Farbstoffgehalt und Grösse der Augen bei verschiedenen Mutanten von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung Quantitative Untersuchungen über den Farbstoffgehalt der Drosophilaaugen haben schon wiederholt gezeigt, daß die Werte bei bestimmten Mutanten von der Erwartung abweichen. So fand man regelmäßig bei den rotäugigen Mutanten v bzw. cn weniger Pterin und bei der braunäugigen Mutante bw weniger Ommochrom als bei Wildfliegen.Wir haben diese Befunde zunächst mit Hilfe einer vereinfachten Extraktions- und Meßtechnik nachgeprüft und bestätigt. Die genauere Analyse ergab dann aber, daß das Farbstoffdefizit der Mutanten v, cn und bw lediglich darauf beruht, daß diese Tiere kleinere Augen haben als die Wildfliegen. Die Augenverkleinerung ist jedoch nicht, wie gelegentlich vermutet wurde, die Folge einer polyphänen Wirkung der Gene v, cn und bw, sondern nur eine besondere Eigenschaft bestimmter Fliegenstämme, die heute in fast allen Laboratorien gehalten werden.Die Erscheinung selbst beruht auf der Wirkung augenverkleinernder Modifikationsgene, die bei diesen Stämmen zufällig mit den Farbgenen gekoppelt sind, durch geeignete Kreuzungen aber eliminiert werden können. Unsere so erhaltenen neuen v-, cn- und bw-Stämme besitzen nicht nur ebenso große Augen wie die Wildfliegen, sondern enthalten auch die theoretisch erwarteten Mengen an Augenfarbstoffen. Der Zusammenhang zwischen der Größe der Augen und ihrem Farbstoffgehalt hat u. a. zur Folge, daß die Männchen, die ja stets kleinere Augen haben als die Weibchen, bei allen Mutanten weniger Augenpigment besitzen als jene.Der Farbstoffgehalt der Augen hängt außerdem von der Zucht-temperatur ab. Fliegen, die sich bei 18° C entwickeln, besitzen weniger Pterin aber mehr Ommochrom als solche, die bei 26° C aufgezogen werden. Auch die Melaninsynthese im Integument der Tiere wird durch Temperaturerniedrigung begünstigt; aus 18°-Zuchten stammende Fliegen sind deutlich dunkler als die entsprechenden 26°-Tiere.     

Beiträge zur Kenntnis der primären Wurzelrinde

Zusammenfassung Untersucht wurden das primäre Rindenparenchym und die scheidenbildenden Gewebe solcher Dikotylenwurzeln, die sich verdicken und in den sekundären Bau übergehen.—Das Fehlen einer Wurzelhypodermis wird untersucht. Wenn das auch vielfach bei Xerophyten der Fall ist, so fehlen doch Beziehungen zu anatomischen, systematischen und ökologischen Verhältnissen. Gleiches gilt von den Parenchymhypodermen. Über sie, die Interkutis und die Metadermbildung werden Ergänzungen zu dem bereits Bekannten gegeben.—Das Parenchym der primären Rinde kann durch Vergrößerung oder Teilungen seine Zellen ein erhebliches Wachstum erfahren und dadurch mit einer Verdickung der Wurzel Schritt halten. Es besteht im einfachsten Falle aus einer Zellenschicht, kann aber auch den größten Teil des Wurzeldurchmessers ausfüllen.—Es wird ein Periderm untersucht, das sich unter der Interkutis bildet; seiner Verbreitung wird nachgegangen.—Für denCasparyschen Streifen werden eine neue Reaktion und eine neue Färbung angegeben. In ihm werden Brüche und deren Ausheilung sowie sein Verschwinden aus der Zelle aufgefunden.—Bei Kompositen kommt eine dauernde und wachstumsfähige Primärendodermis vor.—Es werden unvollständig verkorkende Endodermen untersucht; auch diese Endodermen sind zum Teil dauernd wachstumsfähig. Ihre verkorkten Zellen sind regellos verteilt. Ihre Suberinlamellen zeigen infolge von Dehnungen mitunter eine Verdünnung, die bis zu ihrem Zerreißen oder ihrem Verschwinden gehen kann.—Die vollständig verkorkten Endodermen werden bis zu ihrem Absterben verfolgt sowie die Bildung der verschiedenen Abschlußschichten der Wurzel nach dem Eintritte des sekundären Baues. Bei Dikotylen bildet die Endodermis niemals die dauernde Abschlußschicht.—Es wird eine Anordnung der verschiedenen Endodermtypen und eine Gruppierung der verschiedenen Wurzeltypen gegeben.—Die Luftwurzeln vonImpatiens undZea und die Wurzelknöllchen vonRanunculus Ficaria werden als metakutisierte Wurzeln erkannt.—Die anatomischen Ergebnisse führen auf die Frage, welche Leistung dem primären Rindenparenchym zuzusprechen wäre. Es wird versucht, die Annahme zu unterbauen, das Rindenparenchym wirke als Schwellkörper, der der wachsenden Wurzel Raum schafft.(Holthorst bei Bremen.) Mit 24 Textabbildungen.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

