Über die Feinstruktur vonLabyrinthula coenocystis Schmoller nach Gefrierätzung

Zusammenfassung Gefrierätz-Untersuchungen an Cysten vonL. coenocystis ergaben, daß jede Zelle von einer gewellt verlaufenden Zellmembran umgeben wird, welche zylindrische Einsenkungen mit einem Durchmesser von 0,3 m aufweist. Diese Einsenkungen stellen die fürLabyrinthula charakteristischen Organellen, die bothrosomes, dar. Sie weisen in ihrem Zentrum 1–3 quergebrochene Erhebungen auf. Diese stellen Poren in der Zellmembran vonL. coenocystis dar. Die Anzahl der bothrosomes beträgt pro Zellhälfte 0–3, so daß die Gesamtzahl pro Zelle auf 5–8 geschätzt wird. Die Verteilung dieser Organellen auf der Zelloberfläche ist nicht regelmäßig, sondern zufällig. Die geringe Anzahl, ihre relativ geringe Größe im Vergleich zur Zelle und ihre unregelmäßige Verteilung auf der Zelloberfläche haben es unwahrscheinlich gemacht, daß die bothrosomes allein für die in ihrem Mechanismus noch völlig ungeklärte kontinuierliche gleitende Bewegung, etwa durch Abscheidung von Substanzen an diesen Organellen nach dem Rückstoßprinzip, verantwortlich gemacht werden können.

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The fine structure ofLabyrinthula coenocystis schmoller as revealed by freeze-etching

Summary Freeze-etched cysts ofL. coenocystis show that each cell is surrounded by a waved cell membrane in which cylindrical invaginations with a diameter of 0.3 m are visible. These invaginations represent the bothrosomes, characteristic organelles inLabyrinthula. Centered in the bothrosomes are 1–3 evaginations, which are cross-fractioned pores in the cell membrane. The number of bothrosomes per half cell is 0–3; so that the total number of these organelles is calculated at 5–8 per cell. The distribution of the bothrosomes on the cell surface is not regular but random. Their low number, their relative small size in comparison to the total cell area, and their random distribution on the cell surface lead us to presume that these organelles alone can not be held responsible for the cell's gliding movement as, for example, by emission of substances from the organelles by the repulsionprincip.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. K. G.Grell, Zoologisches Institut der Universität Tübingen, für die Überlassung derLabyrinthula-Kultur und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für ihre Unterstützung.     

Die bursa- und schwanzstrukturen und ihre aberrationen bei den strongylina (Nematoda) morphologische studien zum problem der pluri-und paripotenzerscheinungen

Zusammenfassung In der Einleitung ist das Ziel der Arbeit in den wesentlichsten Punkten herausgestellt.Die Bursastrukturen (Bursavelum und Rippen bzw. Papillen) der parasitischen Strongylina lassen sich von den entsprechenden Bildungen der freilebenden Rhabditina, vor allem der Gattung Rhabditis, ableiten und in ihren Einzelgliedern homologisieren.Die im Laufe der Phylogenie bei den Strongylina auftretenden strukturellen Transformationen lassen sich auf einige wenige, relativ einfache morphogenetische Grundvorgänge zurückführen, die da sind: Wachstumsallometrien, Materialkompensationen, Organverschmelzungen und Spaltungen (Fissationen), Rudimentationen und ähnliche Vorgänge.Innerhalb der Strongylina Bursa ist ein Gefälle der Wachstumsgradienten feststellbar, das sich vom Zentrum der Bursa sowohl nach distal als auch proximalwärts abschwdcht. Zunehmende Förderung der zentral gelegenen Organe (Rippen) führt zu entsprechender Reduktion der peripheren Bursastrukturen, was vor allem im terminalen Schwanzabschnitt auffällt und zur Ausbildung des oft nur noch als Rudiment vorhandenen Dorsalrippenkomplexes führt. Letzterer entspricht in seiner Gesamtheit der Schwanzspitze der peloderen Rhabditiden mit den Papillen 9 und 10.Die bei Rhabditis moist getrennten Papillen 7 und 8 sind bei allen Strongylina zu einer Rippe (Externodorsal-Rippe) verschmolzen, die jedoch in manchen Aberrationen durch Abspaltung eines akzessorischen Astes ihre wahre Natur (als Verschmelzungsprodukt) zu erkennen gibt (Atavismus).Da dieselben Transformationsvorgänge innerhalb der Strongylina mehrfach unabhängig voneinander wirksam geworden sind, treten bestimmte Strukturformen als Parallelbildungen in verschiedenen phylogenetischen Union auf (polytope Entstehung).Zahlreich untersuchte Bildungsabweichungen (Aberrationen), deren Bedeutung für die Morphologie kurz umrissen wird, erschöpfen sich in den gleichen strukturellen Transformationstypen, die auch bei der Evolution der verschiedenen Union der Strongylina nachweisbar sind. Die Aberrationen führen daher häufig zu Atavismen oder zu Parallelvariationen (homologe Variationen").Die Zahl der Umwandlungsmbglichkeiten (Potenzen) der Bursastrukturen innerhalb der Strongylina ist beschränkt (Paripotenz im Sinne Haeckers). Bestimmte Arten (und Entwicklungshnien) haben jeweils nur bestimmte Potenzen realisiert. Andere können jedoch latent (virtuell) im Kryptotypus vorhanden sein, ohne normalerweise in Erscheinung. zu treten. In bestimmten Aberrationen können sie jedoch plötzlich realisiert werden, so ihr latentes Vorhandensein demonstrierend (Pluripotenz).Wie lange bestimmte Potenzen in einer Gruppe erhalten bleiben konnen, verdeutlichen auch die Schwanzhocker weiblicher Nematoden, als zum Bauplan der Nematoden gehbrende Bildungen. Die Potenz zur Ausbildung dieser Strukturen kommt offensichtlich sehr vielen Nematoden-Arten zu, wird jedoch nur in relativ wenigen Fällen, aber innerhalb der verschiedenen Gruppen bald hier, bald dort (disjunkte Verbreitung), realisiert. Es handelt sich bei den Schwanzhöckern um rudimentäre Organe, die bei keiner Nematoden-Art mehr voll ausgebildet erhalten sind. Ihre Rudimentation beruht zum Teil auf Materialentzug, als Folge von Unkonstruktionen der Schwanzregion, wobei die Adultstadien zuerst betroffen werden (Aphanisie nach Sewertzoff).Bei den in Chiropteren parasitierenden Strongylacanthinae haben sich Schwanzhöcker noch bei allen Arten erhalten, was ein offensichtlich archaisches Merkmal darstellt. Bei anderen Nematoden, denen sie nur im Larvalstadium zukommen, treten sie wohl durch Fötalisation in seltenen Fällen auch bei den adulten Stadien wieder auf.Alle speziellen Bursaformen der Strongylina lassen sich durch relativ wenige und einfache Transformationsvorgänge aus einem durch Abstraktion gewonnenen diagrammatischen Typus ableiten (Prinzip der variablen Proportionen" nach Troll).Die typisierten Umwandlungsvorgänge decken sich weitgehend mit den von Remane allgemein gefaßten strukturellen Typen der Realmutationen. Da sie bei den beobachteten Aberrationen, deren Entstehung auf dem Wege über Realmutationen sehr wahrscheinlich ist, in homologer Weise auftreten, kann das innerhalb der Strongylina zu beobachtende Evolutionsphänomen auf Realmutationen zurückgeführt warden.Obwohl sich die untersuchten strukturellen Transformationen in dem systematisch relativ wait gefaßten Rahmen einer Unterordnung abspielen (transspezifische Evolution nach Rensch), handelt es sich bei der von uns bevorzugten Terminologie (nach Woltereck und Remane), unter Berücksichtigung des Charakters der Umwandlungen, doch nur um Vorgänge, die in den Bereich der Mikroevolution fallen.     

