The effectiveness of Anthocoris nemorum and A. Confusus (Hemiptera: Anthocoridae) as predators of the sycamore aphid, Drepanosiphum platanoides. II. Searching behaviour and the incidence of predation in the field

Laboratory observations on the searching behaviour and efficiency of the anthocorids Anthocoris confusus and A. nemorum in capturing the sycamore aphid led to the suggestion that the anthocorids would be unable to survive on sycamore trees unless the population density of young aphids on the leaves exceeded a certain value. This value is 14 and 5 small aphids per 10 dm² of leaf, for A. confusus and A. nemorum respectively.Analysis of observations on the incidence of predation by anthocorids on the sycamore aphid confirms that the number of anthocorid nymphs appearing on sycamore in the spring is related to the number of young aphids present. However, it is the numbers of parasitized aphids and adult aphids present in June and July that determine the proportion of the anthocorid nymphs that become adult. Despite their ability to avoid capture, adult aphids are so abundant in some years that this more than compensates for the anthocorids' inefficiency in capturing them.The proportion of the sycamore aphid population killed by the anthocorids in the field decreases as the sycamore aphid increases in abundance.

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Zuammenfassung Über das Suchverhalten und die Wirksamkeit der Anthocoriden Anthocoris confusus und A. nemorum bei der Erbeutung von Ahornblattläusen wurden Laborbeobachtungen durchgeführt. Kombination der Ergebnisse mit Befunden über die Nahrungsbedürfnisse der Anthocoriden (Russel, 1970) ermöglichten dann Schätzungen über die Populationsdichte der Blattläuse, die für die erfolgreiche Entwicklung der Anthocoriden erforderlich ist. Die benötigten Werte betragen für A. confusus 14 und für A. nemorum 5 kleine Blattläuse pro 10 dm² Blattfläche.Eine Analyse von Beobachtungen über das Auftreten der Erbeutung von Ahornläusen durch die Anthocoriden bestätigt, daß die Anzahl der im Frühjahr an Ahorn auftretenden Anthocoriden-Larven in Beziehung zur Anzahl der vorhandenen jungen Bláttläuse steht. Jedoch bestimmt die Anzahl der parasitierten sowie der erwachsenen Blattläuse, die im Juni und Juli vorhanden sind, den Anteil der Anthocoriden-Larven, der das Adultstadium erreicht. Trotz der Fähigkeit der Ahornläus, der Erbeutung zu entgehen, wird in manchen Jahren die schlechte Fähigkeit der Anthocoriden, sie zu erbeuten, durch die Häufigkeit der Blattläuse mehr als ausgeglichen.Das Verhältnis der von den Anthocoriden im Freiland getöteten Ahornläuse nimmt in dem Maße ab, wie die Häufigkeit der Ahornläuse zunimmt.

     

Sur la biologie deMicrophthalma europaea Egg., tachninaire parasite des larves deScarabaeidae

Zusammenfassung Die Laborzucht aufeinanderfolgender Generationen vonMicrophthalma europaea egg. hat es uns m?glich gemacht, die Entwicklung dieser Tachinide bei 25°C festzustellen. Die Dauer der Stadien ist 3–4 Tage für das erste, 4–7 Tage für das zweite und 8–12 Tage für das dritte Larvenstadium, 14 Tage für die Nymphe, 14–18 Tage für die Reifungsperiode der Weibchen. Die mittlere Lebensdauer für die weiblichen Fliegen ist 25 Tage und 20 Tage für die m?nnlichen. Auch über den Einfluss der Umwelt hat man Erfahrungen gesammelt und zwar über den Einfluss der Temperatur und der Feuchtigkeit auf die Fruchtbarkeit dieser Zweiflügler, die selten h?her ist als 300–400 Planidia pro Weibchen und über die M?glichkeiten im Boden zu überleben, ehe sie in die Wirtslarve eindringen. Unter den Umst?nden dieses Versuches ist die Entwicklung nur in den Larven vonCetoniinae und vonDynastinae m?glich; die Larven vonMelolonthinae werden nicht, oder sher wenig parasitiert. Unter den empfindlichen Arten variiert die Menge der angegriffenen Individuen mit der Art ebenso wie die Anzahl und das Gewicht der pro Wirtslarve geformten Puppen. Die Larven vonPotosia cuprea F. und vonPhyllognathus silenus F. sind güstiger für die Entwicklung als z.B. die Larven vonOryctes nasicornis L. oder vonOxythyrea funesta Poda. Die Vervollkommnung der Zuchttechnik erlaubt es, die für einen biologischen Bek?mpfungsversuch gegen Scarabeiden-Larven n?tige Anzahl Parasiten zu produzieren.

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Cette étude préliminaire a été effectuée en liaison avec.E. Biliotti, Directeur de la Station de Lutte biologique et de Zoologie agricole d'Antibes, spécialiste en la matière. Nous l'en remercions vivement.     

