Zur Kenntnis des Absterbens der Hefe beim Austrocknen

Zusammenfassung Im Anschluß an eigene frühere Untersuchungen über das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen wurden Versuche beschrieben, die die frühere Annanme bestätigten, daß die mechanische Schädigung des Protoplasmas der Hefezellen durch die Schrumpfung desselben beim Austrocknen und das Zurückschnellen in die ursprüngliche Lage beim Anfeuchten das Absterben der Zellen verursacht.Wie jede mechanische Schädigung des Protoplasmas ist auch die Schädigung durch Austrocknen von der Geschwindigkeit, mit der es stattfindet, abhängig. Je größer diese ist, desto leichter sterben die Zellen ab. Dauert das Austrocknen nur einige Sekunden, so bleibt keine Zelle am Leben, während beim langsamen Austrocknen in Bröckchen keine Zelle im Inneren derselben abstirbt. Eine langsame Wasseraufsaugung nach dem Austrocknen begünstigt das Überleben ebenfalls.Wie die mechanische Schädigung beiSpirogyra und Echinodermeneiern ist auch die Schädigung und das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen von pH der umgebenden Lösung abhängig. Eine schwach alkalische Reaktion ist, wie für die Ertragung der mechanischen Schädigung, so auch für das Ertragen der Austrocknung am günstigsten, während eine zu stark sauere oder alkalische Reaktion die Zahl der beim Austrocknen absterbenden Hefezellen stark vergrößert.Wie die mechanische Schädigung beiSpirogyra und Echinodermeneiern wird auch das Absterben der Hefezellen beim Austrocknen durch niedrige Temperatur begünstigt.Am Absterben der Hefezellen bei einer lange dauernden Aufbewahrung spielt die Oxydation der Hefesubstanzen (des Proteinteils der Vitaidmoleküle) durch Luftsauerstoff eine große Rolle. Die Aufbewahrung der Hefe in trockenem Zustand während vier Jahre in zugeschmolzenen Glasröhren bei einem inneren Druck von 0,01 mm beseitigt aber das Absterben der Zellen noch nicht, so daß ein anderer Faktor außer dem Luftsauerstoff angenommen werden mußte, der beim Absterben der Hefezellen mitwirkt. Es wird vermutet, daß dieser Faktor das Imbibitionswasser der Hefe ist, das wahrscheinlich den Proteinteil des Vitaidmoleküls chemisch verändert (denaturiert) und dadurch diese Moleküle zum Zerfall veranlaßt.Karl Höfler zum 50. Geburtstag     

Erholungsvorgänge in haploiden Hefezellen nach Röntgenbestrahlung

Zusammenfassung Mit der Methode der Einzelzellbeobachtung werden Erholungsvorgänge in haploiden Hefezellen nach Röntgenbestrahlung studiert. Dazu werden die Zellen entweder sofort nach der Bestrahlung auf Nähragar gebracht oder zunächst 3 Tage bei 30 °C in Aqua bidest. gehalten und damit verzögert auf Nähragar gebracht. Im letzteren Fall ist den Zellen Gelegenheit zur Reparatur von Strahlenschäden gegeben.Es zeigt sich, daß bei haploiden Hefezellen nur ein Teil der Population zur Erholung fähig ist, und zwar derjenige, der sich bei Bestrahlung im strahlenresistentenAge-Intervall (Ar) befand. Diese R-Zellen erholen sich allerdings auch hundertprozentig. Zellen aus dem strahlensensiblenAge-Intervall (As) zeigen nur eine geringe Erholungsfähigkeit, die aber nicht zur Bildung von Makrokolonien ausreicht. Andererseits zeichnet sich bei diesen Zellen eine zusätzliche Schädigung durch das Aufbewahren in Wasser ab.Es wurde damit ein früher aufgestelltes Modell der Strahlenwirkung auf haploide Hefezellen bestätigt und eine spezielle Hypothese gestärkt, daß während einer durch Strahlung induzierten Lagzeit Erholungsvorgänge ablaufen können.

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Dark recovery of haploide yeast cells after X-irradiation

Summary Recovery of haploide yeast cells from X-ray dammage was studied by single cell observation. At least two intervals in the cell cycle are present with different radiation sensitivity. Recovery from X-ray dammage is possible only in cells from the radiation insensitive interval. However those cells show hundred percent recovery in the dose range studied here up to about 100 krd.

     