Über Chemo- und Pressoreceptorenfelder am Coronarkreislauf

Zusammenfassung Durch Tusche-Injektionen in die Coronararterien konnte gezeigt werden, daß das Glomus pulmonale dem Coronarkreislauf angeschlossen ist. Zusammen mit den supracardialen Paraganglien (Penitschka) ist das Glomus pulmonale als ein Chemoreceptorenfeld für die Herzkranzgefäße zu betrachten. Licht-und elektronenmikroskopische Untersuchungen der Glomuszellen (Glomus pulmonale) und ihrer synaptischen Verknüpfung mit dem Nervensystem ergaben eine morphologische Übereinstimmung mit dem Glomus caroticum. Auf Grund von Durchschneidungsversuchen (Exstirpation des Ganglion nodosum) ließ sich die Innervation des Glomus pulmonale durch den N. Vagus nachweisen.Jene das Glomus pulmonale versorgende Arterie des Coronarkreislaufes besitzt an ihrer elastischen Wegstrecke zahlreiche pressoreceptorische Nervenendigungen. Demnach ist auch der Coronarkreislauf wie der Große Kreislauf mit Chemo- und Pressoreceptorenfeldern ausgestattet.Auch durch physiologische Untersuchungen konnte die funktionelle Bedeutung der Chemoreceptoren im Glomus pulmonale und in den supracardialen Paraganglien für den Coronarkreislauf nachgewiesen werden. Ihre Stimulierung durch örtliche Natriumsulfitapplikationen bzw. durch eine intravenöse Persantininjektion bewirkt eine coronare Mehrdurchblutung. Die Folge der coronaren Mehrdurchblutung ist eine Erhöhung der Sauerstoffspannung im venösen Blut des Sinus coronarius.Der bisher unbekannte Mechanismus der hypoxämischen Coronarerweiterung und die maximalen Coronardurchblutungen bei Anämien wurden als Folge einer Reizung der coronaren Chemoreceptoren unter Hinweis auf die bekannte große Sauerstoffmangelempfindlichkeit der Chemoreceptoren diskutiert: Es besteht eine auffallende Parallelität zwischen dem Grad der Sauerstoffsättigungsminderung, der einerseits eine coronare Mehrdurchblutung verursacht und andererseits eine erhebliche Zunahme der Chemoreceptorenimpulse bewirkt.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Auszugsweise vorgetragen 1. auf der 59. Versammlung der Deutschen Anatomischen Gesellschaft, München, April 1963, 2. auf der Naturw.-med. Gesellschaft, Münster/W., Juli 1963 und 3. in Diskussionsbeiträgen auf der 47. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Pathologie, Basel, Juni 1963.     

Lamelläre Struktur des Chromatoplasmas von Cyanophyceen in mikroskopischen Dimensionen und Baueigentümlichkeiten des Protoplasten von Chroococcus turgidus

Zusammenfassung An mehreren Cyanophyceen tritt im Chromatoplasma unter bestimmten physiologischen Umständen ein Lamellenbau von mikroskopischen Ausmaßen in Erscheinung, der offenbar eine vergrößerte Ausbildung der elektronenoptisch nachgewiesenen Struktur ist. Es handelt sich um Pakete parallel liegender, ± verbogener Lamellen in gleicher Zahl und Anordnung wie in elektronenoptischen Bildern. Die Struktur ist gegenüber der von anderen Cyanophyceen elektronenoptisch nachgewiesenen nur etwa 3 fach vergrößert.Die entsprechenden physiologischen Zustände stellen sich als eine Depression bestimmter Art dar, die sich in Vergilbung und Sistierung der Zellteilungen ausdrückt. Die mikroskopisch sichtbare Lamellierung erfolgt intravital und ist reversibel. Es finden sich alle Übergänge zwischen normal blaugrünen Zellen mit körnig-homogenem Chromatoplasma und stark gelben mit deutlicher Lamellierung. Es besteht offenbar eine gleitende Reihe zwischen der submikroskopischen und der mikroskopischen Lamellierung.Die Beobachtungen zeigen, daß durch die Beschreibung des Protoplasten an einem bestimmten Zeitpunkt sein Feinbau nicht vollkommen erkannt werden kann, sondern daß dieser, wenigstens in quantitativer Hinsicht, stark vom Lebenszustand der Zelle abhängen kann.Bei Chroococcus turgidus bestehen Anzeichen, daß die Assimilations-pigmente auch in zentralen Bezirken lokalisiert sind. So reichen die Lamellenpakete des Chromatoplasmas in das Centroplasma hinein, und hier bilden sich auch Phycocyanvacuolen. Das Centroplasma wird durch das Chromatoplasma anscheinend zerklüftet, die feulgenpositive Substanz liegt zwischen den Ausbeulungen des Chromatoplasmas.     

Über die Aufnahme von radioaktivem Schwefel in die wachsende Vogelfeder nach Applikation von 35S-Methioninlösungen

