Das Verteilungsmuster der Dehydrogenasen und Diaphorasen im Zentralnervensystem des Meerschweinchens

Zusammenfassung Die Verteilung einiger Dehydrogenasen und Diaphorasen im Meerschweinchengehirn wird vergleichend untersucht. Dabei finden sich drei verschiedene Verteilungsmuster. Es ähneln sich in ihrer Verteilung die untersuchten DPNabhängigen Enzyme und die DPN-Diaphorase. Die Succinodehydrogenase zeigt nur geringe Abweichungen von dem bei diesen gefundenen Verteilungsmuster. Zu dem zweiten Verteilungstyp gehören die Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase und die TPN-Diaphorase, zum dritten die -Glycerophosphat-Dehydrogenase. Es wird die für jede dieser Gruppen typische Verteilung beschrieben.Vergleichsweise wurde die Intensität der Reaktion photometrisch in den wichtigsten Kerngebieten und Schichten bestimmt. Dabei ergab sich für die graue Substanz eine recht gute Übereinstimmung zwischen den mikrochemisch ermittelten Enzymaktivitäten und den Reaktionsintensitäten im enzymhistochemischen Versuch.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Form und Verteilung subependymaler Basalmembranlabyrinthe am Ventrikelsystem der Ratte

Zusammenfassung Mit der Perjodsäure-Bisulfit-Aldehydthionin-Färbung (Specht) lassen sich am ganzen Ventrikelsystem des Rattengehirns sub- und interependymale Strukturen lichtmikroskopisch nachweisen, die elektronenmikroskopisch als Basalmembranlabyrinthe (BML) identifiziert werden können. Verschiedene Formen dieser BML lassen sich unterscheiden. Sie stehen in Verbindung mit subependymalen Kapillaren. Die Verteilung der BML wird in Ventrikelkarten dokumentiert.

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The shape and distribution of subependymal basement membrane labyrinths of the ventricular system of brain in rat

Summary Sub- und interependymal structures, being demonstrable by a period-acid-bisulfit-aldehydthionine-method (Specht), occur in the whole ventricular system by light microscopy. They can be identified electron microscopically as basement membrane labyrinths (BML). Different shapes of these BML can be distinguished. They are in communication with the basement membrane of subependymal capillaries. The distribution of BML is documented in ventricular maps.

Die Untersuchungen wurden mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Le 69/7) durchgeführt.     

Die Wirkung von L-Cystein auf die Aberrationsauslösung in menschlichen Chromosomen durch chemische Mutagene

Zusammenfassung Der Einfluß von L-Cystein auf die cytogenetische Wirkung des trifunktionellen Äthyleniminderivates Trenimon (2,3,5-Tris-äthylen-imino-benzochinon-1,4) wurde an menschlichen Leukocyten in vitro untersucht. Unter dem Einfluß der Sulfhydrylverbindung wurde die Zahl Trenimon-induzierter chromosomaler Strukturdefekte deutlich reduziert. Chromatidaberrationen wurden stärker beeinflußt als Isochromatidaberrationen, Brüche stärker als Gaps und Exchanges. Die Ergebnisse ließen erkennen, daß es sich bei der Cysteinwirkung um keinen absoluten, sondern nur um einen relativen Schutzeffekt handelt. Die Protektorwirkung war nicht nur von der Protektorkonzentration, sondern in gewissem Ausmaß auch von der Konzentration des Aberrationsinduktors abhängig. Bei höheren Trenimonkonzentrationen entfaltet L-Cystein seine Schutzwirkung relativ deutlicher als bei niedrigeren Trenimonkonzentrationen. Die Frage nach der Bedeutung des Zeitpunktes der Cysteineinwirkung für die Effektivität dieses Protektors wird in weiteren Tests geklärt.

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The effect of L-cysteine on the induction of aberrations by chemical mutagens in human chromosomes

Summary The influence of L-cysteine on the cytogenetic activity of the trifunctional derivative of ethyleneimine trenimone (2,3,5-triethyleneimine-1,4-benzoquinone) was tested in human leukocytes in vitro. The number of trenimone-induced structural chromosome aberrations was reduced distinctly under the influence of l-cysteine. Chromatid aberrations have been diminished in a higher degree than isochromatid aberrations, breaks in a higher degree than gaps and exchanges. Our results show that the protective effectiveness of l-cysteine is no absolute but a relative one. The protector effect not only was dependent on the concentration of the protector but in some degree on the concentration of trenimone, too. So in higher concentrations of the aberration-inducing agent the protective effectiveness of 1-cysteine was clearer than in lower concentrations. The importance of the timing of cysteine-treatment will be elucidated in further tests.

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Direktor: Prof. Dr. G. Koch

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Herrn Professor Dr. A. Barthelmeß zum 60. Geburtstag gewidmet.

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Der Firma Bayer, Leverkusen, danke ich für die Überlassung von Trenimon.     