Growth characteristics of the copepodsEurytemora affinis andE. herdmani in laboratory cultures

Die calanoiden CopepodenEurytemora affinis (Poppe) undE. herdmani Thompson &Scott wurden über zahlreiche Generationen im Laboratorium gezüchtet. Mit einem Überschuß an Algennahrung vermehrt sichE. affinis in Salzgehalten zwischen 5 und 33 ‰ und bei Temperaturen zwischen 2° und 23,5° C.E. herdmani pflanzt sich in Salzgehalten unter 15 ‰ und bei 21,5° C und höheren Temperaturen nicht fort. Diese Ergebnisse stimmen überein mit Untersuchungen im natürlichen Lebensraum und zeigen, daßE. herdmani an kälteres und salzhaltigeres Wasser gebunden ist als die weiter verbreiteteE. affinis. An den Jungtieren, die von einzelnen Weibchen erhalten worden waren, wurden die Entwicklungszeitspannen vom Ei bis zum ersten Nauplius, ersten Copepoditen, Adultus und eiertragenden Weibchen ermittelt. In 20 ‰ Salzgehalt variiert die Generationszeit beiE. affinis von etwa 105 Tagen bei 2° C bis 9 Tagen bei 23,5° C. Die entsprechenden Generationszeiten fürE. herdmani betragen 73 Tage bei 2° C und 19 Tage bei 15° C. Die Körperlänge beider Arten nimmt bei niedrigeren Temperaturen zu. Die Errechnung des Zahlenverhältnisses der Geschlechter der Jungtiere einzelner Weibchen legt die Vermutung nahe, daß die Temperatur das Geschlechtsverhältnis beeinflußt. Überlebenszeiten wurden ermittelt für Weibchen, welche unter verschiedenen Temperatur- und Salzgehaltsbedingungen gehalten worden waren. Die Lebensspannen von Weibchen beider Arten übertreffen 100 Tage bei 2° C und nehmen bei höheren Temperaturen ab. Weibchen beider Arten vermögen noch lange nach der Kopulation fertile Eier zu produzieren. Diese Beobachtungen sprechen dafür, daß kleine Lokalpopulationen möglicherweise im Herbst kopulieren, dann überwintern und daß die Weibchen im Frühjahr ohne erneute Kopulation Junge produzieren.     

Biologische Methoden Zum Isolieren VonLeprospira Icterohaemorrhagiae Aus Wasser

Zusammenfassung Es wurde versucht die BademethodeAppelmans zwecks der Isolierung von pathogenen Leptospiren aus Oberfl?chenwasser zu verbessern. Drei neue biologische Methoden sind beschrieben worden: eine Zentrifugalmethode, eine Str?mungsmethode und eine subkutane Durchstr?mungsmethode. Namentlich die beiden letzten Methoden werden empfohlen. In dieser Weise ist es m?glich eine einzige Leptospire in 50 ccm Wasser nachzuweisen. Der Bademethode gegenüber ergeben letztgenannten Methoden die folgenden Vorteile:a) eine 8–17 Mal gr?ssere M?glichkeit pathogene Leptospiren in Oberfl?chenwasser nachzuweisen;b) eine geringere für den Versuch erforderliche Anzahl der Meerschweinchen. Nach einem Vortrag im Niederl?ndischen Verein für Tropenmedizin am 10 November 1940. Eine kurze Zusammenfassung wurde in den Acta Brevia Neerlandica (vergl. (5)) publiziert. W?hrend der Mobilisierung als Offizier für Spezialdienste des Milit?r-pharmazeutischen Dienstes am obigen Laboratorium detachiert zum Studium von milit?rhygienischen Weilfragen.     

CO2-Gaswechsel und Transpiration von Sonnen- und Schattenblättern bei unterschiedlichen Strahlungsqualitäten

Mit einem tragbaren digitalen Spektralphotometer werden im Schatten-und Sonnenblattbereich einer Buchenkrone (Fagus sylvatica L.) die Photonenbestrahlungsstärken in Abhängigkeit von der Wellenlänge der sichtbaren Strahlung (403 bis 712 nm) ermittelt und im Klimaraum bei energiegleicher roter (Max. 660 bis 680 nm), grüner (Max. 520 bis 580 nm) und blauer (Max. 420 bis 470 nm) Strahlung die CO₂-Aufnahme bzw. -Abgabe und Transpiration von Blättern aus diesen Kronenbereichen gemessen. Die im Schattenbereich der Krone aufgezeichneten Spektralkurven zeigen ein ausgeprägtes Energiemaximum zwischen 540 und 600 nm; bei diesen Wellenlängen kann die Strahlung um 35 % energiereicher sein als bei 460 bis 510 nm und 630 bis 680 nm. In Nähe der Sonnenblätter steigen die spektralen Photonenbestrahlungsstärken angenähert linear von 403 bis 712 nm an. Bei grüner Strahlung geringer Intensität (0 bis 60 μ einsteins · m^?2 · s^?1) sind die CO₂-Nettoassimilationsraten beider Blattypen kleiner als bei roter und blauer; diese Depression fällt bei den Sonnenblättern (70 % weniger) stärker ins Gewicht als bei den Schattenblättern (36 % weniger). Der Strahlungskompensationspunkt des CO^2-Gaswechsels der Sonnenblätter liegt unter grüner Bestrahlung deutlich höher (25 ± 5 μ einsteins · m^?2 · s^?1, Bezugsgröße: Trokkengewicht). Dagegen wird die Photosynthesebilanz der Schattenblätter in allen drei Fällen schon bei 5 ± 3 μ einsteins · m^?2 · s^?1 positiv. Beide Blattypen transpirieren unter grüner Strahlung weniger als unter roter und blauer. Es muß angenommen werden, daß sich aus der qualitativen Änderung der Strahlung im Schattenblattbereich insgesamt für Wasserhaushalt und Stoffproduktion der Buche kein erheblicher Nachteil ergibt.     

Einfluss der photoperiode auf ackerbohne und gerste sowie entwicklung und vermehrung von Acyrthosiphon pisum Harris und Rhopalosiphum padi L.