The effect of indole-3-acetic-acid on the photosynthetic apparatus of Sinapis alba

The influence of indole-3-acetic-acid (IAA) during the development of primary leaves of Sinapis alba was studied. IAA treatment (4 ppm 22.8 M) caused a decrease of dry weight, soluble reducing sugars, soluble protein, chlorophylls, carotenoids and cytochrome f; it also caused a lower ratio of protein to chlorophyll, a lower ratio of chlorophyll a to chlorophyll b and a higher ratio of chlorophyll per cytochrome f. Furthermore, IAA treatment induced a significantly lower rate of CO₂ fixation and a depressed nitrite reductase activity. Similar effects could also be observed in adaptation reactions brought about by red light and low-light (or shade) conditions.

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Zusammenfassung Der Einfluß von Auxin (IES) auf die Entwicklung der Primärblätter von Senfpflanzen wurde untersucht. Die Behandlung mit IES (4 ppm 22.8 M) führte zu einer Erniedrigung des Trockengewichtes, der Gehalte an löslichen, reduzierend wirkenden Zuckern, an löslichem Protein, Chlorophyllen, Karotinoiden und Cytochrom f. Außerdem wurden die Quotienten von Protein zu Chlorophyll und von Chlorophyll a zu Chlorophyll b gesenkt und es kam zu einer Erhöhung des Verhältnisses von Chlorophyll zu Cytochrom f. Darüberhinaus bewirkte die Behandlung mit IES eine deutliche Abnahme der CO₂-Fixierungsrate und eine Verringerung der Nitritreduktase-Aktivität. Diese Effekte stimmen gut mit Anpassungsreaktionen überein, die durch Rotlicht oder Schwachlicht hervorgerufen werden.

     

Zur Dynamik der Selbststeuerung bei Anpassungsvorgängen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit ist die 2. einer Reihe, deren Ziel die vergleichend-physiologische Untersuchung der Dynamik zentralnervöser Selbststeuerungssysteme sein soll. Die bei Anpassungsvorgängen auftretenden Änderungen des motorischen Verhaltens der Lebewesen werden als Schwingungsvorgänge im mathematischen Sinne aufgefaßt. Die Güte der Anpassung wird definiert als die zu der Einschwingungskurve gehörige Fläche.Ebenso wie die in der I. Mitteilung untersuchten Axolotl (Amblystoma) zeigen auch die hier benutzten Tische (Carassius carassius) periodisch gedämpften Einschwingungstyp. Dieser scheint bei niederen Wirbeltieren häufig zu sein (verbunden mit relativ großer Fläche, d. h. geringer Güte), während bei höheren Wirbeltieren, besonders beim Menschen, aperiodische Einschwingung (mit nahezu minimaler Fläche, also optimaler Güte) vorherrscht.Die Versuche bezogen sich hier nicht (wie bei der I. Mitteilung) auf die Anpassungsleistung von Einzeltieren, sondern auf die Verhaltensänderung eines Kollektivs. Da es sich bei diesen Fischen um ausgesprochene Schwarm-Tiere handelt, erschien dieser Weg als der biologisch richtigere.     

Untersuchungen über Intersexualität beiGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

Zusammenfassung 1. In der vorliegenden Arbeit wird eine Analyse der intersexuellen Geschlechtsausprägung beiGammarus duebeni gegeben, die sich auf die Untersuchung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale, des Wachstums, der Häutungsfrequenz und des sexualbiologischen Verhaltens stützt. Das Auftreten von Intersexualität wird zu hormonalen und genetischen Faktoren, welche die Geschlechtsrealisation steuern, in Beziehung gesetzt.2. Zum besseren Verständnis der Besonderheiten intersexueller Entwicklung werden zunächst Morphologie und Differenzierung des Genitalapparates normalgeschlechtlicher Tiere beschrieben. In beiden Geschlechtern werden postembryonal männliche wie weibliche abführende Geschlechtsorgane angelegt, und in den Gonaden entstehen wahrscheinlich primär Oocyten. Mit Beginn der äußeren sexuellen Differenzierung werden im männlichen Geschlecht die Anlagen der Ovidukte, im weiblichen Geschlecht die Analgen der Vasa deferentia zurückgebildet, während die Anlagen der Vesicula seminalis erhalten bleiben. Eine männliche Determinierung ist von der Entwicklung und hormonalen Aktivität der androgenen Drüse abhängig.3. Nach dem Grad der Ausprägung weiblicher beziehungsweise männlicher Sexualcharaktere werden fünf verschiedene Intersexualitätstypen unterschieden: stark weibliche Intersexe, die habituell und funktionell völlig normalen gleichen, jedoch Calceoli und (oder) ein oder zwei Penispapillen aufweisen; schwach weibliche Intersexe, die etwas stärker maskulinisiert sind, im hinteren Bereich des Ovars testikuläres Gewebe ausbilden und durch mehr oder weniger differenzierte Anlagen der Vesicula seminalis, Vasa deferentia sowie meist rudimentäre androgene Drüsen gekennzeichnet sind; mittlere Intersexe, deren Gonaden aus ovarialen und testikulären Bezirken in nicht festgelegter Verteilung bestehen und die weibliche wie männliche ableitende Geschlechtswege, rudimentäre oder partiell entwickelte androgene Drüsen und Oostegiten mit normalem, unvollständigem oder fehlendem Borstenbesatz ausbilden; schwach männliche Intersexe, die durch eine Ovarregion im vorderen Abschnitt des Hodens, durch das Vorhandensein paariger Oviduktanlagen und durch Oostegiten ohne Randborsten charakterisiert sind; stark männliche Intersexe, die einen typisch männlichen Geschlechtsapparat und Oostegiten ohne Randborsten in normaler oder reduzierter Zahl besitzen.4. Hinsichtlich der Wachstumsintensität gleichen stark weibliche Intersexe normalen und stark männliche sowie schwach männliche Intersexe normalen . Einen mehr oder weniger intermediären Wachstumsverlauf weisen die mittleren und schwach weiblichen Intersexe auf. Auch die Größen- und Wachstumsrelationen des Propodus der 1. und 2. Gnathopoden liegen bei schwach weiblichen, mittleren und schwach männlichen Intersexen in gradueller Abstufung zwischen den Werten, die für das weibliche und männliche Geschlecht gelten.5. Stark weibliche, stark männliche und meist auch schwach männliche Intersexe sind fertil und zeigen normales weibliches beziehungsweise männliches Sexualverhalten. Schwach weibliche und mittlere Intersexe sind steril. Sie können nicht oviponieren, da ihre Ovidukte blind geschlossen bleiben. Mittlere Intersexe sind jedoch in Ausnahmefällen als geschlechtstüchtig. Wie anhand der Präkopulationsbereitschaft feststellbar ist, können sich mittlere Intersexe in Anwesenheit normalgeschlechtlicher Partner als gegenüber und als gegenüber verhalten. Diese geschlechtliche Ambivalenz wird als eine Erscheinung von relativer Sexualität gedeutet.6. Bezüglich der Häutungsfrequenz nehmen schwach weibliche und mittlere Intersexe eine weniger ausgeprägte, schwach männliche Intersexe eine stärker ausgeprägte Mittelstellung zwischen und ein. Die Häutungsfrequenz der schwach weiblichen und mittleren Intersexe ist nicht streng festgelegt. Sie kann bei mittleren Intersexen nachweislich durch die Gegenwart eines präkopulierenden reguliert werden, wobei eine Annäherung an die Häutungsfrequenz der erfolgt.7. Intersexe treten in natürlichen Populationen mit einer Häufigkeit von höchstens 0,5% auf. In Laborzuchten kann bei Selektion bestimmter Stämme der Anteil der Intersexe beträchtlich (10% und mehr) vergrößert sein.8. Durch Transplantation der androgenen Drüse in weibliche Tiere wurde experimentell eine Geschlechtsumwandlung in männliche Richtung ausgelöst, wobei verschiedene intersexuelle Zwischenstufen durchlaufen werden. Mitunter wird nur eine partielle Maskulinisierung erzielt, die etwa bis zum Stadium der mittleren Intersexualität führt. Auf Grund dieser und anderer Befunde wird das Zustandekommen intersexueller Geschlechtsausprägung auf eine rudimentäre oder unvollkommene Entwicklung der androgenen Drüse zurückgeführt. Die Entstehung der Intersexualität wird durch eine unzureichende Produktion des androgenen Hormons und durch Selbstdifferenzierung des Ovars erklärt.9. Anhand von Karyotypanalysen wurde die Chromosomenzahl mit 52 (= 2n) bestimmt. Hinweise für das Vorhandensein von Heterochromosomen liegen nicht vor; diese und andere Ergebnisse deuten auf eine polyfaktorielle Geschlechtsbestimmung hin.10. Die anGammarus duebeni gewonnenen Befunde werden unter vergleichenden Aspekten zu den Intersexualitätserscheinungen anderer Amphipoden in Beziehung gesetzt. Die Probleme der hormonalen Regulation der Geschlechtsfunktion werden eingehend diskutiert.