Studie zur intrachromosomalen Bruchverteilung bei menschlichen Leukocyten

Zusammenfassung Die intrachromosomale Verteilung von spontanen und durch unterschiedliche mutagene Agentien induzierte Chromosomenaberrationen in vitro wird statistisch analysiert. Neben einer gesicherten, nicht zufällig ungleichmäßigen, intrachromosomalen Verteilung von Chromatid-und Isochromatidbrüchen unter Einwirkung des jeweiligen mutagenen Agens wird eine nicht zufällig unterschiedliche Verteilung von spontanen und unterschiedlich induzierten Bruchfrequenzen in den vor allem von Defizit und Überschuß betroffenen gleichnamigen Segmenten festgestellt. Es muß offenbleiben, ob die unterschiedlichen Bruchverteilungsmuster auf verschiedene Bruchentstehungsmechanismen zurückzuführen sind.

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Summary The intrachromosomal distribution of spontaneous and by different mutagenous agents induced chromosomal aberrations in vitro is statistically analysed. The intrachromosomal distribution of chromatid-and isochromatidbreaks under the influence of the respective mutagenous agents as well as the distribution of spontaneous and diversly induced break frequencies mainly in those correspondent segments, which are affected by deficiency and excess, is significantly different.

     

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.

     

Zur Frage der Verbindung der Linsenfasern im Rinderauge

Zusammenfassung Die Art der Verbindung zwischen den Linsenfasern im Rinderauge wurde im Auflicht- und Phasenkontrastmikroskop und anhand von Abdrücken mit dem Elektronenmikroskop untersucht.Die Linsenfasern, besonders die des Cortex, sind miteinander verzahnt und durch Protoplasma-Stacheln fest verbunden. Die Protoplasmastacheln stehen auf den sechs Kanten der im Querschnitt hexagonalen Linsenfasern und greifen in Fugen benachbarter Fasern ein. Diese Verbindung verhindert, daß sich die Linsenfasern gegeneinander verschieben. Die Formveränderung der Linse bei der Akkommodation muß also durch Änderungen in der Verteilung des Faserinhaltes hervorgerufen werden. Die Linsenfasern sind irregulär deformierte, stacheltragende Prismen von etwa hexagonalem Querschnitt.

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Summary The spatial distribution of the lens-fibers junction system was studied by means of incident light microscopy, phase contrast microscopy, and electron microscopy by replica method.The lens-fibers, especially in the cortex, are tightly connected with interdigitations on their sides and with many protoplasmic spines. These protoplasmic spines stretch themselves from each edge of the lens-fibers and penetrate into the clefts between the adjacent ones. Since such junction apparatus prevents the shifting of the lens-fibres, it is suggested that the morphological transformation of lens during accommodation is not provoked by lens-fibres displacement, but by the change of the content distribution in lens-fibers.Besides, it appeared that the shape of the lens-fibers is not regularly hexagonal but diversely deformed, with many protoplasmic spines.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung der Neurosekretion im Cerebralganglion des Regenwurmes (Lumbricus terrestris)

Zusammenfassung Die Feinstruktur der neurosekretorischen Nervenzellen und der Gliazellen im Cerebralganglion des Regenwurmes (Lumbricus terrstris) wurde untersucht.Die Nervenzellen zeigen verschiedenartige Erscheinungsformen. Einzelne sind mit reifen Neurosekretgranula (Durchmesser von rund 280 m) gefüllt (Speicherzellen). In anderen dominieren leere Vesikel, oder das Ergastoplasma nimmt die ganze Zelle ein. In einzelnen Fällen erweitern sich die Ergastoplasmacysternen sackartig, so daß die Zelle ein vakuolisiertes Aussehen gewinnt. Der für ein Sekret charakteristische Stoff wird zuerst in den flachen Cysternen des Golgi-Apparates und in den Golgi-Vesikeln der entleerten Zellen gefunden. Daraus kann geschlossen werden, daß der Golgi-Apparat in enger Beziehung zur Sekretbildung steht. In einigen Zellen werden reife Sekretgranula im Interzellularraum zwischen den Fortsätzen der Glia- und Nervenzellen beobachtet.Charakteristisch für die Gliazellen sind ein gut entwickelter Golgi-Apparat, Stützfilamente und einzelne Vesikelreihen. Letztere stehen vermutlich mit der Pinocytose und Phagocytose in Zusammenhang. Oft kommen in den Gliazellen — aber in geringer Menge auch in den Nervenzellen — große, dunkle Körper (Durchmesser 0,5–2,5 ) mit feinkörnigem, homogenem oder lamellärem Inhalt vor. Anscheinend bestehen zwischen diesen Körpern und den Gliamitochondrien Übergangsformen.Erweiterungen des Interzellularraumes an isolierten Abschnitten stehen aller Wahrscheinlichkeit nach mit der Entleerung des Sekretes in Verbindung. In ihnen ist ein blasser, fein präzipitierter Stoff zu finden. Die Wand der Kapillaren wkd von einer feinen Basalmembran und einer Myoendothelzellschicht gebildet. Oft sind zwischen benachbarten Endothelzellen und zwischen ihnen und der Basalmembran kleine homogene, dunkle Gebilde mit verwaschenem Umriß zu beobachten, die vielleicht mit der Entleerung der Sekretgranula in die Kapillaren in Zusammenhang stehen.     