Die Ergebnisse zeigen, daß die tägliche Belichtungszeit von 16 Stunden die besten Bedingungen für die Entwicklung und Vermehrung der Erbsen‐ und Haferläuse an Ackerbohnen und Sommergerste bot. Der Einfluß der Photoperiode auf die Erreger‐Wirt‐Interaktion trat am deutlichsten bei den sowohl für den Erreger als auch für die Wirtspflanze günstigen Temperaturbedingungen von 22°C auf. Dabei nahm das Gewicht adulter Aphiden, die durchschnittliche relative Wachstumsrate sowie die Anzahl der Nachkommen einer Mutterlaus nach 3 Wochen Lebenszeit mit Verkürzung der Belichtungszeit drastisch ab.

Im sub‐ und supraoptimalen Temperaturbereich wurde der Einfluß der Belichtungszeit von den Temperaturbedingungen überlagert. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß Lichtmangel über herabgesetzte Photosyntheseleistung zu einem gewissen Streß bei den Wirtspflanzen führen kann und damit eine Verminderung der Wirtseignung gegenüber den Aphiden zur Folge hat. Dabei traten zwischen beiden Modellkombinationen in der Tendenz kaum wesentliche Unterschiede auf.     

Zur aufnahme von Pflanzensubstanz durch die räuberische BlumenwanzeAnthocoris nemorum [Hem.: Heteroptera]

Zusammenfassung Anthocoris nemorum L. kann Pflanzensubstanz aufnehmen: Nach zweistündigem Aufenthalt auf beutefreier Pflanze zeigten etwa 50% der Tiere eine Gewichtszunahme um durchschnittlich 9,7%. Die aufgenommene Substanz erm?glicht dieselbe Lebensdauer wie Wasser, gestattet es aber den Larven nicht, sich bis zur Imago zu entwickeln. Ein direkter Nachweis des Entnahmeortes im Blatt war nicht m?glich, weilA. nemorum keine Speichelscheide ausbildet und sich eine Pr?paration der Stechborsten im Blatt nicht durchführen lie?. Aus der ermittelten geringen L?nge des inserierbaren Stechborstenteils wird geschlossen, da? die Wanzen nur Zellen bis zu einer Tiefe von 0,07 mm erreichen k?nnen.

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Summary Plant-feeding by the predaceous bugAnthocoris nemorum [Hem.: Heteroptera] A. nemorum L. can actively imbile plant-sap. After a 2 h stay on plants which offered no prey app. 50% of the tested animals showed an increase in body weight by a mean value of 9,7%. The substance taken out of the leaf tissue allows a longevity comparable to that allowed by water. Larvae are not able to develop into adults on plant-sap alone. An exact determination of that part of the leaf from which the substance is taken was not possible sinceA. nemorum secretes no sheath-material with its saliva and could not be killedin situ. The length of that part of the stylets to be inserted was measured and allows the conclusion thatAnthocoris can only reach cells up to 0,07 mm beneath the cuticula.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft Jetzige Adresse: Pflanzenschutzamt der Landwirtschaftskammer Weser-Ems, Mars-la-Tour-Stra?e 9–11, 2900 Oldenburg.     

Zur Wirksamkeit vonBeauveria bassiana (Bals.) Vuill. gegenHylobius abietis L. [Col.: Curculionidae]

Zusammenfassung Um die Wirksamkeit einesBeauveria bassiana-Pr?parates gegenHylobius abietis zu überprüfen, wurden die Versuchstiere mit Sporenstaub und Sporensuspension behandelt und bei 13°, 23° und 33°C (bei Futterangebot bzw. Hunger) gehalten. 33°C erwies sich in allen Versuchen für die K?fer als zu hoch (100% Mortalit?t nach 2 Wochen) bei gleichzeitiger Reduktion von Pilzsporenkeimung und Hyphenwachstum. Bei 23 °C wurden dagegen bei mittlerer Lebensdauer (bei Sporenstaub 8,2 Tage und bei Sporensuspension 21,5 Tage) h?chste Infektionsraten erzielt (86,9 bzw. 100 %). Obwohl die kontaminierten K?fer bei 13 °C am langsamsten starben (ohne Futter: nach Sporenstaub 12,9 und 18,9 Tage nach Sporensuspension, mit Futter: 72,3 bzw. 86,6 Tage mittlere Lebensdauer) erkrankte auch hier ein sehr hoher Prozentsatz (55 % nach Sporenstaub, mit Futter und 91,4 % nach Sporensuspension, ohne Futter). Die Verwendung von verdünnten Sporenst?uben brachte eine deutliche Abstufung der Mortalit?tsgeschwindigkeit in Abh?ngigkeit von der applizierten Sporenmenge. Sporendosen unter 3×10⁴ Konidien/K?fer erwiesen sich auch nach 8 Wochen als wenig wirksam, solche von etwa 4×10⁷ Konidien/K?fer dagegen erzielten schon nach 2 Wochen h?chste Sterberaten bei gleichzeitig 100 % Infektion mitb. bassiana. Mit Sporenstaub kontaminiertes Futter (1,17×10⁸ Konidien/cm² Rinde) führte bei niedrigen Infektionsraten etwa gleich schnell zu 100 % Mortalit?t wie direkte Kontamination der K?fer. Das Angebot st?rker kontaminierten Futters (5,83×10⁸ Konidien/cm² Rinde) über nur 3 Tage führte trotz anschlie?ender Versorgung mit unbehandeltem Frischfutter, bei langsamer Sterblichkeit zu einer 100 prozentigen Infektion der Versuchstiere. Fangrinden die in einem Freilandexperiment mitB. bassiana behandelt worden waren, zeigten eine ungeminderte Lockwirkung, bewirkten jedoch nur geringe, unmittelbare Sterblichkeit. Die hohenB. bassiana-Infektionsraten in den Laborexperimenten k?nnten bei einer praktischen Anwendung unter günstigen Bedingungen auch im Freiland langfristig zu Erfolgen führen.      

