Die chemische Charakterisierung roter Lipochrome im Gefieder der V?gel

Zusammenfassung Nach einem Überblick über unsere Kenntnisse vom Vorkommen der beiden bisher aus Vogelfedern bekannt gewordenen roten Lipochrome Astaxanthin und Rhodoxanthin wird über das Auffinden, die Isolierung und die Verbreitung eines weiteren, erst 1960 in Federn festgestellten roten Lipochroms, des Canthaxanthins, berichtet.

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Summary After summarizing what is known about the occurence of astaxanthin and rhodoxanthin in bird feathers, the author describes his methods which resulted in the isolation of a third red lipochrome, by name of canthaxanthin, contained in the plumage ofGuara rubra and some other birds.

     

Messungen der Pumptätigkeit vonArenicola marina L. im Watt

Zusammenfassung 1. Mit Hilfe eines konzentrisch um den Wohnbau in den Boden versenkten Blechzylinders, der eine dicht eingepaßte Glasglocke mit einem Tubus aufnimmt, war es möglich, den vonArenicola marina erzeugten Wasserstrom in dem Tubus zusammenzufassen und im Biotop quantitativ zu bestimmen.2. Für Demonstrationszwecke und zur kurzfristigen Bestimmung der Pumprate wird ein einfaches Verfahren beschrieben, das mit gefärbtem Seewasser arbeitet.3. Durch die Konstruktion eines auf dem Prinzip der Thermostromuhr vonRein (1935) basierendem Strömungsmessers war es möglich, die Pumpleistung vonArenicola fortlaufend am normalen Standort mit einem am Strand aufgestellten Galvanometer zu messen und zu registrieren.4. Die Registrierungen ergaben für die Zeit des auflaufenden Wassers für Würmer von etwa 10 bis 15 g Gewicht einen Einstrom von durchschnittlich etwa 120 bis 200 ml Wasser/h durch die Öffnung des Wohnganges. Die Pumpleistung zeigte rhythmische Schwankungen von etwa 25 Minuten Dauer.5. Bei auflaufendem Wasser zeigte sich neben dieser — als normal anzusehenden — Pumprichtung eine manchmal über Stunden anhaltende Strömung entgegengesetzter Richtung: also Ansaugung des Wassers durch den Sandstrang.6. Die Pumptätigkeit vonArenicola ist kontinuierlich und wird entgegen früheren Literaturangaben nicht durch längerdauernde Pausen unterbrochen.7. Es wird versucht, die Ergebnisse unter Zuhilfenahme von Laboratoriumsbeobachtungen in Beziehung zur Ökologie des Wattwurmes zu setzen und insbesondere die Frage zu klären, in welchem UmfangArenicola seinen Nahrungsbedarf durch Filtration zu decken vermag. Die Auswertung ergibt, daß zumindest ein erheblicher Teil des Nahrungsbedarfs durch Filtration gedeckt werden kann.

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Measurement of the pumping activity ofArenicola marina L. in mud flats

WhenArenicola marina pumps water through its burrow, fine particulate matter suspended in the surrounding water is retained in the headshaft acting as a filter (Krüger 1959). In order to assess the extent to which such filtration is likely to account for the worm's food and oxygen requirements, the rate of water flow was measured under natural conditions in the field. Registrations of water flow over extended periods of time in mud flats near List on the island Sylt were made possible by using a flow meter constructed on the basis of the Thermostromuhr described byRein (1935). Worms at about 10 to 15 g dry weight pumped water through their burrows at a rate of some 120 to 200 ml/h (water temperature: 17° to 18° C). Such values are rather low if compared to the water pumping activity of mussels. It is believed, however, that filtration will cover at least a considerable portion of the food requirements, particularly since suspended food material appears to be rather abundant in typicalArenicola habitats. The pumping activity shows rhythmical fluctuations with marked intervals of about 25 minutes. During rising tides the normal direction of the water flow in the burrow may sometimes be reversed for periods of up to several hours. Periods of reversed water flow are possibly indicative of a change in the worm's behaviour; it seems that it may rearrange and work up certain parts of his burrow during such periods.

     