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Investigations on intersexuality inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

A detailed analysis of intersexuality inGammarus duebeni, concerning morphology of primary and secondary sexual characters, growth, molting frequency and sexual behavior is presented. Based upon five different types a classification of intersexuality is given reflecting the degree of femaleness and maleness with respect to genital structures and secondary sex characters. Additional information is presented concerning the intermediary character of growth rates, molting frequency and sexual behavior in certain intersexual types. In intersexes the androgenic gland mediating the hormonal control of primary and secondary male characters is mostly in a rudimentary condition or only partially developed. According to sex reversal experiments and to the conceptions ofCharniaux-Cotton, intersexuality is interpreted inGammarus duebeni to be caused by reduced production of the androgenic hormone and by self-differentiation of the ovaries. On the basis of chromosomal studies and other genetic results, a polygenic sex determination is suggested.

     

Untersuchungen über die Einwirkung von γ-Strahlen auf die Pflanzenentwicklung und die Blattformen zweier Kartoffelsorten

Zusammenfassung Es wurde über den Einfluß einer 60-Co--Bestrahlung auf die Pflanzenentwicklung und die Blattformen von bestrahlten Bintje- und Sieglinde-Kartoffel berichtet, wobei die Dosen 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500 und 5000 rad angewandt wurden. Sieglinde weist dabei hinsichtlich Wachstum und Sproßhöhe der Kartoffelstauden eine wesentlich stärkere Empfindlichkeit gegenüber-Bestrahlung auf als Bintje, bei der auch noch bei 5000 rad ein minimales Wachstum der Kartoffelstauden beobachtet werden konnte. Außerdem waren nach Bestrahlung an den Blattfiedern der Kartoffelstauden schon zum Großteil bekannte Erscheinungen wie Strahlensukkulenz und Verwachsung von Endfiederblättern mit einem oder mehreren Nachbarfiederblättern zu erkennen, wohingegen dies bei den mehr gegen den Blattgrund zu befindlichen Fiederblättern nicht auftrat.Die-Bestrahlung wurde am Institut für Biologie und Landwirtschaft im Reaktorzentrum Seibersdorf durchgeführt, wofür wir unseren Dank aussprechen möchten.     

Über das Zusammenwirken des erregenden und des hemmenden Neurons des M. abductor der Krebsschere beim Ablauf von Reflexen des myotatischen Typus

Zusammenfassung Eine speziell für die Verwendung in strömenden Körperflüssigkeiten konstruierte Caissonelektrode ermöglichte an dem zum Abduktor des Scherenfingers ziehenden Paar motorischer Axone die oszillographische Analyse der bei Reflexvorgängen eintretenden peripheren Interferenz von erregenden und hemmenden Impulsen. Werden mit dem Fingerglied der festgeklemmten Schere entsprechende kurze Bewegungen vorgenommen, so treten myotatische Reflexe auf, und die Aktionen der erwähnten 2 motorischen Ganglienzellen entsprechen dabei formell sehr weitgehend jenem Schema Sherringtons, durch welches für das spinale Säugerpräparat die — dortselbst intrazentral erfolgende — Umschaltung solcher Reflexvorgänge auf die gemeinsame Endstrecke aufgehellt wurde: Wir registrierten einerseits autogene, auf der Seite des gedehnten Muskels selbst eintretende Effekte (nämlich eine Streuentladung erregender Impulse, welche von einer kürzer dauernden, inversen Hemmeraktivierung begleitet ist) und anderseits die durch Dehnung des Antagonisten auszulösende reziproke Reaktion, welche aus einer Streuentladung von Hemmerimpulsen samt schwächerer inverser Aktivierung des Erregerneurons besteht. Für die am häufigsten auftretende Form der reflektorischen Antwort — die Streuentladung — darf als charakteristisch gelten, daß die Impulsfrequenz der im betreffenden Versuchstypus dominierenden, also eigentlich myotatischen Reaktion beinahe übergangslos auf durchschnittlieh 70 Hz emporstieg, um nach einem oder zwei entsprechend kurzen Intervallen (von z. B. 17 msec) zunächst auf mäßige Werte wie etwa 10–15 Hz abzusinken und dann früher oder später zu erlöschen.     

Über den Einfluß des Salzgehaltes auf die photosynthetische Leistung verschiedener Standortformen vonDelesseria sanguinea undFucus serratus

