöhen, die S-förmige Krümmung der Geißel, das voneinander unabhängige Verhalten von Wellen in derselben Geißel, den sprunghaften Wellenablauf und den Stofftransport entlang der Geißel.

---

On the flagellar waves ofSynura bioreti and the mechanics of the uniplanar waves

Summary The flagella ofS. bioreti and their distally directed transverse waves are described in detail by direct observations and microphotographs in phase contrast. Flagellum I beats with big meander- or S-like arcs. After damage it becomes helix-shaped with various small pitches. Short flagella which grew out of the kinetosomes show rotations. Flagellum II shows helical waves and a much smaller rate in the wave movement.The big planar arcs are supposed as the resultant of two superhelices wound in oppositedirections (see the model in Figs. 22 and 23). Their location in the flagellum may be the two central fibrils. The flagellar beat is not interpreted by contractions but by rotations of the flagellar fibrils. This model explains the uniplanar and helical waves depending on the coiling sense of the superhelices (see Fig. 24). Moreover it explains the different wavelengths and pitches, the S-like bending of the flagellum, the independence of waves in the same flagellum, the pulsatory beat and the active transport along the flagellum.

     

Über die lamelläre Struktur und die Herkunft des Pollenkittes beiHeleocharis palustris

Zusammenfassung Der Pollenkitt wird beiHeleocharis palustris in den Tapetumzellen gebildet. Es treten zunächst Lipidtröpfchen auf, die sich zu Gruppen zusammenballen und schließlich zu±langgestreckten Gebilden auswachsen.Der einzelne Lipidkörper besitzt eine lamelläre Struktur. An Dünnschnitten erscheinen parallel geordnete kontrastreiche Streifen, die in regelmäßiger Folge mit kontrastarmen wechseln. Der Abstand zwischen zwei kontrastreichen Streifen — von Mitte zu Mitte — beträgt 88 Å. Der einzelne kontrastreiche Streifen ist 50 Å dick, also stets breiter als der kontrastarme.Während der Degeneration der Tapetumzellen werden die Lipidkörper frei und treten in den Antherensaft über. Es zeigt sich dabei, daß sie eine±elastisch-feste und nichtklebrige Beschaffenheit haben.Der Vergleich mit anderen Pflanzenarten lehrt, daß beiHeleocharis palustris eine vergleichsweise große Kittstoffmenge nicht — wie in den meisten anderen Fällen — zur Bildung von klebrigem Tierpollen führt, sondern zu trockenem Windpollen.

---

Summary The pollen cement (Pollenkitt) originates in the tapetum inHeleocharis palustris. At first lipid drops appeare in the cells, then they conglomerate into groups, and ultimately form spindle-like bodies.The electron microscope reveales a lamellar structure in these lipid bodies. Ultrathin sections show a finely striated pattern of light and dense lines. The center-to-center distance from one dense line to the next was found to be 88 Å. A single dense line is about 50 Å thick, consequently always thicker than a light one.During the degeration of the tapetum the lipid bodies become free and enter into the antheresap. It becomes evident thereby that their nature is±elastic and not sticky.The comparision ofHeleocharis with other plants shows that a relatively great quantity of cement substances does not necessary cause sticky insect-pollen — but may result in dry and powdery wind-pollen.

     

Einfluss des vegetationsstadiums der luzerne auf die abbaubarkeit des rohproteins im pansen und die in vitro‐verdaulichkeit des nichtabgebauten rohproteins

Es wurde der Einfluß des Vegetationsstadiums der Luzerne auf den Rohproteingehalt, die Löslichkeit des Rohproteins, die Rohfaserfraktionen und die Abbaubarkeit der organischen Substanz und des Rohproteins in situ im Pansen von Bullen untersucht.

Das fortgeschrittene Vegetationsstadium des Luzemebestandes verursachte eine signifikante Erniedrigung des Rohproteingehaltes (P < 0,05). Gleichzeitig sank auch der Anteil des löslichen N am Gesamtgehalt des Stickstoffs. Mit dem Anstieg des NDF‐ und ADF‐Gehaltes (P < 0,01) unter dem Einfluß des Vegetationsstadiums sank die effektive Abbaubarkeit des Rohproteins um etwa 10 % und die effektive Abbaubarkeit der organischen Substanz um etwa 5 %.

