Histochemische Untersuchungen am Auge der Schmeißfliege Calliphora erythrocephala Meig.

Zusammenfassung Im Auge von Calliphora erythrocephala Meig., Mutante chalky, sind zwei ATP-asen, saure und alkalische Phosphatase sowie Glukose-6-Phosphatase histochemisch darstellbar. Die Lokalisation der Enzyme in Retinula und Lamina ganglionaris ist sehr unterschiedlich. 20 min lange Dunkelhaltung der Tiere führt zu Änderungen der Stärke der Nachweisreaktionen einiger Enzyme.

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Histochemical investigations of the eye of the blowfly Calliphora erythrocephala Meig.Part I. ATP-ase, acid phosphatase, alkaline phosphatase, and glucose-6-phosphatase

Summary Within the compound eye of the blow-fly, Calliphora erythrocephala, white-eyed mutant chalky, ATP-ase in two different types, acid and alkaline phosphatase and glucose-6-phosphatase are demonstrated histochemically. In the retina one type of ATP-ase is distributed in the cytoplasm, the other is located at the rhabdomeres. Acid phosphatase activity is located in semper and pigment cells and in the lamina, while alkaline phosphatase is demonstrable only in pigment cells around the crystalline cones and in the lamina. Reaction product of glucose-6-phosphatase is only visible at the basement membrane. Dark adaption about twenty minutes alters the intensity of the reaction of some enzymes.

     

Über das Formunterscheidungsvermögen der Schmeißfliege Calliphora erythrocephala

Zusammenfassung Mit Alternativwahlversuchen wird nachgewiesen, daß folgende Formmerkmale die Zielorientierung (= Telotaxis) von laufenden, männlichen Schmeißfliegen (Calliphora erythrocephala) stimulieren: 1. Dunkle Kontrastflächen (Abb. 1); 2. Vertikale Kontrastgrenzen (Abb. 2-6); 3. Figurengliederung (Abb. 3f und 4).

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On the pattern discrimination of the blow fly Calliphora erythrocephala

Summary Experiments on binary choices of walking male blow flies (Calliphora erythrocephala) demonstrate the stimulatory value of the following pattern characteristics on the targed orientation (= telotaxis): 1. Dark contrasting area (Fig. 1). 2. Vertical edge of contrast (Fig. 2–6). 3. Disruption of shape (Fig. 3f and 4).

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (SFB 45).     

Nachweis der Sauerstoff-Abscheidung im Assimilationsprozeß der Thiorhodaceen

Ohne Zusammenfassung     

Identifizierung der genetischen Geschlechtschromosomen bei der monogenen Schmeißfliege Chrysomya rufifacies (Calliphoridae,Diptera)

Previous investigations have shown the sex determination in the monogenic blowfly Chrysomya rufifacies to be controlled by a cytologically not discernible homogamety-heterogamety mechanism in the female. Female-producing (thelygenic) females are assumed to be heterozygous for a dominant female sex realizer (F′) with sex-predetermining properties, while male-producing (arrhenogenic) females as well as males are supposed to be homozygous for the recessive allele (f). In order to identify the genetic sex chromosomes of C. rufifacies among its five pairs of long euchromatic chromosomes (nos.1–5) plus one pair of small heterochromatic ones (no. 6), all chromosomes were marked by reciprocal translocations induced by X-ray treatment of adult males. The inheritance of thirteen different heterozygous translocations has been analyzed. All of the translocations (eleven) between two of the four longer chromosomes did not show sex-linked inheritance, thus demonstrating the autosomal character of the chromosomes nos 1, 2, 3 and 4. The same is true for the translocation T6 (2/6). Therefore the small heterochromatic chromosome no. 6, corresponding to the morphologically differentiated sex chromosomes within the amphogenic calliphorid species, remains without sex determining function in the monogenic fly. This could be confirmed by the analysis of monosomic (monosomy-6) and trisomic (trisomy-6) individuals, which resulted from meiotic non-disjunction in T6/+ translocation heterozygotes. Contrary to these translocations, the heterozygous 5/2 translocation (T14) exhibited sex-linked inheritance: There was but a very low frequency (0,76 per cent) of recombinants resulting from crossing-over between F′/f and the translocation breakage point in thelygenic F₁ T14/+ females. The sex-linked inheritance of T14 was confirmed by the progeny of a thelygenic F₁ T14/+ female crossed to a homozygous T14/T14 translocation male. Among the offspring of that F₁ T14/+ female, which had received the translocation from its father, all of the F₂ T14/+ females were thelygenic compared to their arrhenogenic T14/T14 sisters. These results prove that the chromosomes of pair no. 5 genetically act as X′X-XX sex chromosomes in C. rufifacies.     

