Zur Physiologie des Formen- und Bewegungssehens II

Zusammenfassung Eine Analyse der optischen Situation, in die man die Biene bei Sehschärfeprüfungen zu bringen pflegt, ergibt, daß die Auflösung einer Abbildung durch das eucone Appositionsauge in erster Linie von der Musterabhebung bestimmt ist. Bei einer Darbietung einzelner Figuren ist die Abhebung, bzw. ihr Verhältnis zur Abhebungsschwelle des Ommatidiums, der einzige begrenzende Faktor. Handelt es sich um die Auflösung äquidistanter Muster, so tritt als zweiter begrenzender Faktor die Winkelöffnung der Ommatidien hinzu, insofern, als nach Unterschreitung der Ommenwinkel durch die Streifenwinkel die Musterauflösung eine unvollkommene wird. In der unvollkommenen Auflösung erscheinen die Konturabstände vergröbert und die Abhebungen vermindert. Es bedarf also einer Erhöhung der Helligkeitsdifferenzen des Musters, um ein unvollkommen auflösbares Muster sichtbar zu machen. Liegt das Kriterium für das Auftreten einer Bildgliederung in einer gerichteten Bewegungsreaktion (als Folge einer Verschiebung des Prüfungsmusters), dann spielt der Öffnungswinkel insofern noch weiter eine begrenzende Rolle, als bei bestimmten Lagen der Abbildung auf dem Augenraster und bestimmten Verhältnissen von Streifenwinkel und Ommenwinkel (11 und 13) keine gerichteten Bewegungsphänomene auftreten können, und bei anderen Lagen und anderen Winkelverhältnissen mit sehr komplexen Bewegungserscheinungen zu rechnen ist, d. h. mit rückläufigen und unter Umständen widersprechenden Bewegungsrichtungen innerhalb der Abbildung. Da unter diesen Umständen nicht nur die Bewegungsrichtung, sondern auch die Bewegungsgeschwindigkeit stark verändert wird, tritt als weiterer die Reaktion begrenzender Faktor die Geschwindigkeit der Musterverschiebung oder die Flimmerschwelle auf. Die bisher veröffentlichten Ergebnisse von Sehschärfeprüfungen an der Biene sind geeignet, diese Überlegungen zu stützen; in sämtlichen Untersuchungen hat im Grenzfall unvollkommene Musterauflösung vorgelegen.     

Kernwachstum und Kernbau bei zwei Blütenpflanzen

Zusammenfassung Während des Zellwachstums der Dauergewebe vonRhoeo undEpidendrum erfolgt Kernvergrößerung außer durch Kernsaftvermehrung durch Wachstum der Chromosomen und durch Vervielfachung der Chromosomen durch innere Teilung. Das Verhältnis kleinster und größter somatischer Chromosomen beträgt beiRhoeo etwa 14,2. Eine sichere Entscheidung darüber, ob das Chromosomenwachstum auf einfacher Substanzvermehrung oder vielleicht auf Vermehrung der Chromonemen beruht, läßt sich noch nicht treffen; Pro- und Telophasen großchromosomiger Kerne lassen jedenfalls keine Vermehrung der Chromonemen erkennen.Das Kernvolumen kann, aber muß sich nicht gleichsinnig wie die Chromatinmenge, d. h. das Chromosomenvolumen und die Chromosomenzahl verändern.     

Studien über Zellengrösse und Zellenwachstum

Zusammenfassung Wir glauben, daß das Vorhandensein des proportionalen (rhythmischen) Wachstums als eines allgemeinen Prinzips des Anwachsens von lebender Masse der Zellen keinem Zweifel unterliegt. Wir glauben aber, daß das Wachstum nicht nur im Verhältnis l248... vor sich geht, sondern auch andere Formen der Proportionalität möglich sind. In unserer Arbeit stellen wir proportioneile Reihen mit dem Nenner 4 und 1,5 fest. Wenn wir also unsere Resultate vom Standpunkt der Protomerenhypothese deuten wollten, so brauchen wir dazu ergänzende Hypothesen. Diese zu geben wäre nicht schwer, doch sehen wir davon ab, denn wir glauben, daß die Vorstellung von den Protomeren nicht real ist und daß das Suchen eines biologischen Moleküls prinzipiell unrichtig wäre.     

Beobachtungen an einer Chlorophyllmutante einer zweizeiligen Sommergerste

Zusammenfassung Im Jahre 1934 trat in einer Pedigreezüchtung einer zweizeiligen Sommergerste eine Chlorophyllmutante auf, deren Nachkommenschaft im Jahre 1935 im Verhältnis 13=Weiß: Grün aufspaltete. In den weiteren Nachkommenschaften zeigte sich ein auffallender Ausfall an Weißlingen, dessen möglichen Ursachen nach verschiedenen Gesichtspunkten erörtert und untersucht wurden. Die Untersuchung der Spaltungsverhältnisse der Nachkommenschaften einzelner heterozygotischer Pflanzen (Weißpflanzenerzeuger nachNilsson-Ehle) zeigte, daß große Abweichungen vom monohybriden Spaltungsverhältnisse vorkommen, auf die in erster Linie der Ausfall an Weißlingen zurückzuführen ist. Außerdem wird die Möglichkeit des Einflusses von Störungen in der Keimfähigkeit und der verminderten Vitalität der Heterozygoten in Betracht gezogen.     