Die Siedlungsdichte in der Parklandschaft

Zusammenfassung 1. Die in Deutschland und Finnland durch quantitative Analysen errechneten Zahlen der Siedlungsdichte der Vogelwelt legen den Schluss nahe, dass die Vogelwelt die ihr zur Verfügung stehende Nahrungsmenge im Sommer, zur Brutzeit, nicht voll ausnutzt.2. Die Siedlungsdichte ist, abgesehen von der vorhandenen Nahrungsmenge, weitgehend abhängig von der Zahl der vorhandenen Nistgelegenheiten. Sie lässt sich durch Schaffung von solchen erbeblich steigern.3. Der Umstand, dass die Vögel die ihnen zur Verfügung stehende Nahrungsmenge nicht voll ausnutzen, lässt die Frage entstehen, ob die Vogelwelt als regulativer Faktor im Haushalt der Natur von ausschlaggebender Bedeutung ist.4. Sollte dies, wie es wahrscheinlich ist, nicht der Fall sein, so erhebt sich die weitere Frage, ob sich die Zahl der Brutpaare durch künstliche Hegemassnahmen so weitgebend steigern lässt, dass die Vogelwelt eine sehr wesentliche Rolle bei der Bekämpfung schädlicher, wirtschaftlich bedeutungsvoller Insekten zu spielen vermag.5. Erst dann, wenn diese Frage eindeutig geklärt ist, lässt sich beweisen, dass Vogelschutz und Vogelhege unterwirtschaftlichen Gesichtspunkten berechtigt sind.6. Die Wichtigkeit des Brutreviers für die Besiedlungsdichte und für den Vogel überhaupt wird vielfach übertrieben; unter günstigen Bedingungen erweisen sich die Grenzen der Brutreviere als sehr plastisch. Sie können sehr eng zusammengedrängt werden.7. Die Verstädterung beruht in einer langsamen Verringerung der Fluchtdistanz, die im Vogel nicht erblich fixiert ist, sondern von dem Verhalten anderer Artgenossen und von eigenen Erfahrungen des Vogels abhängig ist.     

Prevention and artificial induction of imaginal diapause in Coccinella septempunctata L. (Col.: Coccinellidae)

Excess food, long photoperiod, and high temperature prevents diapause in Coccinella septempunctata L. after the beetles had been reared through several generations under these conditions. These is an interaction between photoperiod and temperature in induction of diapause, photoperiod being the more important factor. A long photoperiod inhibits diapause even at a low temperature. The proportion of diapausing females in later generations varies inversely with the temperature if the photoperiod is short. Which factor induces diapause in adults of the first generation is not yet known.The physiological condition of beetles artificially induced to enter diapause is apparently similar to that of beetles in diapause in the field.

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Zusammenfassung Die Aufzucht des Marienkäfers Coccinella septempunctata L. unter optimalen Laborbedingungen (Langtag, erhöhte Temperatur, Futterüberfluss) bewirkte eine stufenweise Unterdrückung der Diapause. Demzufolge konnten dann diapausefreie Generationen in lückenloser Folge herangezogen werden. Wenn es aber zu irgendeiner Abweichung von den optimalen Bedingungen kommt (z.B. vom Futterüberfluss), entwickelt sich auch in den nachfolgenden Generationen ein gewisser Anteil inaktiver Käfer.Nach einer mehr als einjährigen Zucht (etwa in der elften oder zwölften Generation) wurde eine erhöhte Mortalität beobachtet. Die Zuchten würden deshalb in jedem Frühjahr durch im Freien gesammelten Imagines erneuert.Versuche mit künstlich aufgezogenen Marienkäfern der späteren Generationen zeigten, dass bei der Diapause-Auslösung die Tageslänge eine entscheidende Rolle spielt. Diesem Befund zufolge verhindern Langtagbedingungen die Auslösung der Diapause sogar bei relativ niedrigen Temperaturen. Durch Kurztagbedingungen wird die Diapause ausgelöst, aber der Anteil der diapausierenden Weibchen steht in direkter Abhängigkeit von der Temperatur, indem dieser bei niedriger Temperatur erhöht, bei höherer Temperatur herabgesetzt ist.Auf Grund vergleichender Sektionen und insbesondere biochemischer Analysen kann man vermuten, dass die physiologischen Verhältnisse bei den künstlich diapausierenden Marienkäfern denen der natürlich überwinternden ähneln.Es fällt auf, dass im Freien bei dem überwiegenden Teile der ersten Generation die Diapause unter allen Bedingungen ausgelöst wird, die sich experimentell als optimal diapausehemmend erwiesen haben. Analoge Resultate haben wir auch in unseren Labor-Versuchen bei den ersten Generationen erhalten. Es ist bisher nicht klar, ob dieser Unterschied durch variable Sensibilität zu den Aussenbedingungen oder eher durch innere genetische Unterschiedlichkeit verursacht ist. Bei der letztgenannten Möglichkeit könnte eine Erklärung darin gesucht werden, dass man für die zentraleuropäischen Populationen von Coccinella septempunctata L. eine heterogene Zusammensetzung annimmt, die zum überwiegenden Teil von Monovoltinen und nur zu einem kleineren von Polyvoltinen gebildet wird.Es zeigt sich, dass man durch präzise experimentelle Zuchten monovoltiner Insekten des gemässigten Klimas unter eindeutig optimalen Bedingungen latente Voltinismus-Tendenzen — wie z.B. potentiellen Polyvoltinismus, obligatorischen Monovoltinismus (verschiedenartig fixiert), bzw. ein Gemisch beider Typen —, welche in der Natur durch die Uniformität des Monovoltinismus verdeckt sind, aufklären könnte.