Über Aufgaben,Wege und Ergebnisse vergleichend-sexualbiologischer Forschung

Zusammenfassung Die wissenschaftliche Vergleichung sexualbiologischer Geschehnisse kann von zwei verschiedenen Standpunkten aus geschehen: es können analoge Erscheinungen verglichen werden, es können aber auch phyletische Momente zur Erforschung echter Homologien in den Vordergrund gestellt werden, wie es in dieser Betrachtung geschieht.Für die am besten bekannten Tiergruppen, dieSäugetiere, einige Ordnungen derInsekten und dieSpinnen, werden die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse sexualbiologischer Untersuchungen zusammengestellt und die für die einzelnen Gruppen charakteristischen Punkte erörtert.Es sind die Erscheinungen der Werbung, der Begattung und, bei Tieren mit akzessorischen Kopulationsorganen, der Bereitmachung dieser Organe, die untereinander bei Tieren gleicher morphologischer Organisation verglichen werden können. Nicht zu trennen von ihrer Betrachtung ist die der Morphologie und Physiologie der Sexualorgane.Wie deren Bau eine Fülle von Varianten zeigt, die sich nicht aus einem zwingenden physiologischen Bedarf in ihrer Ausgestaltung im einzelnen verstehen lassen, so ist auch das sexualbiologische Benehmen des tierischen Organismus nur teilweise aus der allgemeinen Lebensweise zu erklären. Ein Teil der Erscheinungen wird aus der Morphologie und Physiologie und aus Einflüssen der Außenwelt verständlich werden, aber für andere Erscheinungen versagen diese Möglichkeiten. Gerade diese Handlungskomplexe sind, weil verhältnismäßig unabhängig von dem täglichen Lebensbedarf des Tieres, äußerst variabel und daher für die Art sehr charakteristisch. Ihre Vergleichung bei Arten einer Gattung und mit denselben Erscheinungen in übergeordneten Einheiten des Systems (in mehreren Gattungen einer Familie und Familien einer Ordnung) zeigt deutliche biologische Reihen, die, wie morphologische Reihen, in sich in phyletische Beziehungen gebracht werden können. Bei der Aufstellung solcher Reihen werden biologische Typen in verschiedenen Varianten gezeigt werden können; es wird ferner festzustellen sein, wieweit diese Typen durch Faktoren der Außenwelt verwischt werden können. So wird die oft durch das Bedürfnis der möglichst günstigen Unterbringung der Keime geregelte Eiablage der Weibchen die endogen bedingten ursprünglichen biologischen Typen häufig nur schwer erkennen lassen.Von einer ausgedehnten Vergleichung biologischer Merkmale (die sich über alle Zweige der tierischen Lebensweise erstrecken müßte) ist eine Bereicherung unserer Kenntnisse der wesentlichen Merkmale der tierischen Arten, eine Möglichkeit der Auffindung von Zusammenhängen zwischen den verschiedenen Varianten eines biologischen Typus, der Aussonderung von Konvergenzerscheinungen und endlich einer durch die Morphologie allein nicht gegebenen und ihre Befunde kontrollierenden Betrachtungsweise des tierischen Systems gegeben.     

Mikroanatomic des Bauchmarks von Lumbricus terrestris L. (Annelida,Oligochaeta)

Zusammenfassung Die Nervenzellen and -bahnen der Bauchmarkganglien von Lumbricus terrestris wurden in osmiumfixierten Serienquersehnitten möglichst vollständig identifiziert and eingehend besehrieben. Folgende Gruppen lassen sich trennen:In jeder Bauchmarkseite wurden 5 Bündel von sensorischen, anscheinend aus den Epidermissinnesorganen stammenden Fasern lokalisiert (SLB). Sie sind mit den von Coggeshall (1965) elektronenoptiseh dargestellten and als Neuropil bezeiehneten Fäserchen von nur 0,I bis 0,3 m Durchmesser identisch.Die Zellsomata der ventralen Riesenfasern (VRF) wurden aufgefunden. Diese Fasern bestehen ebenso wie die dorsalen RF aus unizellulären, rich über eine lange Strecke überlappenden, segmentalen Abschnitten. Sie stehen in enger morphologischer Beziehung zu einem der sensorischen Längsbündel.Die identifizierten Bauchmarkneurone mitperipherwärtsverlaufenden Axonen (PN) wurden in 4 Gruppen unterteilt: Die PN1 Bind hoterolaterale, monopolare Neurone mit Kollateralen im dorsalen Neuropil; ihre Axone verlassen das Bauchmark durch alle 3 Seitennerven-Paare. PN2, PN3 and PN4 sind homolaterale Neurone mit Kollateralen im ventralen Neuropil. PN2 and PN4 sind monopolar ; ihre Axone treten durch die SN3 des gleichen bzw. des vorangehenden Segments aus dem Bauchmark. Die PN3 sind bipolar, gelegentlich tripolar ; ihre Axone verlassen das Bauchmark durch 2 (bzw. 3) SN, eines stets durch den SN3 des gleichen Segments, das (oder die beiden) andere(n) durch den SN1 des gleichen oder (und) des nachfolgenden Segments. Lage, Anzahl und Cytologie der in Gruppen vorkommenden PN-Somata werden eingehend geschildert.Die Interneurone des Bauchmarks (IN; RF nicht einbegriffen) werden drei Hauptgruppen zugeordnet : Der größere Teil der IN (über die Hälfte aller Bauchmarkneurone) besteht aus kleinen Neuronen mit kurzen, sich our in das homolaterale Neuropil erstreckenden Fasern (KIN). Die zweite Gruppe wird von größeren Interneuronen gebildet (GSIN), die anscheinend streng metamer und symmetrisch in beiden Ganglionhälften vorkommen. Sie machen je nach Körperregion aller Neurone des Ganglions aus. Ihre homo- oder heterolateralen Axone können in Längsrichtung intra- oder intersegmental oft über eine Segmentlänge hin verfolgt werden. Die dritte Gruppe wird von polysegmentalen IN (PSIN) gebildet, mit sehr großen Zellkörpern, die weder metamer noch bilateral-symmetrisch angeordnet sind. Die Axone erstrecken sich polysegmental über mindestens 30 Segmente und bilden auffällige Hauptfaserzüge (HFZ) in der Peripherie der Faserregion des Bauchmarks.Zuletzt wird die Anzahl und Verteilung der Neurone in Ganglien verschiedener Bauchmarkregionen angegeben und mit der Anzahl der Nervenfasern in den Konnektiven verglichen. Die Anzahl der kleinen Interneurone (KIN) ist je nach Bauchmarkregion sehr unterschiedlich, während die übrigen Neurone regelmäßig auftreten.In der Diskussion wird einerseits die morphologische und cytologische Konstanz vieler Einzelelemente im Regenwurmbauchmark hervorgehoben und auf die funktionellen Konsequenzen hingewiesen. Außerdem wird versucht, durch Vergleich mit Angaben über andere Tierarten und Gegenüberstellung morphologischer und funktioneller Befunde allgemeine Prinzipien für den Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion im Bauchmarkaufbau herauszustellen.