Einfluss von 2,3,5-Trijodbenzoesäure auf die Blütenbildung und die vegetative Gestaltung von Kalanchoë Blossfeldiana

Zusammenfassung In die Blätter vonKalanchoë Bloßfeldiana wurde bei variierter photoperiodischer Behandlung 2,3,5-Trijodbenzoesäure in verschiedenen Verdünnungen (15000–11 000 000) eingespritzt.Weder im Langtag noch im Kurztag konnte dadurch eine Förderung des Blühens erreicht werden, sondern in allen Fällen trat Blühhemmung ein. Die Hemmung war um so stärker, je höher die TJBS-Konzentration war.Auch das vegetative Wachstum wurde mit zunehmender TJBS-Konzentration gehemmt.Außerdem bewirkte die TJBS Verwachsungen zwischen Haupt- und Nebenstengeln, sowie sonderbare Mißbildungen an den sich neu bildenden Blättern: becher- bis tütenförmige Verwachsungen und fast oder völlig geschlossene kropfartig-keulenförmige Hohlgebilde am Sproßende. Sie gingen entweder in dieser Form schließlich zugrunde, oder wurden—was häufiger eintrat—von einem neuen Sproß durchwachsen. Dieser Sproß konnte wieder ebenso starke Mißbildungen haben, oder er trug —meistens—weniger extreme Abnormitäten. Oft hatte er auch normale Blätter, die aber nicht paarweise gegenständig, sondern wechselständig oder zu dreien quirlständig waren.Die Mißbildungen waren um so stärker, je höher die Konzentration der injizierten TJBS-Lösung war; mit zunehmender Entfernung von der Injektionsstelle und mit zunehmender Zeit seit der Einspritzung nahmen sie ab.Aus den Beobachtungen beim Blühen wird Stellung zur Blühhemmtheorie genommen.Mit 10 Textabbildungen.Hans Fitting zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Vorzugstemperatur und Hautbeschaffenheit bei Mäusen

Zusammenfassung Es wurde erneut festgestellt, daß die V.T. der weißen Hausmaus (+34,6° C) niedriger als die der grauen (+37,3° C) ist, daß die F₁-Bastarde der beiden Formen gleich hohe V.T. wie die weißen Mäuse haben und daß bei den Rückkreuzungsbastarden zwischen F₁-Bastarden und grauen Mäusen die Höhen der V.T. aufspalten. Neu ermittelt wurde: Bei längerem Aufenthalt in sehr hohen Umgebungstemperaturen wird bei erwachsenen weißen und grauen Hausmäusen die V.T. gesenkt, bei längerem Aufenthalt in sehr tiefen Umgebungstemperaturen (bei weißen Mäusen) erhöht. Bei Zurückbringung in Zimmertemperatur wird sie wieder auf das normale Maß gebracht. In hoher Umgebungstemperatur geborene und aufgewachsene weiße Mäuse haben tiefere V.T. als dauernd in Zimmertemperatur lebende (bis zur 3. Generation festgestellt). Auch bei diesen Mäusen kann sich die V.T. in Zimmertemperatur auf das normale Maß erhöhen, in sehr kalter Umgebungstemperatur auch darüber hinaus.Die Haaranzahl pro Flächeneinheit auf dem Bauch der weißen Maus ist geringer als bei der grauen (Verhältnis etwa 4570). Bei den F₁-Bastarden ist sie etwa gleich der der weißen, bei den Rückkreuzungsbastarden spaltet sie auf. Die Haaranzahl wird in sehr hohen oder in sehr tiefen Umgebungstemperaturen oder durch Geburt und Aufzucht (bei der weißen Maus) in sehr hoher Umgebungstemperatur nicht verändert.Die Epidermis der weißen Maus ist dicker als die der grauen (Verhältnis etwa 42,5). Bei den F₁-Bastarden ist sie etwa so dick wie bei den weißen, bei den Rückkreuzungsbastarden etwa wie bei den grauen Mäusen. In hohen Umgebungstemperaturen wird bei weißen und grauen Mäusen die Epidermis verdünnt; bei weißen in kalter Umgebung verdickt. In sehr warmer Umgebung geborene und aufgewachsene Mäuse haben eine dünnere Epidermis als normale. Bei Zurückbringung in Zimmertemperatur verdicken die Mäuse aus hoher Umgebungstemperatur die Epidermis wieder etwa auf das normale Maß. Bei den in warmer Umgebung geborenen und aufgewachsenen weißen Mäusen geschieht dies in geringerem Maße, auch wenn sie in sehr tiefe Temperaturen kommen.Die Dickenveränderungen der Epidermis werden in hohen Umgebungstemperaturen hauptsächlich durch Verdünnung des Stratum germinativum, in tiefen durch Verdickung des Stratum corneum verursacht. Außerdem scheint ein verschieden starker Verhornungsgrad des Stratum corneum aufzutreten. Nach künstlicher Enthaarung des Bauches kann auch ohne Veränderung der Umgebungstemperatur eine Verdickung der Epidermis (namentlich des Stratum germinativum) eintreten.Künstlich kahlbäuchig gemachte weiße Mäuse haben V.T., die im Mittel etwa 0,8° C tiefer als bei normalen weißen sind. Künstlich kahlbäuchig gemachte graue haben V.T., die im Mittel etwa 4 1/2 ° tiefer als bei normalen grauen sind. Kahlbäuchige weiße Mäuse haben also etwas höhere V.T. als kahlbäuchige graue. Die größere Höhe der V.T. der normalen grauen Maus liegt hauptsächlich an ihrer dichteren Bauchbehaarung.Bei gleicher Bauchbehaarung haben Mäuse mit dickerer Epidermis höhere V.T. als Mäuse mit dünnerer Epidermis. Wahrscheinlich sind bei den weißen und bei den grauen Mäusen die Reiztemperaturen für die Rezeptoren, die die optimale Empfindung übermitteln, gleich. Für die Mäuse gilt wohl das Hahnsche Gesetz.Haardichte und Epidermisdicke der weißen Maus sind im Erbgang dominant über die entsprechenden Merkmale der grauen. Da sie die Höhe der V.T. bestimmen, wird auch diese dominant vererbt. Hierauf beruht es, daß die Höhe der V.T. bei Mäusen (und wohl bei allen Säugern) art- oder rassekonstant ist.Die klimatisch bedingten Veränderungen der Hautbeschaffenheit sind im allgemeinen bei Mäusen der gleichen Art oder Rasse wohl so gering, daß sie in den Höhen der V.T. an dem vorliegenden Material kaum zum Ausdruck kommen.Auf die relativen Schwanzlängen erwachsener Mäuse scheint die Umwelttemperatur keinen Einfluß zu haben. In hoher Umgebungstemperatur geborene und aufgewachsene weiße Mäuse hatten längere Schwänze als normale. Graue Mäuse hatten etwas längere Schwänze als weiße. Die Bastarde zwischen weißen und grauen hatten die Schwanzlängen der weißen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Einige der Ergebnisse wurden bei der 40. Jahresversammlung der Deutschen Zoologischen Gesellschaft in Gießen vorgetragen (Herter 1938b).     