     

A systems theoretical approach to biological membranes

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Eindeutigkeit der Beschreibung erregbarer Membranen mit Hilfe von Ersatzschaltungen untersucht. Bei Voraussetzung der Existenz verschiedener Membrankanäle für den Ionentransport läßt sich unter Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften eine weitgehend eindeutige Ersatzschaltung für einen Kanal angeben. Als wesentliches Kriterium erweist sich dabei das Vorhandensein eines konstanten Gleichgewichts-potentials für jeden Kanal. Der lonentransport durch die Membran wird durch ein einfaches Elektrodiffusionsmodell beschrieben. Hierin ist der Potentialverlauf in der Membran durch physiko-chemische Eigenschaften der Membran und nicht durch die transportierten Ionen bestimmt. Die Leitfähigkeit eines bestimmten Kanals verändert eine Steuervariable, deren Wert sich mit Hilfe einer algebraischen Beziehung aus den Zustandsvariablen eines linearen Differentialgleichungssystems ergibt (dessen Koeffizienten vom Potential über der Zellmembran abhängen). Die Zusammenfassung mehrerer Kanäle (passives Transportsystem) und die Einführung von Stromgeneratoren für den aktiven Transport (deren Effektivität von der chemischen Zusammensetzung der an die Membran angrenzenden Lösungen abhängt) führt zu einer allgemeinen Ersatzschaltung für die erregbare Membran. Die so gewonnene Beschreibung ist hinreichend allgemeingültig, um als Grundlage für die Analyse von Problemen der Informationsverarbeitung im Nervensystem bzw. für die weitere Aufklärung der in der erregbaren Membran ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu dienen.

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Presented in part at the IV. Intern. Biophysics Congress, Moscow, August 1972.     

Über die Wirkung von Digitalis und anderen Glykosiden auf die Keimung und das Wachstum von Pflanzen

Zusammenfassung Entgegen der Behauptung vonFahrenkamp ergibt eine fehlerstatistisch gesicherte Untersuchung bei keiner Konzentration herzwirksamer Glykoside eine Förderung der Samenquellung, der Keimung, der Katalaseaktivität, des Keimwurzelwachstums und des Ernteertrags von Kulturpflanzen. Das gilt sowohl für die nachFahrenkamp in den Handel gebrachten Viviflor-Präparate, wie fürDigitalis-, Adonis-, Scilla- undConvallaria-Tinkturen,Digitalis-Preßsaft und wäßrige Lösungen von Digitalin und Digitonin. Die bei höheren Konzentrationen auftretenden Hemmungswirkungen gehen auf den Alkoholgehalt der Viviflorpräparate und Tinkturen zurück. Diese Schädigung nimmt mit steigender Temperatur ab; sie beruht nicht auf einer entquellenden Wirkung und auch nicht auf einer Hemmung der Katalaseaktivität, da diese Erscheinungen erst bei viel höheren Konzentrationen auftreten als die Wachstumsschädigungen. Die Schädigung durch wäßrige Digitoninlösung höherer Konzentration nimmt entgegengesetzt der Alkoholschädigung mit steigender Temperatur zu. Auch diese Wirkung geht nicht über die Quellung oder Katalaseaktivität. Abschließend ergibt sich, daß keinerlei Aussicht besteht, auf dem vonFahrenkamp vorgeschlagenen Weg einer Glykosidbehandlung eine Erntesteigerung zu erzielen.Mit 9 Abbildungen.Auszug aus meiner Dissertation: Kritische Untersuchungen über die vonFahrenkamp angegebene Methode einer Wachstumsbeschleunigung und Ernteerhöhung durchDigitalis und verwandte Glykoside, Darmstadt 1945. Den Herrn Professoren Dr.O. Stocker und Dr.L. Schmitt, welche die Arbeit angeregt und in ihren Instituten Betreut haben, bin ich zu großem Dank verpflichtet.     

Über Zusammenhänge zwischen der Reifeentwicklung von Gemüseerbsen und bestimmten mikrometeorologischen Faktoren

Zusammenfassung Im Jahre 1954 wurde die Reifeentwicklung bei 36 Gemüseerbsensorten bzw.-stämmen durch Registrierung der Trockensubstanzgehalts- und Gewebefestigkeitsänderungen verfolgt. Parallel dazu konnten die mikrometeorologischen Faktoren in den Erbsenbeständen erfaßt werden. Als wichtigster beeinflussender Faktor auf die Reifegeschwindigkeit erwies sich die Temperatur. Bestandstemperaturen unter 15° C führten bei einigen Erbsensorten zu rückläufiger Reifeentwicklung. Daneben konnte auch die vegetative Entwicklung, welche durch Feststellen des Internodienzuwachses verfolgt wurde, in ihrer Abhängigkeit von den mikrometeorologischen Faktoren erfaßt werden. Im Gegensatz zur Reifeentwicklung ist das vegetative Wachstum in erster Linie von der Evapotranspiration abhängig. Das Phänomen der rückläufigen Reifeentwicklung konnte durch einen Vergleich beider Vorgänge nicht geklärt werden. Nachdem die Temperaturabhängigkeit der Reifegeschwindigkeit bekannt war, konnte durch Temperatursummenbildung ein Maß für diesortentypischen Unterschiede in der Reifegeschwindigkeit geschaffen werden.Mit 14 TextabbildungenQuedlinburger Beiträge zur Züchtungsforschung Nr. 26     

Biological consequences of marine pollution with special reference to the North Sea fisheries

Summary 1. A case of copper pollution on the Dutch coast is used to demonstrate that waste disposal in inshore waters can easily lead to damage to the living resources of the sea, since dilution is under such conditions a much slower process than is usually assumed.2. Pollution by domestic sewage, its direct hazards for human health, and its contaminating effect on shellfish, is discussed. Next to these direct and indirect health hazards, discharge of domestic waste may lead to eutrophication, which in its turn can contribute to the development of plankton blooms producing truly poisonous metabolites. Some examples of eutrophication of the marine environment are given.3. Of the industrial waste, examples are given which clearly demonstrate how dangerous discharge of heavy metals and pesticides can be, also in the marine environment. Possible effects of petrochemical waste products and of synthetic detergents and soaps are discussed.4. Radio-active waste disposal in sea is more carefully studied and monitored than disposal of other types of waste.5. The increasing quantity and variety of industrial waste is a reason for serious concern. Careful discrimination between the many products is advocated and discharge far offshore is advised for certain categories of pollutants. Pesticides and other very dangerous products should never be admitted in the shallow sea areas, so important as nursery grounds for the fishery resources.