Zusammenfassung 1. Es wurde untersucht, welchen Einfluß kurzfristige und langfristige Salzgehaltsveränderungen auf verschiedene Standortformen der RotalgeDelesseria sanguinea und der BraunalgeFucus serratus haben. Als Kriterium des Lebenszustandes wurde die photosynthetische Leistung gewählt. Die Algen wurden folgenden Salzgehaltskonzentrationen ausgesetzt: 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 S.2. Die Versuche ergaben, daß kurzfristige Konzentrationsveränderungen (30 min) — sowohl Erniedrigung als auch Erhöhung des Salzgehaltes — die photosynthetische Leistung stimulieren. Ein langfristiger Aufenthalt (24 Std) unter den veränderten Bedingungen bewirkt, sofern diese innerhalb der Toleranzgrenzen der Algen liegen, einen Ausgleich der anfänglichen Stimulation. Außerhalb der Toleranzgrenzen liegende Konzentrationen rufen nach der Stimulation eine Leistungsdepression hervor. Bei Rückübertragung in den Ausgangssalzgehalt sind die Depressionen teilweise reversibel.3. Im hypotonischen Milieu verhalten sich die Delesserien der verschiedenen Standorte (Helgoland, Kattegat, Kieler Bucht) gleich: in 5 S treten starke Depressionen auf. Nordsee-Delesserien sind im hypertonischen Milieu weniger empfindlich, sie zeigen noch bei 50 S eine gesteigerte photosynthetische Leistung. In diesem Bereich sind die Ostseeformen schon schwer geschädigt. Am empfindlichsten gegenüber allen Konzentrationsänderungen ist die BrackwasserformDelesseria sanguinea formalanceolata aus der Kieler Bucht.4.Fucus serratus aus dem Litoral von Helgoland zeichnet sich im Gegensatz zu der submers lebenden Form der Ostsee, die sich ähnlich wieDelesseria verhält, in allen untersuchten Konzentrationsbereichen durch eine unveränderte photosynthetische Leistung aus. Die beiden Standortformen vonFucus entsprechen gemäß der Einteilung vonMontfort (1931) dem resistenten Typ und dem Stimulations-Depressionstyp.

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On the influence of salinity on photosynthetic performance of various ecotypes ofDelesseria sanguinea andFucus serratus

The phaeophyceanF. serratus and the rhodophyceanD. sanguinea came from the North Sea (30 S) and the Baltic Sea (15 S). The activity of photosynthesis was taken as a criterion of algae vitality. Experiments were made in salinity concentrations of 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40 and 50 S. Thirty-minute exposures to sub- or supranormal salinities stimulate photosynthesis. Within their physiological salinity ranges the algae assume normal photosynthetic rates within 24 hours. Extreme salinities cause a reduction in photosynthetic activity; this reduction mostly disappears, however, after re-transfer into normal salinity conditions. At 5 S all test individuals ofDelesseria from different locations exhibit a reduction of photosynthetic rates. At 50 SDelesseria from the North Sea still show increased activity, whileDelesseria from the Baltic are already severely damaged. The brackish-water formD. sanguinea (formalanceolata) is most sensitive to salinity variations. The photosynthetic activity ofF. serratus from Helgoland does not vary in all salinities employed. The range of test salinities corresponds to that of the habitat in the littoral zone, where high salinities occur during air exposure, and low salinities, during rainfall. By contrast, inF. serratus from the Baltic Sea occurring only in the sublittoral zone, photosynthetic rates are similarly affected by salinity as inDelesseria.

     

Kreuzungen zwischen Hohltaube und Ringeltaube

Zusammenfassung Die Vorgeschichte und der Verlauf von 8 Bruten eines Hohltauben-Männchens mit einem Ringeltauben-Weibchen (Columba oenas × Columba palumbus), die 16 Eier und daraus 4 lebensfähige Jungvögel (2 , 2 ) ergaben, werden geschildert.Die Bastarde sind nach Größe, Gewicht und Färbung intermediär. Sie haben den grünen Halsschild der Hohltaube, doch tritt der Einfluß der Ringeltaube insgesamt stärker hervor, z. B. in der Färbung der Brust und des Flügels, sowie in der Flügellänge, die etwa die Länge des Ringeltaubenflügels erreicht.Der Balzruf des einzigen männlichen Bastards, der das Jugendalter überlebte (HR₃), klang wie kurrrú oder rruuhg; er hatte keine Ähnlichkeit mit dem der beiden Elternarten. Auch sein Verhalten bei der Balz (Haltung beim Ruf, Beteiligung beim Nest-bau) wich von dem Verhalten männlicher Hohl- und Ringeltauben ab. Er verpaarte sich mit seiner Schwester HR₂. HR₂ trug auf einer flachen hölzernen Unterlage wenige Zweige zusammen und legte ein unbefruchtetes Ei, das es gleich im Stich ließ. Herrn Prof. Dr. Erwin Stresemann zum 70. Geburtstag gewidmet     

Zur Kenntnis derPorphyra-Arten von Helgoland

Zusammenfassende Schlußbetrachtung Von den fünf bei Helgoland vorkommendenPorphyra-Arten können drei eine weitgehende Ähnlichkeit ihrer äußeren Form zeigen. Es ist jedoch nach eingehenden Vergleichen und Beobachtungen ohne weiteres möglich, diese Arten auseinanderzuhalten. Entfällt dagegen an einem Küstenabschnitt eine solche Vergleichsmöglichkeit, so kann die Variabilität des Habitus leicht dazu führen, die verschiedenen Erscheinungsformen einer einzigen Art mehreren der beschriebenen Taxa zuzuordnen. Im Gegensatz zu der relativen Bestimmung nach den variablen äußeren Merkmalen desPorphyra-Stadiums bietet das gut gekennzeichneteConchocelis-Stadium die Grundlage für eine absolute Bestimmung der Arten. Durch planmäßige Untersuchung der Porphyren anderer Meeresgebiete mit der in dieser Arbeit angewandten Methode können die Artdiagnosen ergänzt und die Echtheit der beschriebenen Arten geprüft werden.(Mit 12 Abbildungen im Text)     

Über die β-Glucosidase und Lactase im Darm von Vertebraten

Zusammenfassung Mit 1-Naphthylderivaten kann die -Glucosidase im Darm von Ratte, Kröte und Goldfisch nachgewiesen werden; die Lactase kommt nur bei Ratte und Kröte vor. Das Intestinum von Taube, Grünfink, Schildkröte und Frosch reagiert negativ. Mit Ausnahme der Kröte, bei der beide Enzyme im Cytoplasma lokalisiert sind, färbt sich stets der Bürstensaum der Enterozyten an.Im Darm von Rattensäuglingen besitzen -Glucosidase und Lactase die höchste Aktivität während der ersten Lebenswoche, wobei das Aktivitätsmaximum bereits am Geburtstermin auftritt. Verglichen mit dem entsprechenden Galactosid wird 1-Naphthyl--glucosid etwa 5mal schneller gespalten. Hemmversuche erbringen für die -Glucosidase und Lactase nahezu identische Resultate.

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-Glucosidase and lactase in the intestine of vertebrates

Summary By means of 1-naphthyl derivates -glucosidase has been demonstrated in the intestine of rats, toads and gold-fishes; lactase can only be detected in rats and toads. The intestine of pigeons, finches, turtles and frogs does not react. With the exception of the toad where both enzymes are localized in the cytoplasm the brush border of the enterocytes is always stained.In the intestine of suckling rats the highest -glucosidase and lactase activity occurs dnring the first week of life. At birth these enzymes have already reached their maximal activity. In comparison with the corresponding galactosid 1-naphthyl--glucoside exhibits an about five times higher splitting rate. The results obtained in the inhibition tests are nearly the same for -glucosidase and lactase.