Ricerche istologiche sull' innervazione del timo dei Sauropsidi

Zusammenfassung Die sehr zahlreichen Nervenfasern für die Thymus der Sauropsiden gehen hauptsächlich vom zervikalen sympathischen Strang, aber zum Teil auch vom Vagus und vielleicht von den ventralen Ästen der zervikalen Nerven aus und erreichen die Thymus, indem sie den Gefäßen entlang laufen.Die Faserbündelchen, in welchen man oft isolierte oder in Gruppen gesammelte sympathische Zellen antrifft, dringen in das Thymusparenchym ein und hier verästeln sie sich sehr stark. Ein kleiner Teil der Nervenfasern sind Vasomotoren, ein anderer ebenfalls kleiner Teil verschwindet innerhalb von Gruppen von epithelioiden Zellen, welche oft mit drüsenähnlichen Höhlungen versehen sind (einige von diesen epithelioiden Anhäufungen erinnern im Aussehen an dieHassall-Körperchen der Säugetiere); echte typische H. K. sind sehr selten in erwachsenen Tieren nachweisbar.Der größte Teil der Nervenfasern erreicht jedoch die myoiden Zellen und verbindet sich mit denselben. Bei Cheloniern und bei Hühnern ist der Nervenanteil, der den myoiden Elementen vorbehalten ist, wirklich übermäßig groß.Die myoiden Zellen sind bekanntlich ein oft sehr ansehnlicher Bestandteil der Thymus der Sauropsiden, wie bei anderen Wirbeltiergruppen. Sie sind regressiven und progressiven Veränderungen unterworfen: je nach den Jahreszeiten (Dustin), ebenso besonderen funktionellen Bedingungen wie Fasten, Winterschlaf (Hammar); sie zeigen beim Huhn eine Hyperplasie-Hypertrophie als Folge der Kastration und des Alters (Terni).In vorliegenden Untersuchungen sind nebenbei einige neue Tatsachen über die Morphologie der myoiden Zellen festgestellt worden, unter anderen folgende: a) ihre histologische Differenzierung während der Entwicklung tritt sehr spät ein; b) sie sind räumlich von dem retikulär-kollagenen Netze des Thymusläppchens unabhängig, und sie besitzen keine retikulosarkolemmale Membran; c) die strahlenförmige (konzentrische) oder regellose Anordnung der Querstreifung der Myofibrillen in den großen myoiden Elementen bildet sich als Resultat der Verschmelzung von vorher unabhängigen Zellen (weshalb die besprochenen Elemente echte Syncytien sind); d) im Protoplasma der myoiden Zellen finden sich Spuren von Glykogen; usw.Die Verbindungen zwischen Nervenfasern und myoiden Elementen und andere Einzelheiten der feineren Verteilung der Nervenelemente im Thymusläppchen wurden bei Cheloniern und Vögeln besonders eingehend untersucht. An der Oberfläche der myoiden Zellen bilden die Nervenfasern Windungen oder spatel-, knopf-, keulchen- oder füßchenförmige Verbreitungen, welche der myoiden Substanz anhängen (neuromyoide Verbindungen).Die Nervenfasern, welche sich durch diese Endigungsweise mit den myoiden Zellen verbinden, gehören sehr wahrscheinlich zu den postganglionären Neuronen, welche entweder im Thymus (intraparenchymale oder perivasale mikroskopische Ganglien) oder im zervikalen sympathischen Gefäßgeflecht oder im sympathischen Grenzstrang liegen.Über Wesen, Zweck und Ziel der Vagusfibern habe ich mir kein bestimmtes Urteil bilden können.Außerdem befinden sich im Thymusläppchen wenige Nervenzellen des gewöhnlichen sympathischen Typus und in größerer Zahl kleine isolierte Nervenzellen, die zweifellos mit den interstiziellen ZellenCajals zu identifizieren sind. Diese interstiziellen Neuronen befinden sich meistensin der Nähe der myoiden Zellen und liegen oft auf der Oberfläche derselben, indem sie sie mit ihren verästelten Fortsätzen umfassen. Manchmal verbindet sich ein langer und feiner Fortsatz der interstiziellen Neuronen mit einer entfernt gelegenen myoiden Zelle. Diese Nervenzellen müssen zum größten Teil alsautonome effektorische Neurone aufgefaßt werden, wegen ihrer innigen Verbindung mit der kontraktilen Substanz. Wenn eine Kontraktionsmöglichkeit der myoiden Zellen auch nicht in Abrede zu stellen ist, ist es nicht recht verständlich, was für eine nützliche Wirkung ihre Kontraktion haben könnte (darum gebrauchen wir den Ausdruck effektorisch und nicht motorisch).Man kann oft beobachten, daß an der Oberfläche einer und derselben myoiden Zelle sich sowohl Fäden von exogenen Nervenfasern, als auch verästelte Fortsätze einer kleinen interstiziellen paramyoiden Zelle ausbreiten.Obwohl in der Thymus (wie auch im Darm;Cajal) das Wesen der Fortsätze der interstiziellen Neuronen zweifelhaft ist, mangels sicherer differentialer Merkmale zwischen Neuriten und Dendriten, ist doch das Aussehen der mit den myoiden Zellen verbundenen Fasern ganz verschieden von demjenigen der Fortsätze der interstiziellen Zellen.In einigen wenigen Fällen ist es möglich, einen dünnen und langen Fortsatz (Neurit?) der interstiziellen Zelle zu verfolgen, welcher ein kleines Blutgefäß erreicht; es ist möglich, daß er längs desselben eine proximale Richtung verfolgt. Dieses Verhalten läßt die Vermutung zu, daß wenigstens einigen dieser Neuronen die Bedeutung vonrezeptorischen Neuronen zuzuschreiben sei.Die Deutung des reichen Zuflusses und der ansehnlichen Verteilung des nervösen Anteils im Thymusparenchym der Sauropsiden ist, vom Gesichtspunkt ihrer möglicherweise endokrinen Funktion, nicht leicht: Sei es, weil die Innervation anderer endokriner Drüsen histologisch nicht genau bekannt ist (mit Ausnahme der Paraganglien); sei es, weil es überhaupt zweifelhaft ist, ob die Thymus eine innere Sekretion besitzt.Es ist möglich, daß die Anwesenheit der neuromyoiden Synapsen in der Thymus (welche hier zum ersten Male hervorgehoben wird), wenn auch die myoiden Zellen nicht kontraktionsfähig sein sollten, trotzdem mit dem Kohlenhydratenstoffwechsel in Zusammenhang steht, ähnlich wie es für die neuromuskularen Synapsen des zerebrospinalen Systems angenommen wird (Roncato).Der beinahe übergroße Reichtum nervöser Verzweigungen und neuromyoider Verbindungen, besonders bei Cheloniern, legt die Vermutung nahe, daß in zyklischen degenerativen Vorgängen des Thymusparenchyms eine Zerstörung und nachfolgende übermäßige Regeneration von Nervenfasern stattfindet; andererseits läßt die Zunahme der Zahl und Verzweigung der Nervenfasern im Kapaun und alten Hahn (Terni) die begründete Vermutung zu, daß es sympathische Neuronen gibt, welche einer auch verspäteten progressiven histologischen Differenzierung ihrer Neuriten fähig sind (eine verspätete histologische Vervollkommnung des Zellenleibes und der Dendriten in sympathischen Neuronen ist schon in menschlichen Ganglien bekannt;Terni).Aus diesen Gründen lassen die voliegenden Beobachtungen über die Thymus der Sauropsiden den Gedanken aufkommen, daß die stark entwickelte autonome Innervation der Thymus in der Funktion dieses Organs eine bedeutende Rolle spielt: sei es als Sitz besonderer Reize, welche sich wahrscheinlich in den neuromyoiden Apparaten entladen, sei es, weil die Nervenfasern mit Vorrichtungen versehen sind, welche auf lokale oder allgemeine Reize mit besonderer Empfindlichkeit morphologisch reagieren.     