Übertragungseigenschaften der Sehzelle der SchmeißfliegeCalliphora erythrocephala

Zusammenfassung Aus einer der Sehzellen 1–6 vonCalliphora erythrocephala (, rechtes Auge) aus dem Ommatidium (d, v) = (56, 55) (Abb. 5) wird intrazellulär abgeleitet. Das Euhepotential der Zelle wird während der gesamten Versuchsdauer gemessen. Zu Beginn beträgt es –52,5 mV um sich dann für ca. 1000sec auf –48 mV zu halten; anschließend steigt das Ruhepotential für 1200 sec auf –25 mV. Die Form der Antworten und die Kennlinien werden für rechteckförmige Reize in Abhängigkeit davon dargestellt. Für beide Werte des Ruhepotentials werden jeweils die Amplituden- und Phasengänge der Sehzelle in Abhängigkeit von der Intensität für 4,5 Zehnerpotenzen mit sinusförmig moduliertem Licht (Modulationsgrad 16%) für den Zeitraum 0,5–4,5 sec nach Reizbeginn vom dunkeladaptierten Zustand ausgehend bestimmt.Nimmt der Betrag des Ruhepotentials ab, so werden die Kennlinien für rechteckförmige Reize flacher. Beim Amplitudengang nimmt die Amplitude ab und das Maximum des Amplitudenganges verschiebt sich zu tieferen Frequenzen. Eine einfache Gesetzmäßigkeit ist nicht zu erkennen. Beim Phasengang nimmt die Phase zu. Der Phasengang kann im Bereich von 10–100 Hz durch eine Totzeit, die von der Intensität abhängt (Abb. 16) beschrieben werden. Die Phasenzunahme läßt sich für alle Intensitäten durcheinen Faktor angeben. Dieser besehreibt um wieviel die Totzeit bei der Änderung des Ruhepotentials von –48 mV auf –25 mV zunimmt; er beträgt 1,34±0,03 (S.A.).

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Transfer characteristics of the visual cell ofCalliphora erythrocephala 1. Dependence on the resting potential

Summary Intracellular recordings are made out of the visual cells 1–6 of the ommatidia ofCalliphora erythrocephala (, right eye) with the coordinates (d, v) = (56, 55) (Fig. 5). During the whole experiment the resting potential of the cell is recorded. It starts with –52.5 mV to stay for 1000 sec on –48 mV and then alters to –25 mV and stays there for 1200 sec. The form of the response of the cell and the characteristic curve are shown for rectangular stimuli. We measure on both values of the resting potential the amplitude and the phase characteristics of the visual cell and show their dependency on the intensity of light for 4.5 decades for sinusoidal modulated light with a modulation degree of 16%. We start at a dark adapted level and analyse the response in the tune intervall 0.5–4.5 sec after onset of the stimulus. When the resting potential declines, the characteristic curve gets less steep. The amplitude decreases and the maximum of the amplitude characteristics goes to lower frequencies. We cannot recognize a simple law of dependency. At the phase characteristics the phase lag increases. The phase characteristics can be described through a time lag in the range 10–100 c/s which is dependent on the intensity of light (Fig. 16). How the phase angle increases is given byone factor for all intensities. This factor says how the time lag increases if the resting potential changes from –48 mV to –25 mV. Its value is 1.34±0.03 (S.D.).

