Three-dimensional reconstruction of the musculature of Cossura pygodactylata Jones, 1956 (Annelida: Cossuridae)

The musculature of adult specimens of Cossura pygodactylata was studied by means of F-actin labelling and confocal laser scanning microscopy (CLSM). Their body wall is comprised of five longitudinal muscle bands: two dorsal, two ventral and one ventromedial. Complete circular fibres are found only in the abdominal region, and they are developed only on the border of the segments. Thoracic and posterior body regions contain only transverse fibres ending near the ventral longitudinal bands. Almost-complete rings of transverse muscles, with gaps on the dorsal and ventral sides, surround the terminal part of the pygidium. Four longitudinal bands go to the middle of the prostomium and 5–14 paired dorso-ventral muscle fibres arise in its distal part. Each buccal tentacle contains one thick and two thin longitudinal muscle filaments; thick muscle fibres from all tentacles merge, forming left and right tentacle protractors rooted in the dorsal longitudinal bands of the body wall. The circumbuccal complex includes well-developed upper and lower lips. These lips contain an outer layer of transverse fibres, and the lower lip also contains inner oblique muscles going to the dorsal longitudinal bands. The branchial filament contains two longitudinal muscle fibres that do not connect with the body musculature. The parapodial complex includes strong intersegmental and segmental oblique muscles in the thoracic region only; chaetal retractors, protractors and muscles of the body wall are present in all body regions. Muscle fibres are developed in the dorsal and ventral mesenteries. One semi-circular fibre is developed on the border of each segment and is most likely embedded in the dissepiment. The intestine has thin circular fibres along its full length. The dorsal blood vessel has strong muscle fibres that cover its anterior part, which is called the heart. It consists of short longitudinal elements forming regular rings and inner partitions. The musculature of C. pygodactylata includes some elements that are homologous with similar muscular components in other polychaetes (i.e., the body wall and most parapodial muscles) and several unique features, mostly at the anterior end.     

Über die Verteilung von Catecholaminen im Darm des Menschen

Zusammenfassung Im Magen-Darmtrakt des Menschen wurden mit der von Falck und Hillarp entwickelten Methode zur fluoreszenzmikroskopischen Lokalisation von Catechol- und Tryptaminen grünfluoreszierende Nervenfasern nachgewiesen. Sie treten mit den Blutgefäßen in die Darmwand ein und verzweigen sich in der glatten Muskulatur und in Ganglien des Plexus myentericus und submucosus. Im Magen und Dünndarm nehmen nur wenige fluoreszierende Fasern Kontakt mit glatten Muskelzellen auf. In Richtung auf die aboralen Dickdarmabsohnitte nimmt ihre Zahl allmählich zu und die glatte Muskulatur des Musculus Sphincter ani internus ist von einem dichten Geflecht solcher Fasern durchsetzt. Im gesamten Magen-Darmtrakt konnten dagegen keine fluoreszierenden Nervenzellen gefunden werden.Die Catecholaminfluoreszenz der Nervenfasern wurde durch mikrospektrographische Messungen gegen die Eigenfluoreszenz des kollagenen und elastischen Bindegewebes abgegrenzt. Darüberhinaus konnte gezeigt werden, daß sich die fluoreszierende Substanz in den Varicositäten der Nervenfasern wie ein primäres Catecholamin verhält. Vermutlich ist außerdem ein sekundäres Catecholamin am Zustandekommen der Fluoreszenz beteiligt.

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Summary By means of the fluorescence method for the detection of catechol- and tryptamines green fluorescent nerve fibres are shown to be present in the wall of the intestinal tract of man. No fluorescent nerve cells could be detected. The fluorescent fibres enter the wall of the gut with the blood-vessels and are mainly distributed within the muscular layers and the ganglia of the plexus myentericus and plexus submucosus. In the stomach and the small intestine there are only few fibres in the muscular layers. The number of such fibres increases towards the distal portion of the large intestine and in the musculus sphincter ani internus there is a dense plexus of strong fluorescent fibres.The catecholamine-fluorescence of the nerve fibres was distinguished from the autofluorescence of collagen and elastic tissue by means of microspectrographic measurements. The fluorescence within the varicosities of nerve fibres was shown to be mainly due to a primary catecholamine. In addition there is evidence that secondary catecholamines are also present.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und durch eine Sachbeihilfe der Joachim-Jungius-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Hamburg, an Prof. K. Fleischhauer.     

Ultrastructure of the mesoglea of the sea anemone Nematostella vectensis (Edwardsiidae)

Abstract. Cnidarians have extracellular matrix, or mesoglea, situated between an outer epidermis and an inner gastrodermis. In this article, we describe the ultrastructure of the mesoglea of polyps of Nematostella vectensis during development and regeneration. The column wall of recently metamorphosed polyps had basal laminae composed of a meshwork of thin filaments underlying each epithelium and a network of unstriated thick (20–25 nm in diameter) and thin fibrils (～5 nm) decorated with particulate matter. In juvenile polyps with eight tentacles, the system of thick fibrils was concentrated near the gastrodermis. In the column wall and mesenteries of the adult there were bundles of thick fibrils that ran parallel to the myonemes. In regenerating polyps 2 days after transection, the network of thin fibrils and particulate material as well as the basal lamina largely disappeared in the healing part of the oral, but not aboral, half. In the regenerating portion of the aboral half 1 and 2 days after transection, the bundles of thick fibrils were smaller and less organized, and the basal laminae were thicker than in the column wall of untransected polyps. In both regenerating halves, the general organization of the mesoglea of normal polyps was reattained by 5 days after transection. At all stages the mesoglea contained cellular processes that may belong to amebocytes; nucleated amebocytes with a range of shapes were present in the mesoglea of the column wall and mesenteries of adult polyps. Certain features of the mesoglea of members of N. vectensis and Hydra are similar, especially the ultrastructure of the basal laminae, but the fibrillar systems of these two model cnidarians are different. Temporal and spatial differences in the composition of the mesoglea of N. vectensis point to different roles for its components during development and regeneration.     