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Microanatomy of the Ventral Nerve Cord of Lumbricus terrestris L. (Annelida, Oligoehaeta)

Nerve cells and tracts in the ventral nerve cord of the earthworm Lumbricus terrestris are thoroughly described and partly individually identified: sensory bundles, ventral giant fibers, central neurons with peripheral axons and various types of interneurons are recognized.

     

Medianstipulierte Staubblätter

Zusammenfassung Es werden die sog. Ligulen an der Basis der Staubblätter vonReinwardtia, Simaruba, Zygophyllum und einigen Cruciferen-Gattungen (Alyssum, Aubrietia, Draba) beschrieben und auf ihren Stipularcharakter wird neuerlich hingewiesen. Der morphologische Vergleich mit einem diplophyllen und mit einer Medianstipel versehenen Stengelblatt vonBergenia zeigt deutlich, daß diese fraglichen Bildungen Medianstipeln darstellen. An verbildeten Kronblättern vonReinwardtia trigyna konnte überdies aufgezeigt werden, daß diese Bildung tatsächlich Ausgliederungen des echten Blattrandes darstellen.Es lassen sich demnach an günstig gebauten Staubblättern alle Teile eines typischen Blattes nachweisen: das Qberblatt, Anthere und Filament umfassend, und das Unter blatt, das gewöhnlich als Filamentbasis bezeichnet wird und deutlich in Blattgrund und Nebenblätter gegliedert ist. Diese Nebenblätter treten nun normalerweise in Gestalt einer Medianstipel auf, welche ihrerseits einen weiteren Beweis für den unifazialen Bau des darüber befindlichen Filamentabschnittes darstellt. Durch Hemmung des Querzonenwachstums kann die Medianstipel in laterale Stipeln zerteilt werden, die uns beiZygophyllum als freie Blättchen und bei den in Frage kommenden Cruciferen vielfach als Flügelungen des Filamentes entgegentreten. Das Vorhandensein und die Ausbildung dieser Nebenblätter läßt darüber hinaus erkennen, daß unter Umständen wesentliche Teile des Filamentes dem Unterblatt angehören.     

Beschleunigung der „Dunkeladaptation“ eines UV-Rezeptors durch sichtbare Strahlung

Zusammenfassung Elektrophysiologische Untersuchungen über das adaptive Verhalten der UV-Rezeptoren von Ascalaphus im Frontalauge zeigten, daß die Empfindlichkeit nach UV-Helladaptation durch Strahlung des sichtbaren Bereichs zwischen 420 und 550 nm erheblich beschleunigt wird. Die Wellenlänge 589 erwies sich als nahezu unwirksam, Strahlung im Bereich zwischen 460 und 480 nm war am wirksamsten. Die spektrale Empfindlichkeit für die regenerative Wirkung der sichtbaren Strahlung ist identisch mit der spektralen Absorptionswahrscheinlichkeit des thermostabilen Folgefarbstoffes B. Aus der spektralen Verteilung des Himmelslichtes und der spektralen Absorptionswahrscheinlichkeit für den UV-Sehfarbstoff und seinem Folgefarbstoff wird abgeleitet, daß der UV-Rezeptor ohne jede chemische Resynthese des Sehpigments, allein durch Quantenabsorption, seine Empfindlichkeit zu steuern vermag. Wie beim Tintenfischrezeptor (Eledone) wird das Rezeptorpotential nur durch Treffer am Ausgangsfarbstoff ausgelöst, nicht durch Treffer am Folgefarbstoff B.

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Acceleration of dark-adaptation by visible light in UV-receptors

Summary The adaptation of the ultra-violet (UV) receptors in the frontaleye of the insect Ascalaphus (Neuroptera) was studied by electrophysiological techniques. The measurements showed that the sensitivity increase after illumination by an UV adapting light is considerably accelerated by exposure to visible light with wavelengths between 420 and 550 nm (Figs. 1, 2). Most effective are the wavelengths between 460 and 480 nm (Table 1). The wavelength 589 nm has almost no effect. The spectral efficiency of the regenerative effect is identical to the probability that light quanta will be absorbed by the thermostable secondary pigment. The results suggest that the sensitivity of the UV receptor is determined solely by the absorption of light quanta, without any chemical resynthesis of visual pigment. As in cuttle-fish, a receptor potential is elicited only when light is absorbed by the primary pigment. Light absorption by the secondary pigment is ineffective.

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Mit Unterstützung durch die DFG, SFB Bionach.

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Mit Unterstützung durch die jugoslawischen SBK- und SFNR-Fonds.     

