Über Vorkommen und Physiologie der Phosphatide in tierischen Zellen,besonders im Nervensystem.

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde chemisch und histologisch bewiesen, daß in den Ganglienzellen sowie in deren Ausläufern, den Dendriten und Achsenzylindern, ferner in den Gliazellen und schließlich in der Stäbchenstruktur der Nierenzellen Phosphatide enthalten sind, die einen dominierenden Bestandteil darstellen. In den Markscheiden fehlen die Phosphatide.Ferner werden einige gliöse Strukturen, besonders von marginalem und perivaskulärem Typ mit den zugehörigen Membranae limitantes beschrieben. Auch wurde das Vorhandensein von Verbindungen zwischen den Astrocyten und der Oligodendroglia festgestellt.In der Untersuchung wird ein Versuch vorgelegt, die festgestellten histologischen und chemischen Verhältnisse physiologisch zu erklären.Es ist für mich eine besonders angenehme Pflicht, Herrn Professor Dr. John Runnström, Stockholm, für seine liebenswürdige Unterstützung meiner Untersuchung mit Materialien und seine Durchmusterung meiner mikroskopischen Präparationen meinen besten Dank aussprechen. Ebenso möchte ich Herrn Dr. L. Brundin, Stockholm, für seinen bereitwilligen Beistand bei der Anfertigung der Zeichnungen danken.     

Über die Karpelle verschiedener Magnoliales. VII.Euptelea (Eupteleaceae)

Zusammenfassung Die freien, langgestielten und griffellosen Karpelle der GattungEuptelea sind gemäß ihrer Ontogenese, des Baues ihrer ausgewachsenen Stadien sowie ihrer Bündelversorgung peltat-schlauchförmig und nicht konduplikat gebaut. Die Unifazialität ihres ansehnlichen Stieles wird, abgesehen von seiner rundlichen Querschnittsform, durch den konzentrischen Bau seines einzigen Bündels belegt.Herrn Prof. Dr. L.Geitler zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Über die spätglaziale Vegetations-und Klimaentwicklung im westlichen Bodenseegebiet

Zusammenfassung Die spätglaziale Vegetations- und Klimaentwicklung des westlichen Bodenseegebietes ist entgegen den bisherigen Angaben genau so verlaufen wie am Federsee: auf eine erste Ausbreitung von Birkenwäldern folgte eine längere Vorherrschaft von Kieferngehölzen, die aber durch eine zweigipfelige Birkenschwankung von stadialem Charakter, die am Bodensee mit einer teilweisen Verdrängung der Wälder verbunden war und auf einen Temperaturrückgang zurückgeführt werden muß, in eine ältere und eine jüngere Kiefernzeit geteilt wird. Es ist wahrscheinlich, daß diese Birkenschwankung am Bodensee wie am Federsee der Schlußvereisung der Alpen (dem Gschnitz- und Daunstadium) entspricht, die ältere Kiefernzeit aber dem Bühl-Gschnitz-Interstadial bzw. der Allerödzeit im nördlichen Mitteleuropa. Vor allem zur Zeit der noch nicht völlig geschlossenen Birkenwälder, aber auch in den anderen Zeitabschnitten vor dem Beginn der Haselausbreitung spieltenArtemisia-reiche und offenbar steppenartige Pflanzengesellschaften eine auffällige Rolle.Mit 3 Textabbildungen.Die Arbeit ist ein Teil der unveröffentlicht hinterlassenen, im Botanischen Institut der ehemaligen Reichsuniversität Straßburg angefertigten Dissertation meiner Mitarbeiterin Frau Dr.Inge Müller, geb.Dettinger. Um eine baldige Drucklegung zu ermöglichen, habe ich den Text kürzen und umschreiben müssen. Bei der Erörterung der Altersbestimmung bin ich vom Original, das sich stärker an meine älteren Ansichten von 1935 anlehnte, abgewichen. Für diesen Abschnitt (D) möchte ich daher allein die Verantwortung tragen. Die in sehr sorgfältiger Weise erarbeiteten und sehr klaren Untersuchungsergebnisse werden ihre Bedeutung auch dann behalten, wenn sich unsere Ansichten über das Alter der spätglazialen Perioden noch ändern sollten. Frau Dr.Müller aber wird als selbstloser, stets hilfsbereiter Kamerad allen chemaligen Angehörigen des Instituts unvergessen bleiben (F. Firbas).     