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Biologische Konsequenzen der Meerwasserverschmutzung unter besonderer Berücksichtigung der Nordseefischerei

Kurzfassung Obwohl das Gesamtvolumen der Ozeane erheblich größer ist als der Süßwasservorrat der Welt, so kann doch das hemmungslose Einbringen von Haus- und Industrieabwässern in das Meer zu schädlichen Folgen für den Bestand der Meeresflora und -fauna führen. Besonders anfällig sind die Küstengewässer, da diese oft die Ernährungsgrundlage für viele Nutzfische bieten und zudem dort Austern und Miesmuscheln gezüchtet werden. Aus wirtschaftlichen Gründen erfolgt andererseits das Verklappen von Abfall und Unrat vorzugsweise dicht unter der Küste. Schädliche Wirkungen können erfolgen durch Bakterien- und Virusinfektionen, durch biologische Akkumulation von Schwermetallen und von Schädlingsbekämpfungsmitteln (unter ihnen besonders chlorhaltige Kohlenwasserstoffe), durch petrochemische Produkte, wodurch übler Geschmack bei Fischen und Muscheln hervorgerufen wird, und durch eine allgemeine Eutrophierung, die zu einer Vermehrung von unerwünschtem Plankton führen kann.

     

Beiträge zum Problem der Photoreaktivierung

Zusammenfassung Es wurde das Verhalten von Vertretern der Gattungen Bacillus und Escherichia gegen sichtbares Licht nach vorhergehender Bestrahlung mit kurzwelligem UV untersucht. Dabei konnte festgestellt werden:Die vegetativen Formen, Keimstäbchen und Sporen der zur Untersuchung gelangten Bacillus-Arten sind weder mit einem breiten Spektrum sichtbaren Lichtes noch mit isolierten Wellenlängen (404, 436, 546 und 578 m) photoreaktivierbar. Es kann aber bei einzelnen Stämmen zu einem Schutz vor der Bestrahlung mit kurzwelligem UV kommen, wenn die Zellen vorher mit Licht der Wellenlängen 404 oder 436 m behandelt werden.Bei Escherichia coli besteht eine strenge Korrelation zwischen der Schädigung durch kurzwelliges UV und der Reaktivierbarkeit der geschädigten Zellen. Unter optimalen Bedingungen werden durchschnittlich 80,22% der durch UV inaktivierten Bakterien mit Hilfe des sicht-baren Lichtes reaktiviert, und zwar unabhängig von: der Stärke der Schädigung (Bestrahlungsdauer und Bestrahlungsintensität), der augen-blicklichen relativen Strahlenresistenz der Bakterienzelle (logarithmische Wachstumsphase oder später), Stammeseigentümlichkeiten (Wachstumsgeschwindigkeit, Schleimbildung, Vitaminbedarf) und Außenfaktoren (Bebrütungstemperatur, Tageszeit, wahrscheinlich auch Witterung).Der Faktor für die Korrelation zwischen Schädigung und Reaktivierung der untersuchten Stämme beträgt im Durchschnitt 0,957.Es wird erörtert, inwieweit sich aus diesen Befunden Schlüsse auf die Wirkungsart ultravioletter Strahlung in der Bakterienzelle ziehen lassen.Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Eberhard-Karls-Universität zu Tübingen 1956.     

Die Temperaturregulation des Bienenvolkes unter regeltheoretischen Gesichtspunkten