Mit Hilfe der in vitro Methode wurde die Verdaulichkeit des im Pansen nicht abbaubaren Rohproteins bestimmt. Die enzymatische Verdaulichkeit (Pepsin, Trypsin, Chymotrypsin) dieser Fraktion war zu Beginn der Blüte des Luzernebestandes mit 75,0 % am höchsten.     

Der Einfluß von Rot- und Blaulicht auf die Photosynthese vonAcetabularia mediterranea und auf die Verteilung des assimilierten Kohlenstoffs

Zusammenfassung Bei Zellen der marinen Grünalge Acetabularia mediterranea liegen nach 2stündiger Photosynthese im Weißlicht (8000 Lux) etwa 80% des fixierten¹⁴C in äthanollöslicher Form vor, etwa 12% entfallen auf Stärke, 2–3% auf Protein und 6% auf die Zellwand.Werden die Zellen mit Rotlicht (Dauerlicht, 3800 erg · cm^–2 · sec^–1) bestrahlt, so fällt die Einbaurate in allen 4 Fraktionen stark ab (Abb. 1). Dabei nimmt der¹⁴C-Anteil in der äthanollöslichen Fraktion innerhalb von 3 Wochen zu Lasten der Stärke und Zellwand von 80% auf ca. 90% zu. Im Gegensatz dazu wird im Blaulicht (Dauerlicht, 5600 erg · cm^–2 · sec^–1) mit der Bestrahlungsdauer der Einbau in Stärke, Zellwand und Protein gefördert (Abb. 1).Trotz sinkender Einbauraten von¹⁴C in Stärke nimmt im Rotlicht der Stärkegehalt pro Zelle zu, liegt dagegen im Blaulicht trotz höherer¹⁴C-Einbauraten deutlich unter demjenigen der Rotlichtzellen (Tabelle 1 und 2). Die Akkumulation von Stärke im Rotlicht dürfte demnach auf einer Hemmung des Stärkeabbaus beruhen.Der Gehalt an löslichen Kohlenhydraten (Fructose, Glucose, Saccharose, Fructosane) stagniert in Rotlichtzellen und steigt in Blaulichtzellen um ein Mehrfaches an (Tabelle 1).Bestrahlung mit Blaulicht nach Rotlichtvorbehandlung führt zu einem Ansteigen der Photosyntheseintensität. Nach 8stündiger Bestrahlung nimmt die Fixierungsrate zu und erreicht nach 48- bis 72stündiger Bestrahlung etwa das 5- bis 6fache des am Ende der Rotlichtbestrahlung gemessenen Wertes (Abb. 2).Diesem Anstieg der Fixierungsrate muß offenbar eine Synthese von Proteinen vorausgehen (Abb. 3). Auch der¹⁴C-Einbau in Stärke und die Zellwand steigt bereits vor der Gesamtfixierung an, und außerdem wird der Abbau der während der Rotlichtvorbehandlung akkumulierten Stärke eingeleitet (Tabelle 2).Der Hauptanteil des¹⁴C in der löslichen Fraktion entfällt auf die löslichen Kohlenhydrate. Bestrahlung mit Blaulicht nach Rotlichtvorbehandlung führt zunächst zu einer Abnahme des¹⁴C-Einbaus in die löslichen Kohlenhydrate, gefolgt von einem starken Anstieg bis zur 72. Stunde und einem erneuten Abfall (Abb. 4). Während der¹⁴C-Einbau in Fructose, Saccharose und Glucose diesem Kurvenverlauf folgt, steigt der Einbau in Inulin bis zur 72. Stunde kontinuierlich an (Abb. 5).Demgegenüber ist der auf die basische (Aminosäuren) und die saure Fraktion entfallende Anteil gering. Der¹⁴C-Einbau in beide nimmt im Blaulicht kontinuierlich zu (Abb. 4). Aminosäuren werden in den Zellen auch nach 3wöchiger Bestrahlung mit Rotlicht gebildet. Ferner ist der Gehalt an Aminosäuren am Ende der Rotlichtvorbehandlung am höchsten (Tabelle 3). Die Syntheserate von Protein in Rotlicht dürfte demnach nicht durch die Aminosäurekonzentration begrenzt werden.Die Ursache für den Abfall der Photosyntheseintensität bei Rotlichtbestrahlung ist den vorliegenden Daten nicht zu entnehmen. Die Möglichkeiten, die dabei eine Rolle spielen könnten, werden diskutiert.