Zum Problem der Ocellenfunktion bei den Insekten

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden teils experimentell, teils aus vorhandenen Abbildungen die Augenkonstanten einer Anzahl von Insektenocellen bestimmt.Diese ergeben, daß die Ocellen bei großer Lichtstärke und geringem Auflösungsvermögen nur für die Rezeption von Helligkeit und Lichtrichtung in Anspruch genommen werden können. Sie ergänzen bei gut fliegenden Tieren infolge ihrer großen Lichtstärke die lichtschwachen Appositionsaugen.Versuche mit den Arbeitern von Formica rufa zeigen, daß es für ihre Abwehrreaktion gegen dunkle Gegenstände einen innerhalb einer Versuchsreihe konstanten kleinsten Sehwinkel (Reaktionswinkel) gibt, der im übrigen mit Temperatur und Beleuchtung meßbar variiert.Versuche, im Experiment die Funktion der Ocellen festzustellen, fielen, wie bisher immer, negativ aus.Herrn Prof. Kühn schulde ich Dank für die Anregung zu dieser Untersuchung und wohlwollende Förderung; ferner spreche ich Herrn Prof. Pohl, Der mich in der Arbeit durch Beratung in physikalischen Fragen und durch Überlassung von Räumlichkeiten und Apparaten im I. Physikalischen Institut der Universität weitgehend unterstützte, sowie den Assistenten im Zoologischen und Physikalischen Institut, den Herren Dr. Kröning und Dr. Kuhn, und Herrn Dr. Gudden für Anregungen und Ratschläge meinen Dank aus.     

Über Koordinationsstörungen am Schildkrötenherzen

Zusammenfassung Durch mechanische Eingriffe, vor allem Zerrungen und Dehnungen, wird der Funktionszusammenhang zwischen den einzelnen Abteilungen des Herzens von Testudo graeca L. sehr leicht gelöst. Diese Störungen weichen nach wenigen Minuten von selbst, wenn die schädigende Ursache beseitigt wird.Im Tierkörper können solche Störungen, vorzugsweise durch einen starken Blutzufluß bewirkt werden. Dadurch werden die Herzabteilungen gedehnt, vor allem die empfindlichen Überleitungsgebilde. Ein stärkerer Blutzufluß zum Herzen wird aber durch die große Menge von Blutflüssigkeit vermieden, die sich normalerweise im Perikardialsack bei Testudo graeca L. befindet.Herrn Prof. Dr. Adolf Loewy, dem Leiter des Schweizerischen Forschungsinstituts, sage ich auch an dieser Stelle meinen ergebensten Dank für seine freundliche Aufnahme und tatkräftige Unterstützung.     

Die Cytologie der Pädogenese und der Geschlechts-bestimmung einer heterogonen Gallmücke

Zusammenfassung Die weiblichen Larven der heterogonen Gallmücke Heteropeza pygmaea (Syn.: Oligarces paradoxus) können milieuabhängig viviparpädogenetisch sowohl weibliche als auch männliche Nachkommen erzeugen.Das Divergieren der pädogenetischen Entwicklung von Weibchen und Männchen ist spätestens im Laufe der ersten Reifeteilung sichtbar: Bei Weibchen läuft nur eine, und zwar eine äquationelle Reifeteilung ab. Der nicht reduzierte Eikern enthält ungefähr 77 Chromosomen. Der einzige Richtungskern degeneriert in der Regel. Aus Eiern, in denen beide Reifeteilungen durchgeführt werden und der Chromosomensatz des Eikerns auf 38 oder 39 Chromosomen reduziert wird, entwickeln sich Männchen. Die drei Richtungskerne degenerieren nicht, sondern beteiligen sich an der Furchung.Die Männcheneier sind in der Regel schon vor der Metaphase der ersten Reifeteilung daran zu erkennen, daß sie größer sind als Weibcheneier gleichen Kernteilungsstadiums und außerdem eine im Verhältnis zur Nährkammer sehr viel größere Eikammer haben.Zwischen Meiose und erster Furchungsteilung der Männchen wird die Chromosomenzahl des reduzierten Eikerns aufreguliert, indem zwei oder mehrere somatische Kerne der Mutter mit dem Eikern verschmelzen. Diese somatischen Kerne wurden schon während der Meiose in der Eikammer beobachtet.In der zweiten bis vierten Furchungsteilung werden in Weibchen und Männchen Chromosomen aus den zukünftigen somatischen Kernen eliminiert (1. El.). Jeweils ein Kern jedes Embryos, der spätere Keimbahnkern, wird von dieser Elimination ausgenommen. Im Männchen ist dies stets ein Abkömmling des auf regulierten Kerns. Aus den anderen Abkömmlingen des aufregulierten Kerns werden die zur Aufregulation verwendeten Chromosomen der mütterlichen Somakerne eliminiert.In der sechsten bis achten Furchungsteilung wird in beiden Geschlechtern aus den künftigen somatischen Kernen ein einzelnes Chromosom eliminiert (2. El.). Danach enthalten die Somakerne die endgültigen Chromosomenzahlen: im Weibchen 10, im Männchen 5. Die Chromosomenzahl der Spermatocyten II beträgt 7.Meinem verehrten Lehrer, Prof. Dr. H. Ulrich, danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und den stets fördernden Einfluß, den er auf den Fortgang der Untersuchungen ausübte. Ich danke Herrn F. Würgler und Herrn Dr. W. Sautee für ihre Hilfe bei der Auswertung und meiner Mutter für ihre Unterstützung beim Verfassen des Manuskripts. Prof. J. Seiler und Prof. H. Bauer danke ich für ihre wertvollen Ratschläge.     