Kritische Bemerkungen zuPapaver bracteatum Lindl.

Zusammenfassung Form und Behaarung des Kelches und die Farbe der Kronblätter werden als wichtigste diagnostische Merkmale vonPapaver bracteatum Lindl. beschrieben. Sie erlauben dessen eindeutige Unterscheidung von verwandten Taxa. Dagegen sind die Brakteen, denen in der Literatur große Aufmerksamkeit geschenkt wird, für eine Trennung ungeeignet.

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Summary Shape and pubescence of calyx and colour of petals are described as important diagnostic characters ofPapaver bracteatum Lindl. They allow a correct separation from related taxa. In contrast to the view found in literature the bracts are not essential to discrimination.

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Wir danken Herrn Prof. Dr. K.Mothes herzlich für sein Interesse am Fortgang unserer Untersuchungen und Herrn Dr. K.Werner vom Institut für Systematische Botanik und Pflanzengeographie der Universität Halle für kritische Diskussionen bei der Abfassung des Manuskriptes.     

Zwei Muskelrezeptoren an der Mandibel von Leuctra (Insecta,Plecoptera) — Beispiele für nicht-ciliäre Sinnesorgane mit Tubularkörper-ähnlichen Strukturen

Zusammenfassung Beide Muskelrezeptoren an der Mandibel von Leuctra ziehen vom vorderen Tentorium-Arm zur Mandibel-Basis. Der ventrale Rezeptor besteht aus zwei dünnen Muskelfasern (6 bis 7 m Durchmesser) und mindestens 10 multiterminalen Sinneszellen, deren Dendriten sich im Innern der Fasern verzweigen und an den Z-Scheiben enden. Der dorsale Rezeptor besitzt drei ähnlich dünne Muskelfasern, aber nur eine einzelne multiterminale Sinneszelle. Ihre Dendriten enden im Ansatzgebiet des Muskels, zwischen Muskelfasern und Epidermiszellen.Beide Rezeptoren haben im wesentlichen denselben Feinbau wie bei Coleopteren, jedoch treten — besonders beim dorsalen Rezeptor — in den Dendriten-Enden Strukturen auf, die den Tubularkörpern bei Mechanosensillen ähneln.

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Two muscle receptor organs at the mandible of Leuctra (Insecta, Plecoptera) — examples for non-ciliary sense organs with tubular-body-like structures

Summary The muscle receptor organs of the mandible of Leuctra extend between the anterior tentorial arm and the mandible base. The ventral receptor is composed of two thin muscle fibres (6–7 m in diameter) and at least ten multiterminal sensory cells, the dendrites of which branch in the interior of the fibres and end near the z-bands. The dorsal receptor organ consists of three muscle fibres of similar diameter and only one multiterminal sensory cell. The dendritic ends lie at the distal end of the muscle, where muscle fibres and epidermal cells make contact.Both receptor organs essentially show the same ultrastructural characteristics as in Coleoptera. However, the dorsal receptor organ in particular possesses organelles in its dendritic ends, which look like the tubular bodies in ciliary mechanoreceptors.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Besondere Haarstrukturen der Soricidae (Mammalia,Insectivora) und ihre taxonomische Deutung

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit besonderen Haarfeinstrukturen der Soricidae, wobei geklärt werden soll, ob dem H-förmigen Haarquerschnitt-Profil eine taxonomische Bedeutung zukommt. Wir überprüften deshalb die betreffenden Haarstrukturen mit Hilfe des REM in 8 Gattungen.Das besondere Haarprofil, das auf das Terminalsegment der Grannenhaare beschränkt ist, findet sich bei folgenden Gattungen:Sorex, Neomys, Blarina undCryptotis, alles Vertreter der Subfamilie Soricinae. Sämtliche untersuchten Vertreter der Subfamilie Crocidurinae, d.h.Crocidura, Praesorex, Suncus undSylvisorex weisen ein einfaches Haarprofil auf.Das H-Profil wird als Synapomorphie der Soricinae angesehen und charakterisiert diese als monophyletische Gruppe. Die haarmorphologischen Kriterien ergänzen somit die osteologischen Kriterien von Repenning (1967) und sprechen für die Beibehaltung der von vielen Autoren abgelehnten Subfamilien.

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Special hair structures in Soricidae (Mammalia, Insectivora) and their taxonomic interpretation

Summary The following study should clear up the structures of the H-shaped profile found in the hairs of some shrews and show if it has a taxonomic signification. Therefore we studied the concerned hair structures by scanning electron microscopy in 8 genera.The special hair-shape, which is confined to the terminal segment of guard hairs, is found in the species of the following genera:Sorex, Neomys, Blarina andCryptotis, all members of the subfamily Soricinae. All the examined members of the subfamily Crocidurinae, i.e.Crocidura, Praesorex, Suncus andSylvisorex show a simple hair shape.The H-shaped hair characterizes the Soricinae as a monophyletic unity. Yet, the morphological criteria of hair complete the osteological criteria of Repenning (1967) an plead for the validitiy of the often refuted subfamilies.