The natural prey of three species of Anthocoris (Heteroptera: Anthocoridae) living on broom (Sarothamnus scoparius L.)

The natural prey of A. nemorum, A. nemoralis and A. sarothamni were studied by means of the precipitin test. The results show that A. nemoralis and A. sarothamni feed predominantly on broom psyllids. A. nemorum does not appear to be so restricted in its prey.

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Zusammenfassung Die natürliche Beute von Anthocoris nemorum, A. nemoralis und A. sarothamni wurde mit Hilfe des Präzipitintests untersucht. Dieser Test beruht auf der Reaktion von Beutesubstanz im Darm eines Räubers mit Antikörpern im Blutserum von Kaninchen, die mit einem Extrakt der Beute geimpft worden waren. Die Ergebnisse zeigen, daß A. nemoralis und A. sarothamni vorwiegend von Besenginster-Psylliden (Arytaina spartiophila und A. genistae) leben. Die Spezifität ihrer Beutewahl ist so ausgeprägt, daß die von diesen beiden Arten in jeder Generation erzeugte Anzahl von Larven eng an die Zahl der vorhandenen Blattflöhe gebunden ist. A. nemorum scheint bezüglich seiner Beute nicht so beschränkt zu sein und ist wahrscheinlich ein allgemeiner Prädator vieler kleiner Arthropoden. Dies stimmt mit seinem Auftreten an einem breiten Sortiment von Wirtspflanzen überein. Die Populationsdichte von A. nemorum scheint keiner seiner Beutearten zu folgen.

     

Zur Frage des Baues der sympathischen Ganglien des Darmgeflechtes

Zusammenfassung Unsere Schlüsse zusammenfassend, k?nnen wir nunmehr als bewiesen ansehen, da? 1. die Ganglienzellen des intramuralen Darmgeflechts, gleichgültig ob es sich um denAuerbachschen oderMeissnerschen Plexus handelt, keine bindegewebige Kapsel haben, wenigstens beim Darm des Menschen und derjenigen S?ugetiere, die wir untersucht haben. 2. die in gro?er Zahl befindlichen, ihrer Form nach sehr verschiedenen, nicht weniger auch nach dem Vorhandensein oder Fehlen von Ausl?ufern, Zellen, die zwischen den Nervenelementen liegen, nach ihrem Bau und ihrem f?rberischen Verhalten als zu Gliaelementen geh?rig angesehen werden müssen, 3. man zu diesen Elementen auch das zwischen den Zellen gelegene Faserngewebe rechnen kann. Jedenfalls kann man es als bewiesen ansehen, da? diese Elemente, sowohl die Zellen wie auch die Fasern, in keiner Beziehung zum Bindegewebe zu setzen sind. 4. Man kann die Rolle dieser geformten und faserigen Elemente in Anologie mit der Rolle dieser Zellen in den spinalen Nervenwurzeln und im n. opticus und olfactorius setzen. Anscheinend dienen sie als Schutz- und Isolierapparat der Ganglienzelle. 5. Schlie?lich wollen wir betonen, da? der Bau des sympathischen Systems, zum mindesten bezüglich der Kapsel nicht überall der gleiche ist, und da? die Ganglienzellen des Grenzstranges sich in dem Sinne von den Ganglienzellen des intramuralen Darmgeflechts unterscheiden. Zum Schlu? halte ich es für eine angenehme Pflicht, Herrn Prof. W.von M?llendorff meinen herzlichsten Dank für seine st?ndige Aufmerksamkeit, wertvolle Anleitung und die freundliche Aufnahme in seinem Institut auszusprechen.     