Die entwicklung der flügel des mehlkäfers Tenebrio Molitor,mit besonderer berücksichtigung der häutungsvorgänge

Zusammenfassung In jedem Entwicklungsabschnitt von Häutung zu Häutung wiederholt sich ein gleichmäßiger Rhythmus von mehreren aufeinanderfolgenden Phasen, deren Phasendauer aber sehr verschieden lang sein kann. Es folgen auf eine Häutung nacheinander eine Beharrungs-, Chitinablösungs-und Zellteilungs-, Streckungs- und Faltungs- und Chitinbildungsphase.Erst während der Beharrungsphase des letzten Larvenstadiums legen sich die Flügelanlagen als einfache Hautfalten an, in welche die Tracheenäste hineingelangen, die vorher die Hypodermis an den Seiten des Mesound Metathorax versorgt haben.In der Chitinablösungsphase des letzten Larvenstadiums, bei dem Übergang zur Vorpuppe, erfolgt die Loslösung des gesamten Chitins von der Hypodermis und von der Tracheenmatrix der größeren Tracheenstämme. Dabei tritt zwischen Epithel und Chitin Exuvialflüssigkeit auf. Sofort nach der Chitinablösung treten die ersten Zellteilungen auf. Von den lateralen Tracheenbögen wachsen jeweils 6 Haupttracheenstämme, die sich verzweigen, in jede Flügelanlage ein. Am Ende der Zellteilungsphase scheiden die Flügelepithelien basal eine Basalmembran und apikal eine gallertige Masse aus. Gleichzeitig bildet sich in den Flügelanlagen ein Blutlakunensystem durch teilweises Aneinanderlegen und Verkleben der Basalmembranen aus. Die verklebten Basalmembranen bilden die Mittelmembran.In der Streckungs- und Faltungsphase der Vorpuppe werden sämtliche Epithelien gestreckt, die Blutlakunen nur noch geweitet. Die Streckung ruft die Faltung der Hypodermis hervor. Die Hauptfalten, die im Imago flügel zu finden sind, werden schon in den Vorpuppenflügeln angelegt. Die Tracheen strecken sich entsprechend.In der Chitinbildungsphase erfolgt die Chitinbildung der gesamten Hypodermis, Tracheenmatrix und Sinnesorgane. Die Chitinbildung der Vorderflügeloberseite ist besonders stark.Schon 24 Stunden nach dem Schlüpfen setzt in der Puppe die Chitinablösungsphase ein, die genau so wie bei der Larve des letzten Larvenstadiums verläuft. Die verklebten Basalmembranen der Flügelanlagen rücken jedoch auseinander, im Vorderflügel ganz, im Hinterflügel nur teilweise.Im Vorderflügel häuten sich in der Hauptsache nur die 6 Haupttracheenstämme, im Hinterflügel sogar nur die Costa- und die Subcostatrachee, oft nur die Haupttrachee (c).In der Zellteilungsphase der Puppe wird die Zahl der Flügelepithelzellen stark vergrößert. Die gehäuteten Flügeltracheen wachsen stark heran und bilden neue Nebenäästchen aus.Am Ende der Zellteilungsphase der Puppe wird wieder das alte Blutlakunensystem ausgebildet durch teilweises Aneinanderlegen und Verkleben der beiden Basalmembranen. Zwischen- und Querlakunen treten neu hinzu. Die Basalmembranen werden verstärkt; apikalwärts wird von den Epithelien wieder eine gallertige Masse ausgeschieden.Die folgenden Phasen der Puppe verlaufen ganz entsprechend wie die der Vorpuppe.Die Chitinbildung der Vorderflügelepithelien ist mit dem 3. Tage der Imago abgeschlossen.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.Meinem Lehrer, Professor Dr. Kühn, danke ich für die Anregung und Förderung dieser Arbeit; ferner danke ich den Herren Dr. Kuhn und Dr. Henke für mannigfache Ratschläge.     