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Mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (Nr. 3.515.71, 3.821.72, 3.413-0.74)

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Unser Dank gilt Herrn Prof. N. Schönenberger, Herrn Prof.R. Krstic und Frau C. Regamey, die uns bei der histologischen Präparation behilflich waren, insbesondere auch Herrn Dr. T. Jalanti, der uns in die REM-Technik einführte. Kostbares Material wurde uns von Frau A. Geraets (Bonn), Herrn Prof. U. Rahm (Basel) und Herrn Dr. V. Aellen (Genf) zur Verfügung gestellt; auch ihnen sei hierfür herzlich gedankt.     

Die Weichkörperkonstruktion vonCalceola sandalina (Rugosa, Anthozoa) — Konstruktionszusammenhänge, Ontogenese, Evolution und Funktionsweisen

The slipper-like corallum ofCalceola sandalina comprises the calyx and the lid. It was generated by an anthozoan-like coral. Anthozoan polyps have a barrel-like shape that is produced and maintained by the activity of internal tethering elements and muscular structures in the body wall. All these structures counteract the hydrodynamics of the gastrovascular cavity. In this reconstruction of the soft parts ofCalceola the functional aspects pointed out byRichter (1929) will be reviewed and revised and partially corrected. Calceola was reconstructed on the basis of the model of rugose polyps. Consequently it consisted of single mesenteries which were added in four sectors in a serial manner. The lid was formed on the counter side and is explained as a bulge of the basal parts of the soft body. The lid was connected coherently by the mesenteries to the whole construction. It could be closed by contraction of the mesenteries and opened by regeneration of the hydraulic volume in the gastric cavity. As a mechanical consequence of moving the lid a straight hinge was developed between the calyx and the lid. The soft body ofCalceola developed by quite simple structural modifications of a rugose coral. The most important modification was the bulging of the basal parts of the soft body on the counter side which formed the lid. This bulge enlarged the surface for adhesion to the substrate and might have been an advantage in survival as well. The soft body generated its own substrate giving it the specific slipper shape. This shape preventedCalceola from sinking into soft or muddy substrate by the principle of a snowshoe which also enabledCalceola to conquer new territories. The lid meant protection where enemies and pollution were concerned. The slipper shape and the lid ofCalceola indicated a complex evolutionary pathway, but they evolved by simple modifications of an ancestor with a round diameter. The slipper shape is just a mechanical consequence of the possession of a flappable lid.     

Vorkommen und Verteilung adrenerger Nervenfasern im Darm der Schleie (Tinca vulgaris cuv.)

Zusammenfassung Mit Hilfe der von Falck entwickelten histochemischen Methode zum Nachweis von Catecholaminen wird gezeigt, daß im Darm der Schleie (Tinca vulg.) die sympathischen Fasern vorwiegend in die glatte Muskulatur ziehen. Wie sich auf Grund weiterer histochemischer und pharmakologischer Versuche ergibt, ist die fluoreszierende Substanz, die innerhalb und außerhalb des Darmes in den Nervenfasern des Splanchicus und in Nervenzellen eines auf dem Oesophagus gelegenen Ganglion vorkommt, vermutlich Dopamin. In manchen Nervenfasern kommt außerdem eine fluoreszierende Substanz vor, deren histochemisches Verhalten darauf hindeutet, daß es sich um 5-Hydroxytryptamin handelt.

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Summary By means of Falck's method for the histochemical detection of catecholamines it is shown that in the gut of the tench (Tinca vulg.) the sympathetic nerve fibres are mainly distributed within the layer of smooth musculature. As shown by further histochemical and pharmacological tests, the fluorescent substance in the fibres of the splanchnic nerve inside and outside of the gut as well as in nerve cells of a ganglion situated on the oesophagus is most likely dopamine. In addition there is evidence for the presence of 5-hydroxytryptamine in some of the nerve fibres.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch eine Sachbeihilfe der Joachim-Jungius-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Hamburg.     

Disc-electrophoresis of proteins and enzymes from styles,pollen and pollen tubes of self-incompatible cultivars ofLilium longiflorum

Summary Lilium longiflorum possesses several advantages for investigating the nature of self-incompatibility. The large hollow styles permit analyses of proteins and enzymes from pollen tubes removed from the styles after selfing or crossing along with their corresponding styles, as well as from pollen grains and from styles of unpollinated flowers. Biochemical methods have been developed for protein extractions and subsequent analyses by disc electrophoresis. These techniques have been used to demonstrate changing protein and esterase patterns in pollen and styles from four cultivars. No apparent association between the self-incompatibility reaction and proteins which migrate at pH 8.3 in 71/2% acryamide gel was noted. These analyses included soluble proteins, esterases, peroxidases and several dehydrogenases.

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Zusammenfassung Blüten vonLilium longiflorum bieten mehrere Vorteile bei Untersuchungen über die Natur der Selbstinkompatibilität: Die großen, hohlen Griffel lassen Protein- und Enzymanalysen sowhl von aus den Griffeln isolierten Pollen-Schläuchen nach Selbstung oder Fremdung zu, als auch von Pollen-Körnern und von bestäubten und unbestäubten Griffeln. Zur Extraktion von Proteinen und ihrer anschließenden Analyse mittels Disk-Elektrophorese wurden von uns biochemische Methoden entwickelt, die zur Demonstration von Veränderungen der Protein- und Esterase-Muster in Pollen und Griffeln von vier Klonen (cultivars) angewendet wurden. Dabei konnte kein offensichtlicher Zusammenhang zwischen der Selbstinkompatibilitätsreaktion und den bei pH 8.3 in 71/2% Acrylamid-Gel wandernden Proteinen festgestellt werden. Die Analysen erstreckten sich auf lösliche Proteine, Esterasen, Peroxydasen und eigige Dehydrogenasen.