Natürliche pflanzliche Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer und ihr möglicher Wirkungsmechanismus

Zusammenfassung Unter Berücksichtigung eigener, zum Teil noch unveröffentlichter Arbeiten werden unsere heutigen Kenntnisse über die natürlichen pflanzlichen Resistenzstoffe gegen den Kartoffelkäfer kritisch zusammengefaßt.Ein besonderes Interesse besitzen in diesem Zusammenhang die inSolanum- undLycopersicon-Arten vorkommenden Alkaloidglykoside. Einige dieser Alkaloide wirken abschreckend auf die Larven des Kartoffelkäfers, so z. B. Tomatin, Demissin, zwei Alkaloidtetroside ausS. polyadenium und der Wildkartoffelserie derAcaulia, eindulcamara-Alkaloid sowie die inS. chacoense aufgefundenen Leptine. Andere wiederum, wie z. B. -Solanin, -Chaconin, Solasonin und Solamargin, besitzen diese Schutzwirkung nicht.Untersuchungen, die zur Klärung der Beziehungen zwischen der chemischen Konstitution dieser Alkaloide und ihrer Kartoffelkäferwirksamkeit durchgeführt wurden, deuten darauf hin, daß die speziellen konstitutionellen Verschiedenheiten nur indirekt, die durch diese bedingte Veränderung der biophysikalischen Eigenschaften jedoch direkt für die unterschiedliche Wirksamkeit verantwortlich zu machen sind. Durch die konstitutionellen Besonderheiten der wirksamen Alkaloidglykoside wird die Polarität der Moleküle wesentlich vergrößert, und zwar sowohl durch die Tetrasaccharidkomponente im Vergleich zur Trisaccharidkomponente als auch durch den Xylose-Anteil und das gesättigte Aglykon im Vergleich zu dem Rhamnose-Anteil und dem ungesättigten Aglykon.Die erhöhte Polarität der wirksamen Alkaloide findet ihren Ausdruck in einer vergrößerten Affinität dieser Alkaloide zu den Sterinen. Es bilden sich — so ähnlich wie mit dem Steroidsaponin Digitonin — Molekülverbindungen, wodurch die für das Insekt essentiellen Phytosterine blockiert zu werden scheinen.Wie die Saponine, so sind auch die verwandtenSolanum-Alkaloidglykoside oberflächenaktiv, und zwar tritt diese Eigenschaft bei den larvenwirksamen Alkaloiden auf Grund der erhöhten Polarität ihrer Moleküle stärker in Erscheinung als bei den unwirksamen Alkaloiden. Wir vermuten, daß im Zusammenhang mit einer derartigen extremen Veränderung der Oberflächenspannungsverhältnisse durch biophysikalische Beeinflussung der Permeabilitäts- und weiterer zellphysiologischer Vorgänge eine geschmackliche Vergällung des Futters für die Larven des Kartoffelkäfers bewirkt wird.Mit 3 TextabbildungenErweiterte Wiedergabe zweier Vorträge, die anläßlich der Intern. wiss. Konferenz über das Kartoffelkäferproblem in Moskau-Leningrad am 26. 10. 1956 und des Symposiums Insect and Foodplant in Wageningen (Holland) am 27. 5. 1957 gehalten wurden.     

Suggestions for increasing knowledge of the circulation of the north sea waters to serve pollutant-drift studies

Summary 1. Exact knowledge of water circulation in the North Sea is required before we can put advice, concerning the effects of pollutants discharged into its waters, on a sounder basis.2. A number of steps, which certainly could be performed in praxis, and which would increase our present knowledge of the movements of the North Sea's water, are discussed.

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Vorschläge zur Erweiterung der Kenntnisse über die Wasserzirkulation der Nordsee als Stütze für die Durchführung von Verunreinigungsdrift-Studien

Kurzfassung Genaue Kenntnisse über die Wasserzirkulation in der Nordsee sind erforderlich, um den verantwortlichen Instanzen sinnvolle Vorschläge über Art und Ausmaß des Einbringens von Abwasserinhaltsstoffen unterbreiten zu können. Am Beispiel der Einleitung häuslicher Abwässer in küstennahe Nordseegebiete wird die Bedeutung der Wasserzirkulation erläutert. Eine Reihe praktischer Vorschläge für die Durchführung einfacher, aber dringend erwünschter einschlägiger Forschungsprojekte wird erörtert.

     

Weitere Untersuchungen über den nativen Wuchsstoff

Zusammenfassung Eine Fortsetzung unserer Studien über das Vorkommen eines säure- und erbsenenzymfesten Wuchsstoffes, den wir in einer Reihe von Arbeiten beschrieben hatten, machte es wahrscheinlich, daß dieser doch mit IES identisch sei. Dafür sprachen chromatographische Untersuchungen, die einen ähnlichen Rf-Wert ergaben, ferner ein der IES etwa entsprechendes Molekulargewicht und schließlich das Ergebnis einer UV-Absorptionsanalyse. Es handelte sich nunmehr darum, festzustellen, wie sich die bisher beobachtete Resistenz gegen die Einwirkung von HCl und Erbsenenzym erklären lasse. Bezüglich der letzten ergab sich eine überraschende Feststellung. Ein in alkoholischen Extrakten vorhandener Stoff setzt die Wirksamkeit des Erbsenenzyms weitestgehend herab. Dies wird besonders dadurch bewiesen, daß reine IES schon in der Konzentration 10^–5 g/cm³ nach Zusatz wuchsstofffreien Extraktrückstandes durch die IES-Oxydase nur zum geringen Teil zerstört wird. Bei Verwendung von Säure wird Unzerstörbarkeit leicht durch die bei der Einengung der Extrakte entstehende Konzentrationserhöhung vorgetäuscht. Die beschriebene Schutzwirkung des Extraktes war schon, in eigenen früheren Versuchen, sowie vonMayr (1956) gegenüber UV-Licht beobachtet worden. Die Natur des fraglichen Stoffes wäre durch weitere Versuche zu klären.     