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Diese Arbeit widmen wir Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Autrum in Verehrung und Dankbarkeit zu seinem 65. Geburtstag.

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Die Experimente wurden mit Sachmitteln durchgeführt, die Herrn Prof. Dr. H. Autrum und Herrn Dr. A. Treff von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt wurden.     

Übertragungseigenschaften der Sehzelle der SchmeißfliegeCalliphora erythrocephala

Zusammenfassung In der Lamina ganglionaris vonCalliphora erythrocephala läßt sich bei der Ableitung aus dem Axon einer Sehzelle die Summation abgeschwächter Belichtungspotentiale aus den in einem Neuroommatidium vereinten Sehzellen nachweisen. Eine Analyse des Axonpotentials bei sinusförmig moduliertem Licht mit einem Modulationsgrad von 16% ergibt, daß durch die Summation die dem Belichtungspotential überlagerten rezeptoreigenen Störungen reduziert werden. Dies läßt sich nicht mit einem Tiefpaß erklären, sondern beruht auf den verschiedenen Gesetzmäßigkeiten, denen die Summation von Signalen und Störungen folgt, wie abgeleitet wird. Das Signal-Störungs-Verhältnis wird im Axon um den Faktor 6 gegenüber dem Soma der einzelnen Sehzelle verbessert. Bei niedrigen Beleuchtungs-intensitäten findet sich eine geringere Abschwächung der Belichtungspotentiale, so da/sB die summierte Signalamplitude im Axon gegenüber dem Soma vergrößert wird. Das entspricht einer Kontrastverstärkung. Die Verbesserung des Signal-Störungs-Verhältnisses und die Kontrastverstarkung zusammen ergeben eine um das mindestens 10fache höhere Empfindlichkeit für das System aus den Sehzellen 1–6 gegenüber der 7. und 8. Sehzelle (bei einem Vergleich auf der Ebene der Lamina ganglionaris).

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Transfer characteristics of the visual cell ofCalliphora erythrocephala3. Improvement of the signal-to-noise ratio by presynaptic summation in the lamina ganglionaris

Summary In the lamina ganglionaris ofCalliphora erythrocephala intracellular recordings from the axon of a visual cell show that there is a summation of the attenuated receptor potentials of the visual cells contained within one cartridge. An analysis of the axon potential under sinusoidally modulated light (modulation degree 16%) reveals that the summation reduces the intrinsic noise of a receptor that is superimposed on the receptor potential. This reduction cannot be explained by a frequency response with a low frequency cutt off but by the different laws of summation for the signal and the noise. The signal-to-noise ratio is 6 times better in the axon than in the soma of a single visual cell. The receptor potentials are more weakly attenuated at low intensities, so that the summarized amplitude of the signal in the axon as compared to the soma is increased. This is equivalent to a contrast amplification. The improvement of the signal-to-noise ratio and the contrast-amplification leads to a sensitivity at least 10 times greater for the system of the visual cells 1–6 than for the visual cells 7 and 8 when these are compared on the level of the lamina ganglionaris.

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Die Experimente wurden mit Sachmitteln durchgeführt, die Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Autrum von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt wurden.     

Die genetische Grundlage der Monogenie bei der Schmei?fliege Chrysomya rufifacies (Calliphoridae, Diptera)