THE MECHANISM OF MALATHION-RESISTANCE IN THE BLOWFLY CHRYSOMYA PUTORIA

DER MECHANISMUS DER MALATHION-RESISTENZ BEI DER SCHMEISSFLIEGE CHRYSOMYA PUTORIA 1. Der zu dieser Untersuchung benutzte resistente Stamm von Chrysomya putoria stammt aus dem Kongo, wurde aber vorher etwa 6 Jahre lang im Labor gezüchtet. Frühere Untersuchungen ergaben, daß (1.) seine Resistenz hochspezifisch gegen Malathion und Malaoxon gerichtet ist, (2.) diese Resistenz durch nichtgiftige, dreifach substituierte Phosphor-Verbindungen überwunden werden kann, die als Malathion-Synergisten wirken, und (3.) diese Resistenz durch ein einzelnes, dominantes autosomales Gen vererbt wird. 2. Wenn der Stamm zu Homozygotie selektiert wurde, war er beträchtlich weniger fruchtbar als ein empfindlicher Schmeißfliegen-Stamm. Vergleichende Messung der Lebensdauer, Eiproduktion, Schlüpf-, Verpuppungs- und Puppenschlupfraten zeigte, daß der einzig deutliche Unterschied darin bestand, daß die Anzahl der täglich pro Weibchen produzierten Eier bei dem resistenten Stamm nur etwa halb so groß war wie die des anfälligen. 3. Durch Vergleich der entsprechenden LD 50-Werte der beiden Stämme wurde ein Resistenzspektrum für Malathion-Analoge erhalten und mit ähnlichen Spektren für Stubenfliegen und Mücken verglichen. Wie bei anderen Insekten wurde festgestellt, daß für die Resistenz die Alkyloxy-Gruppe im Malathion-Molekül entscheidend ist (höchste Resistenz mit Methoxy). Die Natur des Carboxy-Alkyl-Restes war relativ unwichtig. 4. Die Kutikula-Durchdringungsrate des Malathion war in den beiden Stämmen etwa die gleiche. 5. Der Malathion-Abbau durch den larvalen Fettkörper in vitro wurde gaschromatogra-phisch gemessen und im resistenten Stamm größer befunden. Dieses Verfahren war jedoch nicht ideal und alle weiteren Versuche wurden daher mit ¹⁴C-markiertem Malathion durchgeführt. 6. Abbauprodukte des Malathion, die von larvalem Fettgewebe in vitro entstanden, wurden durch Dünnschichtchromatographie getrennt. Die einzige festgestellte Verbindung entsprach dem Rf-Wert von Malathion-Monoacid. Die Anreicherung desselben entsprach dem Verlust an Malathion und war bei dem resistenten Stamm durchgehend größer. 7. Die symmetrischen, dreifach substituierten Phosphor-Verbindungen, welche sich in früheren Untersuchungen vorzugsweise in resistenten Stämmen als Synergisten von Malathion erwiesen hatten, wurden auf ihre Wirkung beim in vitro-Abbau von Malathion geprüft. Der Abbau wurde in beiden Stämmen bis auf einen Rest verhindert, der geringer war als der des nichtverhinderten empfindlichen Stammes. Andere Synergisten wurden ebenfalls, aber mit unterschiedlichen Ergebnissen erprobt; jedoch war keiner ebenso wirksam wie die der ursprünglichen Serien, die für Carboxyesterase-Hemmer gehalten werden. 8. Larvale Fettkörper wurden homogenisiert und durch Zentrifugieren in verschiedene Fraktionen getrennt. Maximaler Malathion-Abbau war nachweislich mit der Mikrosomen-Fraktion verbunden. 9. Eindringen und Abbau des Malathion wurden in vivo an erwachsenen Schmeißfliegen untersucht. Das Eindringen verlief beim resistenten Stamm etwas schneller, während dann im Inneren Malathion-Monoacid immer doppelt so hoch war wie Malathion. Das Umgekehrte galt für den empfindlichen Stamm. 10. Gewebe adulter Schmeißfliegen wurden homogenisiert und zentrifugiert (wie die larvalen Fettkörper) und wieder fand sich die maximale Aktivität in der Mikrosomen-Fraktion. 11. Die Eigenschaften der Esterasen beider Stämme wurden untersucht. Die Cholinesterase-Niveaus waren etwa gleich, aber die Ali-Esterase-Aktivität betrug in dem resistenten Stamm nur 10–20% der im empfindlichen gefundenen. 12. Homogenisierung und Zentrifugierung der Gewebe zeigten, daß die Ali-Esterase-Aktivität in der Mikrosomen-Fraktion lokalisiert ist. 13. Beide Stämme wurden gekreuzt. Die auf Resistenz ausgelesene Hybridnachkommenschaft hatte niedrigere Ali-Esterase-Spiegel. Paarungen innerhalb eines auf niedrigen Ali-Esterase-Gehalt ausgelesenen Hybridstammes ergaben eine hochresistente Nachkommenschaft.     

Energy Sources for the Absorption of Rubidium by Chlorella

Die aktive (stoffwechselabängige) Aufnahme von Radiorubidium aus 8.10^?5 molarer Lösung durch Chlorella pyrenoidosa wurde in Langzeitversuchen (1–2 Tage) untersucht. Die Annahinc ist, daβ die dafür notwendige Energie in Form von ATP bereitgestellt werden muβ. Es wurde gefunden, daβ Gegenwart von Na- Oder Cl-Ionen für die aktive Rb-Aufnahme nicht notwendig ist; die Rb-Pumpe ist also nicht an eine Na- Oder Cl-Pumpe gekoppelt. Vorbeladene Chlorella gibt Rb über längere Zeiten langsam an das Medium ab. Durch Experimente im Licht bzw. Dunkel und in Gegenwart bzw. Abwesenheit von Luft wurde gezeigt, daβ bei 9000 lux die Beleuchtung mehr Energie für die aktive Aufnahme erbringt als die Atmung. Der Ersatz von Luft durch Sauerstoff hat keine Auswirkung. Die Versorgung mit ATP durch Atmung—nicht aber durch (zyklische) Photophosphorylierung—wird durch 5.10^?4 M DNP weitgehend unterdrückt. Die aktive Aufnahme ist klein, wenn sie sich nur auf Glykolyse stützt. Gleichzeitige Einwirkung von Licht, Luft (Sauerstoff) und DNP auf Chlorella führt zu irreversibler Schädigung und Ausbleichung der Algen. Sie hören auf, Rb aufzunehmen und verlieren vorher absorbiertes Rb wieder. Gründe für diesen Effekt werden diskutiert. Die aktive Aufnahme von Rb wird durch 5.10^?2 M Glukose gefördert, u.z.w. im Licht und im Dunkel, in Luft- und in Stickstoffatmosphäre. In dieser Beziehung unterscheidet sich die aktive Rb- von der aktiven Bromid-Aufnahme. Die Förderung durth Glukose wird durch DNP gehemmt, ausgenommen im Dunkel in Stickstoffatmosphäre. In Gegenwart von DNP wird die Rb-Aufnahme durch 1% CO₂ sowohl im Licht als auch im Dunkel stark herabgedrückt.     