     

Über den Histochemischen Nachweis der an der Verholzung Beteiligten β-Glucosidasen

Zusammenfassung Die Indican-Methode ist geeignet, die Verteilung von -d-Glucosidasen in lebenden Sprossen festzustellen. In Gewebeschnitten vonAraucaria excelsa, Pinus silvestris, Pinus montana, Picea excelsa, Syringa vulgaris, Forsythia suspensa und anderen Nadel- und Laubhölzern erscheint die durch enzymatische Deglucosidierung des Indicans und anschließende Indigobildung auftretende Blaufärbung nur in solchen Geweben, die im Begriffe sind zu verholzen. Im sekundären Xylem (Holz) bietet sich die Indigozone auf Querschnitten als blauer schmaler Ring zwischen dem Cambiumring und dem bereits verholzten Gewebe. Als Träger der Färbung fungieren vor allem die Membranen der noch unreifen verholzenden Tracheiden, bzw. Tracheen. Es wird die Annahme gemacht, daß der Farbstoff elektroadsorptiv an die Zellwände gebunden ist. In Pflanzen, die zur Zeit der Vegetationsruhe getestet wurden, konnte keine aktive -Glucosidase nachgewiesen werden. Die Zone des primären Meristemringes und der Procambiumstränge unterhalb des Vegetationspunktes ist auch bei wachsenden Pflanzen noch fast frei von Verholzungsglucosidasen. Bei einigen Laubhölzern (Rosaceen, Evonymus) sind keine eindeutigen Ergebnisse erzielt worden.Aus der Cambialregion vonAraucaria excelsa wurden Gewebehomogenate von verholzenden Tracheiden und von jungen Siebröhren hergestellt. Cellobiose wurde als Enzymsubstrat geboten, und die Spaltprodukte wurden papierchromatographisch nachgewiesen. Die Glucosidasen-Aktivität war fast ausschließlich auf die Tracheiden-Homogenate beschränkt.An anderer Stelle veröffentlichte Versuche mit C¹⁴-markierten Ligninvorstufen ergaben, daß die -Glucosidasen nurd-Glucoside einzubauen vermögen.Die topographische Übereinstimmung der untersuchten Vorgänge war bei der vergleichenden Auswertung der Indican-, Cellobiose- und Radio-Kohlenstoff-Methode sehr gut. Das Vorhaben einer exakten Enzymlokalisierung in bestimmten Gewebebezirken ist gelungen. Das weit wichtigere Ziel — die Zuordnung der Fermentaktivität zu bestimmten Zellstrukturen (Plasmagranulationen, Mitochondrien o. ä.) ist mit den geschilderten Methoden nicht zu erlangen gewesen. Vielleicht kann eine verfeinerte Methode, die sich auf die Anwendung der Gefriertrocknung stützt, die bestehenden Schwierigkeiten überwinden helfen. An der Beteiligung spezifischer Glucosidasen am Verholzungsprozeß kann jedenfalls nicht mehr gezweifelt werden.Mit 3 Textabbildungen.     

Karyologische Anatomie von Zoocecidien und ihre Kernstrukturen

Zusammenfassung Von den 60 untersuchten Cecidien erbrachten bezüglich des Vorkommens somatischer Polyploidie 26 positive, 9 vermutlich negative und 25 eindeutig negative Ergebnisse. In 25 Gallen wurden endopolyploide Kerne mit Hilfe der Analyse der Kernstruktur und der statistischen Erfassung der Kernvolumina nachgewiesen. Es wurden folgende höchste Endopolyploidiestufen in den Nährgeweben der zwölf näher untersuchten endopolyploiden Gallen festgestellt (in Klammern die höchsten in den übrigen Gallengeweben beobachteten Polyploidiegrade): beiNeuroterus numismalis 512n (16n), beiAndricus marginalis 1024n (16n), beiNeuroterus quercusbaccarum 512n (8n), beiAndricus ostrea 32n (4n), beiAndricus aries 512n (4n), alle bisher genannten aufQuercus robur; beiCynips agama aufQuercus petraea 128n (16n), beiEriophyes similis pruni spinosae aufPrunus spinosa 512n (4n), beiAceria tristriata aufJuglansregia 256n (16n), beiAceria eucriotes aufLycium barbarum 128n (256n in Epidermiszellen), beiSierraphytoptus setiger aufFragaria viridis 32n (2n), beiJanetiella lemei aufUlmus minor 128n (16n); die Kerne der Epidermiszellen der Gallen vonDasyneura affinis aufViola odorata werden bis zu 256ploid (im unbeeinflußten Blatt 16n), die Haare an der Außente werden bis 256ploid (die Haare des unbeeinflußten Blattes bis zu 32ploid), dagegen sind die stark aufgelockerten Kerne der Nährzellen dieser Galle wahrscheinlich bloß tetraploid. Mit den Werten 512n bzw. 1024n wurden die bisher höchsten außerhalb des Blütenbereiches auftretenden Endopolyploidiegrade bei Angiospermen gefunden.Auch in manchen anderen, nicht näher untersuchten Cecidien — meist Cynipidengallen, aber auch Acaro- und Dipterocecidien — treten endomitotisch vergrößerte Kerne auf. In allen untersuchten Gallen von Tenthrediniden (Blattwespen), Aphididen (Blattläusen), in vielen Acarosowie in manchen Dipterocecidien, weiters in allen Fällen, in denen Homopteren Pflanzen befallen, ohne eigentliche Gallen zu bilden, in allen Bakterien-, aber auch in einer Cynipidengalle fanden sich keine endopolyploiden Kerne.Der Grad der somatischen Polyploidie steigt meistens mit der Annäherung an den Parasiten an; eine Ausnahme bilden die beiden untersuchten Dipterengallen, bei denen sich die höchsten Polyploidiestufen nicht in unmittelbarer Umgebung der Larve, sondern weiter außen finden.Die Endochromosomen der endopolyploiden Kerne mancher Gallen sind zu Bündeln vereinigt (beiNeuroterus numismalis ,Andricus marginalis undDasyneura affinis), in anderen kommt es nur zur Bil dung verschieden gebauter Endochromozentren (beiAceria tristriata, Eriophyes similis pruni spinosae undJanetiella lemei); es treten aber auch, in ein und demselben Kern neben Endochromozentren auch Bündel von Endochromosomen auf (beiAndricus aries undNeuroterus quercusbaccarum ). Zumeist ergaben sich zwischen den gleichen Gallen, die von verschiedenen Pflanzenindividuen derselben Art stammten, keine greifbaren Unterschiede; nur bei denen, die von einem Exemplar vonQuercus robur f.fastigiata gesammelt wurden, trat ein Dimorphismus in der Ausbildung der dem Nukleolus assoziierten Bündel von Endochromosomen auf. In den hoch endopolyploiden Kernen der Gallen vonAndricus aries aufQu. robur f.fastigiata finden sich in den Bündeln der Endochromosomen gewisse Anklänge an den Scheibenbau der Dipteren-Riesenchromosomen.

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Summary It has been proved that endopolyploid nuclei exist in many of the investigated plant galls. They are to be found typically in most galls produced by gall-flies (Cynipidae), and also frequently in galls produced by mites (Acarina — Tetrapodili) or Diptera — but not in galls produced by saw-flies (Tenthredinidae) and Homoptera. Endopolyploid nuclei occur mostly in nutritive tissues but frequently in other tissues also; in the nutritive tissue ofAndricus marginalia there are to be found nuclei up to 1024n: this is the highest degree of endopolyploidy known from parts outside the angiosperm floral region. The degree of endopolyploidy increases commonly from the periphery of the gall towards the parasite. The endopolyploid nuclei contain either endochromosomes retained in bundles or variously formed endochromocentres; in some cases they contain both.