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Paper No. 1212 from the Laboratory of Genetics, University of Wisconsin. Supported in part by a grant from National Science Foundation.

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SD was a predoctoral trainee from National Institute of Health GM-398.     

Beobachtungen über die Feinstruktur der Haut und des äußeren Atrialepithels vonBranchiostoma lanceolatum Pall.

Zusammenfassung Der Aufbau der Haut und des ventralen Atrialepithels des Lanzettfischchens (Branchiostoma lanceolatum) wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Die Zellen der einschichtigen Epidermis, die nicht durch Desmosomen untereinander verbunden sind, tragen an ihrer Oberfläche zahlreiche, durch eine Innenstruktur verstärkte Mikrovilli, über denen eine feine massendichte Schicht von Mucopolysacchariden liegt. Eine Kutikula ist nicht ausgebildet. In die Oberfläche der Epidermiszellen sind besondere urnenförmige, mit Muzinen gefüllte Gebilde eingesenkt. Die gesamte Zellperipherie ist mit Tonofilamentbündeln gefüllt, die an der Zellbasis ein besonderes Maschenwerk aufbauen, das der basalen gestreiften ZoneJosephs (1900) entspricht. In dem gut entwickeltem Golgiapparat werden die Mucopolysaccharide, die wahrscheinlich besonders reich an Karbohydraten sind, vermutlich nicht nur konzentriert und verpackt, sondern auch synthetisiert, da ein granuläres Retikulum fehlt. Die Pigmentzellen der Epidermis besitzen ein Zilium.Die mächtige, regelmäßig aufgebaute Kollagenfaserschicht der Dermis wird von Fibroblasten gebildet, in deren Zytoplasma feine Fibrillen angetroffen werden, vermutlich Vorstufen der Kollagenfasern.Unter den ventralen Plattenepithelzellen des Atriums und unter der Epidermis wurden Gruppen von Nervenendigungen gefunden, die synaptische Bläschen enthalten. Es handelt sich wahrscheinlich um Mechanorezeptoren.

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Observations on the fine structure of the skin and the external atrial epithelium of the lancelet (Branchiostoma lanceolatumPall.)

Summary The organisation of the skin and the ventral atrial epithelium of the lancelet was investigated with the electron microscope. The cuboid or columnar epithelial cells of the epidermis are not connected by desmosomes, which, however, are possibly substituted by especially constructed lateral interdigitations. The apical cellular surface is studded with microvilli, the fine structure of which suggests that they have considerable structural stability. The microvilli are covered by an electrondense layer of mucopolysaccharides. There is no cuticle on top of the epidermal cells, as described by many older light microscopists. Lowered into the surface are several urn-like depressions filled with mucins. The whole cellular periphery is densely packed with bundles of tonofilaments, forming a peculiar filamentous system at the base of the cells, which corresponds to the basal striated zone ofJoseph (1900). As a granular reticulum is lacking, it is suggested that in the well developed golgi apparatus the secretory product (mucins, presumably rich in carbohydrates) is not only concentrated for package, but also synthetized. The pigment cells of the epidermis carry a cilium.The huge stratum of collagen fibres consists of regularly ordered layers. It is produced by fibroblasts in whose cytoplasm precursors of the collagen fibres can be found.Under the ventral squamous epithelium of the atrium and the epidermal cells groups of nerve terminals, containing synaptic vesicles, are interspersed, which presumably represent mechanoreceptors.

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Herrn Prof. Dr.A. Remane zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Catecholaminhaltige Nervenfasern im Hoden des Menschen

Zusammenfassung Mit Hilfe der von Falck und Hillarp entwickelten Methode zur fluoreszenzmikroskopischen Lokalisation von Catechol- und Tryptaminen konnten im Hoden und Nebenhoden des Menschen grünfluoreszierende Nervenfasern nachgewiesen werden. Sie bilden Geflechte um kleine Blutgefäße; einzelne Fasern ziehen durch das Interstitium und nehmen Kontakt mit Leydig-Zellen und der Lamina propria der Tubuli contorti des Hodens auf. An den Berührungsstellen kommen intensiv fluoreszierende Varicositäten vor.

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Summary The testis and epididymis of man was investigated by means of Falcks and Hillarps method for the fluorescence-microscopical detection of catechol- and tryptamines. It is shown that in the testis and epididymis there are nerve fibres containing catecholamines. These are located in small varicosities along the nerve fibres and particularly near their terminals. The nerve fibres form plexus around small blood-vessels. Some nerve fibres run through the interstitial tissue to approach Leydig-cells and others to approach the lamina propria of the tubuli contori of the testis.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch eine Sachbeihilfe der Joachim-Jungius-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Hamburg, an Prof. Fleischhauer.     