Zusammenfassung Wellensittichen (Melopsittacus undulatus), Elstern (Pica pica) und Haustauben (Columba livia) werden 0,1c1 ml einer isotonischen ³⁵S-DL-Methioninlösung mit Aktivitäten von 0,05–1,2 mC beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert.Die Lokalisation des in den heranwachsenden, primären Konturfedern, aber auch nach natürlicher Mauserung oder künstlicher Entfernung derselben in den folgenden Federgenerationen abgelagerten radioaktiven Isotops erfolgt mit einem Methan-Durchflußzähler oder autoradiographisch.An den Deck- und Flugfedern kann ein proximales, stark strahlendes Areal mit einem bogenförmigen Verlauf seiner apikalen Begrenzung von einem oder mehreren distalen Strahlungsbändern schwacher Aktivität unterschieden werden.Die distalen Strahlungsbänder treten häufig in einer rhythmischen Folge auf, wobei ihr Winkel zu dem proximalen Schaftteil in etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit diesem entspricht. In der rhythmischen Folge dieser Zuwachsstreifen ist nicht selten noch ein weiterer Unterrhythmus erkennbar.Die Breitenunterschiede der distalen Strahlungsbänder bzw. die Amplituden ihrer Rhythmen sind nicht ausschließlich korreliert mit der jeweiligen definitiven Federlänge, sondern auch abhängig von der Wachstumsphase der Feder am Applikationstermin und in gewisser Weise kennzeichnend für den Federtyp.Für das Ausbreitungsvermögen des radioaktiven Isotops bzw. der dasselbe enthaltenden Verbindungen kann auch eine gewisse Individualität der Einzelfeder festgestellt werden.Auch in dem proximalen, stark strahlenden Areal ist bisweilen (Pica pica) eine rhythmische Ablagerungsfolge des radioaktiven Isotops zu beobachten. Der Winkel dieser radioaktiven Streifen entspricht ebenfalls etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit dem proximalen Schaftteil.Bei einmaligen Injektionen von Methioninlösungen nicht zu hoher Strahlungsdosen wird bei Applikation in einer frühen Wachstumsphase der Feder eine proximalwärts abnehmende Strahlungsintensität auf der Fahne und dem Schaft gefunden. Dabei nimmt die Aktivität der Fahnen schneller ab als die des Schaftes, d. h. dieser schwärzt den Röntgenfilm weiter proximal als die Außen- und Innenfahne.Bei den Autoradiographien der Dorsal- und Ventralseiten der Konturfedern ergibt sich ein deutlicher Unterschied. Die Dorsalseite zeigt an der distalen Grenze des stark strahlenden Areals auf dem Röntgenfilm im Gebiet des Federschaftes eine strahlungsschwache Kerbe, die Ventralseite dagegen eine die distale Grenze des stark strahlenden Areals überragende Strahlungsspitze.In verschiedener Höhe durch den Federschaft markierter Federn geführte Querschnitte zeigen bei entsprechender junger Wachstumsphase im Spulenbereich eine radioaktive Strahlung der Spulenwand und der Federscheide, sowie weiter apikal auch eine solche der Hornsepten, der Schaftschenkel und der Markzellen des Schaftes (Columba livia).Bei hohen applizierten Strahlungsdosen kann eine langsame Abnahme der Aktivitäten über mehrere Federgenerationen verfolgt werden. Mehrfache, in 24stündigem Abstand folgende Injektionen nicht zu hoher Aktivitäten markieren sich auf dem Federschaft in der Form tütenartig ineinandergeschachtelter, oval ausgebuchteter Strahlungsrhythmen (Columba livia).Eine zeitmäßige Zuordnung der distalen Grenzen der distalen Strahlungsbänder und des proximalen Areals hoher Aktivität zum Applikationstermin ergibt für Federn einer frühen Wachstumsphase ein Emporwandern des radioaktiven Isotopes über das Oberflächenniveau der Haut nach der Applikation.Die natürlichen Zuwachsstreifen decken sich zuweilen (Pica pica) mit wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen auf der Federfahne. Diese können auch auf die Dorsalseite des Schaftes übergreifen. Ebenso können die Ansätze der Rami an den Schaftseiten in einer wellenartigen Folge inserieren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Federfahne mit den rhythmischen Schwankungen der Strahlungsintensität zusammenfallen, und unter gewissen Umständen können Fehlstreifen als extreme Ausschläge eines stoffwechselphysiologischen Rhythmus, wie er in der Folge der radioaktiven Querbänderung zum Ausdruck kommt, angesehen werden. Die auf dem Röntgenfilm in Erscheinung tretende Querbänderung der Federfahne kann durch quantitative Ablagerungsunterschiede des radioaktiven Isotops und, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, durch Änderungen der Hornstruktur bedingt sein. Eine autoradiographische Auswertung von ein- und zweidimensionalen Papierchromatogrammen von Hydrolysaten markierter Federn läßt eine radioaktive Strahlung im Bereich des Cystin, Cystein, Taurin und Lanthionin erkennen. Dabei ist aber zu bedenken, daß Cystein und Lanthionin und insbesondere das Taurin durch die chemische Aufbereitung entstanden sein können. ³⁵S-Methionin konnte sowohl autoradiographisch as auch mit dem Methandurchflußzähler nicht erfaßt werden.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich auch diesmal wieder für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Bildung der Zona pellucida in den Follikeln des Kaninchenovars

Zusammenfassung Die Bildung der Zona pellucida der Eizelle wurde an den Follikeln junger Kaninchen untersucht. Die ersten interzellulären Substanzen werden sichtbar, wenn sich die Zellmembranen der Follikelzellen streckenweise von der Eizellmembran abheben. Zwischen den Follikelzellen entsteht dann neues Material, das eine vollständige Membran um die Eizelle bildet und sie durch Anlagerung von der Seite der Follikelzellen her weiter verdickt. Die Zona pellucida enthält Eiweiße und Mukopolysaccharide. Für die Bildung beider Substanzen muß das endoplasmatische Retikulum verantwortlich gemacht werden. In der Eizelle ist dieses Zellorganell nur gering entwickelt, in den Follikelzellen des wachsenden Follikels dagegen stark ausgebildet. Es wird daraus geschlossen, daß die Synthese der Baustoffe der Zona pellucida in den Follikelzellen vor sich geht. Dafür sprechen auch autoradiographische Untersuchungen. Vesikuläre Strukturen in der Eizellperipherie, die mit elektronendichtem Material gefüllt sind, werden nicht als Ausdruck einer Syntheseleistung der Eizelle, sondern als Ausdruck einer Stoffaufnahme gewertet. Die Eizellmembran spielt möglicherweise bei der Ausfällung und Polymerisation der Eiweiße und Mukopolysaccharide an ihrer Außenfläche eine Rolle.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Messungen der Protonendosis der Gemini-Astronauten mit Kernemulsionen