Untersuchungen über die Spermiogenese beim Silberfischchen,Lepisma saccharina L.

Zusammenfassung Die Spermiogenese von Lepisma saccharina L. ist im Hinblick auf die unvereinbaren Gegensätze in den Auffassungen über die Morphologie ihrer Spermien licht- und erstmals auch elektronenmikroskopisch überprüft worden. Nach den Ergebnissen unterscheiden sie sich in wesentlichen Punkten weitgehend von anderen begeißelten Spermien: Jeweils zwei Spermien stehen sich vorn Kern an Kern gegenüber und bilden eine funktionelle Einheit. Nur in diesem Abschnitt führen sie lebhaft schlangelnde Bewegungen aus. Eine Erklärung dieses einzigartigen Phänomens, das erst beim Übergang in die Reifeform aufzutreten scheint, wird versucht. Das Zentriol wandert vom caudalen Pol des Kerns bei der früheren Spermatide im weiteren Verlauf der Entwicklung nach apikal und hat beim Spermium eine Position am Kern in unmittelbarer Nähe seines Vorderendes inne. Damit konnte eine derart atypische Stellung des Zentriols, lichtmikroskopisch in einigen Fällen gefordert, erstmals elektronenmikroskopisch bewiesen werden. Zusammen mit dem Zentriol gelangt als ein Produkt des GolgiApparates eine granuläre Masse in die Spitzenregion, wo sie am Ende der Entwicklung aus der Zelle eliminiert und an der Zellmembran angelagert wird. Sie besitzt einen eigenartig kristallinen Aufbau. Nach Herkunft und Stellung ist sie das Akrosom des Spermiums. Im Gegensatz zur üblichen Bildungsweise entwickelt sich das Akrosom nicht innerhalb einer Vesikel. Ohne Beispiel ist auch seine extrazelluläre Lage, die es gestattet, das Akrosom als ein Sekret des Golgi-Apparats aufzufassen. Das dichte Material, das kurz vor der Streckung des Kerns an seinem caudalen Pol auftritt und von der Mehrzahl der lichtmikroskopischen Untersucher für das Akrosom angesehen wurde, ist ein typischer postnukleärer Körper.Herrn Prof. Dr. med. Hermann Hoepke zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Neue Untersuchungen über die Wohnröhren-Bauweise vonLanice conchilega (Polychaeta,Sedentaria)

Zusammenfassung 1. Frühere, von 1950 bis 1951 durchgeführte Untersuchungen über die Lebensweise und speziell über den Röhrenbau vonLanice conchilega Pallas sind mit neueren Hälterungs- und Versuchsmethoden fortgesetzt worden. Für die Freilandbeobachtungen im Eulitoral konnte der für Untersuchungen beiArenicola marina entwikkelte Stechkasten mit Erfolg benutzt werden. Auf verschiedene Anwendungsmöglichkeiten des Stechkasten-Verfahrens für weitereLanice-Untersuchungen am natürlichen Standort wird hingewiesen.2. Anhand von Aquariumsversuchen konnte die Annahme der Paläontologen bestätigt werden, nach derLanice ihre Fransenfächer am oberen Rand der Wohnröhre stets quer zur Hauptrichtung des Wasserstromes anlegt. Der Winkel — im günstigten Falle stehen die beiden Fächer senkrecht zum Strom — weicht in der Schrägstellung nur ausnahmsweise um mehr als 30° ab. Die besten Ergebnisse ließen sich mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 60 mm/sec erzielen.3. Neben der Strömung spielte für die Schaffung der günstigsten Hälterungs- und Versuchsbedingungen die Fütterung und die Beleuchtung eine sehr wichtige Rolle. Die Wirkung der Ästchenkrone beim Nahrungserwerb und die Funktion der Tentakeln bei der Nahrungsaufnahme konnten beobachtet und illustrativ dargestellt werden.4. Die Experimente wurden (a) bei normalem Tag-Nacht-Rhythmus sowie (b) mit dunkel- und (c) mit hell-adaptiertenLanice durchgeführt.5. Bei den hell-adaptierten Würmern gelang die direkte Beobachtung der bisher nur fragmentartig und ungenau beschriebenen Tätigkeiten beim Bau des gesamten über die Bodenoberfläche ragenden Wohnröhrenabschnittes (Lanice-Bäumchen).6. Es wird versucht, die strömungsorientierte Anlage der Fransenfächer im Zusammenhang mit der Bauweise zu interpretieren.

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New investigations on the mode of tube-building ofLanice conchilega (Polychaeta, Sedentaria)

According to references in paleontological literature, the tubicolous polychaeteLanice conchilega Pallas arranges its burrows in a direction corresponding to the water current. The fan-shaped branches of the small tree-like upper end of the tube, which extends over the surface of the ground, lie transverse to the main direction of the water current. This fact is verified by aquarium experiments. The new investigations expand our knowledge on feeding habits ofLanice conchilega and the mode of tube-building hitherto described neither adequately nor correctly.

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Herrn Dr.A. Kotthaus zum 60. Geburtstag gewidmet.     