Release of sperm clusters in spheres by the black coral <Emphasis Type="Italic">Cupressopathes pumila</Emphasis> (Anthozoa,Antipatharia)

Fecund polyps from a bottlebrush-shaped colony of black coral Cupressopathes pumila (Brook 1889) from Ambon Island (Maluku Archipelago, Indonesia) were studied at the structural and ultrastructural levels. Five fragments, each 5 cm long and containing about 60 polyps, were cut from a single parental colony. The fragments underwent different treatments: two were fixed in 70% alcohol for species identification; the remaining three were reared in aerated aquaria and then processed for anatomic studies by light and transmission electron microscopy. Some polyps from one of these reared fragments displayed spheres of various sizes protruding from the mouth. Four hours after sampling, spheres settled on the bottom of the aquarium. Comparative analysis of the fecund polyps showed: (i) the differentiation of spermatocysts inside the transverse primary mesenteries that separate the lateral tentacles from one another; (ii) spermatocysts entering the gastric cavity after breakage of the mesentery wall and (iii) location of spermatocysts close to the basal part of the pharynx. Analysis of the largest spheres, both close to the external surface of the mouth and settled on the bottom of the small aerated aquaria, showed that they were irregularly bordered with residual mesentery tissue and contained clusters of spermatocysts. Gametes presented various phases of differentiation up to the final sperm, as it occurs in the spermatocysts developing inside the mesenteries of the fecund polyps. In consideration of the particular distribution of the colonies of C. pumila, which grow very far apart, the release of buoyant spheres is a particular modality of spawning which can be viewed as a strategy for successful fertilisation over long distances.     

5-Hydroxytryptamin im Zentralnervensystem vom Goldfisch (Carassius auratus)

Zusammenfassung Mit Hilfe der fluoreszenzmikroskopischen Methode zur Lokalisation von Catechol- und Tryptaminen wurden im Tegmentum von Carassius auratus zwei bisher unbekannte Kerngebiete gefunden, in denen gelbfluoreszierende Nervenfasern endigen. Die Kerngebiete werden Nucleus cuneiformis und Nucleus vermiformis tegmenti genannt. Die Anordnung und Struktur der Nervenzellen des Nucleus vermiformis, die in engem Kontakt mit den fluoreszierenden Nervenfasern stehen, wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Die Ursprungszellen der gelbfluoreszierenden Fasern liegen im medialen Längsbündel und dessen Umgebung im Bereich des Nucleus reticularis superior. Diese Beobachtungen sowie pharmakologische und mikrospektrographische Befunde legen die Vermutung nahe, daß die fluoreszierende Substanz 5-Hydroxytryptamin ist. Es wird angenommen, daß die Neurone tryptaminerg sind und Kerngebiete im Bereich des sekundären Geschmackszentrum beeinflussen.

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Summary In the tegmentum of Carassius auratus two hitherto unknown nuclei have been found by means of the method for fluorescence microscopical detection of catechol- and trypt-amines. Numerous nerve-fibres with a yellow fluorescence end in these nuclei which are termed Nucleus cuneiformis and vermiformis tegmenti. The arrangement and structure of the nerve cells of the Nucleus vermiformis which are in close contact with the fluorescent nerve fibres are examined by electron-microscopy. The fluorescent fibres originate from nerve cells which are situated in the Fasciculus longitudinalis medialis and its periphery (Nucleus reticularis superior). The perikarya of these cells also exhibit a yellow fluorescence. From the results of these observations and from pharmacological and microspectrographical investigations it is concluded that the fluorescent substance is 5-hydroxytryptamine. It is supposed that these neurones are tryptaminergic and influence nuclei belonging to the secondary gustatory centre.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Joachim-Jungius-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Hamburg.     

Differenzierung und Zellwandbildung in isoliertem Cytoplasma ausAcetabularia

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit beschreibt die Isolierung kernhaltigen und kernfreien Cytoplasmas aus den Hutkammern vonAcetabularia und dessen morphogenetisches Verhalten unterin vitro-Bedingungen.Kernhaltiges Cytoplasma (Protoplasten) bildet stets Cysten und cystenspezifische Zellwand.Die Fähigkeit kernlosen Cytoplasmas (Cytoplasten) zur Differenzierung und zur Synthese von Cystenwand hängt von der Einwirkungszeit des Kernes vor der Isolierung ab. Daher zeigen Cytoplasten aus Hutkammern, die keine Kerne enthielten, weder Differenzierung noch Bildung von Cystenwand. Differenzierung und Bildung von Cystenwand findet in gewissem Ausmaß dann statt, wenn Cytoplasten aus Hutkammern isoliert werden, in denen das Cytoplasma unter Kerneinfluß einen höheren Grad der Differenzierung erreicht hatte.

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Differentiation and cell wall formation in isolated cytoplasm ofAcetabularia

Summary The present paper reports on the isolation of nucleate and anucleate cytoplasm of cap rays ofAcetabularia and with its morphogenetic behaviour underin vitro conditions.The nucleate cytoplasm (protoplasts) always differentiates cysts and cyst specific cell wall.The ability of anucleate cytoplasm (cytoplasts) to differentiate and to synthesize cyst wall depends on the time of nuclear actions prior to its isolation. Therefore, cytoplasts of cap rays which did not contain nuclei, show neither differentiation nor cyst wall formation. A certain degree of differentiation and of cyst wall formation takes place if cytoplasts are isolated from cap rays in which the cytoplasm had obtained a higher degree of differentiation eunder nuclear actions.

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Fräulein R.Sandfuchs danke ich für die Aufzucht der Versuchspflanzen, Herrnstud. rer. nat. K.Ertl für seine Hilfe bei der Durchführung der Experimente.     