Summary Recently in our wild stock of the monogenic blowfly Chrysomya rufifacies a recessive mutation white (w) causing white instead of red-brown eyes spontaneously appeared (Fig. 1). This marker gene enabled us to clarify the genetic basis of monogeny in this species. F₁ offspring produced by reciprocal crossings between normal (+/+) and white-eyed (w/w) flies were phenotypically wildtype (Table 1). In F₂ offspring of female-producing (thelygenic) and male-producing (arrhenogenic) F₁ females wildtype and white-eyed flies appeared in the expected 3:1 ratio; in several crossings a slight deviation of this ratio indicated a reduced viability of the w/w individuals (Table 2). Examination of F₂ progeny of thelygenic F₁+/w females, which had received the w allele from their father, showed that most of the F₂+/+ females were thelygenic, whereas most of the F₂ w/w females were arrhenogenic; among F₂+/w females thelygenic and arrhenogenic individuals occurred in almost equal numbers (Table 3). On the other hand, when F₂ offspring of thelygenic F₁+/w females which had inherited the w allele from their mother were tested, most of the F₂+/+ females turned out to be arrhenogenic and most of the F₂ w/w females thelygenic; among F₂+/w females thelygenic and arrhenogenic flies also were found in almost equal frequencies (Table 4). the sex-linked inheritance of the factor w following from these results was also confirmed by an analysis of the progeny of thelygenic F₁+/w females backcrossed with w/w males. Among the R₁ offspring of F₁+/w females, which had received the w allele from their father, the +/w females were predominantly thelygenic compared to their predominantly arrhenogenic w/w sisters (Table 5). Analysis of R₁ progeny of F₁+/w females, which had inherited the w allele from their mother, yielded reciprocal results (Table 6).This mode of incomplete sex-linkage of the mutation white observed in C. rufifacies (Figs. 2–5) supports the hypothesis that thelygenic females are heterozygous for a dominant female sex realizer (F') with predetermined sex-determining properties, and that arrhenogenic females as well as the males are homozygous for the recessive allele f (Fig. 6). The recombination frequency between F'/f and the w-Locus was calculated to be 12.72±0.72 per cent.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche forschungsgemeinschaft.     

Frühentwicklung der Ciliarfortsätze im menschlichen Auge

Zusammenfassung Die Entwicklung der Ciliarfortsätze im menschlichen Auge beginnt bei Foeten zu Anfang des 3. Monats mit einer meridionalen Faltenbildung des äußeren Augenbecherblattes. In der zweiten Hälfte des 3. Monats wird auch das innere Augenbecherblatt in die Faltenbildung mit einbezogen.In den wachsenden Falten sprossen Endothelzellen nach apikal, die um die Mitte des 4. Monats am Scheitel der Falten unterhalb des Pigmentepithels Kapillaren bilden.Während dieser Entwicklung entstehen im basalen Anteil der Pigmentepithelzellen durch Interdigitationen starke Oberflächenvergrößerungen der Zellmembranen. Sie sind das morphologische Zeichen für einen regen Stofftransport im Bereich des Pigmentepithels.Bei den untersuchten Embryonen des 2. und 3. Monats existiert kein marginaler Ringsinus. Er ist in diesen Stadien als Artefakt anzusehen und kann daher, selbst wenn er später noch entstehen sollte, nicht als Rest der primären Augenblasenhöhle aufgefaßt werden.

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Summary At the beginning of the 3rd month of foetal life the development of the ciliary processes in the human eye commences with the formation of meridional folds in the outer layer of the optic cup. In the second half of the 3rd month these folds become so pronounced as to involve the inner layer of the optic cup as well.Within the growing folds there is a sprouting of endothelial cells which leads to the formation of capillaries near the pigmented epithelium at about the middle of the 4th month.During this development interdigitations appear at the basal end of the pigmented epithelial cells. There thus is an increase in the surface of these cells which is thought to be indicative of a more intensive transport of substances across the membranes.During the 2nd and 3rd month of foetal life there is no marginal sinus in any of the eyes examined for this study. Therefore the observation of a marginal sinus during this period is considered to be an artifact. Consequently a marginal sinus appearing in later stages of foetal life cannot be a remnant of the cavity of the optic vesicle.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Das Gastroderm im Prozeß der Regeneration der Hydra

Zusammenfassung Es wurden Amputationen an Hydren in der hypostomalen Region durchgeführt. Das Material wurde in verschiedenen Zeitabschnitten fixiert (von 5 min bis 19 Std). Die Heilung der Wunde findet unter Mitwirkung aller entodermalen Zellen statt. Der Prozeß der Regeneration geht von zymogenen Zellen aus, welche sich zu Neoblasten entdifferenzieren. Diese wandeln sich durch Differentiation in ektodermale Zellelemente um. Das alte Ektoderm hat an der Bildung des jungen Ektoderms im Gebiete der Wunde keinen Anteil.Der Wandel des Entoderms im Verlaufe der Heilung der Wunde und der Regeneration wurde mit Hilfe histochemischer Methode zur Darstellung der sauren Phosphatase verfolgt. Es wurde die Annahme geäußert, daß die zymogenen Zellen auch bei der normalen Hydra das Ektoderm mit neuen Zellen versorgen.