     

Mitoseablaufstörungen

Zusammenfassung Die bei Fibroblasten- und Tumorzellen in vitro nach Einwirkung von -Methyl-oxy--phenyl--anisyl-propionitril (I) bzw. -Methyl--oxy--phenyl--anisylpropylamin (II) unter dem Bild der Sternmitosen beobachtete Metaphasearretierung läßt sich ganz allgemein durch eine Entwicklungsstörung der Zentralspindel bei erhaltener Funktionsfähigkeit der Chromosomenspindelfasern deuten. Herrn A. Mayer und Frau L. Döring danke ich für Hilfe bei der Herstellung der Mikrophotographien.Die Untersuchungen wurden mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Das organische Fachwerk in „Kegeln“ und „Kalotten“ der Vogel-Eischale

Zusammenfassung Das zusammenhängende organische Fachwerk in Kegeln und Kalotten der Vogel-Eischale — in der Literatur als Mamillenkern beschrieben —, von uns als Loculi bezeichnet, wurde insbesondere beim Nandu (Rhea americana), daneben auch bei der Hausente (Anas domestica) an angeätzten Schalenquerschliffen mittels Goldimprägnation (s. S. 195) dargestellt. Das Fachwerk erscheint dann in den Kegeln graublau bis blauviolett, die Schalenhautfasern werden dunkelbraun oder weinrot, und die Kalotten heben sich von der umgebenden Membran in einem dunklen Mittelton ab.Jeder Loculus umhüllt in dem genannten Bereich das einzelne Calcitindividuum. Die organischen Septen des Kegelfachwerks sind im Bildungszentrum der Calcosphäriten am dicksten, weshalb dieses oft so stark imprägniert wird, daß es kaum mehr Licht durchläßt. Gegen die Säulenlage hin läuft das Kegelfachwerk allmählich aus. Die radiale Differenzierung und konzentrische Bänderung des Fachwerkes im Kegel, insbesondere sein Verhalten im Primärsphänten, werden des Näheren geschildert. In der Kalotte trennt das Fachwerk nicht nur benachbarte Calcitindividuen, sondern es grenzt diese auch gegen die Schalenhautfasern ab, welche die Kalotte durchziehen.Die Loculi entstehen aus dem organischen Anteil des schalenbildenden Sekretes, der beim Ausfallen der Calcitindividuen zurückbleibt. Beim Auswachsen drängen die Kristalle das organische Material durch einen Selbstreinigungsprozeß in die Lücken zwischen ihnen, wo es erhärtet.

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Summary The continuous loculose organic structure in cones and caps of the avian egg shell (the mamillary cores of the English literature), was thoroughly investigated in the Nandu (Rhea americana) as well as in the duck (Anas domestica) by means of etched cross-ground sections, impregnated with gold (see page 195). This procedure shows the loculi in grey-blue or violet-blue, the shell membrane fibres in brown or wine-red, and the caps in a mixed colour of both.Each loculus envelops a single calcite crystal. The greatest thickness of the organic septa is found in the crystallization centre of the calospherites; therefore the impregnation is sometimes so strong, that they have an opaque appearance. The loculi of the cones vanish gradually towards the columnar layer. The radial differentiation and the concentric striation of the loculi in the cones as well as their behaviour in the primary spherites are described in detail. In the caps the loculi separate not only neighbouring crystals, they also limite the crystals towards the shell membrane fibres, which interlace the cap.The loculi originate from the organic part of the shell-forming secretion, which remains there after the individual calcite crystals have fallen out; in a kind of self-purification process, the outgrowing crystals press the organic material into the gaps beetwen them, where its hardens.

     

Die Dynamik der Frühentwicklung vonSagitta setosa

Zusammenfassung 1. Untersuchungsobjekt.Sagitta setosa Joh. Müll. Vergleichsobjekt:Sagitta elegans arctica Aurv. Methoden: Laufbild- und Teilbildanalyse von Mikrozeitrafferfilmen; kinematische Diagramme.2. Unter Zeittransformation (Zeitraffung, Z.R.) wird eine Ausdehnung des Keimes während der Teilungsphase, gefolgt von einer Kontraktion in der Interphase, im Z.R.-Laufbild erkennbar. Dieser Rhythmus ist etwa vom 32-Blastomerenstadium bis zur neunten Teilung (256/512 Zellen) zu beobachten. Er kommt zustande durch die Summation der nach jeder Teilung einsetzenden aktiven Aneinanderpressung der jeweils entstandenen beiden neuen Blastomere. Dieser Vorgang ist bei den beiden untersuchten Sagitten-Arten besonders intensiv und führt in der Kontraktionsphase zur fast völligen Abkugelung des Keimes.3. Die erste Andeutung des sehr kleinen Blastocoel wird bei der Aneinanderpressung der beiden ersten Blastomere in Gestalt eines in zwei Spitzen ausgezogenen Flüssigkeitstropfens wahrnehmbar. Die innerhalb der Berührungsfläche ausgepreßten kleineren Tropfen weisen zentripetale Ortsverlagerung auf und verschmelzen mit dem größeren Blastocoel-Tropfen. Der Keimbahnkörper ist im Leben bis zum 16-Zellenstadium feststellbar.4. Es folgt eine Wiederholung der Tropfenabsonderung nach jeder Teilung in der Pressungsphase bis zur neunten Teilung. Das Blastocoel vergrößert sich infolge der Flüssigkeitsaufnahme.5. Kinematische Diagramme der ersten Teilungen, durch Teilbild-Analyse aus Z.R.-Aufnahmen gewonnen, beweisen, daß die stärkste Tropfenabsonderung jeweils mit der Phase intensiver Abkugelung zusammenfällt.6. BeiSagitta elegans arctica Aurv. ist die Tropfenabsonderung in der Interphase (Abrundungs-Pressungsphase) erheblich größer, die Abrundung geringer.7. Die unbedeutende Vergrößerung des Blastocoel durch Flüssigkeitsaufnahme läßt keine direkte Entodermbildung durch Invagination zu. Der endgültigen Einstülpung gehen drei Versuche voraus.8. Die vom 32-Blastomerenstadium ab am vegetativen Pol teilweise herausragenden Urgeschlechtszellen weisen gegenüber den Somazellen Teilungsverzögerung auf. Bei der sechsten Teilung (32/64) zeigen die Urgeschlechtszellen unter Z.R. eine aktive zentripetale Bewegung; sie verschwinden am vegetativen Pol und drücken das Blastocoel mit ihren proximalen Enden ein: erster Invaginationsversuch. Zu Beginn der nächsten Teilung erfolgen rückläufige Bewegung und Wiedererscheinen am vegetativen Pol. Der zweite Versuch findet bei der siebten Teilung statt (128 Blastomere), der dritte bei der achten Teilung (256 Zellen). Die Aktivität der nunmehr vier Urgeschlechtszellen ist unverkennbar.9. Die sich zunächst nicht weiter teilenden vier Urgeschlechtszellen behalten etwa die Größe eines Blastomer des 64-Zellenstadium bei, während die Somazellen unterdessen wesentlich kleiner geworden sind. Gastrulation durch Invagination ist erst möglich, wenn das Größenverhältnis zwischen den beiden Zellgruppen eine Ortsverlagerung ektodermaler Zellen in das kleine Blastocoel dynamisch zuläßt.10. Auffallend ist unter Z.R. die Fähigkeit der Blastomere zu aktiv-passiven Bewegungen, vor allem in der Region des Prostoma, in der Umbiegungszone Ektoderm-Entoderm.11. Nach Invagination des Entoderm, die vier Urgeschlechtszellen an der Spitze, liegt zunächst ein schmales Urdarmlumen vor. Das Entoderm zeigt während der Interphase wieder eine rückläufige Bewegung, die als Restverhalten des vorausgegangenen Rhythmus aufzufassen ist.12. Sobald die zentripetalen Invaginations-Versuche der Urgeschlechtszellen — von der sechsten bis zur achten Teilung — einsetzen, dauern die Teilungsschritte länger als vorher; bis zur achten Teilung nimmt die Zeit erheblich zu; nach der neunten verlaufen die Teilungen nicht mehr synchron.13. Die große Aktivität der vier Urgeschlechtszellen bleibt auch noch nach ihrer Einordnung in das Entoderm des Urdarmdaches erhalten, offenbar im Rhythmus der nunmehr lokalisierten Teilungen im Entoderm.14. Nach Verlagerung der Urgeschlechtszellen in das Lumen des Archenteron, unter Beibehaltung des Kontaktes mit dem Entoderm, ist das Blastocoel bis auf den schmalen spaltartigen Raum zwischen Ekto- und Entoderm verdrängt. Das Auswandern der vier Zellen erfolgt offenbar durch aktive, mit starker Metabolie verbundenen Bewegungen. Das Archenteron weist unter Z.R. rhythmische Erweiterungen und Verengungen auf.15. Der Verschluß des Prostoma (Deuterostomia) verläuft synchron mit dem Auswandern der Urgeschlechtszellen.