---

The effect of red and blue light on photosynthesis ofAcetabularia mediterranea and on the distribution of assimilated carbon

Summary After photosynthesis for two hours in white light (8000 lux), cells of the marine chlorophycean algaAcetabularia mediterranea contain about 80% of the¹⁴C incorporated in ethanol soluble form, about 12% in starch, 2–3% in protein, and 6% in the cell wall.When cells are irradiated with red light (continuous light, 3800 erg · cm^–2 · sec^–1), the incorporation rate for all four fractions is sharply reduced (Fig. 1). Concomitantly, the¹⁴C content in the ethanol soluble fraction rises in three weeks from 80% to about 90%, to the debit of starch and cell wall. In contrast to these findings, incorporation into starch, cell wall, and protein under blue light (continuous light, 5600 erg · cm^–2 · sec^–1) rises with the irradiation time (Fig. 1).Starch content per cell rises under red light in spite of declining incorporation rates of¹⁴C into starch, whereas it is clearly reduced in blue light below the values for red light cells, notwithstanding the increased¹⁴C incorporation rates (Tables 1 and 2). Accumulation of starch under red light seems to be due, therefore, to an inhibition of starch degradation.Soluble carbohydrate content (fructose, glucose, sucrose, fructosans) stagnates in red light cells and is multiplied in blue light cells (Table 1).Blue light irradiation after red light pretreatment increases the intensity of photosynthesis. The assimilation rate rises after an irradiation period of eight hours, reaching, after 48 to 72 hours of irradiation, about five to six times the level at the end of the red light period.Obviously, this rise in the assimilation rate must be preceded by protein synthesis (Fig. 3).¹⁴C incorporation into starch and cell wall rises even before the increase in total fixation, too, and, in addition, degradation of starch accumulated during the red light pretreatment is initiated (Table 2). The main amount of¹⁴C in the soluble fraction falls to soluble carbohydrates. Irradiation with blue light after red light pretreatment results at first in a reduction of¹⁴C incorporation into soluble carbohydrates, followed by a sharp increase till the 72nd hour and another decline (Fig. 4).¹⁴C incorporation into fructose, sucrose, and glucose follows this pattern, whereas incorporation into inulin increases continuously till the 72nd hour (Fig. 5).The amount falling to the basic and the acid fractions is small, in contrast.¹⁴C incorporation into both fractions rises continuously in blue light (Fig. 4).Amino acids are formed in the cells even after a three-week period of red light irradiation. Furthermore, the amino acid content is highest at the end of the red light pretreatment (Table 3). Thus, the rate of protein synthesis in red light seems not to be limited by amino acid concentration.The cause for the reduction of photosynthesis under irradition with red light does not become obvious from the data obtained. Factors possibly playing a role in this process are discussed.

---

---

Die Untersuchungen wurden durch Sachmittel der Deutschen Forschungsgesellschaft unterstützt. Frau I. MAASS danke ich für die sorgfältige Mithilfe bei den Versuchen.     

Über die Entwicklung der Arbeits- und Erregungsleitungsmuskulatur des Herzens von Ratte und Meerschweinchen