Zusammenfassung Es werden zwei Anlagen beschrieben, die es ermöglichen, einen Temperaturreiz auf das Bienenvolk auszuüben und den Temperaturverlauf selbsttätig zu registrieren.Ein thermoelektrisches Psychrometer zur Messung der relativen Feuchte innerhalb der Beute wird beschrieben.Es wird gezeigt, daß die Temperaturregulation des Bienenvolkes im Sinne der Regeltheorie erfolgt. Das für ein Regelsystem typische Überpendeln bei Regelstörung und Sollwertverstellung sowie Balanceschwankungen werden nachgewiesen.Unter normalen Verhältnissen ist der Wasserdampfgehalt der Beutenluft in der ganzen Beute gleich, und zwar so hoch, daß bei der im Brutnest vorliegenden Temperatur hier etwa 40% relativer Feuchte herrschen. Das Brutnest ist der trockenste Teil der Beute. Die Luftströmung erfolgt im Versuchskasten von unten nach oben.Bei einem Wärmereiz wird durch Herausfächeln der Luft aus dem Flugloch die Luftströmung umgekehrt. Durch Wasserverdunstung im Brutbereich, vorzugsweise am Brutnestrand, wird die Temperatur auf 36–37° C gehalten. Im Gegensatz zu den Verhältnissen vor dem Reiz sind jetzt die Kastenaußenbezirke trockener als der Brutbereich.Die Regulation wird durch unzureichende Wasserzufuhr oder schlechte Ventilationsmöglichkeit behindert. Im Falle einer unvollkommenen Regulation wird für das ganze Brutnest eine höhere Gleichgewichtstemperatur eingestellt.Die Bedeutung der Luftzirkulation für das Klima der Beute wird dargelegt.Kältereize bis zu 10° C können von einem normal starken Volk ohne Beeinträchtigung des Wärmehaushaltes ertragen werden. Bei einem schwachen Volk sinkt bei starken Kühlreizen die Brutnestrandtemperatur im beobachteten Falle bis auf 25° C ab. Durch die verstärkte Atmung steigt die relative Feuchte im Brutbereich bis auf 50–70%. obwohl bei stärkeren Reizen durch die Kondensation des Wasserdampfes in den Kastenaußenbezirken dem Brutnest Feuchtigkeit entzogen wird.Auf die Beziehungen zwischen Brutnestgröße und Wasserhaushalt wird hingewiesen.Bei gleichzeitigem Kühl- und Feuchtereiz hat bei schwachen Kühlreizen die Feuchteregulation den Vorzug, solange die Temperatur im Brutbereich nicht unter 33° C absinkt. Bei stärkeren Kühlreizen wird der Feuchtereiz durch physikalische Umstände aufgehoben.Es wird ein Temperaturindifferenzbereich zwischen 33 und 36° C festgestellt. Seine Bedingtheiten und seine Bedeutung für die Temperaturregulation des Bienenvolkes werden dargelegt.Für die Anregung zu dieser Arbeit danke ich Herrn Prof. Neuhaus, Herrn Prof. Stammer für die Unterstützung durch Mittel des Institutes. Ferner danke ich Herrn Dr. Böttcher, Bayerische Landesanstalt für Bienenzucht Erlangen, für den Arbeitsplatz an seinem Institut.     

Die Wirkung Verschiedener Kontaktinsektizide auf Die Atmung von Seidenspinnereiern

Zusammenfassung Zur Feststellung des Eintritts einer Schädigung von Eiern von Bombyx mori nach Behandlung mit Kontaktinsektiziden wurde die Atmung derselben mit der Warburg-Apapratur bestimmt.Es wurden folgende Insektizide geprüft: E 600, E 605, Systox, Diazinon, Pestox III, Aldrin, Dieldrin und Toxaphen.E 600 führt schon auf ganz frühen Entwicklungsstadien zu einer Schädigung der Embryonen. Zu diesem Zeitpunkt ist in den Eiern noch keine Cholinesterase nachweisbar.E 605, Systox und Diazinon führen einheitlich erst etwa 2 Tage vor dem Schlüpfen der unbehandelten Kontrollen zu einer Schädigung. Die Wirksamkeit der Mittel nimmt in folgender Reihenfolge ab: E 605, Systox, Diazinon.Pestox III zeigt keine Wirkung auf die Eier.Aldrin, Dieldrin und Toxaphen besitzen keine ovizide Wirkung.Herrn Prof. Dr. H. Schanderl, dem Vorstand des Instituts für Botanik, Gärungsphysiologie und Hefereinzucht, Geisenheim am Rhein, möchte ich an dieser Stelle herzlich danken, daß er mir die Durchführung dieser Arbeit außerhalb meiner Dienstzeit gestattete und die Versuche in jeder Weise unterstützte.Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. von Frisch, zum 70. Geburtstag ergebenst gewidmet.     

Epizoische Peritrichen aus dem Balaton III

Zusammenfassung An 9 Wirtstieren fanden sich 26 epizoische Peritrichenarten, von welchen 1 Art (Orbopercularia berberina (Linné) Lust für die ungarische Fauna, 5 Arten and 6 Varietäten für die Wissenschaft neu sind. Die Zahl der uns aus dem Balaton-See bisher bekannten epizoischen Peritrichen stieg hiermit auf 50 Arten and 6 Varietäten.Die in der Brandungszone ständig wechselnden hydrodynamischen Verhältnisse spiegeln sich sowohl in der Zusammensetzungder epizoischen Peritrichenfauna, als auch in deren morphologischen Ausbildung wider. Die auffallendsten Unterschiede zeigen sich in der Stielbildung, deren Charakter hauptsächlich durch die Wasserbewegung, in zweiter Linie durch die Bewegungsart des Wirtstieres bestimmt wird.Die epizoischen Peritrichen des Balaton-Sees zeigen eine hochgradige Spezialisierung in der Auswahl des Wirtstieres, doch ist diese mitunter auch Änderungen unterworfen.Die Variabilität der stenoek-obligatorischen Symphorionten ist meist von den Änderungen der Umweltbedingungen abhängig, während die Variabilität der nicht streng wirtspezifischen Arten in erster Linie von der Eigenart der besetzten Wirtstiere abhängt und meist ohne Übergangsformen zur Bildung morphologisch gut abgegrenzter Variationen führt. In zweiter Linie spielen auch hier die Umweltbedingungen eine umgestaltende Rolle, wenn die von der fraglichen Peritrichenart besiedelten Wirtstiere in ökologisch verschiedenen Lebensgebieten leben.Die Durchsichtigkeit bzw. Klarheit des Protoplasmas ist ein Indikator der Reinheit, die Körnelung bzw. Trübung des Protoplasmas hingegen ein Indikator der Verunreinigung des Wassers.     