Zusammenfassung Kleine Filmpacks mit Kernemulsionen wurden auf den Gemini-Flügen von den Astronauten direkt auf dem Körper unter dem Raumanzug getragen. Die Auswertung der Bahnspuren in Ilford-G.5 und -K.2-Emulsionspaaren erlaubte eine genaue Bestimmung von Fluß und Energieverlustspektrum und damit der Dosis der Protonenstrahlung, der die Gemini-Kapsel im Flug durch die Südatlantische Anomalie des Strahlengürtels ausgesetzt war. Trotz der starken Vorfilterung in der Kapselwand und anderen Materialien in der Kapsel erweist sich die Strahlung am Meßort in der Emulsion noch als sehr weich. Mehr als 40% der örtlichen Dosis in der Emulsion ist von Protonen einer Reichweite von weniger als 1 mm Gewebe erzeugt. Als Folge dieser spektralen Zusammensetzung ergeben sich große Unterschiede im Strahlenspiegel in der Kapsel, die selbst im gleichen Filmblatt über Abstände von Millimetern sich noch geltend machen. Die Dosen an je drei Meßstellen direkt an den Astronauten auf dem 14tägigen Gemini-Flug GT-VII variieren von 159 bis 233 millirad. Der Elektronen- und Gammauntergrund erscheint sehr gering, wurde aber nicht im einzelnen bestimmt. Der Dosisbeitrag von schweren Kernen wurde durch Schätzung der Atomnummer mit Hilfe einer Vergleichsskala größenordnungsmäßig bestimmt und ergab sich als kleiner als 10 millirad. Es erscheint außerordentlich schwierig, die wahre Strahlenbelastung und die höchstzulässige Dosis für Ganzkörperbestrahlungen in solch bizarren Strahlenfeldern, wie sie sich aus den Messungen ergeben, festzulegen.Die in dieser Arbeit mitgeteilten Messungen wurden im Auftrage des Manned Spacecraft Center der National Aeronautics and Space Administration der USA durchgeführt. Die geäußerten Ansichten sind ausschließlich die des Verfassers und stellen keine offizielle Verlaut barung des Auftraggebers dar.     

Leistungen von Wachstumsmutanten aus Müncheberger Material vonLupinus luteus

Zusammenfassung Es wurde eine chronologisch geordnete Übersicht über die Mutationen der Süßlupinen gegeben, welche an der Entstehung von neuen Sorten den maßgeblichen Anteil haben. Die Wachstumsmutanten wurden auf ihre Wuchsgeschwindigkeit und ihre Gesamthöhe hin verglichen.Als neue Wuchsmutante wurde eine sehr frühreife Zwergform beschrieben und ihr Erbgang als monofaktoriell rezessiv bedingt gefunden. Die Bestockungsneigung der Wuchsmutanten wurde mit der von Normal- und Wildformen verglichen und über die Bestandesdichte wurden Rückschlüsse auf die erforderlichen Saatgutmengen gezogen.In den Kornertrags- und Grünmasseleistungsprüfungen der Wuchsmutanten mit den Normal- und Wildformen erwiesen sich letztere in 3 Jahren den jüngsten Mutanten in den Erträgen überlegen. Für die Vorteile der Kulturpflanzeneigenschaften mußten zunächst Leistungseinbußen hingenommen werden. Es konnte aber in der chronologischen Reihenfolge der entstandenen Sorten nachgewiesen werden, daß Wuchsmutanten den normalwüchsigen Formen auch im Ertrag überlegen sein können. Weiko III frohwüchsig (crescens celer) war Weiko II (Crescens) im Kornertrag in 9 von 10 Versuchen überlegen. Im Grünmasseertrag übertraf Weiko III die Weiko II in 4 von 6 Fällen.17 AbbildungenHerrn Prof. Dr.R. von Sengbusch zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Produktion und Elimination von Ersatzgeschlechtstieren bei der Termite Kalotermes flavicollis FABR

Zusammenfassung Die Ersatzgeschlechtstierhäutung wird induziert und verläuft anders als eine normale Larven- oder Nymphenhäutung (rascherer Ablauf, Darmentleerung später, Verkleinerung der Kopfbreite, Regression der Flügelanlagen usw.). Eine Rückoder Weiterentwicklung ist für ein Ersatzgeschlechtstier nicht möglich. Es ist deshalb als adult zu betrachten.Alle Larven und Nymphen können, sofern sie das 7. Stadium und eine Kopfbreite von mindestens 1,07 mm erreicht haben, zu Ersatzgeschlechtstieren determiniert werden, wenn sie während einer kurz nach jeder Häutung eintretenden kritischen Periode dem hemmenden Einfluß funktioneller Geschlechtstiere entzogen werden.Ersatzgeschlechtstiere können innerhalb 24 Std determiniert werden.Die kritische Periode nach jeder Häutung ist als eine lang ausgedehnte Periode abnehmender Kompetenz (Bereitschaft) zur Ersatz-geschlechtstierbildung (vgl. Abb. 4) aufzufassen. Mit der Abnahme der Kompetenz wird die Zeit verlängert, die zur Determination erforderlich ist.Vorhandene Geschlechtstiere verhindern die Produktion von Ersatz-geschlechtstieren, sofern sie paarweise vorhanden sind. Der hemmende Einfluß der Geschlechtstiere auf die Produktion der Ersatzgeschlechtstiere ist nicht geschlechtsspezifisch. Ein einzelnes Geschlechtstier hat keinen Einfluß auf die Produktion von Ersatzgeschlechtstieren.Die von den Geschlechtstieren ausgehende Hemmwirkung scheint auf der Produktion eines sozialen Wirkstoffs zu beruhen. Dieser hypothetische Wirkstoff dürfte von Larven und Nymphen, die sich im Bereitschaftszustand befinden, aufgenommen werden und bei ihnen die Determination zum Ersatzgeschlechtstier verhindern. Es werden einige Argumente angeführt, die für die Theorie des sozialen Wirkstoffs sprechen.Überzählige Geschlechtstiere werden eliminiert. Sie werden von den Larven und Nymphen gefressen. Diese Elimination erfolgt unabhängig von der Produktion der Ersatzgeschlechtstiere und ist durch andere Mechanismen bedingt. Zur Auslösung der Elimination genügt es, wenn zwei Geschlechtstiere des gleichen Geschlechts durch Antennen-kontakt wahrgenommen werden.     