Der Bau der Riesenkerne des Elaiosoms von Corydalis cava

Zusammenfassung Das Elaiosom von Corydalis cava vergrößert sich in der Hauptphase seiner Entwicklung durch Zellwachstum ohne Zellvermehrung. Die Kerne werden, wie sich durch die Analyse der Heterochromatin- und namentlich der Euchromatinstrukturen wahrscheinlich machen läßt, hochgradig polyploid. Der Volumenunterschied zwischen diploiden Kernen der Meristeme und ausgewachsenen Kernen im Elaiosom beträgt etwa 1 400. In den Endstadien der Entwicklung erfolgt zusätzliche Kernsaftvermehrung.     

Das Heterochromatin der Geschlechtschromosomen bei Heteropteren

Zusammenfassung Die Untersuchung von 16 Arten aus den FamilienLygaeidae, Pentatomidae, Capsidae undCorixidae ergibt, daß die Y-Chromosomen im Unterschied zu den X-Chromosomen somatisch heterochromatisch sind. Die Y-Chromosomen bilden in den polyploiden Somakernen in der Regel ein auffallendes Sammelchromozentrum; in gewissen Kernen bleiben sie getrennt. Die Sammelchromozentrenbildung beruht auf dem Unterbleiben des Auseinanderrückens der Tochterchromatiden in der Endoana- und Endotelophase (die Polyploidie entsteht allgemein auf dem Weg der Endomitose).Bei mehreren Arten sind die Geschlechtschromosomen SAT-Chromosomen (nukleolenkondensierende Chromosomen). Abgesehen von der meiotischen Prophase läßt sich die Beziehung zwischen Geschlechtschromosomen und Nukleolus besonders deutlich in den diploiden, durch Kernsaftvermehrung stark vergrößerten Ganglienkernen beobachten.Das relativ kleine unpaare X-Chromosom vonSyromastes marginatus ist nicht somatisch heterochromatisch. Dies stimmt zu der früher fürGerris- undVelia-Arten gegebenen Deutung, daß die somatische Heterochromasie der X-Chromosomen von ihrer Größe abhängt.Das Gesamtverhalten der Geschlechtschromosomen unter Berücksichtigung der bei den Dipteren herrschenden Verhältnisse legt die Annahme nahe, daß die Y-Chromosomen der Heteropteren nicht nur absolut, sondern auch relativ weniger Chromomeren als die somatisch euchromatischen X-Chromosomen enthalten. Es kann weiter angenommen werden, daß die Chromomeren den Formwechsel der Chromosomen beherrschen und daß im Fall der Heterochromasie das normale (euchromatische) Verhältnis von Chromomerenzahl und Chromosomenmasse zuungunsten ersterer verändert ist. Das Heterochromatin läßt sich also als phylogenetisch rudimentäre, an den wesentlichen Steuerungsorganellen, den Chromomeren, verarmte Chromosomensubstanz auffassen. Daß das Heterochromatin und im besonderen die somatische Heterochromasie der Heteropteren keine wesentliche physiologische Bedeutung besitzen kann, folgt auch aus dem Vergleich nahe verwandter Arten, wieGerris lateralis undGerris lacustris, deren X-Chromosomen einmal somatisch euchromatisch, das andere Mal heterochromatisch sind.Als Nebenergebnis werden Angaben über neue Chromosomenzahlen Familientypen und meiotische Anordnungen der Chromosomen mitgeteilt. In der Anaphase trennen sich die Chromatiden unter Parallel-verschiebung (parallel zur Äquatorebene), ohne daß die Wirksamkeit des Spindelansatzeserkennbar wird; daß ein Spindelansatz vorhanden ist, ergibt sich aus dem Verhalten in der meiotischen Anaphase.     