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The dynamics of the early development ofSagitta setosa. Film-Projection and single-frame analysis of time lapse movies

The dynamics of the early development of the chaetognathSagitta setosa Joh. Müll. has been studied up to the completed gastrulation, the leaving of the primordial germ cells and the closure of the prostoma. Comparative studies have been conducted onSagitta elegans arctica Aurv. The analysis was performed on the basis of micro-time-lapse movies and exact investigation of single frames (Teilbild-Analyse). A detailed account is presented on rhythmic behaviour of the blastomeres, such as the expansion during the cell division and the contraction during interphase, which is combined with an almost complete rounding off of the embryo and the production of fluid drops in the contact areas between the blastomeres. These drops fuse with the minute blastocoel and enlarge it. The Urgeschlechtszellen (primordial germ cells) are very active; during the sixth to eight division of the blastomeres they show an active centripetal movement, depress the blastocoel to some extent and move backward until they project in part into the region of the vegetative pole (during interphase) beyond the surface of the rounded embryo. Gastrulation by means of invagination becomes only possible after three advancing attempts of the primordial cells. During invagination active-passive movements of blastomeres occur in the Umbiegungszone between ectoderm and entoderm. Duration of cell division increases considerably after the sixth division. After the ninth division the blastomeres no longer divide synchronically. Within the entoderm the 4 primordial germ cells remain very motile. Closure of the prostoma occurs synchronically with the dislocation of the primordial germ cells into the archenteron lumen. They stay in further contact with the entoderm of the Urdarmdach. The cinematic diagrams produced by employing the method of single frame-analysis of time lapse series allow an exact survey of the cytodynamic processes during the embryonic development.

     

Vergleichende Beobachtungen des stomatären Verhaltens verschiedener Pflanzen in Trockenrasen und Laubwäldern am Alpenostrand

Zusammenfassung Innerhalb der drei unterschiedenen Vegetationseinheiten: Trockenrasen+Felssteppen, Trockenwälder und mesophiler Laubwald wurden die Arten mit Hilfe der Infiltrationsflüssigkeiten Paraffinöl, Alkohol und Xylol auf ihr stomatäres Verhalten während der ganzen Vegetationsperiode untersucht und in die drei Verhaltenstypen starke, schwache und wechselnde Schließtendenz eingeordnet. Um standörtliche Unterschiede herauszuarbeiten, wurde aus den an einem bestimmten Wuchsort während einer bestimmten Zeit an möglichst vielen verschiedenen Pflanzen gewonnenen Infiltrationswerten jeweils ein Infiltrations-Mittelwert gebildet und außerdem, sofern Tages- und Nachtwerte von demselben Wuchsort vorlagen, auch ein Quotient aus (womöglich) höchstem Infiltrations-Mittelwert des Tages durch (womöglich) tiefsten Infiltrations-Mittelwert der Nacht (Q _T Q _N ) gebildet, um damit die Intensität der Spaltenbewegung an verschiedenen Standorten zu erfassen. Es ergab sich im allgemeinen bei trockenem Wetter und an trockenen Standorten ein intensiveres Spaltenspiel mit stärkerer nächtlicher Schließtendenz als bei feuchterem Wetter bzw. an feuchteren Standorten. Ausnahmen werden auf S. 598 erörtert.Was die standörtliche Verteilung der stomatären Verhaltenstypen betrifft, so überwiegen in der untersuchten Vegetation des behandelten Gebietes überall die Arten mit wechselnder Schließtendenz, während solche mit schwacher nächtlicher Schließtendenz im Trockenrasen überhaupt fehlen und auch im Wald nur eine sehr geringe Rolle spielen, im Gegensatz zu feuchteren Gebieten bzw. Standorten. Die Arten mit starker nächtlicher Schließtendenz sind im Trockenrasen verhältnismäßig am häufigsten.     

Bemerkungen zur leichten Löslichkeit der Calcosphäriten-Zentren in der Vogel-Eischale

Zusammenfassung Die vonA. R. Terepka (1963) für die Eischale des Huhnes nachgewieseneleichtere Löslichkeit der Sphäritenzentren wurde durch Beobachtungen an der Eischale des Schwanes (Cygnus olor) bestätigt. Gegen die Erwägungterepkas, die genannte Erscheinung beruhe auf der Anwesenheit einer anderen Modifikation des kohlensauren Kalkes oder gar eines anderen Minerals im Sphäritenzentrum aber sprechen folgende Beobachtungen: DieMeigensche Reaktion mit Mohrschem Salz fällt in dergesamten Dicke eines Schalenquerschliffes ingleicher Stärke und zwar fürCalcit aus. In Einklang damit steht das Vorkommen vonZwillingslamellierung —wie sie für Calcit bezeichnend ist —in allen Schichten der Schale,auch im Bereich der Sphäritenzentren. Schließlich reichen die kristallinen Elemente der Exosphäritenununterbrochen von ihrem Radiationspunkt bis zur Schalenoberfläche, soweit sie nicht durch laterale Wachstumsbeschränkung der Nachbarn früher ihr Ende finden. Die leichtere Löslichkeit der Sphäriten kerne dürfte aufDiskontinuitäten in ihrem Calcit zurückzuführen sein, die das Eindringen der Säure erleichtern: Schon im Primärsphäriten treten leicht feine radiale Spalten auf, die, mit Luft gefüllt, den Kern dunkel erscheinen lassen. In den Kegeln aber folgt die Entkalkung derradialen und derkonzentrischen Differenzierung. Auch die Anwesenheit des organischen Kernes im Lösungsgebiet dufte von Bedeutung sein. Beim Eisosphäriten schließlich fördert die Anwesenheit derunverkalkten in den Calcit eingeschlossenen Fasern der Membran das Eindringen des Lösungsmittels.     