Feinstruktur eines maxillaren Muskelrezeptors bei Oncopeltus fasciatus (Insecta,Heteroptera)

Zusammenfassung Im Kopf von Oncopeltus fasciatus wird erstmals für Insekten ein maxillarer nicht-ciliärer Muskelrezeptor in seiner Feinstruktur beschrieben. Er ist zwischen dem Hypopharynx-Flügel und dem Maxillen-Hebel aufgespannt und wird dementsprechend bei der Protraktion der Maxille gedehnt. Der reizübermittelnde Teil ist zusammengesetzt aus zwei caudal gelegenen, sehr dünnen Muskelfasern und einem Bindegewebs-Strang im vorderen Drittel. Die beiden Fasern des Rezeptor-Muskels bilden in ihrem vorderen Bereich eine Röhre. Die motorische Innervierung der Fasern geschieht vom Lumen der Röhre her. Fünf Sinneszellen senden ihre Dendriten zum Bindegewebs-Strang, wo sie zwischen den Fibrillen enden. Der beschriebene Maxillen-Rezeptor ist möglicherweise serial-homolog dem dorsalen Mandibel-Rezeptor anderer Insekten.

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Fine structure of a maxillary muscle receptor in Oncopeltus fasciatus (Insecta, Heteroptera)

Summary The fine structure of a non-ciliary muscle receptor in the maxilla of Oncopeltus fasciatus is described. The receptor extends anteriorly from its origin at the hypopharyngeal wing to its insertion at the maxillary lever. Accordingly it is stretched during protraction of the maxilla. The stimulus-transmitting part consists of two very thin, caudally situated muscle fibres and a connective tissue strand situated in the cranial third. The receptor muscle fibres form a tube in their cranial part. They are innervated by a motor axon lying in the lumen of the tube. Five sensory cells send their dendrites to the connective tissue strand, where they end among the filaments. The maxillary receptor described here is possibly an organ serially homologous to the dorsal mandibular muscle receptor of other insects.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Nachweis von Guanosindiphosphat-Mannose-und Uridindiphosphat-Glucose Pyrophosphorylase in Acetabularia

Zusammenfassung Das Vorkommen von Guanosindiphosphat-mannose- und Uridindiphosphat-glucose-Pyrophosphorylase in der Grünalge Acetabularia mediterranea wurde nachgewiesen. Es wird diskutiert, welche Rolle die durch diese Enzyme synthetisierten Nucleotid-Zucker bei der Synthese der Zellwand der Alge spielen könnten.

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Demonstration of guanosinediphosphate-mannose-and uridinediphosphate-glucose pyrophosphorylase in Acetabularia

Summary The occurrence of guanosinediphosphate-mannose- and uridinediphosphate-glucose pyrophosphorylase is demonstrated in the green alga Acetabularia mediterranea. The possible role of the nucleotide sugars, which were synthesised by these enzymes, in the formation of the cell wall of the alge is discussed.

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Mit 5 Textabbildungen     

On the taxonomy and presumable evolutionary pathways of planktonic larvae of Ceriantharia (Anthozoa,Cnidaria)

After investigation of the type specimens of 11 genera of ceriantharian larvae, it was concluded that the overwhelming majority of planktonic forms should be referred to the family Arachnactidae. Despite the fact that the presence of acontioids is traditionally considered as the only characteristic feature of this family, in most of the species acontioids develop at rather late ontogenetic stages. The importance of another feature, the presence or absence of p-rhabdoids, was considered. Members of suborder Penicillaria (Arachnactidae) typically have p-rhabdoids in the endoderm of alternate mesenteries and in acontioids. Members of suborder Spirularia (Cerianthidae and Botrucnidiferidae) have no p-rhabdoids and all cnidae in their mesenteries are restricted to the region of the mesenteric filament. In Arachnactidae the number of known larval forms significantly exceeds the number of benthic ones. The planktonic forms with developing and mature gonads were described in this family. The paedogenetic origin of Arachnactidae is discussed. It seems likely that, due to the uniformity and deficiency of definite morphological characteristics of the benthic members of the family Arachnactidae, only cnidom and type of the planktonic larva can be used for reliable taxonomical identification of the polyps.     

Mikrokalorimetrische Untersuchungen zum Stoffwechsel von Hefen

Zusammenfassung Mit einem Mikrokalorimeter E. Calvet wurde das Wachstum der HefeSaccharomyces in verschiedenen flüssigen Medien untersucht. Man findet einenf linearen Zusammenhang zwischen der Konzentration der Energie- und Kohlenstoffquelle (Glucose) und der gesamten Enthalpieänderung, der Zahl der während des Experimentes gewachsenen Zellen und dem Quadrat des maximalen Wärmeflusses. Aus den gewonnenen Kurven lassen sich Informationen über die Stoffwechsellage gewinnen. Beim Übergang von Gärung zu Atmung in gerührten Kulturen tritt ein stark endothermer Prozeß auf, der mit dem Entweichen des gebildeten Kohlendioxids in Verbindung gebracht wird.

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Microcalorimetric investigations of the metabolism of yeastsI. Growth in liquid media

Summary Growth and metabolism of the yeastSaccharomyces in various media was followed by a Miorocalorimeter E. Calvet. A linear relationship between the concentration of the energy source and the total change in enthalpy, the number of cells grown during the experiment and the square of the maximum heat flow was found. Further information concerning the metabolism is drawn from the shape of the thermograms (heat flow vs. time). In media with high glucose concentration there is an endothermous process due to the carbon dioxide formed during the growth of the cells. Thermograms of stirred cultures give strong evidence for the existence of respiration deficient (petit-) strains of yeast.

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Ein Teil der Ergebnisse stammt aus der Dissertation von I. L. an der Math.-Naturwiss. Fakultät der Freien Universität (1969).