Die grössenverhältnisse von Trommelfell Columella-Fussplatte und Schnecke bei Vögeln verschiedenen gewichts

Zusammenfassung Von 47 Vogelarten. die einen Gewichtsbereich von 10–10000 g umspannen, werden die Länge der Schnecke, die Fläche des Trommelfells und die der Columella-Fußplatte gemessen und tabelliert. Während die Vögel hinsichtlich der Schneckenlänge beträchtlich hinter den Säugetieren zurückstehen, ähneln sich die Mittelohrflächen.Die relative Größe der Teile des Gehörorgans nimmt mit zunehmender Körpergröße ab; der Relationsexponent beträgt –0,6. Die relative Verkleinerung ist damit ausgeprägter als beim Säugerohr und als für das Gehirn der Vögel gefunden.Außer der allgemein-allometrischen Änderung der Gehörgröße schwanken seine Abmessungen auch bei Arten gleichen Gewichts beträchtlich. Diese Unterschiede werden als funktionelle Anpassungen gedeutet.Die für die Schallübertragung bedeutungsvolle Flächenuntersetzung Trommelfell/Fußplatte liegt zwischen 11 (Eintagskücken) und 40 (Waldohreule); sie entspricht etwa den bei Säugetiere gefundenen Werten. Arten mit besonders leistungsfähigem Gehör sind durch eine hohe Flächenuntersetzung gekennzeichnet.Die Möglichkeit, zwischen allgemein-allometrischen Größenänderungen und den physiologischen Eigenschaften des Gehörs Beziehungen aufzuweisen, wird ausführlich diskutiert. Die Lage der Schwerpunktsfrequenz des Gehörs läßt sich quantitativ auf die Organgröße beziehen. Das Tonunterscheidungsvermögen zeigt keinerlei Korrelation zu dieser. Zusammenhönge zur absoluten Gehörempfindlichkeit sind nicht sicher nachweisbar.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

The effect of the size of honeybee colonies on food consumption, brood rearing and the longevity of the bees during winter

Near Harpenden, Hertfordshire, brood rearing continues later into the autumn in small than in large colonies, and in colonies headed by queens of the current year than by queens of the previous year. In spring the amount of brood present increases with colony size, but there is more brood per bee in small than in large colonies. Food consumption per bee during winter decreased with increase in colony size, especially in colonies with fewer than 18,000 bees. The size of a colony in spring was related directly to its size in the previous autumn, and the proportion of bees that survived the winter was similar in large and small colonies.

---

Zusammenfassung In der Umgebung von Harpenden, Hertfordshire, erstreckt sich die Bruttätigkeit bei kleinen Völkern und bei Völkern mit diesjährigen Königinnen weiter, in den Herbst hinein als bei großen und bei Völkern mit vorjährigen Königinnen. Im Frühjahr steigt der Brutanteil mit der Größe des Volkes an, jedoch haben kleine Völker mehr Brut pro Biene als große. Der Nahrungsverbrauch pro Biene nimmt im Winter mit zunehmender Größe des Volkes ab, besonders bei Völkern mit weniger als 18000 Bienen. Bezieht man die Größe des Volkes im Frühjahr direkt auf seine Größe im vergangenen Herbst, dann erweist sich das Verhältnis der überwinternden Bienen bei großen und kleinen Völkern als ähnlich.

     

Untersuchungen über die Geschmackswirkung von Säuren bei Fischen mit einem Vergleich am Menschen

Zusammenfassung An Elritzen (Phoxinus laevis L.), die daran gewöhnt waren, ihr Futter im Sprung über der Wasseroberfläche zu erhaschen, wurde die Säurewirkung starker und schwacher Säuren verglichen.Es zeigte sich, daß die schwach dissoziierte Essigsäure saurer schmeckt als ihr Gehalt an freien H-Ionen erwarten läßt, und zwar in bedeutend stärkerem Maße, als dies schon aus der menschlichen Geschmacksphysiologie bekannt ist. Von einer geschmacksgleichen Salzsäure und Essigsäure enthält erstere durchschnittlich etwa 160mal so viele freie.H-Ionen als letztere. Dies gilt für Konzentrationen von etwa 1,14 normaler HCl und 1,70 normaler Essigsäure. Bei schwächeren Lösungen ist die Säurewirkung der Essigsäure verhältnismäßig kleiner, bei stärkeren Lösungen verhältnismäßig größer, was mit der Dissoziationstheorie (F. W. Richards) im Einklang steht.In neutralisiertem Wasser war die Säurewirkung der Essigsäure geringer; somit ist in der leicht alkalischen Reaktion des normalen Aquariumwassers ein Faktor aufgedeckt, der dafür verantwortlich ist, daß das Säuregradverhältnis von Salzsäure und Essigsäure bei den Fischen so auffallend groß gefunden wurde. Weitere Faktoren, die zur Erklärung herangezogen werden können, sind in der Diskussion der Ergebnisse (S. 392) besprochen worden.Versuche in angesäuertem Wasser hatten das Resultat, daß die Essigsäure im Verhältnis zur Salzsäure noch bedeutend saurer schmeckte als im gewöhnlichen Wasser (das Säuregradverhältnis, Salzsäure Essigsäure, war 450 1). Es ist dies, wenigstens zum Teil, darauf zurückzuführen, daß infolge Gewöhnung der Fische an den sauren Geschmack die Konzentration der Säuren, mit denen das Futter angesäuert wurde, ungewöhnlich groß genommen werden mußte; größere Konzentration bedeutet größeres Säuregradverhältnis (s. o.). Aus Kontrollversuchen mit geblendeten Tieren ging hervor, daß sowohl Tiere ohne, als auch mit Vorderhirn (ohne bzw. mit Geruchssinn) Salzsäure und Essigsäure ihrer Geschmackstönung nach nicht unterscheiden konnten, wohl aber darauf zu dressieren waren, andere Geschmacksqualitäten von Sauer zu unterscheiden.Das Säuregradverhältnis von Salzsäure Borsäure wurde im Mittel als 500 1, das von Salzsäure Phosphorsäure als 12 1 festgestellt.Die Reaktion der Mundschleimhaut der Elritze wurde durch elektroionometrische Messungen als genau neutral gefunden.Vergleichsversuche mit Salzsäure und Essigsäure am Menschen erwiesen, daß sich die Geschmackswirkung beim Menschen und Fisch nur graduell unterscheidet. Das Säuerungsvermögen der Essigsäure ist beim Fisch im ganzen größer als beim Menschen. Beiden gemeinsam ist das Sinken des Säuregradverhältnisses mit abnehmender Konzentration. Je stärker die Essigsäure verdünnt wird, um so mehr nähert sie sich, sowohl im Grade der Dissoziation als auch in ihrer geschmacksphysiologischen Wirkung der Salzsäure.     