Relationships of nitrogen and phosphorus to a tropical phytoplankton population

Summary The relationships of nitrogen and phosphorus in the plankton of tropical Lake George (Uganda) have been investigated. The data used are from analyses of samples collected from mid-lake areas during one year, and along transects of increasing plankton concentration, at various times when conditions allowed, and also from results of nutrient uptake experiments. These data are discussed in relation to previously reported information about general limnological conditions in Lake George, and in relation to physiological effects of nutrient enrichments. The features are compared with other waters.The peculiarities of the lake make difficult the precise calculations of long term primary production using oxygen exchange techniques, so that the determination of nutrient turnover rates based upon metabolic activity measured in this way could be misleading. Nevertheless, reasonable overall assessment of nitrogen and phosphorus turnover might be obtained from the proportions of these elements in the plankton. This could be done mainly due to the low variability of the limnological conditions, the apparent limitation of both nitrogen and phosphorus nutrients and the extreme predominance of algal metabolism over the remaining biota.It was also considered that the multiplicity of growth limiting factors which the nitrogen and phosphorus conditions impart contribute to an inherantly stable biomass.

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Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Stickstoff und Phosphor im Plankton des tropischen Sees Lake George (Uganda) wurden untersucht. Die benutzten Daten stammen aus Analysen vom Proben, die über ein Jahr hinweg aus einem Gebiet in Seemitte entnommen wurden. Des weiteren wurden Proben entlang von Profilen mit steigender Planktonkonzentration untersucht. Ferner wurden Ergebnisse von Nährstoffaufnahme-experimenten benutzt. Die Daten wurden mit denen verglichen, die bereits über die algemeinen limnologischen Bedingungen des Sees veröffentlicht wurden. Auch wurden sie in Bezug auf die physiologischen Einflüsse einer erhöhten Nährstoffzufuhr diskutiert. Die Merkmale des Sees wurden mit denen anderer Gewässern verglichen.Die charakteristischen Besonderheiten des Sees machen eine genaue Berechnung von lang anhaltender Primärproduktion unter Anwendung der Sauerstoffaustausch-Methode schwierig, so dass die Bestimmung der Raten des Nährstoffwechsels, basiert auf gemessener metabolischer Aktivität, ein falsches Bild geben könnte. Immerhin konnten annehmbare allgemeine Werte von Stickstoff und Phosphorstoffwechsel aus der Verteilung dieser Elemente im Plankton gewonnen werden. Diese Werte konnten vor allem durch die geringen Schwankungen in den limnologischen Bedingungen, durch die auffallende Beschränkung im Auftreten von Stickstoff und Phosphor und durch das extreme Überwicht vom Algenmetabolismus über die übrige Biota, gewonnen werden.Es wird angenommen, dass die Vielfalt der wachstumbegrenzenden Faktoren, die mit dem Stickstoff- und Phosphorhaushalt zusammenhängen, zu einer von Natur aus stabilen Biomasse führen.

     

Über die topographische Verteilung der subependymalen Basalmembranlabyrinthe im Ventrikelsystem des Kaninchengehirns

Zusammenfassung Die topographische Verteilung der subependymalen Basalmembranlabyrinthe im Ventrikelsystem des Kaninchengehirnes wurde licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Die Wand des gesamten Ventrikelsystems enthält zahlreiche Basalmembranen, die ventrikelwärts Labyrinthe bilden. Die Perjodsäure-Bisulfit-Aldehydthionin-Methode (Specht) ermöglicht es, diese Labyrinthe lichtmikroskopisch aufzufinden; sie können elektronenmikroskopisch identifiziert werden. Die Ergebnisse wurden in Ventrikelkarten aufgezeichnet.

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The topographic distribution of subependymal basement labyrinths of the ventricular system of brain in rabbit

Summary The topographic distribution of subependymal basement membranes of the ventricular system of the brain has been studied by light and electron microscopy in rabbits. The wall of the whole ventricular system contains numerous basement membranes forming labyrinths directed at the ventricle. A period-acid-bisulfit-aldehydthionine-method (Specht) permits to find the labyrinths lightmicroscopically, while they can be identified by electron microscopy. The results were recorded in ventricular maps.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Le 69/7). — Fräulein E. Östermann und Frau H. Zuther-Witzsch danke ich für vorzügliche technische Hilfe.     

Über die Drüsenhaare vonSolanum tuberosum,Sorte „Sieglinde“

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

Mutagenit?tsuntersuchungen mit 1,4-Dimethylsulfonoxy-1,4-Dimethylbutan anDrosophila melanogaster

Zusammenfassung Die orale Verabfolgung von Dimethyl-Myleran löste in den Männchen des Stammes Berlin wild vonDrosophila melanogaster etwa 6% geschlechtsgebundene Letalmutationen aus. Die beobachteten Mutationen wurden hauptsächlich in postmeiotischen Keimzellstadien induziert. Die Fertilität der behandelten Tiere wurde erheblich gesenkt.Dimethyl-Myleran wirkt unter vergleichbaren Bedingungen etwa dreimal stärker mutagen und deutlich stärker sterilisierend als Myleran. Die Sensibilität des Spermatogenesezyklus gegenüber der mutagenen Wirkung von Dimethyl-Myleran und Myleran ist gleich. Die vermutlichen Ursachen für die unterschiedliche biologische Wirksamkeit der beiden Verbindungen werden diskutiert.     