Die optische Richtungsorientierung der Roten Waldameise (Formica Ruea L.)

Zusammenfassung Alle folgenden Angaben beziehen sich auf Formica rufa L., die Rote Waldameise, und sind nur unter Vorbehalt auf andere Insektenarten übertragbar.Die Ameisen benützen zur optischen Richtungsorientierung künstliche Lichtquellen, die Sonne oder den Mond.Eine distinkte Lichtquelle kann als Orientierungsmarke durch einen diffusen Lichtschein ersetzt werden.Mit Hilfe einer Polarisationsfolie läßt sich nachweisen, daß sich die Ameisen sowohl nach der Schwingungsrichtung des blauen Himmelslichtes als auch nach der Schwingungsrichtung des Folienlichtes orientieren können.Die Orientierung nach Landmarken, wie Häusern und Bäumen, spielt eine große Rolle und ist bei bewölktem Himmel wahrscheinlich die einzige optische Orientierungsmöglichkeit.Werden Himmels- und Landmarken in Konkurrenz gesetzt, dann läuft die Ameise in einer Kompromißrichtung.Ameisen reagieren in Neststimmung vorwiegend negativ und in Exkursionsstimmung vorwiegend positiv phototaktisch.Es wird eine Methode angegeben, mit der durch Vergleich von Dreherregungen die Stärke der phototaktischen Drehreaktionen gemessen werden kann.Bei gleich großer Ablenkung vom orientierten Lauf sind die geotaktischen und die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) quantitativ gleich.Die phototaktischen Dreherregungen (Drehtendenzen) sind helligkeitsunabhängig, ändern sich jedoch mit dem Einfallswinkel des Lichtes.Aus den experimentellen Befunden wird geschlossen, daß sich am zentralnervösen Funktionsgefüge der negativen (positiven) Phototaxis mindestens drei nervöse Instanzen (Mechanismen) beteiligen: Das Integrationszentrum, das Lagezentrum und der Koordinationsmechanismus der Beinbewegung.Wichtige Vorgänge beim Übergang von der positiven und negativen Phototaxis zur menotaktischen Hin- und Rückwegorientierung sind orientierungsfreie Suchschleifen und Lernprozesse, die zur Ermittlung der Luftlinienrichtung führen.Diese Lernprozesse finden sowohl auf dem Hin- als auch auf dem Rückweg statt.Die Ermittlung der Luftlinienrichtung geschieht über die Auswertung (Integration) der optischen Reizfolge, die kinästhetische Reizfolge ist dafür wahrscheinlich völlig bedeutungslos.Mit Hilfe der Kompensationstheorie werden eine Reihe von Reaktionen sich menotaktisch orientierender Ameisen kausal erklärt.Die Ameise kann sich eine Laufrichtung in bezug auf eine Lichtquelle mindestens 5 Tage lang merken.Die Ameise kann sich mit Hilfe von Landmarken an mindestens vier verschiedenen Plätzen im Gelände je eine bestimmte Laufrichtung merken.Erinnerungsbilder von Himmels- und Landmarken werden im Gedächtnis der Ameisen unabhängig voneinander aufbewahrt, die Erinnerungsbilder der Himmelsmarken dagegen sind im Gedächtnis der Ameisen aneinandergekoppelt.Die Ameisen haben die Fähigkeit, die Wanderung der Sonne bei der Richtungsorientierung mit einzuberechnen.     

Biologische beobachtungen im bolivianischen chaco. V. Ein neuer fall von brutfürsorge in der froschgattung leptodactylus

Zusammenfassung Es werden zwei verschiedene Nesttypen von Fröschen aus der Gattung Leptodactylus beschrieben, die außerhalb des Wassers in feuchten Bodensenkungen angelegt werden. Bei Bautyp I hat die geschlossene Nesthöhlung eine direkte Öffnung nach oben, bei Bautyp II führt ein kurzer schräger Gang nach außen. In die Höhlung werden die in eine Schaummasse eingebetteten Eier abgelegt, aus denen sehr bald die Kaulquappen ausschlüpfen. Diese können in den Nestern, ohne ein wesentliches Wachstum durchzumachen, längere Zeit verbleiben, bis sich die Bodensenkung bei einem Regenguß mit Wasser füllt. Dann gelangen die Larven ins Wasser und wachsen hier sehr schnell heran, wie an künstlich in Wasser überführten Larven gezeigt werden konnte.Die beschriebene Brutpflege ist als Anpassung an die Trockenheit und somit an die Unbeständigkeit stehender Gewässer anzusehen. Außerdem wird durch lange Ausdehnung der Fortpflanzungszeit die Erhaltung der Art gewährleistet. Das Auffinden von Fliegenmaden in einem Nest zeugt von der Anpassungsfähigkeit dieser Parasiten an die besondere Form der Eiablage.     