Number and structure of perisomatic satellite cells of spinal ganglia under normal conditions or during axon regeneration and neuronal hypertrophy

Zusammenfassung Die Satellitenzellen des Spinalganglions der Eidechse (Lacerta muralis) wurden im normalen und experimentell veränderten Zustand — d. h. nach Durchtrennung des afferenten Axons und während der Hypertrophie der Nervenzellen des Spinalganglions, die der Ausdehnung des peripheren Innervationsgebietes folgt — licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Grundeigenschaften der Satellitenzellen der Eidechse sind denjenigen ähnlich, die in Spinalganglien der Säugetiere und Amphibien beobachtet wurden. Auch bei der Eidechse sind die Satelliten einkernige Einzelzellen, die eine geschlossene Hülle um den Zelleib bilden. Die Verbindungen zwischen den anliegenden Satelliten sind bei der Eidechse im allgemeinen weniger kompliziert als bei den Säugetieren. Die Dicke der Satellitenhülle variiert von einer Strecke zur anderen; in einigen Strecken liegt sie unter 2000 Å.Im Zytoplasma der Satelliten findet man stets Mitochondrien — deren Zahl für jeden ²-Schnitt dreimal geringer ist als jene, die in den entsprechenden Neuronen gefunden wurde —, das endoplasmatische Reticulum, vorwiegend von regellos angeordneten Zisternen gebildet, einen wenig entwickelten Golgi-Apparat und Ribosomen. Manchmal findet man auch Centriolen, Cilien ohne das zentrale Fibrillenpaar, Filamente (zahlreicher als in den Satellitenzellen der Säugetiere und weniger als in jenen der Amphibien), den Lysosomen ähnliche Granula und Granula mit gleicher Ultrastruktur wie die Lipofuszinkörnchen. Kleine Vesikel, die aus dem Golgi-Apparat entstehen, fließen anscheinend später zu vesikelhaltigen und elektronendichten Körpern zusammen. Die Bedeutung des Verhältnisses zwischen dem Golgi-Apparat, den vesikelhaltigen und den elektronendichten Körpern sowie der Endverlauf der beiden letztgenannten konnte nicht festgestellt werden.Die Durchmesser der Neurone und die Zahl der entsprechenden Satelliten wurden an Serienschnitten lichtmikroskopisch gemessen. Auf diese Weise wurde das Verhältnis zwischen Satelliten und Neuronen quantitativ festgestellt: es entspricht etwa demjenigen, das bei der Ratte festgestellt wurde.Bei erhöhter Stoffwechsel-Aktivität der Neurone, d. h. während der Regeneration des Axons und Hypertrophie des Zelleibes, zeigen die entsprechenden Satelliten folgende Veränderungen: Ihr Kern nimmt an Volumen zu (etwa 46% im Durchschnitt), das Kernkörperchen zeigt Veränderungen der Ultrastruktur, der Golgi-Apparat erscheint hypertrophisch, die aus dem Golgi-Apparat entstandenen kleinen Vesikel und die elektronendichten Körper scheinen zahlreicher geworden zu sein. Die Durchschnittszahl der Mitochondrien für jeden ²-Schnitt ist dagegen nicht wesentlich geändert. Diese Veränderungen können dahingehend gedeutet werden, daß während der erhöhten Stoffwechsel-Aktivität der Neurone auch die Aktivität ihrer Satellitenzellen ansteigt.Die Zahl der entsprechenden Satellitenzellen wächst im Verlaufe der Hypertrophie des Zelleibes durch Mitose. Auf diese Weise paßt sich die Masse der Satellitenzellen der erhöhten Neuronenmasse an.Die ermittelten Befunde stützen die früher vorgetragenen Hypothesen (Pannese 1960): a) die Satellitenzellen sind in der Lage, ihren Stoffwechsel zugunsten der Neurone zu aktivieren, b) sie sind stabile Elemente im Sinne Bizzozeros.     

Über Phasenbeziehungen zwischen biologischer Tagesperiodik und Zeitgeberperiodik

Zusammenfassung Die biologische Tagesperiodik läßt sich als selbsterregte Schwingung betrachten. Ist sie mit einem Zeitgeber synchronisiert, so sind die Gesetze der Schwingungslehre anwendbar, die für gekoppelte Schwinger gelten. Sie besagen unter anderem, daß die Phasenwinkel-Differenz zwischen den beiden Schwingern vom Verhältnis ihrer Eigenfrequenzen bestimmt wird. Je mehr die Eigenfrequenz des einen Schwingers über der des anderen liegt, desto stärker negativ bzw. weniger positiv wird die zwischen ihm und dem anderen bestehende Phasenwinkel-Differenz.Diese Gesetzmäßigkeiten gelten auch für Vögel, die mit einem 24stündigen Licht-Dunkel-Wechsel (200 Lux: 0,5 Lux) synchronisiert sind. An Hand der fortlaufend registrierten Aktivitätswerte wird die negative Phasenwinkel-Differenz zwischen Aktivitätsbeginn und Beginn der Lichtzeit bestimmt und dann die Eigenfrequenz der Tiere — biologisch: Spontanfrequenz — unter konstanten Bedingungen (bei 0,5 Lux) gemessen. Spontanfrequenz wie Phasenwinkel-Differenz sind von Tier zu Tier verschieden und können sich auch bei einem Tier von Versuch zu Versuch ändern. In beiden Fällen besteht eine der Theorie entsprechende Korrelation zwischen den zwei Meßgrößen. Entsprechende Korrelationen sind bei anderen Arten (Eidechsen, Flughörnchen) gefunden worden. Sie lassen sich weiterhin mit Versuchen nachweisen, in denen die Frequenz des Zeitgebers geändert wird; hierfür werden Beispiele aus der Literatur angeführt.Die Beziehungen zwischen Phasenwinkel-Differenz und Spontanfrequenz lassen sich auch dadurch prüfen, daß man die mittlere Beleuchtungsstärke des Zeitgebers ändert. Wenn diese (in ähnlicher Weise wie unter konstanten Bedingungen) die Eigenfrequenz des biologischen Systems beeinflußt, so muß sich auch die Phasenwinkel-Differenz des synchronisierten Systems mit der mittleren Beleuchtungsstärke ändern. Versuche mit drei Finkenarten, in denen entweder bei konstanter Beleuchtung in der Lichtzeit die Beleuchtung in der Durikelzeit oder umgekehrt nur die Beleuchtung in der Lichtzeit bei konstanter Dunkelbeleuchtung variiert worden ist, bestätigen diese Annahme. Die Ergebnisse bieten darüber hinaus Hinweise dafür, daß Zeitgeber und Organismus parametrisch miteinander gekoppelt sind. Die diesem Schluß zugrunde liegenden schwingungstheoretischen Zusammenhänge werden kurz besprochen.     