Physiology and biochemistry of the stigmatic fluid of Petunia hybrida

Summary Production of stigma exudate per flower of Petunia hybrida is about 200 g. The effect of light, temperature, metabolic poison and emasculation on the production of the exudate at different ages of the bud has been studied. The presence of a thin film of water below the stigmatic exudate has been demonstrated. Physical properties of the exudate such as relative viscosity and surface tension have also been determined. Chemical analysis of the stigmatic fluid showed that it consists primarily of an oil, sugars and amino acids. No protein could be detected. It also contains no acid phosphatase.Behaviour of the pollen from its deposition on the stigmatic fluid until it germinates on the stigma surface has been studied in vivo and also with the aid of an artificial stigma.The role of the stigmatic fluid in pollination has been determined.

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Zusammenfassung Die Narbenflüssigkeit, welche von zahlreichen Pflanzen ausgeschieden wird zu einem Zeitpunkt, da die Blüte reif ist zur Bestäubung, spielt eine wichtige Rolle bei der Fixierung des Pollens. Um so überraschender ist die Tatsache, daß hinsichtlich der Physiologie und Biochemie des Narbenschleimes so wenig detaillierte Informationen zur Verfügung stehen.Bei Petunia wird je Blüte im Mittel 200 g Narben-Flüssigkeit produziert. Die Intensität der Narbenschleimproduktion ist abhängig von der Temperatur und der Länge der Lichtperiode. Hingegen wird die Ausscheidung der Narbenflüssigkeit durch Hemmung der Atmung und durch partielle Kastration nicht beeinflußt.Die physikalischen Eigenschaften (Dichte, relative Viscosität und Oberflächenspannung) werden bestimmt. Bei der chemischen Analyse des Narbenschleimes ergab sich, daß dieser hauptsächlich aus einem öligen Fett besteht, dessen Fettsäure-Zusammensetzung ermittelt wurde. Hingegen werden nur sehr geringe Spuren von Zuckern und Aminosäuren gefunden. Der Narbenschleim ist frei von Proteinen und zeigt keine enzymatische Aktivität.Das Verhalten des Pollens bei der Landung in einem Tropfen der Narbenflüssigkeit wird in vivo und mit Hilfe einer künstlichen Modell-Narbe untersucht.Die Bedeutung der Narbenflüssigkeit im Zusammenhang mit der Bestäubung und den einleitenden Stadien der Pollenkeimung wird diskutiert.

     

Problèmes écologiques posés par l'observation des Ascidies dans la zone infralittorale

Résumé 1. La répartition des Ascidies dans la zone infralittorale ne peut être expliquée par l'influence des facteurs écologiques généralement mesurés dans la zone des marées.2. L'observateur dispose de trois critères principaux pour juger de l'action des facteurs écologiques non mesurables: (a) l'abondance relative des espèces renseigne sur la balance des facteurs favorables et défavorables ainsi que sur les besoins de surface de fixation; (b) l'état de croissance et la maturité sexuelle précoce permettent de détecter l'influence de facteurs défavorables; (c) la disposition par rapport au substrat permet de juger des facteurs lumière, couleur du substrat, orientation par rapport au substrat. L'étude comparée de la disposition sur fonds rocheux et sédimentaires permet de mettre en évidence l'importance du nuage particulaire soulevé par les courants de fond.3. Scaphandre, Soucoupe et Troïka sont des instruments de choix pour l'analyse et l'expérimentation sur le «gregariousness phenomenon» et sur la formation des associations biologiques, dans l'infralittoral rocheux et plus encore sur les fonds chalutables.

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Ökologische Probleme, die sich aus Beobachtungen an Ascidien im Infralitoral ergeben

Kurzfassung Die Verbreitung der Ascidien im Infralitoral kann nicht durch den Einfluß der im allgemeinen für die Gezeitenzone bedeutsamen ökologischen Faktoren erklärt werden, da diese im Infralitoral nur geringen Veränderungen unterliegen. Hinsichtlich des Vorkommens und der Verteilung der Ascidien läßt sich der Einfluß der Umwelt anhand folgender Kriterien erschließen: (a) Die relative Häufigkeit der Arten gibt einen Aufschluß über das Gleichgewicht zwischen günstigen und ungünstigen ökologischen Faktoren sowie über die Substratansprüche einer Species. (b) Der Einfluß ungünstiger Faktoren läßt sich anhand des Wachstums und des vorzeitigen Eintritts der Geschlechtsreife feststellen. (c) Die Anordnung auf dem Substrat ermöglicht die Beurteilung der Faktoren Licht, Farbe des Substrats und Orientierung im Verhältnis zum Substrat. Vergleichende Untersuchungen der Anordnung auf felsigem und sedimentärem Untergrund gestatten Aussagen über die Bedeutung der Bodenströmungen. Es wird auf die Notwendigkeit hingewiesen, moderne Unterwassergeräte und Tauchausrüstungen einzusetzen, um Untersuchungen über die Aggregationsphänomene und eine Analyse der Lebensgemeinschaften in der infralitoralen Felszone sowie auf dem Meeresgrund durchführen zu können.