On the contractile mechanism of insect fibrillar flight muscle

Zusammenfassung Aus sinusoidalen Analysen im Frequenzbereich von 0,01–70 Hz ist es gelungen, das dynamische Verhalten des passiven Muskels durch eine Serienschaltung dreier Maxwell-Elemente zu approximieren. Die MaxwellElemente werden den im entspannten Zustand bestimmenden morphologischen Strukturen — Verbindungsfilament, Myosinfilament und H-Zone — zugeordnet. Der passive Muskel kann als ein lineares System mit konzentrierten Parametern aufgefaßt werden, da viscose Zwischenwirkungen zwischen den Actinfilamenten und den dominanten passiven Elementen vernachlässigbar klein sind. Über die aus elektronenmikroskopischen Untersuchungen und Röntgenstrukturanalysen bekannten Dehnbarkeiten der einzelnen Filamentstrukturen des Muskels ist es möglich, Steifigkeitswerte für das Verbindungsfilament (1,4 (g/m), das Myosinfilament (34,2 g/m) und die H-Zone (4,6 g/m) zu bestimmen. Der elastische Modul des Myosinfilamentes, 1,5×10¹⁰ dyn/cm² ist vergleichbar mit den in der Literatur für andere natürliche Polymere angegebenen Elastizitätswerten.Für den Muskel im Zustand der Totenstarre, wo alle Myosinbrücken am Actinfilament festhalten, wird die Dehnbarkeit der H-Zone zum bestimmenden Faktor.Die Dynamik des passiven Muskels ist im beträchtlichen Maße abhängig von der Verstärkung der Restaktivität bei sehr niedrigen Ca⁺⁺-Konzentrationen. Bei zunehmender Dehnbarkeit des Myosinfilamentes wird dieser Verstärkungsfaktor größer und die resultierende Phasennacheilung wird dominant über die durch die passiven Strukturen hervorgerufene Phasenvoreilung. Bei hoher Ionenstärke wird das Myosinfilament so weich, daß die vorhandenen niedrigen Ca⁺⁺-Konzentrationen von 10^–9M, bei denen der Muskel sich normalerweise im entspannten Zustand befindet, für eine Aktivierung ausreichen; der Muskel leistet oszillatorische Arbeit.     

Saisonbedingte Veränderungen in der Morphologie der Leydigzellen von Rana esculenta

Zusammenfassung Saisonabhängige Veränderungen in der Morphologie der Leydigzellen von Rana esculenta wurden über den Zeitraum eines Jahres in Licht- und Elektronenmikroskop untersucht.In den Monaten November bis Februar kommen im Zytoplasma der Leydigzellen kleine Mitochondrien des tubulären Typs, Vesikel des glatten endoplasmatischen Retikulum und freie Ribosomen vor, Fettvakuolen treten nur vereinzelt auf, der Golgikomplex ist gering entwickelt. In der Zeit von März bis Juni nimmt die Zahl der Zellorganellen zu. Es erscheinen in Gruppen angeordnete Lysosomen und außer den kleinen Mitochondrien Riesenmitochondrien, des Golgifeld ist größer, die Fettvakuolen sind vermehrt. Sowohl die kleinen als auch die Riesenmitochondrien enthalten Kristalle, die aus osmiophilen globulären Einschlußkörpern hervorzugehen scheinen. In den Monaten Juni/Juli ist fast der ganze Zelleib einer Leydigzelle von Fettvakuolen ausgefüllt. Die Zahl der Riesenmitochondrien und Lysosomen verringert sich, das Golgifeld ist wieder unauffällig.Eine Beziehung zwischen der Vermehrung und Entfaltung der Zellorganellen und der in der Literatur angegebenen Phase der gesteigerten Steroidproduktion konnte festgestellt werden. Das Auftreten der Riesenmitochondrien und Lysosomen und ihre Bedeutung für die saisonbedingte Entwicklung und Involution der Leydigzellen wird diskutiert.

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Seasonal changes in the morphology of leydig cells in Rana esculenta

Summary Seasonal changes in the structure of the testicular interstitial cells in Rana esculenta were investigated.Throughout November–February, small mitochondria of the tubular type, visicles of the smooth endoplasmic reticulum and free ribosomes predominate and the cytoplasm contains few lipid droplets and a poorly developed Golgi apparatus. During the period from March to June the cell organelles increase in number. There are numerous aggregated lysosomes and conspicuous accumulations of lipid droplets. Besides small mitochondria increasing numbers of giant mitochondria occur and the Golgi complex is enlarged. The small and giant mitochondria contain crystals which seem to originate from osmiophilic globular inclusion bodies. During June and July the whole cytoplasm may be filled with lipid droplets. Concomitantly there is a decrease in the number of lysosomes and giant mitochondria and the Golgi apparatus is in a state of involution.Possible correlations between the development of the cell organelles and the period of increased steroid production are pointed out. The appearance of giant mitochondria and lysosomes and their importance for seasonal Leydig cell development and involution are discussed.

Auszugsweise vorgetragen auf der 68. Versammlung der Anatomischen Gesellschaft in Lausanne, April 1973. — Herrn Prof. Dr. Dr. E. Horstmann danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und Herrn Prof. Dr. A. F. Holstein für die Durchsicht des Manuskriptes.     