Zusammenfassung Die Chemodifferenzierung der Herzmuskulatur von Ratte (215 Tiere) und Meerschweinchen (180 Tiere) wird untersucht und zur Morphodifferenzierung und elektrophysiologisch nachweisbaren Funktionsentwicklung in Beziehung gesetzt. Ferner wird die Entwicklung der Arbeitsmuskulatur mit der des Reizleitungssystems verglichen. Prinzipiell verhält sich die Herzentwicklung bei Ratte und Meerschweinchen ähnlich, doch bestehen erhebliche Unterschiede im Terminplan der Entwicklung. Bei der Ratte erfolgen wesentliche Schritte der Herzentwicklung nach der Geburt, beim Meerschweinchen ist die Entwicklung etwa zur Zeit der Geburt abgeschlossen. In der frühen Embryonalzeit ist die Herzmuskulatur reich an Glykogen, aber arm an Enzymen des oxidativen Stoffwechsels (Bernsteinsäuredehydrogenase, Cytochromoxidase) und -Hydroxibuttersäuredehydrogenase. Kapillaren fehlen. Dann — bei der Ratte etwa ab 12. Embryonaltag — beginnt der Glykogenbestand der Arbeitsmuskulatur abzunehmen. Zunächst werden die subepikardial gelegenen Schichten betroffen. Von hier schreitet die Glykogenverminderung nach innen fort. In den glykogenarm gewordenen Zonen vermehrt sich der Bestand an Atmungsfermenten und Kapillaren. Die Chemodifferenzierung in der Kammermuskulatur erfolgt grundsätzlich von außen nach innen. Parallel hierzu verläuft die Strukturentwicklung der Herzmuskelzellen und es kommt zu elektrophysiologisch nachgewiesenen Änderungen in der Permeabilität der Herzmuskelzellmembranen. Abgeschlossen ist die Entwicklung bei der Ratte nach färberisch-lichtmikroskopischen Befunden in der Mitte der 2. Lebenswoche, nach histochemischen Befunden in der 4. Lebenswoche, nach Maßgabe elektrophysiologischer Beobachtungen nach dem 31. Lebenstag. Die Vorhofmuskulatur ist mit Ausnahme frühembryonaler Stadien stets reicher an Glykogen und ärmer an Atmungsfermenten als die Kammermuskulatur. — Das Reizleitungssystem durchläuft eine eigene Entwicklung. Ursprungsgewebe für das Atrioventricularsystem ist der atrioventriculäre Muskelring. Von hieraus wachsen spezifische Fasern in die Kammermuskulatur vor. Sie unterscheiden sich histochemisch von vornherein von der Arbeitsmuskulatur.

---

Summary The present study deals with the chemodifferentiation of the cardiac muscle in rats (215 animals) and Guinea pigs (180 animals). The results obtained are compared with the morphological differentiation and the functional development, as determined by electrophysiological methods. Finally, the development of the cardiac muscle is compared with the development of the conducting system. Fundamentally the development as such is the same in rats and Guinea pigs; however, there are striking differences as far as the schedule for the development is concerned. In rats, important steps in the development of the heart take place after birth, where as in Guinea pigs the development is terminated at approximately the time of birth. In the early embryonic stages the cardiac muscle has a high content of glycogen, but it is poor in enzymes of the oxidative metabolism (succinate dehydrogenase, cytochrome oxidase) and -hydroxibutyricaciddehydrogenase. There are no capillaries. Approximately from the 12th embryonic day onwards a decrease of the glycogen content is observed in the cardiac muscle of rats. The first layers to undergo this change are the subepicardial layers. From there it progresses to the innermost layers. The activity of the respiratory enzymes and the number of the capillaries increases in the areas where the glycogen content is now relatively low. On principle the chemodifferentiation of the ventricular mucsle progresses always from the outermost to the innermost layer. The structural development of the cells of the cardiac muscle goes parallel with it; at the same time changes in the permeability of the membranes of cardiac muscle cells are demonstrable by electro-physiological methods. According to light microscopical findings the development in rats is terminated in the middle of the second week of life, according to histochemical findings in the 4th week of life, electrophysiologically after the 31st day of life. It seems to be a rule that apart from the early embryonic stages the auricular muscle is richer in glycogen and poorer in respiratory enzymes than the ventricular muscle. The conducting system has a separate pattern of development. The initial form of the atrioventricular system is the atrio-ventricular muscular ring. From there specific fibres penetrate into the ventricular musculature. Histochemically they are a priori different from the cardiac muscle.

---

---

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

---

Stipendiatin der Humboldt-Stiftung.

---

Frau Prof. Berta Scharrer mit herzlichem Glückwunsch zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Regeneration des Glaskörpers und die Entwicklungsmechanik Seiner Struktur

Zusammenfassung Die Regeneration des Glask?rpers erfolgt beiTriton nicht spontan. Er regeneriert aus dem künstlichen Faserstoff (Kollagen), der aus tierischen Organismen gewonnen wird. An der Ausbildung seiner Faserstruktur nehmen w?hrend der Entwicklung und der Regeneration nicht die Zellen, sondern die kolloidalen Vorg?nge und dynamische Kr?fte teil. Der artfremde Stoff l?st keine Reaktion aus, er beeinflu?t auch nicht die Regeneration der Linse und das Leben der Zellen. In der embryonalen Entwicklungsmechanik des Glask?rpers spielen ?hnliche Faktoren eine Rolle wie bei seiner Regeneration. Mit 4 Textabbildungen.     