Strahlung und Stoffwechsel

Zusammenfassung Bei der weißen Maus liegt die den Gasstoffwechsel beeinflussende Grenzwellenlänge der UV-Strahlung bei 0,33 (UV-B).Im UR-Bereich sind die Wellenlängen über 3,00 (langwelliges UR) wirksam.Die UR-Strahlung läßt sich nicht durch direkte Wärmeeinwirkung ersetzen.Der sichtbare Anteil des Spektrums hat keinen Einfluß auf den Stoffwechsel.Der Stoffwechsel wird nur bei einem bestimmten Verhältnis von UV-B zu langwelligem UR beeinflußt.Dieser Quotient muß zwischen 25,5 und etwa 300 liegen, um den Stoffwechsel zu senken.Die Größe der Stoffwechselsenkung scheint innerhalb dieser Grenzen vom Wert des Quotienten abhängig zu sein.Eine Stoffwechselbeeinflussung tritt nur auf, wenn UV und UR gleichzeitig geboten werden, während eine zeitlich getrennte Bestrahlung mit UV und UR, ganz gleich in welcher Reihenfolge, keine Reaktion ergibt.Sinkt die Intensität bei 10 min Bestrahlungszeit unter 2 W/cm², so wird der Stoffwechsel nicht mehr beeinflußt.Eine bei 10 min nicht mehr wirksame Intensität kann nach entsprechender Verlängerung der Bestrahlungszeit die Reaktion wieder auslösen.Ein Optimum in bezug auf Intensität und Bestrahlungsdauer wurde nicht gefunden.Die durch eine Bestrahlung erzielte Stoffwechselsenkung hält etwa 24–36 Std an. Da aber die Nachwirkung länger anhält, ergibt sich bei wiederholter Bestrahlung eine Akkumulation, die sich dann auch in einer länger andauernden Senkung des Stoffwechsels äußert.     

Gibt es polymere Faktoren?

Zusammenfassung In der F₂ und der F₃ einer Kreuzung von 2 zwergigen Formen vonPisum sativum, die in 2 polymeren wachstumhemmenden Faktoren für die Stengellänge differierten, wurden die Spaltungszahlen zwischen den zwergigen Pflanzen und den 31/2–4 m langen schlanken Pflanzen festgestellt. Es wurde konstatiert dass die Wahrnehmungen der F₂ der theoretisch erwarteten 15 1 Spaltung entsprachen und dass die spaltenden F₃ Kulturen ein 151 oder ein 31 Verhältnis ergaben.Sowohl aus der Übereinstimmung der wahrgenommenen Zahlen mit den erwarteten als aus der Koppelung des Faktors mitlb und der unabhängigen Vererbung hinsichtlich des FaktorsLa darf der unumstössliche Beweis gesehen werden, dass die Stengellänge vonPisum auf polymeren Faktoren beruht und eine Erklärung durch multiple Allelomorphen ausgeschlossen ist.Erl. Professor Dr.Tine Tammes möchte ich an dieser Stelle meinen herzlichen Dank aussprechen für ihre anregende Kritik.     

Zur Kenntnis der Wirkung von Gallensalzen auf die Zelle

Zusammenfassung Schon sehr kleine Mengen von Gallensalzen, wie desoxycholsaures und apocholsaures Natrium lassen aus Zellen Stoffe austreten, ohne da\ die Zellen tot sind. Die ausgetretenen Stoffe können mit der Schüttelprobe (Oberflächenspannung), mit der Ninhydrinprobe (Eiwei\bruchstücke), und mit der Silbernitratprobe erfa\t werden.Auch kleine Mengen von Quecksilberchlorid veranlassen Austritt von Stoffen aus der Zelle. Dabei sind die Zellen nicht tot. Bei den Gallensalzproben ist eine untere Grenze der Wirksamkeit schwer anzugeben. Wenn nicht gerade (bei Kartoffelversuchen) Randstücke oder Siebteile mit viel Eiwei\ vorliegen, ist eine Normalgrenze der Wirkung etwa bei 1 75000 bis 1 100000 erreicht, soweit die Ninhydrinprobe in Frage kommt. Bei Gegenwart eiwei\reicher Kartoffelzellen bzw. Siebteile ist die Grenze der mit Ninhydrin zu erfassenden Wirkung viel tiefer anzusetzen, etwa 1 1000000. Durch die physiologischen oder anatomisch-topographischen Sondereigenschaften (viel Eiwei\, viel Siebteile in einzelnen Proben) erhält die Gallensalzmethode bis zu einem gewissen Grad etwas Subjektives. Trotzdem steht unter Umständen der Gallensalzeinflu\ 1 1000000 au\er jedem Zweifel! Die Methodik setzt eben eine gewisse Erfahrung voraus.Bei höheren Pflanzen kann mit der Neutralsalz-Gallensalzbehandlung der Unterschied zwischen Epidermiszellen und Spaltöffnungsapparat ungemein scharf vordemonstriert werden. Bei geeigneter Behandlung lösen sich Zellkerne schrittweise in Neutralsalz-Gallensalz auf, die Kerne der Spaltöffnungszellen sind resistenter.     