Vergleichende Untersuchungen an der Niere des Siebenschläfers (Glis glis L.) im Winterschlaf und im sommerlichen Wachzustand

Zusammenfassung Lichtmikroskopische Untersuchungen an winterschlafenden und wachen Siebenschläfern (Glis glis L.) ergaben an den Nieren von Schlaftieren die morphologischen Zeichen einer erhöhten Permeabilität der glomerulären Blut-Harnschranke im Sinne einer Eiweißdiurese mit Eiweiß im Bowmanschen Kapselraum, hyalinen Zylindern, mit einer hyalin-tropfigen Eiweißspeicherung und hyalinen Kerneinschlüssen in den Hauptstückepithelien. Daneben fanden sich eisenreiche Pigmentablagerungen und eine vakuolige Umwandlung der Hauptstückepithelzellen sowie eine Dilatation vorwiegend der distalen Nephronabschnitte. Diese Veränderungen sind, abgesehen von der Pigmentspeicherung weitgehend reversibel, wie die Nieren wacher Sommertiere erkennen lassen.Aus den Befunden wird geschlossen, daß die erhöhte Permeabilität der Glomerulumkapillaren eine biologische Notwendigkeit darstellt, um bei dem im Winterschlaf stark erniedrigten Blutdruck die Eliminierung harnpflichtiger Stoffe zu gewährleisten. Die extreme physiologische Situation stellt für die Niere jedoch eine hohe Belastung dar, aus der in erhöhtem Maße degenerative Veränderungen resultieren können, vor allem Schlingen- und Kapselhyalinisierungen der Nierenkörperchen und Atrophie der zugehörigen tubulären Nephronabschnitte. Histometrische Messungen zeigten statistisch eine Mittelstellung der glomerulären Größenklassenverteilung zwischen normalen und ausgesprochen pathologischen Kurvenverlaufstypen, wie sie von Palkovits und Zolnai (1963) definiert wurden. Die histologischen Ergebnisse an der Niere des Siebenschläfers stellen damit die Biologie der Winterschlafniere in einen Grenzbereich zwischen normaler und pathologischer Funktion und Struktur.Herrn Prof. Dr. med., Dr. phil. nat., Dr. med. h.c. A. Dabelow zum 65. Geburtstag.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Cytologische Untersuchungen an Arten und Artbastarden von Aquilegia

Zusammenfassung Das Genom von Aquilegia besteht aus drei Paaren gleicher oder sehr ähnlicher Chromosomen, von denen mindestens eines fähig ist, Quadrivalente zu bilden. Deren Häufigkeit schwankt signifikant zwischen einzelnen Pflanzen. Außer den bekannten Ursachen für eine Hemmung des Partnerwechseins bei natürlichen Polyploiden wird eine neue zur Diskussion gestellt: Partnerwechsel ist nur dann möglich, wenn die Chromosomenpaarung an mehreren Stellen zugleich eingeleitet wird. Er könnte also völlig unterdrückt werden durch einen Mechnismus, der bewirkt, daß die Paarung regelmäßig an einem einzigen paarungsaktiven Punkt eingeleitet wird und sich von dort nach beiden Seiten hin fortsetzt. Dann ist auch bei völliger Homologie der Chromosomen kein Partnerwechsel möglich. Es wird diskutiert, ob ein solches Verhalten genetisch gesteuert sein könnte.Das unpaare Nukleolenchromosom ist extrem heterochromatisch und zeigt Strukturpolymorphismus. Seine beiden Schenkel sind morphologisch einander ähnlich und möglicherweise homolog. Die daraus folgenden Paarungskomplikationen könnten die Ursache für den Strukturpolymorphismus sein.Sehr kleine akzessorische Chromosomen wurden gefunden, die nur aus einem Centromer mit winzigen heterochromatischen Schenkeln zu bestehen scheinen.Herrn Prof. Dr. Friedrich Oehlkers zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Studien über pinnaperlen.