Über die elektroosmotische Komponente des Turgors und über chemische und Konzentrationspotentiale pflanzlicher Zellen

Planta - Die Saugkraft von Pflanzenzellen hat neben ihrer rein osmotischen Hauptkomponente noch eine elektrische Komponente. Dieses läßt sich an verschiedenen Pflanzenzellen, vor allem...     

Über die Stütz- und Zwischenzellen des Froschhodens während des spermatogenetischen Zyklus

Zusammenfassung Hoden, Hypophysen und Daumenschwielen von Fröschen (Rana temporaria) wurden während eines Jahres, d.h. während eines spermatogenetischen Zyklus, untersucht. Der Zyklus wurde in die Stadien Involution, Vermehrung, Zystenbildung, Reifung (Spermiogenese), Ruhe und Brunst eingeteilt.Während der aktiven Spermatogenese (Mai bis August) zeigen die Leydigschen Zwischenzellen das Bild von inaktiven Zellen: Zellkern und Zytoplasma sind geschrumpft, im Zytoplasma befinden sich cholesterinhaltige Fettvakuolen, wenig Mitochondrien und ein spärliches ER. Dagegen scheinen die Zwischenzellen im Herbst wieder zu neuer Aktivität zu erwachen: Kern und Zytoplasma nehmen an Umfang zu, die Zahl und Größe der Fettvakuolen nimmt ab, das ER ist gut entwickelt und es erscheinen osmiophile Granula im Zytoplasma. Diese Aktivitätsphase dauert bis zur Brunst. Zu diesem Zeitpunkt verschwinden die osmiophilen Granula, während die Fettvakuolen wieder vermehrt auftreten. Übergangsformen zwischen Bindegewebszellen und Zwischenzellen oder Zellteilungen von Zwischenzellen wurden nicht beobachtet. Der Aktivität der Leydigzellen läuft eine Entwicklung der Daumenschwielen parallel.Während der relativen Funktionsruhe der Zwischenzellen im Sommer dürften die-Zellen des Hypophysenvorderlappens vermehrt Gonadotropine (FSH) ausschütten. Zur gleichen Zeit bieten die Stützzellen in den Samenkanälchen Zeichen erhöhter Aktivität. Letztere äußert sich u. a. im Auf- und Abbau von cholesterinhaltigen Fettvakuolen und einer anschließenden Glykogenbildung. Da die Stützzellen alle morphologischen Merkmale von steroidhormonproduzierenden Zellen tragen, wird angenommen, daß hypophysäres FSH spezifisch auf die Stützzellen der Samenkanälchen wirkt. Die Stützzellen könnten ihrerseits den Zustrom von Nährstoffen zu den Samenzellen regulieren und so einen direkten Einfluß auf den Ablauf der Spermatogenese ausüben.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr.W. Bargmann und Herrn Prof. Dr.A. von Kügelgen danke ich für die Überlassung von Arbeitsplätzen, Herrn Priv.-Doz. Dr.A. Oksche für Material, FrauGuttenberger für die Anfertigung lichtmikroskopischer Präparate.     

Die dünnen und die dicken Muskelfasern des Zwerchfells der Ratte

Zusammenfassung Einleitend wird auf die vielfältigen, z.T. sich widersprechenden Resultate über die gefelderten und fibrillären Muskelfasern der Wirbeltiere hingewiesen.In den Befunden wird gezeigt, daß in den dünnen Muskelfasern des Zwerchfells der Ratte in I gelegene Mitochondrienroste durch longitudinale Verbindungen zu einem Gerüst verbunden sind. Die Mitochondrien der dicken Fasern beschränken sich auf unverbundene Netze in den isotropen Schichten der Sarkomere. Der prozentuale Anteil der Mitochondrien am Gesamtfaservolumen ist bei den dicken Fasern bis zur Hälfte geringer als bei den dünnen. Außerdem erhalten sie weniger Glykogen und kein Fett in Tropfenform.Anhand der Abstände der Myosinfäden wird der Mindestabstand der in Z quadratisch angeordneten Aktinfilamente berechnet.Die unterschiedlichen Formen des T-Systems in kontrahiertem und gedehntem Zustand der Faser sind Anlaß, die an Membranmodellen gewonnenen Vorstellungen über die Membraneigenschaften auf die Triaden zu übertragen.Die verschiedenen Anteile des interfibrillären Raumes werden zu den sie umgebenden Strukturen in funktionelle Beziehung gesetzt.