Zur Kenntnis des osmotischen Verhaltens von Getreidewurzeln

Zusammenfassung Zur Feststellung der plasmolytischen Schädigung der die Nährstoffaufnahme durchführenden Wurzelepidermiszellen, eine Große, welche im Mitscherlichschen Ertragsgesetz als Schädigungsfaktor hervortritt, wurden die GPW mit Lösungsreihen von Mannit, KNO₃ und Ca(NO₃)₂ der vier Hauptgetreidearten (Hafer, Roggen, Gerste, Weizen) während der Vegetationsperiode gemessen. Am besten bewährte sich Mannit als Plasmolytikum. Es zeigte sich, daß die osmotischen Werte der jungen Wurzeln etwa bei der Konzentration von 0,15 mol. Mannit, d. i. bei etwa 3,65 at, also bei relativ niedrigen Werten liegen. Im Laufe der Entwicklung ändern sich die plasmolytischen Grenzwerte wie in den Tabellen und Kurven dargestellt. Die Diskussion der Ergebnisse zeigt, daß bereits plasmolytische Schädigungen bei Salzkonzentration in der Bodenlösung von über 3%. eintreten können. Es ist aber offenbar, daß bei einer Stickstoff-Stoßdüngung die GPW erreicht werden und so zu einer Schädigung der Wurzeln führen können. Bei der Stadiendüngung wird diese Gefahr vermieden.Für die Anregung der vorliegenden Untersuchungen bin ich Herrn Doz. Dr. Hans Linser sehr zu Dank verpflichtet. Herrn Prof. Dr. Karl Höfler danke ich für wertvolle Hinweise.     

Mortality and sterility induced in Piophila casei by X-ray and neutron irradiation

Different doses of neutrons and X-rays were given to 5-day-old pupae of Piophila casei L. (Diptera, Piophilidae), just before their emergence. The mortality and sterility induced by the different types of radiation were measured. Neutrons are more effective than X-rays in provoking lethal lesions in somatic cells. Females are more resistant than males to the sterilizing action of neutrons, the relative biological efficiency of neutrons being 6 and 3.5, respectively.

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Iduktion von mortalität und sterilität durch röntgenstrahlen und neutronen bei piophila casei

Zusammenfassung Puppen von Piophila casei im Alter von 5 Tagen wurden mit verschiedenen Dosierungen von Neutronen und Röntgenstrahlen bestrahlt. Dadurch was es möglich, Dosis-Effekt-Kurven für Mortalität und Sterilität zu bilden. Die Neutronen erwiesen sich als wirksamer als die Röntgenstrahlen für die Auslösung von Letalstörungen bei den Puppen. Die Relative Biologische Wirkung (RBE) beider Strahlenarten auf die Mortalität ist nicht im ganzen Mortalitätsbereich gleichartig. Die durch Bestrahlung verursachte Sterilität wurde für beide Geschlechter bestimmt und zwar anhand der Überlebensrate der Eier von Einzelpaaren. Neutronen sind wirksamer als Röntgenstrahlen, um letale dominante Mutationen in Spermatozoen zu verursachen (RBE: 6). Neutronen reduzieren die Fertilität von Weibchen, welche aus bestrahlten Puppen stammen, ebenfalls stärker (RBE: 3,5). Die Fekundität der Weibchen wird wesentlich vermindert bei Neutronenbestrahlung von über 2000 rad und bei Röntgenbestrahlung von 7500–10000 rad. Die strahlenbedingte Schädigung der Ovarien konnte auch histologisch nachgewiesen werden.

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This work has been supported by grant nr. 74.01552.06 from the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Rome, Italy.     

Über die Rolle longitudinaler und radialer Polaritäts-gradienten bei der Gewebedifferenzierung von Pflanzen

Zusammenfassung Störung der Zellpolarität durch Colchicin führt zu einer Beeinträchtigung oder Verhinderung der von dieser Polarität abhängigen Differenzierungen. Bei jungen Blättern vonSphagnum kann das normale Muster der Differenzierung in Chlorophyll- und Hyalinzellen verhindert werden. Sind die Hyalinzellen schon angelegt, so kann die Ausbildung der Yerdickungsleisten in ihnen unterbleiben. Statt dessen erfolgt dann eine ungeordnete, d. h. gleichmäßig über die ganze Fläche verteilte Auflagerung von Zellulose.Aus negativ verlaufenen Versuchen zur Beeinflussung der Differenzierung im Kallusgewebe und in Gewebekulturen durch Variation der Sauerstoff- und Kohlendioxydkonzentrationen sowie der Luftfeuchtigkeit wird geschlossen, daß die normalerweise im Sproß bestehenden Gradienten dieser Faktoren nicht für die Differenzierungsgradienten in ihm entscheidend sein können. Für die Differenzierungsgradienten müssen vielmehr rein physiologische Faktoren ausschlaggebend sein. D. h. die radiale Polarität ist für die unterschiedliche Differenzierung in verschiedenen Sproßtiefen verantwortlich.Es wird darauf hingewiesen, daß durch Unterdrückung der Polarität am Vegetationspunkt die Inäqualität der Teilungen verlorengeht und der Übergang zur Blütenbildung als Folge solcher Unterdrückung aufgefaßt werden kann. Dadurch wird die behauptete Apolarität des Auxinstromes in blütenbildenden Sprossen, aber z. B. auch die Erschwerung inäqualer Teilungen in Blattorganen der Blütenregion verständlich. So kann man u. a. das Fehlen von Spaltöffnungen in Hochblättern und das ausschließliche Vorkommen von Chlorophyllzellen in den Perichaetialblättern vonSphagnum deuten.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Unterstützung der Untersuchungen.     