Zusammenfassung Unter den von Dr. F. Weser in Holländisch-Indien auf der Insel Buton erworbenen, eigentümlich gefärbten Perlen (vgl. I. Mitteilung, Tafel I, Abb. 5–9) fand sich ein Stück, das nach Struktur und Optik durchaus mit Prismenperlen von Pinna nobilis übereinstimmte, dagegen in der am Schliff weinroten, nur dem Kalk (nicht dem Conchin) zukommenden Färbung sich von den Perlen der rotschaligen Steckmuscheln (z. B. Pinna nobilis) auffallend unterscheidet. Eine solche Färbung ist a ber der Prismenschicht von Pinna nigrina eigentümlich und daraus wird geschlossen, daß die untersuchte Perle der schwarzen Steckmuschel zugehört. Zugleich ergab sich damit die Möglichkeit, die entsprechend gefärbten Perlmutterperlen in dem genannten Material als solche von Pinna nigrina zu identifizieren. Weiter wurden Fälschungen solcher Perlen beschrieben, die in Wirklichkeit aus der Prismenschicht von Pinna nigrina künstlich hergestellte Kügelchen sind. Diese Imitationen, deren Wesen aus dem Schliffbild in gewöhnlichem und polarisiertem Lichte ohne weiteres verständlich wird, lassen sich bereits bei Untersuchung der Stücke in toto erkennen, indem bei genügend starker durchfallender Beleuchtung die von einer echten Perle abweichende parallelschichtige farbige Bänderung, die ohne Beziehung zur Kugelgestalt ist, wahrgenommen werden kann.     

Über das Verhalten des Herzens von Testudo graeca L. gegenüber künstlichen Reizen

Zusammenfassung Als Hauptergebnis der vorliegenden Untersuchungen kann hervorgehoben werden, daß eine Extrasystole an den Vorhöfen des Schildkröterherzens in der Norm von keiner kompensatorischen Pause gefolgt ist. Die Extrasystolen der Vorhöfe werden nämlich fast immer rückläufig auf die vorgelagerten Herzteile, den Sinus und die Hohlvenen, übertragen. Ist dies ausnahmsweise nicht der Fall, so kommt es zum Auftreten sogenannter eingestreuter Extrasystolen, durch die die Schlagfolge des Herzens in keiner Weise beeinflußt wird. Das von Engelmann aufgestellte Gesetz von der Erhaltung der physiologischen Reizperiode gilt also für die Vorhöfe des Schildkrötenherzens nicht.Extrasystolen der Kammer sind in der Regel von einer kompensatorischen Pause gefolgt. Es gibt aber auch da Ausnahmen. Diese sind vor allem dadurch gegeben, daß das Herz normalerweise, also ohne irgendeinen Eingriff sehr langsam schlägt. In diesen Fällen findet eine rückläufige Übertragung der Extrasystole von der Kammer über die Vorhöfe nach dem Sinus und den Hohlvenen statt.Für die führende Herzabteilung, den Sinus, gilt natürlich das Gesetz von der Erhaltung der physiologischen Reizperiode nicht. Das Intervall Extrasystole bis nächste normale Systole ist hier stets gleich lang dem Intervall zwischen den normalen Systolen der führenden Herzteile untereinander. Verlängerungen dieses Intervalls sind als ein Ausdruck einer Schädigung des führenden Herzteils zu betrachten, die schon durch den im allgemeinen für unschädlich gehaltenen elektrischen Reiz hervorgerufen werden kann.Herrn Prof. Dr. Adolf Loewy, dem Leiter des Schweizerischen Forschungsinstituts, sage ich für seine liebenswürdige Aufnahme meinen ergebensten Dank.     

Weitere Untersuchungen zur Temperaturadaptation der Sauerstoffbindung des Blutes von Rana esculenta L.

Zusammenfassung Die durch eine rasche Temperatursteigerung allgemein verschlechterte Sauerstoffbeladung des Blutes wird bei Rana esculenta durch eine Temperaturadaptation wieder gebessert. Dieser von Kirberger (1953) bereits bei einem Sauerstoffpartialdruck nachgewiesene Adaptationseffekt bewirkt, daß die durch die Temperaturerhöhung zunächst nach rechts verlagerte Sauerstoffbindungskurve des Froschblutes sich wieder teilweise nach links verschiebt. Dies könnte durch die festgestellte Zunahme von Erythrocytenzahl und Gesamtvolumen der Blutkörperchen und die Abnahme des aus der Größe berechneten Volumens des einzelnen Erythrocyten erklärt werden, alles Erscheinungen, die auftreten, wenn die Frösche in höhere Temperaturen überführt und dort belassen werden. Ob sich auch die Sauerstoffaffinität des Hämoglobins mit der Adaptation ändert, konnte wegen störender Koagulationserscheinungen bei der Untersuchung von Hämolysaten noch nicht entschieden werden.Nach der Überführung in höhere Anpassungstemperaturen steigen die Werte für die Alkalireserve, das p_H, den Natrium- und Chlorgehalt des Plasmas. Diese Erscheinungen haben jedoch keinen direkten Einfluß auf den genannten Adaptationseffekt, da im Vollblut und in Blutkörperchensuspensionen (in Kochsalz oder Ringerlösung) unterschiedlich adaptierter Tiere bei gleichem Sauerstoffpartialdruck hinsichtlich der Sauerstoffbindung das gleiche Adaptationsausmaß nachzuweisen ist.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht). Einige der benutzten Apparate stellte die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Über einen gelappten Chromatophor beiChlamydomonas geitleri nova spec., seine Entwicklung und Vereinfachung während der Fortpflanzung