Structures chimiques et propriétés biologiques de quelques substances identifiées chez l'abeille

Résumé Cette revue fait le point de connaissances concernant les propriétés biologiques des différentes substances lipidiques isolées des ouvrières et des reines d'abeilles. On insiste plus particulièrement sur la phérormone I inhibitrice de la construction des cellules royales, et sur le complexe phérormone I + phérormone II, attractif pour les jeunes abeilles ouvrières, et inhibiteur de leur oveogénèse.

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Summary This constitutes an up-to-date review of our knowledge concerning the biological properties of the various lipid fractions isolated from queen and worker honeybees. Particular attention is given to pherormone I, which inhibits queen rearing, and to the mixture pherormone I + pherormone II, which is an attractant for young worker bees, and inhibits ovogenesis.

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Zusammenfassung Diese Arbeit bildet eine Zusammenfassung unserer heutigen Kenntnisse über die verschiedenen Lipid Fraktionnen welche aus Bienenk?niginnen und Arbeiterinnen isoliert wurden. Besondere Aufmerksamkeit wird dem Pherormon I zugewendet, das den Aufbau der Weiselzellen hemmt, sowie dem Pherormon I + Pherormon II Komplexe, das als Lockstoffe auf die Arbeiterinnen wirkt, und die Eierbildung bei denselben unterbildet.

     

Untersuchungen zur Ultrastruktur der Choanocyte von Ephydatia fluviatilis L.

Zusammenfassung Aufgrund elektronenmikroskopischer Befunde wird die Morphologie der Choanocyten des Süßwasserschwammes Ephydatia fluviatilis beschrieben. Die Choanocyte besteht aus Zelleib, Geißel und Kragen. Der Zelleib ist gekennzeichnet durch einzelne Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, die der basalen und zum Teil der lateralen Zellmembran parallel anliegen. Die kontraktilen Vakuolen der Choanocyten entleeren ihren Inhalt in das Lumen der Geißelkammer. In einigen Choanocyten kann senkrecht zum Basalkörper ein Procentriol nachgewiesen werden. Die Geißel zeichnet sich durch Plasmaleisten und Fahnen aus. Die den Kragen aufbauenden etwa 35 Fibrillen werden als Mikrovilli gedeutet. Vereinzelt tritt an der Basis des Kragens ein Faltenmuster auf.

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Ultrastructure of choanocytes in Ephydatia fluviatilis L.

Summary The morphology of the choanocytes of the freshwater sponge, Ephydatia fluviatilis, is described on the basis of electron microscope studies. The cell body of the choanocytes bears a cilium and a collar. In the cell body characteristic single cisternae of the endoplasmic reticulum are found in juxtaposition with the basal and lateral plasmalemmata. The contractile vacuoles extrude their contents into the lumen surrounded by the collar chamber. In some choanocytes a procentriole is found in addition to the typical basal body. The cilium of the choanocytes is characterized by cytoplasmic crests and thread-like extensions. The collar is formed by approximately 35 microvilli which show a peculiar arrangement. Occasionally, the basis of the collar displays cytoplasmic folds.

Die Arbeit wurde teilweise mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Chinazolinderivate bei Pseudomonaden

Zusammenfassung Das bei Pseudomonas aeruginosa vorkommende 2-Aminoacetophenon steht im Stoffwechselzusammenhang mit verschiedenen Derivaten des 4-Methylchinazolins. In gereinigten Chloroformextrakten aus Plattenkulturen von Pseudomonas aeruginosa wurden im Vergleich mit synthetischen Eichsubstanzen die betreffenden Substrate durch Papierchromatographie lokalisiert und ihre Identität anhand von Derivatchromatogrammen gesichert. Folgende Verbindungen wurden identifiziert: 4-Methylchinazolin, 2,4-Dimethylchinazolin, 4-Methyl-2-äthylchinazolin, 4-Methylchinazolin-2-carbinol und 4-Methylchinazolin-2-carbonamid. Ferner gelang im Chloroformextrakt von Sarcina lutea der Nachweis von N-Formylaminoacetophenon.Durch Versuche mit ¹⁴C-Methylen-markiertem l-Tryptophan wird gesichert, daß ein neuer Abbauweg des Tryptophans über das N-Formylkynurenin besteht und weiter über N-Formylaminoacetophenon zu 4-Methylchinazolin und freiem 2-Aminoacetophenon, das nach Reacylierung und Cyclisierung mit Ammoniak die übrigen Derivate des 4-Methylchinazolins liefert. Zu den bisher bei Pseudomonaden bekannten Tryptophanabbauwegen, dem Aromatischen Weg über die Anthranilsäure und dem Chinolinweg über die Kynurensäure, kommt noch ein dritter hinzu, der als Chinazolinweg bezeichnet wird.     