On the Constitution of Tea Tannin

Abstract

Folgende Uutersuchungen wurden im Laboratorium für Bakteriologie der Biologischen Reichsanstalt für Land- und Forstwirtschart in Berlin-Dahlem und im Agrikulturchemischen Institut der Kaiserlichen Universität zu Kyoto, Japan, ausgeführt. Wir sprechen Herrn Oberregierungsrat Dr. C. Stapp und Herrn Dr. H. Bortels für die Anregung 7U diesen Untersuchungen und für viele Ratschläge unseren herzlichen Dank aus. Ebenso sind wir den Herren Prof. Osugi, Prof. Kimura, Dr. Iwamura, und Dr. Miyanisi für mancherlei Rat zu Dank verpflichtet.     

Ammoniak-Entgiftung durch Serotoninbildung in Samen von Juglans regia L

Während der Samenreife von Walnüssen (Julans regia L.) bilden sich in den Cotyledonen Proteinkörper aus, die Globoide, Globoidkavernen, Proteinkristalle und Proteinmatrix enthalten. In den Proteinkörpern wird Serotonin (5-Hydroxytryptamin) angehäuft, wie durch histochemische Analysen und nichtwäßrige Dichtegradientenzentrifugation gezeigt werden konnte. Die vorliegenden und unsere früheren Befunde zeigen, daß die Synthese des Serotonins und seine Ablagerung in den Proteinkörpern einen Mechanismus zur Ammoniakentgiftung darstellen: Ammoniak wird bei der, in den Plastiden ablaufenden, Tryptophansynthese verbraucht. Das Tryptophan wird dann in Serotonin umgewandelt, das die Tryptophansynthese durch ?feedback”-Hemmung der Anthranilat-Synthetase weniger stark beeinflußt. Das Serotonin wird schließlich durch Ablagerung in den Proteinkörpern aus dem Gleichgewicht herausgenommen und kann sich deshalb als Ammoniak-Entgiftungsprodukt anhäufen. Herrn Prof. Dr. Bergmann danken wir für wertvolle Anregungen, Herrn Dr. Kesselmeir für seine Hilfe bei der Herstellung der elektronenmikroskopischen Aufnahmen, Herrn E. Moll, Leiter des Botanischen Gartens der Stadt Köln, für die Beschaffung des Versuchsmaterials und Fräulein Helga Tiebel für die sorgfältige technische Hilfe bei der Durchführung der Versuche. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die gewährte Unterstützung gedankt.     

Der innere Kalender tropischer Vögel

Im Jahre 1954 veröffentlichte der amerikanische Ornithologe James Chapin unter dem Titel ?The calendar of the wideawake fair”? die Ergebnisse einer elfjährigen Untersuchung an der Ruß-Seeschwalbe (Sterna fuscata) auf der tropischen Atlantikinsel Ascension. Wie auf vielen anderen Inseln versammeln sich diese Seeschwalben auch auf Ascension in regelmäßigen Intervallen zum gemeinsamen Brüten. Die Besonderheit der Vögel auf Ascension besteht darin, daß der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Fortpflanzungszeiten nicht wie sonst üblich ein Jahr beträgt, sondern nur knapp zehn Monate. Die Vögel brüten also in jedem Jahr rund zwei Monate früher als im Vorjahr. Ähnliche Fortpflanzungsrhythmen mit Periodendauern zwischen acht und elf Monaten sind später auch für eine Reihe anderer tropischer Seevögel, so etwa für die Gabelschwanzmöve (Creagrus furcatus) auf den Galapagosinseln, nachgewiesen worden. Zehnmonatige Brutrhythmen kommen gelegentlich auch bei landlebenden tropischen Vögeln vor, etwa bei der auf Borneo beheimateten Rotflügeltimalie (Stachyris erythroptera), die wie die Ruß-Seeschwalbe im zehnmonatigen Rhythmus brütet und mausert, oder bei manchen Paaren des Fledermausaars (Machaerhamphus alcinus).     

Lichtbedingte Orientierungen der Chlorophyllmoleküle in Algenchloroplasten

Der Mesotaenium-Chloroplast hat in Kantenstellung ein Extinktionsmaximum bei λ = 670 nm, in Flächenstellung ein solches bei λ = 680 nm. Chi 660 und 680 sind im Mesotaenium- und im Mougeotia-Chloroplasten parallel zur Thylakoidfläche orientiert. Das gleiche gilt für das Chl 670 des Mougeotia-Chloroplasten, während dieses Chlorophyll im Mesotaenium-Chloroplasten teils flächenparallel und teils flächennormal ausgerichtet ist. Das Molekül bzw. die Porphyrinebene des flächenparallel ausgerichteten Chlorophylls kann mit seinem Rotübergang (Elektronenoscillator für die Absorption roten Lichtes) bzw. mit seinem Blauübergang zusätzlich parallel zur Chloroplastenlängsachse orientiert sein. Die Ausrichtung der Chlorophyllmoleküle steigert sich mit der Lichtintensität, wird jedoch durch DCMU bzw. durch 4-Amino-6-isopropyl-3-thiomethyl-1,2,4-triazin-5-on gehemmt bzw. völlig unterbunden. Herrn Prof. Dr. G. Schulz , Fachbereich Physik der Universität des Saarlandes, danken wir für die Unterstützung bei der Durchführung statistischer Teste, den Farbenfabriken Bayer, Leverkusen, für die Überlassung des 1,2,4-Triazinons.     