Quantitative Untersuchungen über Kapillaren und Tubuli der Hundeniere

Zusammenfassung Fünf Hundenieren werden so infundiert und fixiert, daß alle ihre Kapillaren gut gefüllt sind. Volumina und Oberflächen der Kapillaren und Tubuli können dann in den mikroskopischen Präparaten mit Hilfe der von A. Hennig (1957) angegebenen Integrationsokulare (Fa. Carl Zeiss) bestimmt werden. Aus diesen, nach Rinde und Mark gesonderten Werten, lassen sich eine große Reihe weiterer quantitativer Daten errechnen.Das Prinzip der beiden Hennigschen Integrationsokulare ist ein statistisches: Volumenanteile werden durch Trefferzahlen in genügend vielen Stichproben ermittelt. Oberflächengrößen werden aus der Zahl von Durchstoßpunkten, ebenfalls in genügend vielen Stichproben, abgeleitet. — In der vorliegenden Arbeit sind erstmalig beide Methoden zugleich auf die Kapillaren eines bestimmten Organs angewandt.Der Schwerpunkt der Arbeit liegt im Methodischen. Das Vorgehen mit den Integrationsokularen, die Fehlerquellen und Fehlergrenzen und die Ansätze für die verschiedenen Ausrechnungen werden ausführlich dargelegt und erörtert.Der Gedankengang dabei ist folgender: Kennt man (mit Hilfe der Integrationsokulare) Gesamtvolumen und Gesamtoberfläche bestimmter Elemente, z. B. aller Kapillaren, so kann man hieraus rein rechnerisch weitere Daten (z. B. Einzeldurchmesser oder Abstände) gewinnen, falls es morphologische Gesetzmäßigkeiten gibt, die als Vereinfachungen in die Rechnung eingehen. Im Fall der Niere sind dies die Gleichartigkeit einer Vielzahl von Elementen (Nephronen), die Röhrenform und Parallelität von Tubuli und Kapillaren und ihre räumliche Anordnung in bestimmten Verteilungsmustern. Das mikroskopische Bild dient zur Kontrolle der errechneten Werte.Alle quantitativen Ergebnisse sind in einer Reihe von Tabellen zusammengestellt. Sie können hier nicht vollständig angeführt werden. Die wichtigsten sind folgende: Das Gesamtvolumen aller Kapillaren einer unter arteriellem Druck infundierten Niere beträgt etwa 1/4 des Gesamtvolumens dieser Niere. Das absolute Kapillar volumen des Markes ist etwa ebensogroß wie das der Rinde. (Das Rinden-Gesamtvolumen verhält sich zum Mark-Gesamtvolumen wie 21). Vom Gesamtvolumen der Niere machen die Rindentubuli etwas weniger als die Hälfte, die Marktubuli etwa 1/10 und das gesamte Interstititum einschließlich aller nichtkapillaren größeren und großen Gefäße zusammen nur etwa 1/4 aus. Das Gesamtvolumen aller Nierenkörperchen beträgt nur etwa 4% des Gesamtnierenvolumens. Die gegen Interstitium und Tubuli gewendete Gesamtaußenfläche aller Rindenkapillaren beträgt an einer großen (150 g schweren) Niere rund 3,5 m ², die der Markkapillaren rund 4 m ², die. Außenfläche der Tubuli (gegenüber Kapillaren und Interstitium) in der Rinde rund 5 m ², im Mark rund 3 m ², wovon nur rund 0,5 m ² auf die dünnen Schleifenteile entfallen. Die Gesamtoberfläche der Markkapillaren ist etwa um 1/3 größer als die Oberfläche der Marktubuli. Dieses Verhältnis wird unter dem Gesichtspunkt diskutiert, daß die Markkapillaren am Haarnadel-Gegenstromprinzip der Harnkonzentrierung im Mark entscheidend beteiligt sein müssen. Auch die Berührungsflächen zwischen Kapillaren und Tubuli, die bei der engen Packung der Nierenelemente ebenfalls Quadratmetergrößenordnung haben, werden bestimmt. Die Faktoren für eine Umrechnung der ermittelten Oberflächen auf Nieren anderer Größe werden abgeleitet und mitgeteilt.Die mittlere Gesamtkapillarlänge je Gramm Nierengewebe ist in Rinde und Mark etwa gleich. Sie beträgt rund 1400 m. Die mittleren Kapillardurchmesser in Rinde und Mark betragen rund 16–18. Die mittlere Gesamttubuluslänge je Gramm Nierengewebe beträgt in der Rinde rund 700 m, im Mark rund 800 m. In der Rinde entfallen je rund zwei Kapillarlängen auf eine Tubuluslänge, im Mark 1,5 Kapillarlängen. Es wird dargelegt, wie aus diesen Verhältnissen auf eine Zuordnung bestimmter Kapillarstrecken zu bestimmten Tubulusstrecken geschlossen werden kann und daß in der Rinde aus der Zuordnung 12 dasselbe Rindenmuster hervorgeht, das die Präparate zeigen.Das Gewichts- und Volumenverhältnis Rinde zu Mark ist ziemlich genau 21. Eine 150 g schwere Niere hat rund 700000 Glomeruli: je Gramm Rinde also rund 7000 Glomeruli, oder je Gramm Niere rund 5000 Glomeruli. Die Gesamtlänge aller Nephrone einer 150 g-Niere beträgt etwa 110km (!), die mittlere Länge eines Nephrons rund 15 cm.Die Dichte der Kapillaren und Tubuli (Anzahl der Querschnitte je Quadratmillimeter) ist folgende: Kapillaren: Rinde 700, Mark 1300. Tubuli: Rinde 340, Mark 790. — Die mittleren Kapillarabstände (in der Rinde ausgerechnet unter Berücksichtigung des Verteilungsmusters der Kapillaren) sind (von Außenwand zu Außenwand gerechnet) in der Rinde: 9, im Mark 14 . Die Zwischenräume zwischen den Kapillaren sind in der Rinde also etwa halb so groß wie die Kapillardurchmesser und im Mark etwas kleiner als die Kapillardurchmesser.Die große Zahl und die hohe Kapazität der Markkapillaren wird im Hinblick auf physiologische Daten über die Markdurchblutung (Thurau 1960) und im Hinblick auf das Haarnadel-Gegenstromprinzip (Wirz 1960) diskutiert. In diesem Zusammenhang wird eine neue Hypothese über einen hydraulischen Mechanismus der Markdurchblutungsregelung vorgetragen, bei welchem die Markgefäße passiv bleiben würden und ihre Durchblutung lediglich von der Steuerung der Rindenarterien abhinge.Aus der rechnerisch erschlossenen und mikroskopisch wahrscheinlich gemachten Parallelität von Kapillaren und Tubuli auch in der Rinde, ferner aus Literaturangaben (Rollhäuser) über Ort und Zeitfolge von Farbstoffausscheidung aus dem Kapillarblut in das Epithel von Rindentubuli, wird folgende weitere Hypothese abgeleitet und diskutiert: Harnstrom und Kapillarstrom der Rinde laufen erstens parallel, sind aber zweitens außerdem gegenläufig. In der Rinde läge dann ein zweites Gegenstromprinzip der Niere vor: ein Tubulus-Kapillar-Gegenstromprinzip.Wir danken Herrn Dr.-Ing. A. Hennig (Anatomisches Institut der Universität München) für freundliche Durchsicht des Manuskriptes.Die Arbeit stützt sich z. T. auf Untersuchungen B. Braungers, die seiner Dissertation: Nierenkapillaren und -tubuli: ihre Volumina und Oberflächen mit dem Integrationsokular an Hundenieren bestimmt, Freiburg i. Br. 1962, zugrunde lagen.