Wirkung von Röntgenstrahlung auf stationäre und sich exponentiell vermehrende haploide Hefepopulationen

Zusammenfassung Mithilfe des Längenwachstums von Zellknospen wird dieAge- Verteilung einer stationären Population haploider Hefezellen angegeben. Aus den Dosiseffekt-kurven für stationäre und exponentiell sich vermehrende Zellen lassen sich die Grenzen für einen strahlenresistenten Bereich in denAge- Verteilungen bestimmen. Dazu ist es allerdings zunächst nötig, durch eine Reihe von Nebenuntersuchungen auszuschließen, daß es sich bei diesen resistenteren Zellen um diploide oder knospentragende Zellen handelt.Aus diesem Modell kann eine Vorhersage gemacht werden, welchen Einfluß eine zweite Bestrahlung hat, die nach einer bestimmten Pausendauer erfolgt. Der Anteil resistenter Zellen N_r/N₀ sollte nach einer Bestrahlung mit 10 krd fast gleich 1 sein, er sollte mit der Pausendauer t_p zunächst abnehmen und nach einem E. N. de Langguth und W. Pohlit: Röntgenstrahlung auf haploide Hefepopulationen Minimum von N_r/N₀=0,3 bei t_p=60 min anschließend wieder bis auf 1 ansteigen. Diese Vorhersage wird experimentell geprüft und gut bestätigt, allerdings sind Streuungen der durch Bestrahlung induzierten Lagzeit zu beobachten.Man muß also bei der Analyse von Dosiseffektkurven von Hefezellen mit mindestens zwei verschiedenen, Zellzuständen rechnen. Eine anschließende Arbeit wird darüber einen Aufschluß geben, in welcher Weise diese beiden Zellzustände auch zu verschiedenartigen Strahlenreaktionen führen. Weitere Experimente mit synchronisierten Zellen sollen diese Reaktionen weiter aufschlüsseln und können dann den Zusammenhang mit den dabei ablaufenden Zellvorgängen liefern.Wir möchten dem Deutschen Akademischen Austauschdienst für die Unterstützung von E. N. de Langguth durch ein Stipendium unseren Dank aussprechen.     

Effect of temperature on the developmental rate of preimaginal stages of Aphidoletes aphidimyza (Diptera, Cecidomyiidae)

The duration of preimaginal stages of Aphidoletes aphidimyza Rond. is determined mainly by temperature.The lower threshold temperatures for egg, larva, pupa and total preimaginal development are 10.1°, 4.3°, 5.7° and 6.2°; the sums of effective temperatures are 25.0 day degrees, 110.9 day degrees, 154.1 day degrees and 280.2 day degrees, respectively. Equations for the dependence of duration of preimaginal stages on constant temperature were calculated.The larval feeding period is only 20% of the total preimaginal development period. Overlapping generations should therefore be maintained to assure a permanent preying activity and thus an effective biological control in glasshouses.

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Die wirkung der temperaturen auf die präimaginalen studien von Aphidoletes aphidimyza (diptera, cecidomyiidae)

Zusammenfassung Die Entwicklungsdauer der präimaginalen Studien von Aphidoletes aphidimyza Rond. ist hauptsächlich von der Temperatur abhängig. Zwei Charakteristiken—die untere Temperaturschwelle und die Summe der wirksamen Temperaturen—sind wichtig für die Verwendung der aphidiphagen Gallmücke gegen Blattläuse in Glashäusern. Diese Charakteristiken wurden von uns erstmals festgelegt.Die unteren Temperaturschwellen für die Embryonal-, Larven-, Puppen- und für die ganze Präimaginalentwicklung von A. aphidimyza sind 10.1°, 4.3°, 5.7° und 6.2°; die Summe der wirksamen Temperaturen 25.0, 110.9, 154.1 und 280.2 Gradtage.Die Zeit, während der sich die Larve ernährt und Blattläuse vernichtet, entspricht nur 20% der gesamten Präimaginalentwicklung. Für eine ununterbrochene Aktivität der Larven und damit für eine hohe Wirksamkeit der biologischen Blattlausbekämpfung in Glashäusern ist deshalb unbedingt eine Ueberlappung der Gallmückengenerationen erforderlich.

     

Zur entwicklung pneumatischer räume im neurocranium der vögel (Aves)

Summary Brain-pan pneumatisation in pigeons and songbirds is explored by metrical and histological methods. By thickening and pneumatisation of skull dermal bones pigeons show an increase of neurocranium breadth and height without any change of brain case capacity. In comparison with this songbirds have a decrease of brain case capacity without any change in neurocranium breadth and height. This phenomen in songbirds is correlated with a diminution of brain weight by water loss.Histogenesis of dermal bone pneumatisation show corresponding differences to the metrical explorations. In pigeons the primarily grown dermal bone is excavated by osteoclasts and has growth of bone by osteoblasts in the outer periost. In songbirds primarily grown dermal bone remains untouched by osteoclasts and excavation and pneumatisation occurs within a new-grown inner layer of dermal bone.The function of brain-pan pneumatisation is discussed.