Entwicklungsstadien- und sippenspezifische Zellwand-Autolysine bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen in der Gattung Chlamydomonas

Zellwand-Autolyse ist nach vorliegender Untersuchung in der Gattung Chlamydomonas ein normaler und streng stadienspezifischer Vorgang in der Ontogenese Zum Nachweis der beteiligten lyrischen Faktoren (?Autolysine”) wurden einfache biologische Tests entwickelt Eine Freisetzung von Zoosporen aus den Sporangien mittels enzymatischer Sporangienwand-Autolyse ließ sich bei 52 Stämmen unterschiedlicher Herkunft von 42 Arten nachweisen und ist für die Gattung als generelles Prinzip anzusehen Sekretion wie auch Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine sind entwicklungsstadien-spezifisch: nur junge Zellen können das Autolysin sezernieren; mit dem Autolysin läßt sich nur die Sporangienwand lysieren, nicht aber die Wand von Zoosporen, vegetativen Zellen oder Gameten Mit Sporangienwand-Autolysinen von Arten, bei denen sowohl vegetative Zellen wie Sporangien von einer gallertigen ?Kapsel” umgeben sind, ließ sich diese Gallerte in jedem Entwicklungsstadium kurzfristig auflösen, ohne jedoch auch hier die eigentliche Zellwand vegetativer Zellen zu lysieren Hinsichtlich der Wirksamkeit der Sporangienwand-Autolysine auf Sporangien anderer Chlamydomonas-Arten ergab sich eine Sippen-Spezifität, d. h. sie wirkten in der Regel nur innerhalb einer Gruppe morphologisch meist ähnlicher Arten, in einigen Fällen nur auf Sporangien des Erzeugerstammes. Nach der Wirkungsspezifität ihrer Autolysine ließen sich die 52 aktiven Chlamydomonas-Stämme 15 Gruppen zuordnen Eine Autolysinwirksamkeit zwischen diesen Gruppen war in mehreren Fällen nachweisbar: die Autolysine von vier Gruppen wirkten im Biotest einseitig auch auf Sporangien der Stämme jeweils einer anderen Gruppe Arten mit gemeinsamem Sporangienwand-Autolysin stimmten auch in weiteren physiologischen und morphologischen Merkmalen überein; offensichtlich handelt es sich um Gruppierungen natürlich verwandter Formen Es werden vier Modi der autolytischen Sporenfreisetzung beschrieben entsprechend dem unterschiedlichen Verhalten der Sporangienwände (totale oder partielle Lysis) und der Gallerten im Sporangieninneren Es wurden Methoden zur Isolierung und Reinigung von Sporangienwand-Präparaten für 14 Chlamydomonas-Arten mit jeweils spezifischem Autolysin ausgearbeitet. Nach dünnschicht-chromatographischen Analysen von Hydrolysaten dieser Wandpräparate sind die Haupt-Zuckerkomponenten fast immer Galaktose und Arabinose, dazu kommen in geringerer Menge je nach Art in wechselnden Verhältnissen Xylose, Fucose, Rhamnose, Uronsäuren und eine nicht identifizierte Pentose; Glucose — und damit Cellulose — fehlt in der Regel oder ist nur in Spuren nachweisbar. Eine Ausnahme macht nur C. ulvaensis. Haupt-Zuckerkomponenten sind hier Xylose und Glucose; Galaktose und Arabinose sind nur in geringen Anteilen enthalten In Bestätigung einer früheren Beobachtung von Claes (1971) wird die Wirksamkeit eines zweiten Autolysins im Entwicklungszyklus von Chlamydomonas nachgewiesen: Gameten der diözischen C. reinhardii sezernieren bei Geißelkontakt der Kreuzungspartner ein ?Gametenwand-Autolysin”, das zum Abwurf der Gametenwände bei beiden Kreuzungstypen führt. Es wurde eine verbesserte Methodik zur Gewinnung des Gametenwand-Autolysins erarbeitet Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich die Wände aller Zellstadien der Art (Gameten, Zoosporen, vegetative Zellen, Sporangien), mit Ausnahme der Zygoten, total auflösen. Entsprechend dieser Eigenschaft des Gametenwand-Autolysins wurde — erstmals bei einzelligen Grünalgen — ein schonendes Verfahren zur Isolierung von Protoplasten für Zellanalysen entwickelt Mit dem Gametenwand-Autolysin ließen sich nur bei den Stämmen Protoplastenbildung und Sporangiolysis erzeugen, die ein gemeinsames Sporangienwand-Autolysin mit C. reinhardii besitzen; beide Autolysine stimmen also in der Sippenspezifität ihrer Wirkung überein Sporangienwand- und Gametenwand-Autolysine gleichen sich in den bisher geprüften Eigenschaften: sie sind fällbar mit (NH₄)₂SO₄, nicht dialysierbar, temperaturlabil (inaktiviert nach 10 Min. 70 C), inaktivierbar mit 5 × 10^?4 M HgCl₂, mit der Proteinase Papain und meistens mit dem Komplexbildner Äthylendiamin-tetraessigsäure In der Diskussion wird im Zusammenhang mit den Resultaten vorliegender Arbeit über die Zusammensetzung der Zellwände bei den Volvocales, über die Beteiligung von Autolysinen bei der Freisetzung von Fortpflanzungszellen aus Sporangien und Gametangien bei Pilzen und Algen sowie über eine mögliche Berücksichtigung der Sippenspezifität von Autolysinen für ein natürliches System der Chlamydomonaden referiert     

Permeabilität für Wasser,Malonsäurediamid und Harnstoff nach α-Bestrahlung von Convallnria-Zellen