Genetische Mosaike in der M 2 bei Oenothera hookeri nach Behandlung mit Meterwellen

Zusammenfassung In der M₂ nach mutagener Behandlung von Pollen und Pflanzen von Oenothera hookeri traten morphologische Chimären auf, die sich als genetische Mosaike erwiesen. Es handelt sich um Abweichungen von Blattform und Blattfarbe. Die abweichenden Sektoren der Pflanzen erwiesen sich durch die Spaltung in der Nachkommenschaft als heterozygot für eine Mutation. Die Mutanten werden beschrieben. Die Mosaikpflanzen lassen Rückschlüsse zu auf die Wachsturnsordnung im Vegetationskegel und bei der Blattbildung. Das verspätete Auftreten der Mutationen wird interpretiert als eine durch die mutagene Behandlung ausgelöste genetische Labilität, die in der M₃ abgeklungen ist.

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Genetic mosaics in the second generation of Oenothera hookeri after treatment with radiowaves

Summary Morphological mosaic plants were observed in the second generation after a mutagenic treatment of pollen and plants of Oenothera hookeri. The abnormal parts showed differences in colour or form of the leaves. The progeny of the normal parts were normal, the abnormal sectors gave rise to several mutants. This proved the plants to be genetic mosaics. The mutants are described. The mosaics lead to conclusions about the growth in the apex and the leaf primordium. The delay in the occurrence of the mutations is interpreted as a genetic lability after the mutagenic treatment.

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Angenommen durch W. Seyffert     

Morphologische Veränderungen an motorischen Vorderhornzellen von Frosch und Kröte nach Applikation von Trypaflavin

Zusammenfassung Durch Trypaflavin lassen sich an der plasmanukleotidreichen, der Teilung nicht mehr fähigen motorischen Ganglienzelle des Rückenmarkes von Frosch und Kröte Veränderungen erzielen, die als Eingriff in den Ribonukleotidstoffwechsel gedeutet werden. Charakteristisch ist das gleichzeitige Auftreten von Nukleolusvariationen in Form, Größe und Zahl, Ausbildung von Kernkappen, Variabilität der Kerne bezüglich Form, Größe und Lage und Veränderungen an der Tigroidsubstanz, wobei eindeutig einstufbare Veränderungen der Nissl-Substanz bedeutend schwerer festzustellen sind als solche des Nukleolarapparates.Gleichsinnige Abweichungen können auch durch elektrische Reize erzielt werden, wie sie aus der Literatur bekannt sind.Bei den Trypaflavinversuchen wird eine Abhängigkeit von Zeit und Dosis beobachtet.Es konnte gezeigt werden, daß der Nukleolarapparat, ein nach Caspersson funktionell und chemisch einheitliches System, auch einheitlich auf die Trypaflavineinwirkung reagiert.Der vermutliche Angriffspunkt des Trypaflavins an den Nukleotiden des Kerns und des Plasmas wird diskutiert.     

Gigaspollen infolge ausbleibender Zytokinese beiBeta vulgaris L.

Zusammenfassung Bei sechs tetraploiden C₀-Pflanzen vonBeta vulgaris wurde Gigaspollen gefunden. Dieser entstand durch Ausbleiben der Zytokinese, was zur Folge hatte, daß je PMZ nur ein einziges Pollenkorn mit allen vier Tetradenkernen zur Ausbildung kam. In den reifen Pollenkörnern wurde eine wechselnde Anzahl von Spermakernen (bis zu acht Stück) und vegetativen Kernen (bis zu vier Stück) festgestellt.Als weitere Abweichung vom normalen Verhalten konnten u. a. Störungen in der Meiose und als Folge davon Kleinkernbildung, abnorme Formen der Spermakerne sowie Zellwandbildung innerhalb des Pollenkorns festgestellt werden. Der Gigaspollen erwies sich als keimfähig. In der Diskussion werden Erörterungen über die möglichen Ursachen dieses Phänomens angestellt.Mit 11 Abbildungen     

Untersuchungen zur Frage der Variabilität der Formaldehyd- und Phenol-Empfindlichkeit von Micrococcus pyogenes var. aureus (Staphylococcus aureus)

Zusammenfassung Die Frage der Variabilität der Widerstandsfähigkeit von Micrococcus pyogenes var. aureus (Staphylococcus aureus) gegen Formaldehyd und Phenol wurde experimentell geprüft. Als Kriterium für die Empfindlichkeit von Populationen wurden eine Endmethode und ein Wachstumstest herangezogen. Von zwei Kulturen, die während 3 Monaten in HCHO-Passagen sehr schwacher Konzentrationen gezogen worden waren, zeigte sich eine in ihrer Widerstandsfähigkeit nachweisbar erhöht. Außerdem wurde in sukzessiven HCHO-Bouillonpassagen ein Stamm gezüchtet, der durch erbbedingte starke Verklumpung selektiv bevorteilt ist. Ein in Phenol selektierter Stamm verhielt sich gegen dieses Gift erheblich resistenter als der Standardstamm; seine Widerstandsfähigkeit gegen HCHO war dagegen unverändert geblieben.Die erhöhte Vitalität der resistenteren Stämme in entsprechenden Medien konnte dank unterschiedlicher Koloniepigmentierung (hell-aureus) über eine Anzahl von Zellgenerationen quantitativ verfolgt und graphisch dargestellt werden. In den Versuchen wurden mehrfach Abweichungen der Koloniepigmentierung beobachtet, die zum Teil als Sektoren auftraten und deren mutative Entstehung als gesichert angesehen werden muß. In der Diskussion wurde versucht, durch Gegenüberstellung der erhaltenen Ergebnisse mit denen anderer Autoren ein allgemeines Bild von den Resistenzerscheinungen zu entwerfen, ferner wurde auf einige Schlußfolgerungen namentlich für die Bakteriengenetik und die experimentelle Bakteriologie hingewiesen.Prof. Dr. K. Heicken     