Zur Theorie des Lasers

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die halbklassische Dispersionstheorie für zwei Niveaus auf die Probleme des Lasers angewandt. Im ersten Teil der Arbeit wird die Dispersionstheorie für Spins mit dem Drehimpuls 1/2 formuliert und für einfache Probleme durchgeführt.Die Gleichungen für die Wahrschemlichkeitsainplituden werden für periodische Felder gelöst. Die Lebensdauer der beiden Niveaus wird dann in vollkommen symmetrischer Weise im Sinne der Lorentzschen Stoßdämpfung berücksichtigt. Dabei ergibt sich eine allgemeine Aussage über die Laserleistung, die mit der Erfahrung verglichen wird.Im zweiten Teil werden aus den Gleichungen für die Wahrscheinlichkeitsamplituden zwei nichtlineare Differentialgleichungen für das induzierte elektrische Moment und für die Differenz der Besetzungszahlen der beiden Niveaus abgeleitet. Im Falle periodischer Felder wird eine einfache angenäherte Lösung dieser Gleichungen für langsam veränderliche Feldamplitude gegeben, die als Besetzungs- und Energiebilanz des Lasers bekannt ist.Auf dér Basis der abgeleiteten Differentialgleichungen des Lasers werden dann zwei klassische und ein quantentheoretisches Modell des Lasers betrachtet.Mancherlei Anregung zur Abfassung dieser Arbeit verdankt der Verfasser den Vorträgen; die Herr Prof. Dr.Martienssen im Frankfurter Physikalischen Verein und Herr Dr.Gürs, München, im Frankfurter Physikalischen Kolloquium gehalten haben. Herrn Dipl.-Phys.Müller-Arnke danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und wertvolle Diskussionen.Erweiterte Passung einer Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zu seinem 65. Geburtstag gewidmeten Arbeit.     

Die Neubildung von Primärfollikeln vor und nach Beginn der Geschlechtsreife bei verschiedenen Säugetieren

Zusammenfassung Bei verschiedenen Säugetierarten wurde die Bildung neuer Eizellen und Follikel in der Geschlechtsperiode beschrieben. Der Prozeß der postnatalen (postpuberalen) Oogenese zeigt bei den untersuchten Tierarten einen unterschiedlichen formalen Ablauf; das Oberflächenepithel des Ovars ist einmal mehr, einmal weniger an dem Vorgang beteiligt.Bei einem Iltisjungtier und einer jungen Katze wurden in den Ovarien nur sehr wenige Follikel gefunden; an Stelle des Follikellagers befanden sich Stränge aus indifferent aussehenden Zellen.Es wurde versucht, auf Grund der eigenen Befunde und den aus der Literatur bekannten Beobachtungen die möglichen Bedingungen für das wechselnde Vorkommen einer Eineubildung zu skizzieren. Es scheinen Alter, Brunft (Zyklus), Trächtigkeit und noch andere Einflüsse eine Rolle zu spielen. Das Bestehen eines follikulären Zyklus sensu strictiori wird jedoch abgelehnt. Argumente für und wider die Oogenese in der Geschlechtsperiode wurden erörtert.Auf Grund der Befunde über den formalen Ablauf der Eibildung in den allgemein anerkannten Oogeneseperioden (Embryonalzeit und kurz nach der Geburt), sowie der gegenwärtigen Anschauungen der Erblehre und der Beobachtungen über Änderung des morphologischen Charakters unentwickelter Keimzellen in Richtung eines indifferent aussehenden Zelltyps wurde als wahrscheinlichste Erklärung für das Phänomen der postpuberalen Oogenese angenommen, daß sich später neue Eizellen aus bereits vorhandenen Formtypen entwickeln, die morphologisch nicht als Eizelle kenntlich sind. Der Ort des Vorkommens solcher Zellen kann sein a) das Oberflächenepithel, b) die Rinde, c) das Follikelepithel.     

Embryologische und histogenetische Studien an „monokotylen Dikotylen“. I. Claytonia virginica L

Zusammenfassung Es wird über das von der allgemein verbreiteten Auffassung abweichende Ergebnis einer Nachprüfung der AngabenCooks über die Embryogenese der nur ein Keimblatt ausbildenden Portulacaceen-ArtGlaytonia virginica L. berichtet.Vom Tetraden- bis zum Kugelstadium gleicht die Embryoentwicklung derjenigen der zweikeimblättrigenClaytonia perfoliata. Mit der relativ frühen Anlegung des einzigen Keimblatts beiC. virginica hängen folgende Abweichungen vom Verhalten der dikotylen Arten zusammen: Dauernd kreisrunder Querschnitt der Embryo-Achse, Förderung der Kotyledonarregion gegenüber den übrigen Teilen des Embryos, Periklinalteilungen auch in der peripheren Zellschicht des Keimblattprimordiums und Einbeziehung auch der Zellen des Embryo-Scheitels in dessen Anlage. Infolgedessen entwickelt sieh eine seitlich, aber noch im Terminalsegment gelegene Zellgruppe zum SproßVegetationspunkt. Dieser wird später von der Keimblattbasis scheidig umhüllt.Von der Anlage eines zweiten Kotyledos fehlt jede Spur. Auf die Fehldeutungen von Längsschnitten, dieCook zur entgegengesetzten Ansicht führten, wird eingegangen. Entgegen den VermutungenGoebels ist es nicht immer nur der äußere (auf der Konvexseite des gekrümmten Embryos gelegene) Kotyledo, der allein entwickelt ist, sondern man findet gelegentlich auch Samen mit einer umgekehrten Embryoorientierung.Auch die Keimungsvorgänge (vorherrschende Aktivität der Keimblattbasis) und die anatomischen Verhältnisse der Sämlinge (direkter Anschluß des ersten Plumularbündels an einen Teil der Wurzelstele) gleichen auffallend denjenigen vieler Monokotylen (z. B.Allium).Die Bedeutung dieser Ergebnisse für die Theorie der Systematik wird diskutiert.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die Unterstützung der vorliegenden Untersuchungen der verbindlichste Dank ausgesprochen.