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Das Mikrokalorimeter E. Calvet wurde yon der Deutsehen Forschungsgemeinschaft (Bad Godesberg) zur Verfi~gung gestellt, der wir zu grogem Dank verpfliehtet sind.

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Herr Dipl.-Phys. B. Schaarschmidt hat uns dureh zahlreiehe Diskussionen, Herr Mechaniker G. Bjeske beira teehnisehen Aufbau sehr geholfen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Zytoarchitektur des Gehirns vonBranchiostoma lanceolatum

Zusammenfassung Das Gehirn vonBranchiostoma lanceolatum wurde licht- und elektronen-mikroskopisch untersucht. Der rostral gelegene Ventrikel wird von unterschiedlich gebauten, prismatischen Epithelzellen umgeben, unter denen neben den Pigmentzellen und den sekret-bildenden Infundibulumzellen vor allem dorsal und ventral gelegene Elemente mit ungewöhnlich langen, zilienähnlichen apikalen Fortsätzen auffallen, die vermutlich Rezeptorzellen entsprechen. Nach caudal schließt sich dem Ventrikel der schmale Zentralkanal an, der von Tanyzytengliazellen ausgekleidet wird. Ihre basalen filamenthaltigen Fortsätze ziehen bis zur Oberfläche des ZNS und bilden hier Füßchen aus. Zwischen diesen Ependymzellen erreichen apikale Fortsätze von tiefergelegenen Zellen das Lumen des Zentralkanals. Die Zahl der um den Zentralkanal gelegenen Neurone nimmt im Gehirn von rostal nach caudal ab. Die Perikaryen dieser Neurone sind vor allem durch ihren hohen Gehalt an Glykogen und verhältnismäßig zahlreichen granulären Einschlüssen gekennzeichnet. Eine ventral gelegene Gruppe von großen, ergastoplasmareichen Nervenzellen enthält relativ große Granula, die vermultlich neurosekretorischen Elementargranula entsprechen. Dorsal kommen neben den großen Josephschen Zellen ependymale Zellen vor, deren Zellapex mit zahlreichen Lamellen versehen ist. Auch sie stellen vermutlich Lichtrezeptoren dar. Das peripher lateral und ventral gelegene Neuropil setzt sich aus Fasern zusammen, die nicht von den Gliazellen umgeben sind und die in ihrer Mehrzahl Granula enthalten. Es werden 6 (?) Granulatypen unterschieden. Außerdem lassen sich vor allem in der Peripherie Fasern mit Mikrotubuli und Filamenten erkennen. Die Riesenfasern enthalten außer einzelnen Organellen unstrukturiert erscheinendes Zytoplasma. Synapsenähnliche Kontakte sind relativ selten und einfach gebaut.

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Electron microscopical investigation on the cytoarchitecture of the brain ofbroanchiostoma lanceolatum

Summary The brain ofBranchiostoma lanceolatum has been investigated with the light-and electron microscope. The cranially located ventricle is surrounded by various types of prismatic epithelial cells among which—beside the anterior pigment-cells and the mucus producing infundibular cells—elements bearing unusually long apical cilium-like processes are particularly striking. They can be found in the dorsal and ventral wall of the ventricle and presumably represent receptor cells. The ventricle is caudally replaced by the narrow central canal which is lined by tanycyte-like glia cells, whose filamentous basal processes reach the surface of the CNS where they terminate in broad foot-like structures. Between these ependymal cells apical processes of light, granule-containing cells reach the lumen of the central canal. The number of neurons which are all concentrated around the central canal, decreases in caudal direction. Their perikarya are characterized by granular inclusions and large amounts of glycogen particles. A ventrally situated group of big ER-rich neurons contains granules which presumably correspond to neurosecretory elementary granules. Dorsally beside the large Joseph-cells lamellated cells occur, which possibly also represent lightreceptor cells. The neuropile which predominantly occurs in the lateral and ventral and ventral periphery of the CNS consists of densely packed fibres which are not surrounded by glia cells and the majority of which contains granular or vesicular inclusions. 6 (?) types of granules and vesicles are to be distinguished. In addition, fibres containing microtubules and filaments occur. They are mainly to be found in a marginal position. The giant fibres contain beside scarce organelles structureless light cytoplasm. Synaptoid contacts are comparatively rare and of simple structure.

Die Untersuchung, zu der mich Herr Dozent Dr. Welsch anregte, wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.     

Structure of a solitary and a colonial species ofStephanoscyphus (scyphozoa,Coronatae) with observations on periderm repair