---

Summary Existing information on mammalian muscle fibers with Fibrillenstruktur and of those with Felderstruktur (Krüger) is in part contradictory. The present study reveals in the thin fibers (Felderstruktur) of the rat diaphragm, mitochondrial grids at the level of each I-disc. These are joined by means of longitudinal connections to form a continuous three-dimensional mitochondrial framework. In the thick fibers (Fibrillenstruktur) the mitochondria form only discontinuous nets or sieves in each isotropic layer of the sarcomere. In thick fibers the amount of mitochondrial material relative to total fiber volume is only about 1/2 of that in thin fibers. Furthermore, the thick fibers contain less glycogen and no lipid in the form of droplets. The T-systems differ in appearance in the contracted and in the expanded state of the fiber. This suggests the extension of the concepts on properties of membranes derived from membrane models to include the triads. The various components of the interfibrillar space are brought into functional relationship to the acjacent structures.

---

---

Herrn Professor Dr. W. Bargmann zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über die Bedeutung der Erbkonstitution für die Entstehung,den Aufbau und die Systematik der Erscheinungsformen des Irreseins

Molecular Genetics and Genomics -     

Über die Ultrastruktur des „Nervus opticus“ und des Ganglion opticum I von Daphnia pulex

Zusammenfassung Die Opticusfasern (Neuriten der Rezeptorzellen) und das Ganglion opticum I von Daphnia pulex wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Die 8 Neuriten jeweils eines Ommatidiums werden in einem Bündel zusammengefaßt, in dem die Neuriten nur unvollständig von einem Gliafortsatz umhüllt sind, das Bündel jedoch vollständig von einer Basalmembran bedeckt ist. Die Neuriten weisen quervernetzte Mikrotubuli auf. In der Peripherie des Ganglion opticum liegen große und kleine unipolare Nervenzellen, deren Fortsätze ins zentrale Neuropil ziehen, wo sie u.a. synaptische Kontakte mit den Neuriten bilden. Es werden 3 Formen von Synapsen beschrieben: 1. eine bisher nicht beschriebene Synapsenform, 2. Synapsen von gewöhnlichem Typ und 3. Ribbon Synapsen. Die peripher gelegenen Gliazellen umhüllen die Nervenzellen und senden lamelläre Fortsätze in das Neuropil, wo sie sich den benachbarten Zellelementen derart anpassen, daß der extrazelluläre Raum zu einem System von Interzellularfugen eingeengt wird. Außer den beschriebenen Zellformen kommen weniger häufig neurosekretorische Nervenzellen vor, deren Fortsätze an der Ganglionoberfläche nur von Basalmembranen bedeckt sind. Ferner sind selten multipolare Ganglienzellen zu finden.

---

On the ultrastructure of the optic nerve and the ganglion opticum I of Daphnia pulex

Summary Optical fibres (neurites of receptor cells) and ganglion opticum I of Daphnia pulex were studied electron microscopically. The 8 neurites of each ommatidium are bundled by a complete wrapping of basement membrane, while each neurite is incompletely enveloped by a glial process. The neurites contain transversally interconnected microtubules. Processes of large and small unipolar nerve cells situated at the periphery of the ganglion reach the central neuropile, where they establish synaptic contacts, f.i., with optical fibres. 3 types of synapses occur: 1. one type of synapse which has not yet been described, 2. synapses of the usual type, 3. ribbon synapses. Glial cells situated peripherally in the ganglion envelope the nerve cells. Their lamellar processes projecting into the neuropile adapt their surfaces to all neighboring elements so that the extracellular space is reduced to a labyrinth of narrow intercellular clefts. The number of multipolar ganglion cells and neurosecretory elements is relatively small. The processes of neurosecretory cells contact the surface of the ganglion where they are covered by a basement membrane.

     

Zur Wirkung von Senfgaslösungen auf die Differenzierung des Borstenorganes und auf die Transdeterminationsfrequenz beiDrosophila melanogaster

Development Genes and Evolution -