Zusammenfassung Es wird eine neue Chlamydomonade,Chlamydomonas geitleri, beschrieben, die durch einen stark gelappten Chromatophor charakterisiert ist. Die Beschreibung der Morphologic sowie der Feinstruktur und der Fortpflanzung wird gegeben. Das wichtigste Merkmal ist der kompliziert gebaute Chromatophor, der durch tiefreichende quer und längs verlaufende Einschnitte stark geteilt wird. Bei der ungeschlechtlichen und geschlechtlichen Fortpflanzung wurde eine Vereinfachung des Plastidenapparates beobachtet. Besonders in den Gameten wird der Chromatophor in einen topfförmigen umgewandelt, durch den sie morphologisch differenziert werden. Der gelappte Chromatophor ermöglicht mit seiner großen aktiven Oberfläche eine maximale Assimilationstätigkeit der vegetativen Zellen, wogegen die Umwandlung der Chromatophoren in den Gameten mit der sexuellen Funktion in Einklang gebracht wird. An Hand von Beobachtungen an anderen Arten wird die Vermutung ausgesprochen, daß der einheitliche topfförmige Chromatophor der ursprünglichere Chromatophortypus ist. In diesem Zusammenhang wird auch das Problem der centroplastiden Typen berührt.Herrn Prof. Dr. L.Geitler zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Kleinsippen vonGomphonema angustatum

Zusammenfassung Außer einer schon bekannten automiktisch-pädogamen und einer allogamen Kleinsippe vonGomphonema angustatum wird im Bereich der Biologischen Station Lunz eine weitere pädogame Sippe festgestellt, die sich von den anderen Kleinsippen deutlich unterscheidet. Von den drei Kleinsippen kommen manche zu zweit gemeinsam, andere allein an verschiedenen Fundorten vor. Wie die nähere Untersuchung der beiden pädogamen Sippen zeigt, ist auch beiGomphonema das Perizonium aus ringförmigen verkieselten Stücken zusammengesetzt.Dem Leiter der Biologischen Station Lunz, Herrn Prof. Dr.Heinz Löffler, danke ich auch an dieser Stelle bestens für die Bereitstellung der Behelfe des Instituts.     

Feinstruktur und Histochemie der Sexualduftdrüse des Seidenspinners Bombyx mori L.