     

Bau und Leben des WattwurmesArenicola marina

Zusammenfassung 1. Die vorliegende Darstellung bietet eine Zusammenfassung unserer Kenntnisse über die Morphologie, Physiologie und experimentelle Ökologie des WattwurmesArenicola marina (L.).2. Morphologie und Lebensweise werden durch einige schematische Zeichnungen verdeutlicht. Ausführlich wird das Problem der Ernährung des Wattwurms behandelt, insbesondere die Frage, welche Rolle die Filtration im Sandstrang des Wohnbaus spielt. An Hand von Laborversuchen wird das Verhalten vonA. marina in künstlichen Wohnbauten beschrieben.3. Auf die zahlreichen Lücken, die noch hinsichtlich unserer Kenntnisse über diesen so häufigen und verbreiteten Bewohner der atlantischen Küsten bestehen, wird hingewiesen.

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Morphology and life of the lugwormArenicola marina

This paper summarizes our knowledge on morphology, physiology and experimental ecology of the polychaeteArenicola marina (L.). Morphological and ecological aspects are illustrated by schematic drawings. The nutrition of the lugworm is discussed, especially in regard to the role of filtration within the head shaft (Sandstrang) of the burrow. The behaviour ofA. marina in artificial burrows, as studied in the laboratory, receives detailed attention. The review reveals many gaps in our knowledge of this wide-spread and familiar inhabitant of the Atlantic coasts.

     

Die Anordnung der Ommatidien in der Retina der Biene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung In der Regio olfactoria des Goldfisches (Carassius auratus) werden intraepitheliale Drüsen und deren Oberflächenstruktur beschrieben. Die Stadien der Sekretanhäufung, der Sekretausscheidung und der Bedeutung für die Bildung des Schleimfilmes über der olfaktorischen Rosette werden demonstriert und diskutiert. Zwei unterschiedliche Erscheinungsbilder von Drüsen werden beschrieben, bei denen es sich jedoch möglicherweise nur um zwei Modifikationen ein und desselben Zelltyps handelt: 1. Drüsen, die als Becherzellen bezeichnet werden und 2. Drüsen, deren ballonartige Vorwölbungen ihrer distalen Zellpole weit über die Oberfläche des olfaktorischen Epithels hinausragen. Diese beiden Drüsen unterscheiden sich in ihrer Häufigkeit, ihrer Verteilung auf den Lamellen der olfaktorischen Rosette, ihrem Sekretionsmechanismus und ihrer Oberflächenbeschaffenheit, nicht jedoch im lichtmikroskopischen Erscheinungsbild ihrer Sekrettropfen.Auf der Oberfläche der Becherzellen lassen sich zwei verschiedene Typen von Mikrovilli mit jeweils unterschiedlichem Verteilungsmuster erkennen: 1) ca. 0,15–0,5 lange Mikrovilli die in wechselnder Dichte über die gesamte Oberfläche der Drüsenzellen verteilt sein können und 2) bis ca. 1 lange Mikrovilli, die wie ein Stäbchensaum den Verlauf benachbarter Zellmembranen markieren. Außer diesen beiden Oberflächenprofilen kommen noch Strukturen vor, die in Ein- oder Mehrzahl auf der Oberfläche der Becherzellen erscheinen können und als Bündel verwachsener Zilien interpretiert werden. Sie sind bis zu 5 lang, ihr Basisdurchmesser beträgt ca. 1 und sie verjüngen sich im allgemeinen zur Spitze hin.Die Existenz von microspines an den Zilien der den Becherzellen stets benachbarten Flimmerzellen wird beschrieben.Die Existenz eines terminalen Filmes auch über dem olfaktorischen Saum von Teleostiern konnte erstmalig nachgewiesen werden.

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Scanning electron microscopy of the olfactory glands in the gold fish (Carassius auratus)

Summary The appearance and fine structure of the surface of endoepithelial glands in the regio olfactoria of Carassius auratus are described. The phases of accumulation of secretory droplets, their excretion, and their significance for the production of the terminal mucous film are demonstrated and discussed.Two different kinds of endoepithelial glands formation are described. It is possible that these glands are only modifications of a single cell type. The first modification is referred to as goblet cells; the second as endoepithelial glands with balloon-like projections over the surface of the olfactory epithelium.On the surface of the goblet cells, two classes of microvilli, which differ in structure and pattern of distribution, can be seen. In addition, membrane protrusions, which are interpreted as bundles of fused cilia, can sometimes be found.The goblet cells always appear with ciliated cells in well defined areas. The cilia of ciliated cells are characterized by the existence of microspines.The terminal mucous film, which until now was described only in land-living vertebrates is demonstrated in fish for the first time.