Über die Nucleus-Nucleolus-Relation

Zusammenfassung An histologischen Schnitten von menschlichen Grenzstrangganglien werden die Nervenzellkerne und deren Nucleolen einer biometrischen Untersuchung unterzogen.Bei der Messung werden die mittleren Durchmesser der Kerne und ihrer Nucleolen ermittelt und erst voneinander getrennt, dann in ihrer gegenseitigen Beziehung zueinander statistisch ausgewertet, unter besonderer Berücksichtigung der durch die Methode nach Bielschowsky-Gros verschieden imprägnierbaren Kerne, nach denen zwei Zellarten I und II unterschieden werden.Es konnte der Befund von Harting, daß sich die Volumina der durch die Häufigkeitsmaxima bestimmten Regelkerne der beiden Zellarten wie 12 verhalten, bestätigt werden.Die Nucleolen beider Zellarten ergeben bei der variationsstatistischen Bearbeitung, wobei das Argument des Kollektivgegenstandes die Nucleolengröße ist, zwei anscheinend eingipflige Verteilungskurven. Die Volumina der durch die Maxima der Kurven bestimmten Regelnucleolen betragen in einem untersuchten Falle 25,5 ³ und 36,7 ³ und in einem anderen mit einer geringfügigen Verschiebung das gleiche. Das bedeutet bei Anwendung des Regel- und Zwischenklassensystems der Kerne auch für die Nucleolen einen Größenunterschied, der dem Abstand von einer Regel- zur nächsten Zwischenklasse entspricht.Durch eine Gegenüberstellung der Volumina der Nucleolen und der Volumina der ihnen zugehörigen Zellkerne konnte eine Regelmäßigkeit der Volumenverhältnisse bei den verschiedenen Kerngrößen festgestellt werden. Es zeigte sich, daß kleine Zellkerne auch kleine und mittlere und große Zellkerne ihnen in einem bestimmten Zahlenverhältnis größenmäßig entsprechende Nucleolen haben, und zwar sind diese Verhältnisse je nach Zellart und Kerngröße verschieden. Hieraus könnte man auf eine gesetzmäßige Größenzunahme des Nucleolus im Verlauf des Kernwaehstums schließen.Der Verlauf der Volumenzunahme der Nucleolen gegenüber dem Kernwachstum kann nach Analyse der errechneten Werte in Form von Parabeln verschiedenen, jedoch für eine Zellart charakteristischen Steigungsmaßes und charakteristischer Lage im Koordinatensystem dargestellt werden.Die bei einer Zellart mehrfach gefundenen Kerne mit zwei Nucleolen fügen sich nach Addition der beiden Volumina in das aufgestellte System ein, da die Summe dem Volumen eines Einzelnucleolus der betreffenden Kerngröße entspricht.Das unterschiedliche Verhalten des Nucleolenvolumens zum Kernvolumen sowie seine ungleiche Imprägnierbarkeit in Größenklassen, in denen sich beide Zellarten überschneiden, läßt entweder auf einen unterschiedlichen Funktionszustand der gleichen oder aber auf zwei verschiedene Zellarten schließen.     

Observations on spike sequences from spontaneously active Purkinje cells in the frog

Zusammenfassung Die Frage wird aufgeworfen, inwiefern man aus der Statistik der Impulsfolgen bei Spontanaktivität einzelner Neurone auf die Funktionscharakteristik des Neurons selbst und auf die Art seiner Einschaltung in das Nervennetz schließen kann. Die Untersuchung der Verteilung der Intervalle verschiedener Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Aktionspotentialen von Purkinjezellen des Froschkleinhirns ergibt, in Übereinstimmung mit den von anderen Autoren bei anderen Neuronentypen erhobenen Befunden, zwei Arten von Histogrammen: einerseits unimodale, vorwiegend bei Neuronen mit höherer Impulsfrequenz, andererseits bi- und trimodale, vorwiegend bei niedriger Impulsfrequenz. Die Form der unimodalen Verteilungen läßt, unter Annahme einer Gaußschen Verteilung der Erregungsniveaus im Eingang des Neurons, die sich aus der Summation einer großen Anzahl voneinander unabhängiger afferenter Erregungen ergibt, auf einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen Erregungsniveaus und Dauer der Intervalle schließen; die unsymmetrische Verteilung der Intervalle wäre demnach als eine Verzerrung der statistisch gegebenen symmetrischen Verteilung der Erregungsniveaus zu verstehen. Diese Erklärung hat den Vorteil, kontinuierlich zu den bei niedriger Impulsfrequenz beobachteten unregelmäßigen Verteilungen überzuleiten, die sich einfach aus dem Zusammenbruch der statistischen Regelmäßigkeit im Falle von einer geringen Anzahl aktiver Fasern im Eingang ergeben. Die Untersuchung von Korrelationen innerhalb der Impulsfolgen mit Hilfe einer Verzögerungs- und Koinzidenzschaltung ergibt scharfe Maxima der Impulswahrscheinlichkeit als Funktion des zeitlichen Abstands von vorhergehenden Impulsen. Da diese Autokorrelogramme bei verschiedenen Neuronen derselben Art (Purkinjezellen des Froschkleinhirns) verschiedene Verläufe zeigen, wird zu ihrer Erklärung weniger eine Eigenschaft des Einzelneurons (Schwellenänderung nach em Aktionspotential) herangezogen, als die Rückwirkung des eurons auf sich selbst auf dem Umweg über andere Neurone es Nervennetzes. Die Korrelation zwischen Impulsreihen in erschiedenen Neuronen desselben Nervennetzes, die auf Grund ieser Annahme zu erwarten ist, wird in einigen Beispielen uch gefunden, wovon eines im Anhang gezeigt wird.

---

---

The research reported in this document has been sponsored in part by the U.S.A.F., Grant AF-EOAR 63–89 and by the National Institute of Health, Grant NB 03922-02.

---

Laboratori Nazionali di Frascati del C.N.E.N.