Kontraktile Funktion und anatomischer Bau der menschlichen Kapillaren

Zusammenfassung Überaus zahlreiche Versuche an Einzelkapillaren des Menschen haben ergeben, daß bei mechanischen, galvanischen und chemischen Reizungen der Haargefäßwand sehr vielgestaltige und charakteristische Beeinflussungen des Blutstromes auftreten.Diese Beeinflussungen der Strombahn und der Einzelkapillare können nur durch aktive Bewegungsvorgänge der Gefäßwand selbst erklärt werden.Diese aktiven Bewegungsvorgänge gestalten sich im einzelnen so, daß sie am besten durch die Annahme eines Syncytiums pluripotenter, mesenchymaler Zellen in der Kapillarwand erklärt werden.Gewisse Vorgänge sprechen entschieden für das Vorhandensein eines einfachen Endothelrohres als Innenhaut des genannten Syncytiums und eigentliches Kapillarrohr mit Verstärkung an der Ursprungsstelle (sogenannter Schleusenmuskel).Andere Beobachtungen weisen darauf hin, daß auch kontraktile Elemente angreifen müssen, welche das eigentliche Kapillarrohr nur teilweise umgreifen und somit keine geschlossene Lage bilden, was für die Anwesenheit von Pericyten sprechen dürfte.Für die Frage, ob die jederzeit nachweisbare aktive Beweglichkeit der Innenhaut des Zellsyncytiums der Kapillarwand durch Quellung oder Kontraktion zu erklären ist, ergeben sich aus unseren Beobachtungen keine prinzipiell bindenden Schlüsse. Immerhin muß gesagt werden, daß die Art und namentlich auch die Geschwindigkeit einzelner dieser Bewegungsvorgänge schwer anders als durch die Annahme kontraktiler, wenn auch nicht muskulär differenzierter Substanz erklärbar erscheint. Andere Reaktionen legen die Annahme amöboider Beweglichkeit der Endothelzellen nahe.Der Annahme, daß sich allseitig und in ganzer Länge der Kapillare ein Lymphraum um dieselbe ausbreitet, der dann seinerseits mit den Lymphspalten des Gewebes in Verbindung steht, wird durch die Möglichkeit der Füllung dieses Raumes mit Gas oder Farblösung eine Stütze bereitet.Die Kapillare ist durch diesen Lymphraum hindurch in dem Gewebe des Papillarkörpers durch feinste Haltefäden verankert.Wir hätten somit an der Hautkapillare des Menschen bezüglich des perikapillaren Lymphraumes und der ihn durchziehenden Haltefäden ähnliche Verhältnisse, wie sie heutzutage an der Blutkapillare der Leber angenommen werden.Die Kapillarwand ist also in der Lage aus eigener Kraft Blutungen nach Verletzung zu verhindern und hat somit eine sehr wichtige Aufgabe für die Erhaltung des Körpers zu erfüllen. Der Verschluß der undichten Stelle, die Verengerung des Gefäßquerschnittes und wenn erforderlich der völlige Gefäßverschluß wird bewirkt durch Kontraktion der Perizyten und gleichzeitige aktive Verdickung der Endothelzellen im Bereich der Verletzung.     

Das Blütennektarium von Magnolia und die Futterkörper in der Blüte von Calycanthus

Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß beiMagnolia Julan undMagnolia Soulangeana das Blütennektarium auf das Gynaeceum beschränkt ist. Der gesamte freie Teil des Fruchtblattes scheidet Nektar ab; die Narbenflüssigkeit enthält außer Schleim auch Zucker und dient, wie die Beobachtung blumenbesuchender Bienen zeigte, ebenfalls als Nektar. Die Sekretion erfolgt als Diffusion durch die Epidermisaußenwände und durch die nicht abgehobene, dünne Kutikula. Da im Fruchtblattgewebe weder Lokalisation von Stärke und Zucker entsprechend den Stellen der Abscheidung noch eine histologische Differenzierung eines Nektariumgewebes vorhanden ist, kann das Blütennektarium der untersuchten Arten als relativ ursprünglich angesehen werden.Die Futterkörper, welche sich an den Innenstaminodien, den fertilen Staubblättern und andeutungsweise an der Blütenhülle vonCalycanthus florida befinden, wurden hinsichtlich ihres Baues und ihrer Inhaltsstoffe beschrieben. Als vorherrschender Reservestoff ist Stärke vorhanden. Da nachDiels die Futterkörper des nahe verwandtenCalycanthus occidentalis fettes Öl und Proteine enthalten, ist zugleich ein Fall gegeben, wo entsprechende Blütenteile nahe verwandter Arten verschiedene Stoffe specichern.An den Futterkörpern der Innenstaminodien wurde zu Anthesebeginn eine schwache Nektarabscheidung nachgewiesen. Durch diese für die Ökologie der Futterkörper wichtige Tatsache ließen sich auch bezüglich der bei der Rückbildung fertiler Staubblätter auftretenden Nektarabscheidung und der Beziehung von Futterkörpern zu Nektarien neue Gesichtspunkte finden.Mit 9 Textabbildungen.     