Die Verfasser danken Frau Dr. M. Pfautsch, Herrn Professor Dr. G. Pfefferkorn und Herrn J. R. Pfefferkorn (alle Institut für Medizinische Physik der Universität Münster) für wertvolle Kritik und uneingeschränkte Hilfsbereitschaft bei der Durchführung der ersten rastermikroskopischen Gewebsaufbereitung; Herrn Karl Donberg und Herrn Karl Wolzenburg danken sie für sorgfältige technische Assistenz.     

Über die Kerngebiete des menschlichen Hirnstammes

Zusammenfassung Die räumliche Gestalt der unteren Olive, des Nucleus conterminalis und eines bisher unbekannten Kerngebietes im Corpus restiforme wird beschrieben. Dabei wird eine neue Methode angewendet, die es gestattet, Kerngebiete des menschlichen Gehirnes in sehr dicken Schnitten (1000 ) elektiv anzufärben. Die aufgehellten Präparate werden mit der Stereolupe betrachtet und können zeitraubende plastische Rekonstruktionen ersetzen. Zugleich wird das Pigmentbild der Kerngebiete, als Teil der Chemoarchitektonik, studiert.Die Hauptolive wird in 2, die dorsale Nebenolive in 4 und die mediale Nebenolive in 14 Areale unterteilt. Die komplizierte Kerngestalt wird als Ausdruck funktioneller Unterschiede der einzelnen Areale verstanden. Die von Brodal u. Mitarb. im Tierversuch ermittelten Verteilungsmuster der Afferenzen und Efferenzen innerhalb der unteren Olive werden in einem hypothetischen Schema auf die Untergliederungen der menschlichen Olive übertragen.

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On the nuclei of the human brain stemI. Oliva inferior, nucleus conterminalis and nucleus vermiformis corporis restiformis

Summary The three dimensional shape of the oliva inferior, nucleus conterminalis, and a hitherto unknown nucleus in the corpus restiforme is described. The author applied a new method allowing to stain selectively nuclei of the human brain in thick slices (1000 ). The sections are studied with the binoculars at low magnifications and can substitute time consuming reconstructions. Besides the distribution of lipofuscin as element of the chemoarchitecture of the brain stem is investigated.The nucleus principalis is divided into 2, the dorsal accessory oliva into 4, and the medial accessory oliva into 14 areas. The rather complicated shape of the nuclei is interpreted as an expression of functional differences of the various areas. The distributional patterns of different afferent and efferent fibers in the oliva inferior of the cat, as shown by Brodai and his collaborators is hypothetically transferred to a scheme of the subdivisions of the human oliva.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen an Rotkleesorten zur Ermittlung ihres Wertes als züchterisches Ausgangsmaterial

Zusammenfassung Der Rotkleeanbau hat in Ungarn — ungefähr gleichzeitig wie in Deutschland — in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts begonnen. Als günstigste Gebiete für den Rotkleeanbau erwiesen sich im ungarischen Tieflandbecken der westliche Teil und das nördliche und nordöstliche Grenzgebiet des Landes mit Niederschlägen um 600 mm oder mehr. Die Lokalsorten, die sich in verschiedenen Gebieten Ungarns entwickelten, wurden auf sechs typmäßig unterschiedliche Landsortengruppen aufgeteilt. Unter diesen werden 43 Landsorten weitergef=:uhrt und den Züchtern als Ausgangsmaterial empfohlen.Einschließlich der ungarischen Sorten wurden von 1959 bis 1963 197 europäische und amerikanische Rotkleesorten mit dem Ziel untersucht, Ausgangsmaterial für die Züchtung zu selektieren, das drei Jahre lang volle Ertrags- und Nachtriebfähigkeit aufweist und zum frühen, mehrschürigen, frohwüchsigen Typ gehört. Solche Typen bieten die Möglichkeit, Intensivsorten zu züchten, die unter Bewässerungsbedingungen auch in der trockenen Tiefebene mit Erfolg eingeführt werden könnten. Die nur zwei Jahre ausdauernden Rotkleesorten können auch unter Bewässerungsbedingungen auf den Böden der ungarischen Tiefebene nicht mit der Luzerne konkurrieren.Die Untersuchungsergebnisse lassen vermuten, daß im geprüften Weltsortiment mehrere dem Versuchsziel entsprechende Sorten bzw. Herkünfte vorkommen. Besonders geeignet erscheinen die Schweizer Sorte Oerlikon 24, die schwedische Sorte Rinkaby und mehrere ungarische Landsorten als Ausgangsmaterial für Kreuzungen.Herrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Reaktionen metabolisierender Systeme auf experimentelle Beeinflussung,Reiz und Schädigung