Summary 1. A solitary and a branched (colonial) species ofStephanoscyphus belonging to the scyphozoan order Coronatae were studied by means of histochemistry, light microscopy and by transmission and scanning electron microscopy.2. Coronate polyps are unlike all other cnidarian polyps in having a ring sinus in the oral end with four per-radial openings to the coelenteron.3. The lining of the lateral wall of the ring sinus is remarkable in that the cells are so large, most of the cytoplasm is taken up by a large vacuole, the nucleus is apical and between some of the cells are unbranched elastic fibers aligned at right angles to the epithelial surface.4. The organization of the muscular system is also peculiar because much of it is related to the ring sinus. Musculo-epithelia from the oral disk and medial sinus wall meet and continue aborally as four flattened tubular retractors containing cnidoblasts.5. In the colonial species some muscle fibers contain structures resembling ciliary rootlets.6. The intermediate layer is of the mesolamella type.7. The tentacles have longitudinal ectodermal epithelio-muscular cells and a solid core composed of a single line of vacuolated endodermal cells which contain peripheral fibrous rings.8. The medial sinus wall and the epithelia of the calyx can be less than 0.1µm.9. The ectoderm and endoderm of the calyx-stalk are each composed of one cell type. This is the simplest organization for the body wall of any cnidarian polyp.10. There are four small septa in the oral region.11. Four special cellular bands, called filaments, are found in the coelenteron starting in the oral disk then travelling along the edge of the septa finally going aborally along the stalk. In the oral region the filament is round in cross-section then flattens out aborally.12. The neurites are typically cnidarian (neurotubules, granular vesicles but noSchwann cells) and were noted in the filaments and retractor muscle tubes but the tentacles lacked neurites.13. Teeth are formed only after 4µm of the periderm are laid down. Next the soft-body invaginates at the tooth site and then the ectoderm secretes the tooth periderm.14. The tubal periderm thickens at 0.6µm per day and stops when it reaches about 20µm.15. An experimental hole in the periderm is not filled in but the bottom is covered over by new periderm which would have been secreted anyway in an intact polyp. The ectoderm over the hole thickens but histochemistry failed to show anything definite.16. The periderm can be divided into two layers: the 4µm outer sulptured layer is formed by a special thick band of ectoderm at the oral end of the calyx; the thicker part of the periderm is smooth and is formed by the ectoderm of the calyx and stalk.17. The cytological peculiarities, comparative anatomy and functional morphology are discussed.

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Struktur einer solitären und einer koloniebildenden Art vonStephanoscyphus (Scyphozoa, Coronatae) mit Beobachtungen über den Peridermersatz

Kurzfassung Dieser Beitrag stellt die erste eingehende Studie über die Mikroanatomie je einer typischen solitären und koloniebildenden Art des GenusStephanoscyphus dar, das der Scyphozoenordnung Coronatae angehört. (Die atypische Form ist die in Japan endemische SpeciesS. racemosus.) Die morphologische Gliederung des Körpers in Kopfteil (Capitulum), Calix und Stielabschnitt wird beschrieben. Die Coronatenpolypen zeichnen sich durch den Besitz eines Ringkanals im Kopfabschnitt aus, der mit dem Coelenteron durch 4 perradiale Öffnungen in Verbindung steht. Ein Teil der Wandung des Ringkanals besitzt bemerkenswerte intercelluläre, intraepitheliale und unverzweigte elastische Fibern, die senkrecht zur Oberfläche des Epithels orientiert sind. Die komplexe Natur des Muskelsystems steht in Zusammenhang mit dem Besitz des Ringkanals. Das Ektoderm über seiner medianen Wand hat Längsmuskeln, die sich mit den Radialmuskeln der Mundscheibe vereinigen. Beide Muskelkomplexe bilden zusammen die 4 interradialen, abgeflachten, röhrenförmigen Muskelstränge, die in aboraler Richtung verlaufen und als Retraktoren dienen; sie enthalten im Inneren Cnidoblasten. Die proximale Tentakelmuskulatur geht von der medianen Wand des Ringkanals aus, während für das distale Ende des Tentakels eine feine Längsmuskulatur charakteristisch ist. Das solide Innere der Tentakel besteht aus einer Reihe von großvakuoligen Entodermzellen, die periphere Fibrillenringe unbekannter Funktion tragen. Die Schicht zwischen Ekto- und Entoderm besteht aus einer dünnen, zellfreien Mesolamella (Basalmembran). Die Epithelien des Calix und einiger anderer Körperregionen können eine Dicke von nur 0,1µm haben. Ekto- und Entoderm der Calix- und Stielregion bestehen nur aus je einem Zelltyp; dadurch repräsentiert der Coronatenpolyp — mindestens für diese Körperregion und wahrscheinlich auch für andere Teile — den histologisch einfachsten Cnidariertyp. Das Coelenteron besitzt 4 schwach ausgebildete, kurze interradiale Septen, deren Filamente als spezielle Zellbänder auf der Innenseite der Mundscheibe, auf den Kanten der Septen und in aboraler Richtung auf der Wand des Coelenterons bis in den Stiel verlaufen. Das Periderm besteht aus der basalen Haftscheibe und der Röhre, die eine charakteristische Oberflächenstruktur aufweist. Die Wand der Röhre verdickt sich um etwa 0,6µm pro Tag und erreicht eine maximale Dicke von etwa 20µm. Ein experimentell gesetzter Defekt der Röhrenwand wird nicht in vollständiger Wanddicke ausgefüllt, vielmehr wird nur die Innenseite (der Boden) der Öffnung durch eine vom Ektoderm neugebildete, strukturlose Peridermschicht verschlossen. Die zahnartigen hohlen Vorsprünge der inneren Röhrenwand werden gebildet, wenn eine Wanddicke von 4µm erreicht ist. Die Zahnbildung geht in der Weise vor sich, daß sich der Weichkörper an begrenzten, im Querschnitt symmetrisch angeordneten Stellen von der Röhrenwand abhebt und daß die entstehenden Höhlungen der Körperwand nach außen Peridermsubstanz ausscheiden. Ein verdicktes Epidermisband auf der Außenseite des Kopfteils bildet in einer schwach ausgebildeten peripheren Rinne die äußere, mit der Skulptur versehene Schicht der Peridermwandung, die eine Dicke von etwa 4µm hat. Die sich kontinuierlich verdickende innere glatte Schicht der Röhrenwandung wird vom Ektoderm des Calix und des Stiels gebildet.