• 1 . Bei Convallaria ist die absolute Wasserpermeabilitätskonstante nach α-Bestrahlung von 500 krad im Mittel um das Dreifache gegenüber den Kontrollen erhöht. Entsprechend liegt der Zeitpunkt der maximalen Protoplasten-kontraktion für die bestrahlten Zellen deutlich früher.
• 2 . Etwa eine Stunde nach der Bestrahlung ist bei der Mehrzahl der bestrahlten Zellen die absolute Permeabilitätskonstante für Malonamid ebenfalls erhöht. Im Zusammenhang mit vorausgegangenen Arbeiten darf man schließen, daß bei diesen Zellen die nach der Bestrahlung angestiegene Malonamidpermeabilität noch mehr oder weniger auf dem hohen Niveau geblieben ist, während sie bei den übrigen bestrahlten Zellen schon zurückging.
• 3 . Die angewandte Strahlendosis liegt in dem Bereich, in dem auch nach mehreren Tagen nur wenige Zellen letal geschädigt werden.
• 4 . Die Berechnungen der Wasserpermeabilität nach den vereinfachten Formeln von Stadelmann (1964 c) ergeben von der Universalgleichung stark abweichende Werte, wenn größer als 3–5 wird.
• 5 . Aus der Permeabilitätsgleichung (9) von Stadelmann (1956) wird abgeleitet, daß bei verschieden großen Zellen von ähnlicher Gestalt und gleicher Permeabilität die zur Rückdehnung benötigte Zeit der “linearen Zellgröße” etwa proportional ist.
• 6 . Auf Grund der Überlegungen über die Zellgröße und Rückdehnungsgeschwindigkeit dürfen wir für Convallaria auf eine mittlere Harnstoffpermeabilitätskonstante von 15 · 10^-8 cm/sec schließen, während für Allium diese Konstante im Mittel 2–3 · 10^-8 betrug (Stadelmann und Wattendofrf 1966, Tab. 9).
• 7 . Die absoluten Permeabilitätskonstanten für Malonamid liegen bei unbestrahlten Convallaria-Zellen mit 2,2 · 10^-8 cm/sec in der gleichen Größenordnung wie bei Allium-Zellen für Harnstoff. Wie erwartet, benötigen die linear doppelt so großen Allium-Zellen mit 500 bis 1000 Minuten etwa doppelt so viel Zeit zur Rückdehnung in Harnstoff, wie die Convallaria-Zellen mit 250 bis 500 Minuten in Malonamid.
• 8 . Hofmeister (1963) stellte absolute Permeabilitätskonstanten für Harnstoff, Malonamid und Wasser zusammen und verglich ihre Relationen. Die Kontrollen von Convallaria lassen sich in diese Tabelle gut zwischen die Landpflanzen Majanthemum und Taraxacum einordnen, wie Tabelle 6 zeigt.

     

Experimentelle Untersuchungen über Situs inversus viscerum

Zusammenfassung Situs inversus viscerum kann experimentell erzeugt werden durch Herausnahme eines Stückes auf der linken Seite der Gastrula. Die Tatsache, da? Situs inversus im allgemeinen nur bei linken Zwillingen auftritt, erkl?rt sich dadurch, da? die linke H?lfte des Keimes etwas hat, was die rechte H?lfte nicht hat. Dieses Etwas ist an einer bestimmten Stelle lokalisiert und scheint normalerweise den bestimmenden Einflu? auszuüben für die spezifische Richtung der Darmasymmetrien. Beim Fehlen dieses Einflusses scheint es dem Zufall überlassen zu sein, ob die Krümmungen des Darmes nach links oder rechts erfolgen. Mit 9 Textabbildungen.     

Synthese von Pigmenten und Entwicklung des Photosyntheseapparates in einigen Höheren Pflanzen

Die Synthese von Pigmenten und die Entwicklung des Photosyntheseapparates wurde an Keimlingen von Ephedra distachya und Welwitschia mirabilis untersucht, die im Dunkeln bzw. im Licht angezogen wurden. Zum Vergleich wurden Keimlinge der “typischen” Gymnosperme Pinus silvestris untersucht. Die Chlorophyllbildung bei Keimlingen von Welwitschia gleicht derjenigen der Angiospermen, sie synthetisieren Chlorophyll nur im Licht und entwickeln parallel dazu einen funktionsfähigen Photosyntheseapparat. Ephedra bildet ebenso wie die Gymnosperme Pinus Chlorophyll auch im Dunkeln. Die Dunkelsynthese von Chlorophyllen bei Pinus und Ephedra wird nach Überführung ins Licht (nach einer eintägigen lag-Phase) erhöht fortgesetzt. Dunkelangezogene Keimlinge zeigen keine Photosynthesekapazität. Erst nach 5 bis 10 Minuten Dauerlicht beginnt die Sauerstoffentwicklung. Wird die photosynthetische O₂-Entwicklung während der weiteren Ergrünung auf gleichen Chlorophyllgehalt bezogen, zeigt sich während der ersten beiden Tage im Licht ein steiler Anstieg, gefolgt von einem kontinuierlichen Abfall. Dieser wird hervorgerufen durch bevorzugte Synthese von Antennenchlorophyll, welches für eine bessere Ausnutzung von Licht geringerer Intensität sorgt. In der Chlorophyllbiosynthese und der Entwicklung des Photosyntheseapparates folgt Welwitschia den Charakteristika der Angiospermen, während Ephedra ausgesprochene Gymnospermenmerkmale zeigt. Wir danken Prof. Dr. C. H. Bornman und der Staatsdarre Wolfgang (Hanau) für die Überlassung von Samen von Welwitschia mirabilis bzw. Pinus silvestris und Frau I. Krieger und Herrn H. Becker für wertvolle Hilfe bei der Anfertigung des Manuskriptes.