Zusammenfassung 1. Die Grundlagen einer quantitativen Biologie werden an Hand der Reaktionen stoffwechselnder Systeme auf experimentelle Beeinflussung, Reiz und Schädigung erörtert. In die Darstellung geht mit Notwendigkeit die Berücksichtigung des Systems (vor den Einzelreaktionen) ein.2. Zu den Begriffen Wirkungsmechanismus und spezifische Wirkung wird einleitend Stellung genommen.3. Die Reaktionen metabolisierender Systeme äußern sich in Übergängen (transition-states); sie können schon am Modellsystem der Enzymkinetik dargestellt werden, in welcher die Fließgleichgewichtsbetrachtung immer mehr an Raum gewinnt. Limitierende Glieder (das Master-Prinzip) stehen mit den Eigenschaften des Gesamtsystems in Wechselwirkung. Die Übergänge können zu multiplen Schwingungen werden; von diesen sind spontan-rhythmische Vorgänge abzugrenzen.4. Allgemeine Reiz-Reaktionsgesetze, wie dasWeber-Fechnersche Gesetz, dasArndt-Schulzsche Gesetz und dasWildersche Ausgangslagengesetz, lassen sich aus der Theorie stoffwechselnder Systeme ableiten. Schon im Bereich der Enzymkinetik, besonders im sogenanntenOgston-Laidlerschen Modell, können diese Gesetze verifiziert werden.5. Neben Hemmungserscheinungen werden ausführlich Aktivierungsvorgänge betrachtet, die die Gültigkeit des (von der Pharmakologie irrtümlich abgelehnten)Arndt-Schulzschen Gesetzes unter Beweis stellen.6. Für das Problem der Ausgangslage erweist sich die Diskussion experimenteller Bedingungen als notwendig. Die Frage einer physiologischen Ausgangslage wird erörtert.7. Auch einige sogenannte Konstanz-Phänomene, die mit den Reiz-Reaktionsgesetzen im Zusammenhang stehen und sich oft als (summative oder multiplikative) Konstanten aus zwei oder mehr Vorgängen ergeben, werden behandelt: paradoxe Reaktion, Komplettierung, Regulation, Kompensation, Erholung, Adaptation, Empfindlichkeit, Interferenz und die Beziehung des Stoffwechsels zu Alter und Körpergröße.8. Auf dem Gebiete der experimentellen Leberpathologie wird eine besondere Exemplifizierung gegeben, und zwar bei den Reaktionen des Stoffwechsels nach chemischer und physikalischer Beeinflussung und ihren Verbindungen zu morphologischen Veränderungen. Kriterien zur Unterscheidung von Reiz und Schädigung werden erwogen; zu den Problemen der experimentellen Karzinogenese und zu Entzündung und Krebs wird Stellung genommen.9. Auch der Aktivitätsstoffwechsel stellt eine spezielle Exemplifizierung der Gesetzmäßigkeiten stoffwechselnder Systeme dar; bei ihm verschaffen sich limitierende Bedingungen (wie O₂-Gehalt, Substratgehalt, Durchblutung etc.) besonders stark Geltung.10. Stoffwechselunterschiede zwischen Kalt- und Warmblütern treten unter Beeinflussung der Gewebsatmung in vitro mit 4,6-Dinitro-o-kresol bei verschiedenen Temperaturen zutage, und zwar an Gehirn, Leber und Herz, den mitochondrienreichsten Geweben. Die Unterschiede werden auch auf der Basis der TheorieJohnsons kinetisch interpretiert. Hier wird zum Problem der biologischen Temperaturwirkung kritisch Stellung genommen.11. Abschließend wird das Problem der Beziehung der deterministischen zur indeterministischen Betrachtung in der Biologie erörtert. Es wird auf die Anerkennung stochastischer Abhängigkeiten in der Enzymkinetik, theoretischen Pharmakologie und Treffertheorie hingewiesen; sie deuten die Möglichkeit einer Erweiterung der Betrachtung der Reaktionen metabolisierender Systeme an. Eine typologische Auffassung wird der Fülle der Erscheinungen und der dynamischen Übergänge zwischen ihnen nicht gerecht. Auch die quantitative Betrachtungsweise gelangt an eine Grenze, sobald die Notwendigkeit qualitativer Gesichtspunkte anerkannt wird.

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Reactions of metabolizing systems following experimental influences, stimulation or injuryBasic problems of quantitative biology of metabolism

Metabolizing systems which follow the kinetics of open systems reveal characteristic reactions due to experimental influences, stimulation or injury. In the time-course of such reactions single or multiple transition states are observed; with a constant time parameter, a behaviour becomes manifest which was described long ago by various laws (Weber-Fechner-law,Arndt-Schulz-law, law of initial value afterWilder). These laws are derivable from the theory of open systems. Enzyme kinetics provide us with simple models obeying these laws; they are, however, also verified by reactions of metabolizing systems of either level or organization. Specific examples of these reactions are presented from the areas of experimental liver-injury, resting and activity state, as well as metabolic differences between cold- and warmblooded animals. The limitations of quantitative methods in biology are emphazised.