Zusammenfassung Das Weibchen des Seidenspinners, Bombyx mori L., erzeugt zur Anlockung der männlichen Artgenossen in paarigen, ausstülpbaren Drüsen, den am Abdomenende gelegenen Sacculi laterales, einen spezifischen Sexuallockstoff. Dieser Lockstoff, das Bombykol, ist in seiner chemischen Konstitution bekannt und auch in synthetischer Form verfügbar.Das Drüsenepithel stellt eine differenzierte Form der normalen Insekten-epidermis dar. Wie diese besteht es aus einer einschichtigen Zellage, die an ihrer Außenfläche eine chitinhaltige Cuticula und innen, an der Grenze zum Hämolymphraum, eine Basalmembran trägt. Laterale Verzahnungen (Interdigitationen) und Desmosomen sichern den Zusammenhalt der Zellen, die beim Aus- und Einstülpen der Drüse starken Formveränderungen ausgesetzt sind.Die Zellen enthalten große, gelappte Zellkerne mit sehr locker strukturiertem Chromatin; im Cytoplasma ist ein agranuläres endoplasmatisches Reticulum stark ausgeprägt, das mit dem Ansteigen der Lockaktivität an die Stelle eines granulären endoplasmatischen Reticulums tritt. Der Golgi-Apparat ist nur unscheinbar; Mitochondrien sind in großer Zahl vorhanden.Im Gegensatz zur undifferenzierten Epidermis treten im Drüsenepithel mit Beginn der Lockaktivität in zunehmendem Maße Lipidtröpfchen auf. In diesen wird auf Grund histologischer und histochemischer Befunde eine Vorstufe des Lockstoffes vermutet.Die Grenzfläche der Zelle zur Cuticula ist durch Ausbildung eines Falten-saums 30–60fach vergrößert. Dieser wird von lamellenartigen Zellvorsprüngen gebildet, die sehr dicht stehen und weitgehend parallel zueinander verlaufen.Die Ausbildung des Faltensaums kann mit dem Anstieg der Lockwirkung der Drüse korreliert werden. Es wird ein Zusammenhang zwischen der Vergrößerung der apikalen Zelloberfläche und der Lockstoffsekretion vermutet.Das Drüsenepithel unterscheidet sich von der Intersegmentalmembran durch eine bedeutend stärkere Aktivität der NADP-Tetrazolium-Reduktase (früher als TPN-Diaphorase bezeichnet), was mit der stärkeren Synthesetätigkeit der Drüsenzellen in Zusammenhang gebracht wird.Der Weg des Lockstoffs durch die Zellmembran und die Cuticula konnte nicht verfolgt werden. Die Cytoplasmamembran bleibt stets intakt; die Cuticula läßt keine Kanalbildungen erkennen. Es wird vermutet, daß sich die Absonderung des Lockstoffs auf molekularer Ebene abspielt.Herrn Priv.-Doz. Dr. D. Schneider danke ich für die Anregung und stete Förderung der Arbeit, Herrn Prof. Dr. G. Peters für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, den Herren Priv.-Doz. Dr. Dr. H. Hager und Dr. K. Blinzinger (Abteilung für Neurozytologie) und Dr. G. Kreutzberg (Hirnpathologisches Institut) für fördernde Kritik und technische Unterstützung.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.     

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

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

Die Gefrier-Fixation lebender Zellen und ihre Anwendung in der Elektronenmikroskopie

Zusammenfassung Der Gefriervorgang in den Zellen hängt in erster Linie ab von der Gefriergeschwindigkeit, der Frosthärte des Objektes und von der Konzentration eines Frostschutzmittels (Glyzerin) im Zytoplasma. Für die meisten Untersuchungen wurde Preßhefe als Testobjekt verwendet. Der Einfluß der Gefriergeschwindigkeit äußert sich auf drei verschiedene Weisen; das Zellwasser kristallisiert entweder extra oder intrazellulär oder es wird amorph verfestigt (Vitrifikation). Die Bestimmung von Gefrierpunkt, Unterkühlbarkeit und Rekristallisationspunkt ermöglicht eine Erklärung dieser drei Wirkungsweisen und führt zu einem physikalischen Verständnis des Phänomens der Frosthärte. Physikalische Untersuchungen zeigen, wie das Frostschutzmittel eine Erhöhung der Frosthärte bewirkt; physiologische Experimente veranschaulichen einige Nebenwirkungen des Glyzerins.Die Verwirklichung des Gefrierens lebender Zellen hängt in erster Linie von der Wahl geeigneter Gefriergeschwindigkeiten und Frostschutzmitteln ab. Die Endtemperatur des Gefriervorganges muß, je nach der Frosthärte des Objektes, d. h. je nach dem tiefsten in den Zellen auftretenden Rekristallisationspunkt, unter –50 bis –70° C liegen.Das Anwendungsgebiet des Gefrierens lebender Zellen ist sowohl auf biologischem wie auch auf medizinischem Gebiete sehr groß, sei es als reine Gefrierkonservierung oder in der Gefrier-Trocknung oder -Substitution. Mit Hilfe der Gefier-Ätzung können hochauflösende, elektronenmikroskopische Bilder der gefrorenen Objekte hergestellt werden, die vollkommen artefaktfrei sind, insbesondere frei von den durch die üblichen Präparationsmethoden eingeführten Veränderungen.Einige Beispiele illustrieren die Anwendung des Gefrierens lebender Zellen in der Elektronenmikroskopie. Die Methode der Gefrier-Ätzung ist besonders geeignet für die Darstellung der auf den Zytomembranen lokalisierten Partikel; z. B. Fibrillen synthetisierende Partikel in der Plasmamembran, Ribosomen auf einer Vakuolenmembran, Elementarpartikel auf den Cristae mitochondriales und Quantasomen auf den Granalamellen eines Chloroplasten. Die vielfältige Anwendbarkeit der Gefrier-Ätzung wird aufgezeigt an Hand von Mikroorganismen (Hefe), pflanzlichen (Wurzelspitze) und tierischen Zellen (Dünndarmepithel).Diese Arbeit wurde durch einen Kredit des Schweizerischen Nationalfonds unterstützt. Den Vorstehern des Institutes für Allgemeine Botanik der Eidgenössischen Technischen Hochschule, Herrn Prof. Dr. A. Frey-Wyssling und des Laboratoriums für Elektronenmikroskopie, Herrn Prof. Dr. K. Mühlethaler, sei für die großzügige Förderung dieser Arbeit bestens gedankt. Herrn Dr. D. Branton und Herrn und Frau Prof. Dr. H. Ruska (Medizinische Akademie, Düsseldorf) danke ich für ihre Mitarbeit und für die Überlassung der Abb. 17, 20 und 21.     