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Zur entwicklung pneumatischer räume im neurocranium der vögel (Aves)

Zusammenfassung Die Pneumatisation der Schädeldecke von Tauben und Singvögeln wird mit metrischen und histologischen Methoden untersucht. Bei Tauben führt die Verdickung und Pneumatisation zu einer Vergrößerung des Neurocraniums nach außen. Eine Veränderung der Hirnschädelkapazität, die von einem vollentwickelten Gehirn erfüllt ist, tritt nicht ein. Bei Singvögeln führt die Verdickung und Pneumatisation der Deckknochen zu einer Verringerung der Hirnschädelkapazität bei gleichbleibenden Außenmaßen. Eine gleichzeitig ablaufende Massenverringerung des Gehirns ermöglicht eine Verdickung der Schädeldecke hirnu ärts.Die Histogenese der in der Pneumatisation befindlichen Deckknochen ist bei Tauben und Singvögeln entsprechend verschieden. Bei Tauben wird der primäre Deckknochen ausgehählt und nach außen verdickt. Bei Singvögeln bleibt die primäre Schädeldecke unberührt, und die Pneumatisation erfolgt durch Aushöhlung einer hirnwärts neugebildeten Knochenschicht.Überlegungen zur Funktion der Lufträume in der Schädelkapsel werden angestellt.

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Die Untersuchungen zu dieser Arbeit wurden noch am Anatomischen Institut der Universität München (Direktor: Prof. Dr. med. Hans Frick) durchgeführt. Für die Herstellung der Zeichnungen danke ich Herrn Rust.     

The mechanism by which the parasitoid wasp Trichogramma minutum responds to host clusters

Optimal strategies for utilizing a resource require the ability to assess the quantity available. To allocate its progeny appropriately, the parasitic wasp Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea: Trichogrammatidae) must respond not only to the size but also to the number of its insect egg hosts which are locally available.By allowing the wasps to oviposit into different clustered arrangements of hosts, it is shown that progeny allocation per host depends on the host number and position of contacting neighbours. In particular, hosts with more neighbours, and thus reduced exposed surface area, are allocated fewer progeny. It is argued that exposed surface area may be the cue used by the wasp to adjust its progeny allocation to the number of local hosts. This discrimination occurs in the absence of superparasitism. A simple model is described which accounts for previously reported counting responses.Observation of examination paths on glass bead models arranged in clusters showed that the frequency and number of edge turns change significantly with the number of neighbours. Changes in these parameters could be used to mediate the wasp's response to the number of local neighbours.The significance of host clustering effects in the use and rearing of Trichogramma for biological control is discussed briefly.

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Der mechanismus, mit dem Trichogramma minutum auf gruppen des wirtes reagiert

Zusammenfassung Optimale Strategien zur Nützung einer Reserve erfordern die Fähigkeit, die verfügbare Menge zu messen. Um die Nachkommen angemessen zu verteilen, muss die parasitische Wespe Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea: Trichogrammatidae) sowohl zur Größe, als auch zur Anzahl von Insekten Wirtseiern reagieren können.Die Wespen legten ihre Eier in verschiedene Gruppierungen von Wirtseiern. Es wurde gezeigt, dass die Anzahl der zugewiesenen Nachkommen von der Menge angrenzender Nachbarn und deren räumlicher Verteilung abhängt. Insbesondere werden Wirten mit mehreren Nachbarn, und demzufolge kleinerer freier Oberfläche, weniger Nachkommen zugewiesen. Auf Grund dieser Beobachtung wird die freie Oberfläche als Schlüssel für die Bestimmung der Menge von vorhandenen Wirten vorgeschlagen. Ein einfaches Modell zur Erklärung des vorher beschriebenen Zählverhaltens wird beschrieben. Es wurden Experimente mit Glaskugeln gemacht, die in unterschiedlichen Gruppen angeordnet waren. Es wurde gezeigt, dass einige Parameter des Weges bei der Wirtsuntersuchung (u.a. Häufigkeit und Anzahl der Richtungsänderungen) direkt von der Anzahl der Nachbarn abhängen. Änderungen in diesen Parametern könnten der Reaktion auf die Anzahl angrenzenden Nachbarn zugrunde liegen.Die Bedeutung des Einflusses von Wirtsgruppierung auf die Zucht und die Anwendung der Trichogramma bei der Schädlingsbekämpfung wird kurz diskutiert.

     

A study on hearing in frogs (Rana pipiens and Rana clamitans)

Zusammenfassung Die relative Reizschwellkurve für die Schallempfindung bei den Fröschen Rana clamitans und R. pipiens wurde in dem Frequenzbereich von 30–15000 Hz bestimmt. Die Kurve ist dieselbe für beide Geschlechter. Versuche zeigten, daß Schälle entweder inhibierend oder stimulierend auf die Atmungsbewegungen wirken können. Diese Wirkung wird nicht von der Frequenz oder der Intensität der Schälle bestimmt, sondern von dem physiologischen Zustand des Tieres.Die Latenzzeit zwischen Reiz und Effekt ist unabhängig von der Tonfrequenz, wird aber von den Intervallen zwischen aufeinanderfolgenden Reizen beeinflußt; sie wird kürzer, wenn die Intervalle verlängert werden.Dressurversuche mit 18 Tieren, unter Anwendung von Strafung durch elektrische Schläge und einem Dressurton von 300 Hz, ergaben positive Erfolge bei zwei Individuen von R. clamitans.

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Contribution No. 67 of the Department of Biology, Hamilton College, McMaster University, Hamilton, Ontario.