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The gastroderm in the process of the regeneration of hydra

Summary The amputations of the hydra in the hypostomal region have been performed. The material has been fixed in various time intervals after the amputation (from 5 min to 19 hours).The healing of the wound is done with the participation of all endodermal cells, the regeneration process with the help of zymogenic cells which dedifferenciate into neoblasts, and the neoblasts develop into ectodermal cell elements by differentiation. The old ectoderm does not take part in forming the young ectoderm in the wound area.The participation of endoderm in healing the wound and in the regeneration has been stated by the method for the acid phosphatase. It is supposed that the zymogenic cells also in normal hydra supply the ectoderm with new cells.

     

Elektronenmikroskopischer Nachweis der 5′-Nucleotidase im Keimzentrum der menschlichen Tonsille

Zusammenfassung An den Keimzentren menschlicher glutaraldehydfixierter Tonsillen untersuchten wir elektronenmikroskopisch die 5-Nucleotidaseaktivität nach der Methode vonWachstein undMeisel. Der Prozentsatz an positiv reagierenden Keimzentrumszellen war insgesamt gering. Unter allen Zelltypen des Keimzentrums fanden sich solche mit deutlich positiver Reaktion. Am häufigsten war die Fermentaktivität an Lymphozyten nachzuweisen, weiterhin auch an Germinozyten und Germinoblasten. Plasmazellen als die am weitesten differenzierten Zellen des Keimzentrums reagierten nur selten positiv. Bei allen Zellen lagen die Reaktionsniederschläge der Plasmamembran teils innen, teils außen an, wobei positive Membrananteile mit fermentnegativen wechselten. Es ist daher anzunehmen, daß das Ferment im Bereich der Plasmamembran lokalisiert ist. Diese Lokalisation entspricht den von verschiedenen Autoren an Zellen anderer Organe elektronenmikroskopisch erhobenen Befunden. Im Gegensatz zu den Resultaten lichtmikroskopischer Untersuchungen konnte im Keimzentrum auch eine Aktivität der Adenosintriphosphatase an den Zellmembranen nachgewiesen werden. Nach dieser elektronenmikroskopischen Untersuchung stellt die 5-N-ase bei pH 7,2 kein Markierungsenzym für einen bestimmten Zelltyp des Keimzentrums dar. Es ist aber noch zu klären, welche zytologischen Fermentaktivitäten sich im sauren pH-Bereich darstellen.

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Electron microscopic study of 5-nucleotidase in the germinal centres of human tonsils

Summary Activity of 5-nucleotidase within germinal centres of human tonsils has been investigated with the electron microscope. Tonsils were fixed in glutaraldehyde and incubated according to the method ofWachstein andMeisel. The percentage of positively reacting germinal centre cells was all together small. All types of germinal center cells can show 5 nucleotidase — activity (lymphocytes, germinocytes, germinoblasts, rarely plasmacells). The reaction product was deposited on the outer or inner face of the plasma membrane. This finding is in accordance with the results of other authors obtained in cell-types from other tissues. In contrast to light microscopical observations, activity of adenosintriphosphatase was also demonstrated on the plasma-membranes. As all cell-types can give a positive reaction, the demonstration of 5-nucleotidase cannot be used for marking one specific cell-type within the germinal centres.

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Diese Untersuchung wurde mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Über den Befund einer zweiten Linse (Spontanlentoidbildung) im Auge eines Welses

Ohne Zusammenfassung Mit 2 Textabbildungen     

Zur Entwicklung des Tapetum lucidum fibrosum im Auge der Wiederkäuer

Ohne Zusammenfassung