Ein Beitrag zur Morphologie der labellaren Marginalborste der Fliegen Calliphora und Phormia

Zusammenfassung Die Marginalborste auf der Marginalleiste der Rüsselscheibe von Calliphora und Phormia ist bei adulten Tieren und reifen Puppen lichtmikroskopisch untersucht worden. Sie besteht aus einer zweilumigen Borste, unter der sich ein Sack mit Sinneszellen und akzessorischen Zellen befindet. Der Sack baut sich aus zwei Hüllen auf, deren innere aus bindegewebigem Perilemm gebildet wird. Distal grenzt das Perilemm an die Basalmembran, proximal zieht es von der Basis des Sackes aus als Nervenscheide in das Labellum, wo es sich mit den Nervenscheiden anderer Marginalborsten vereinigt und an der Basis des Labellums in die Nervenscheide des Labialnerven mündet. Die äußere Hülle des Sackes besteht aus granuliertem Septum, das distal 2–25 unterhalb der Basalmembran endet und proximal die Nervenscheide etwa bis zur Mitte des Labellums eng anliegend überzieht. Dort löst es sich von der Nervenscheide und zieht unter die Basalmembran, unter der es auch im Haustellum und Rostrum vorkommt. Die trichogene Zelle der Marginalborste verschließt den Sack in Höhe der Basalmembran wie ein zugespitzter Korken. Die Membran ihrer Zelle im intrakutikulären Bereich wird beschrieben. Ein Scolops zieht als Fortsetzung vom engen Lumen der Borste durch die trichogene Zelle hindurch in den Sack hinein, wo sein freies Ende distale Nervenfortsätze aufnimmt. Zur Anzahl und Art der Zellen im Sack wird Stellung genommen. Ein Netz aus Fibrillen unbekannter Art um den Kern der Sinneszellen und der Verlauf einer mechanorezeptorischen Faser werden beschrieben. In den Nervenscheiden kommen biund tripolare Zellen mit kurzen Fasern vor, die für Perilemmzellen gehalten werden. Nach Berechnungen über die Anzahl der Sinneszellen je Labellum und nach Querschnitten durch den Labialnerven in Höhe des Haustellums besteht eine Reduktion der afferenten Axone von etwa 1000 Sinneszellen zu rund 250, was einer Reduktion von vier Axonen zu einem einzigen entspricht.Herrn Prof. Dr. R. Stämpfli danke ich sehr für sein großes Interesse und seine Anregungen, Herrn Prof. Dr. B. Hassenstein (Direktor des Instituts für Zoologie der Universität Freiburg) für die kritische Durchsicht des Manuskripts.     

Zur Durodentinbildung bei Urodelen-Zähnen

Zusammenfassung Durch polarisationsoptische Prüfung der Zähne von Triturus alpestris und Triturus vulgaris konnte die Auffassung von Kvam (1946) bestätigt werden, daß die Spitze des Zahnes dieser Urodelen der Durodentinwandlung unterliegt, ähnlich wie bei Fischen. Dieser Bereich des Zahnes ist nämlich durch sehr schwache Doppelbrechung ausgezeichnet und setzt sich dadurch von dem kollagenhaltigen basalen Teil ab. Auf den Höckern des Zahnes befindet sich eine Kappe aus gelbem kräftig doppelbrechendem Material, die sich auch nach der Entkalkung des Zahnes, die Verschwinden des Durodentins herbeiführt, mit unveränderter Optik erhält. Es wird erwogen, ob nicht diese Kappe als eine von den Ganoblasten gelieferte schwach entwickelte Schmelzmatrix zu betrachten ist.Herrn Professor Dr. W. E. Ankel, Gießen, zum 60. Geburtstage (7. 8. 57).