Über den Ersatz einzelner Zellen im Epithelgewebe. Eine histophysiologische Untersuchung auf Grund von Lebendbeobachtungen

Zusammenfassung Da Lebendbeobachtungen über den Ersatz einzelner Zellen im Epithelgewebe noch nicht vorliegen und das Schicksal verletzter absterbender Zellen in diesen Geweben bisher nicht direkt verfolgt worden ist, werden mit Hilfe des Mikromanipulators durch Anstich einzelne Zellen abgetötet und das Verhalten der Umgebung beobachtet. Als Objekt der Untersuchung dienten das Epithel der Haut von Feuersalamander- undHyla-Larven und Flimmerepithel an den Kiemenlamellen des Axolotl. An den verletzten Zellen lassen sich Erscheinungen beobachten, die mit den von T.Péterfi gesehenen thixotropen Veränderungen verschiedenster Zellarten Ähnlichkeit aufweisen und als kolloidale Entmischungserscheinungen des Cytoplasmas anzusehen sind. Das Cytoplasma der angestochenen Zellen wird trüb, optisch inhomogen und zeigt starke Viskosität, während der Zellkern einen flüssigen, leicht beweglichen Inhalt aufweist und sich nach Verletzung scharf gegen die übrige Zelle abgrenzt. Im Beginne sind die Vorgänge reversibel und die verletzten Zellen können sich erholen. — Der Ersatz der durch Anstich getöteten Zelle erfolgt in der Weise, daß sie zunächst in ganz kurzer Beobachtungszeit von den Nachbarzellen zusammengepreßt wird. Diese schieben sich darauf nach dem Orte vor, welchen die absterbende Zelle einnimmt und drängen sie so weit heraus, bis sie ganz aus dem Gewebsverband entfernt ist. Der erste Vorgang des Zusammenpressens wird als Wirkung des plötzlich freiwerdenden Binnendruckes des Gewebes aufgefaßt, während der endgültige Verschluß der Lücke durch Formveränderungen und Vorrücken der Nachbarzellen erfolgt und der von A.Oppel beschriebenen aktiven Epithelbewegung zuzuschreiben ist.Am Flimmerepithel der Kiemen des Axolotl spielen sich Zellausstoßung und Zellersatz ähnlich ab, nur geht der ganze Vorgang meist innerhalb weniger Minuten vor sich, so daß man nur die Zellbewegung der Umgebung und weniger die Wirkung der plötzlichen Druckschwankung im Gewebe durch das Anstechen der Zelle beobachten kann.Man muß auf Grund der Versuche daher wohl annehmen, daß ein lebendes Epithel in normalem Zustande einen bestimmten Binnendruck in seiner Zelldecke aufweist, welcher der Summe der von jeder Zelle ausgeübten Einzeldrucke entspricht. Entsteht durch Ausfall einer Zelle ein Druckgefälle, so äußert es sich in dem Auftreten von teils aktiven, teils passiven Bewegungen derselben. Sie schieben sich solange gleitend aneinander vorbei, bis eine neue Ruhelage erreicht und eine vorhandene Gewebslücke geschlossen ist. Wird eine Zelle geschädigt und sind die auftretenden Kolloidveränderungen reversibel, so ist sie bei einsetzender Erholung in der Lage, den Seitendruck der Umgebung wieder zu kompensieren; ist die Schädigung vom Zelltod gefolgt, so wird ihr Platz durch Vorrücken der Nachbarzellen eingenommen und sie selber nach außen entfernt. Das Vorhandensein einer toten Zelle wirkt also ebenso wie eine Lücke im Epithelbelag. Die aktive Zellausstoßung ist demnach das Mittel, durch welches die funktionelle und morphologische Gleichartigkeit der Zusammensetzung eines Gewebes gewährleistet wird. Es ist wahrscheinlich, daß auch andere Epithelien als die untersuchten z. B. beim Warmblüter sich ebenso verhalten, da hier die Ergänzung großer Flächen in der gleichen Weise erfolgt wie bei den Amphibien.     

Physiologisch-chemische Untersuchungen an der Haut nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht

Zusammenfassung Untersuchungen über Histamin und einen pharmakologisch histaminähnlichen Stoff ergaben für Säugetiergewebe (Mäusehaut) die papierelektrophoretische Abtrennung einer Histaminfraktion, die weder in normaler Froschhaut noch nach Bestrahlung der Tiere mit UV nachgewiesen werden konnte.Untersuchungen an Froschlunge und -muskel konnten jedoch wahrscheinlich machen, daß auch der Frosch Histamin bilden kann Es wurde gezeigt, daß ein pharmakologisch histaminähnlicher, aus alkoholischen und wäßrigen Froschhautextrakten abzutrennender Stoff nicht mit dem Histamin identisch ist. Es handelt sich um einen Indolkörper, wahrscheinlich ein Oxytryptamin, das möglicherweise mit dem 5-Oxytryptamin=Enteramin identisch ist. Der Gehalt dieses Stoffes nimmt nach längerer Bestrahlung der Tiere sehr stark ab, was als strahlenchemischer Abbau erklärt werden konnte. Eine Neubildung dieser histaminähnlichen Substanz durch eine Bestrahlung ist ausgeschlossen.Früher (nach 6stündiger Bestrahlung) als die nachgewiesenen chemischen Veränderungen (Abnahme des aktiven Hautstoffes) konnten die Folgen von Permeabilitätsänderungen festgestellt werden. Es wurde ein vermehrter Kaliumaustritt (statistisch gesichert) als Folge der Bestrahlung nachgewiesen, dem bei der Bestrahlung lebender Frösche und anschließender Untersuchung der Haut ein vermehrter Natrium und Calciumaustritt (ebenfalls statistisch gesichert) parallel ging, während dies bei der Untersuchung überlebender Haut nicht der Fall war, sondern für Calcium eher eine verminderte Abgabe angedeutet war.Meinem hochverehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr.Giersberg, möchte ich hier ganz besonders für die Stellung des Themas sowie für seine freundliche Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit danken.