     

Untersuchungen zur Beurteilung optischer Informationsdarstellung in Mensch-Maschine-Systemen

Zusammenfassung Die Untersuchungen haben gezeigt, daß selbst geringfügige Unterschiede in der Art der Informationsdarstellung (AZS II/AZS III) bei der manuellen Regelung anhand geeigneter Kriterien nachweisbar sind.Als geeignet zur Beurteilung von Anzeigesystemen in M-M-Systemen mit kontinuierlichem Signalangebot haben sich neben der unmittelbaren Beurteilung mit Hilfe des bezogenen Regelfehlers{ie112-01} auch die Zeitverschiebung (Totzeit) zwischen Vorgabe und Nachführsignal sowie der Grad der linearen statistischen Kopplung dieser Signale, ausgedrückt als übertragener Informationsfluß{ie112-02}, erwiesen.Die Kriterien Totzeit{ie112-03} und Transinformationsfluß{ie112-04} ergänzen die Beurteilung eines M-M-Systems anhand des Regelfehlers insofern, als die im geschlossenen System vorhandene Totzeit in bezug zur Stabilität des Systems gebracht werden kann, während mit Hilfe des übertragenen Informationsflusses die Linearität des Systems gemessen wird.Die Beurteilung einer manuellen Mehrgrößenregelung erfolgt am besten anhand der Gesamtaufgabe. Die Untersuchungen zeigen, daß trotz relativ starker Abweichungen der Ergebnisse für die einzelnen zu regelnden Achsen über die Summe aller 3 Achsen in etwa gleiche Leistung erbracht wird. In der informationstheoretischen Beschreibung bedeutet dies, daß der gesamte, über die 3 Achsen bei einer bestimmten VP übertragene Informationsfluß von Versuch zu Versuch in etwa der gleiche ist, während die Beiträge der einzelnen Achsen stark unterschiedlich sein können.Zwischen den Größen Regelfehler{ie112-05} und übertragener Informationsfluß{ie112-06} ergab sich für die gegebenen Versuchsbedingungen ein statistischer Zusammenhang. Danach entspricht einer Abnahme des Regelfehlers eine Zunahme des übertragenen Informationsflusses.Die beschriebenen Untersuchungen haben bewiesen, daß die Leistungsfähigkeit eines M-M-Systems in hohem Maße von der Art der Informationsdarstellung abhängig ist. Im Fall der mehrdimensionalen Regelung konnte gezeigt werden, daß durch geeignete örtliche Zusammenfassung optischer Information in integrierten Anzeigen die Regelungsleistung des Menschen infolge besserer Informationsaufnahme erheblich gesteigert werden kann.

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Manual control in man machine systems with visual displays can be considerably improved by displaying the relevant information in a form, adapted to the abilities of man.By means of simple three dimensional control tasks some possibilities of measuring the performance of man machine systems were examined. The investigations were made for three display systems which differed only in the spatial arrangement and allocation of the displayed symbols. The following criteria were found to be appropriate: relative control error, time lag between input and output signals, transinformation flow.Furthermore, some results concerning the behavior of man, integrated into a multi control system will be mentioned.

     

Reaktionen von Zilpzalp und Fitis (Phylloscopus collybita, Ph. trochilus) auf verschiedene Gesangsformen des Zilpzalps

Zusammenfassung 1. Die mitteleuropäische, die spanische und die kanarische Gesangsform des Zilpzalps sind voneinander klar verschieden.2. Die Zilpzalp- von Teneriffa (kanarische Inseln) und aus Mitteleuropa reagieren auf ihre vom Tonband vorgespielten Gesänge wechselseitig wie verschiedener Arten, d. h., nur einzelne werden angelockt.3. Zilpzalp- aus Mitteleuropa verhalten sich gegenüber der spanischen Gesangsform des Zilpzalps wie gegenüber artfremdem Gesang. Spanische Zilpzalp- werden von Gesangsformen des Zilpzalps aus Mitteleuropa und den kanarischen Inseln zu einem hohen Prozentsatz angelockt (86,6 und 66,6%).4. Die Zilpzalp-Populationen in Mitteleuropa, Spanien und auf den kanarischen Inseln befinden sich vermutlich auf verschieden weit fortgeschrittenen Stufen der Artaufspaltung.5. Interspezifische Kontrastbetonung ist wahrscheinlich nicht die Ursache für die großen Unterschiede zwischen dem Gesang des Fitis und des mitteleuropäischen Zilpzalps.

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Reactions of the Chiffchaff and Willow-Warbler to different song forms of the Chiffchaff

Summary 1. The song forms of the Chiffchaff in Central Europe, in Spain and on the Canary Islands are clearly distinct from each other.2. Chiffchaff males of Tenerife (Canary Islands) and Central Europe react to the playback of each other songs in the same way, as to songs of other species, i. e. only a few males being attracted.3. Chiffchaff males of Central Europe behave in the same way to the Spanish song form of the Chiffchaff as to songs of another species. A high % of Spanish Chiffchaff males are attracted to song forms of the Chiffchaff of Central Europe (86,6) and of the Canary Islands (66,6).4. Chiffchaff populations in Central Europe, Spain and on the Canary Islands should stay split as they are different evolutionary stages.5. Interspecific contrast reinforcement is probably not the cause of the differences between the song of the Willow Warbler and the song of the Chiffchaff of Central Europe.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.