The role of finite population size and linkage in response to continued truncation selection

Summary In an attempt to analyse long-term response in finite dioecious populations, selection processes are simulated on a computer with situations of parental population size, linkages between loci, selection intensity, and heritability, specified in a 3⁴ factorial design. A diploid polygenic system of 40 loci on 4 chromosomes is considered for additive genes. Linkage levels are specified as free recombinations, adjacent loci 5 map units apart, and as clusters on chromosomes with a distance of only .5 units between adjacent loci. Parental populations of 8, 16, and 64, truncation selection of 1/2, 1/4, and 1/8 of the progeny each generation, and initial heritability of 1, 1/3, and 1/9 are simulated for various populations.For these populations, which are initially samples from a theoreticalHardy-Weinberg situation, it is shown that an initial linear phase of response, which may last for only 2 or 3 generations in some cases, depends on the intensity of selection alone. The effects and interactions of all the above factors on the curvilinearity of response in later generations are analysed. It appears that linkages between loci have a strong influence in reducing the rate of response and the total response. In the extreme cases of gene clusters in a parental population size of 8 with low heritability, truncation selection is relatively almost completely ineffective in causing change in the mean over generations. The effect of tight linkage is also exhibited in causing more reduction in genotypic variance than can be accounted for by corresponding response.The depressing effect of finiteness of population size on the rate of response and the total response appears to increase in geometric proportion with linkages between loci. The number of generations to fixation appears to be reduced in a similar manner. A strong interaction between population size and linkage is thereby found in various analyses. With parental populations as large as 64, linkage effects on response are negligible when recombinations between adjacent loci are .05 or more. In such situations there is a slower rate of response in later generations with linkage but the total response attained and the rate of fixation of inferior genes is about the same as for free recombinations. Increase in the intensity of selection appears to augment the effects of linkage in reducing the rate of response in later generations. This type of interaction is attributed to the accumulation of gametic disequilibria due to selection which are retained in the population over generations with linkage.

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Zusammenfassung In der Absicht, das Verhalten einer begrenzten diözischen Population über einen langen Zeitraum zu analysicren, wurden Selektionsvorgänge auf einem Computer simuliert. Hierbei wurden die Größe der Elterpopulation, die Koppelung zwischen den Loci, die Selektionsintensität und die Heritabilität in einem 3⁴-faktoriellen Versuch variiert. Es wird ein diploides polygenes System mit vierzig Loci auf vier Chromosomen mit additiver Genwirkung zugrunde gelegt. Für die Koppelungsbeziehungen werden freie Rekombination, ein Abstand von fünf Rekombinationseinheiten zwischen benachbarten Loci und die Bildung von Genclustern auf den Chromosomen mit jeweils nur 0,5Morgan-Einheiten Abstand zwischen benachbarten Loci angenommen. Es werden elterliche Populationen des Umfanges 8, 16 und 64, trunkierende (stutzende) Selektion mit einer Fraktion von 1/2, 1/4 und 1/8 der Nachkommen je Generation und eine ursprüngliche Heritabilität von 1, 1/3 und 1/9 für verschiedene Populationen simuliert.Für alle jene Populationen, die ursprünglich als Stichproben aus einer theoretischenHardy-Weinberg-Situation stammen, kann gezeigt werden, daß eine anfänglich lineare Phase der Reaktion, die in einigen Fällen nur über zwei bis drei Generationen anhält, allein von der Selektionsintensität abhängt. Die Wirkungen und Wechselwirkungen aller oben genannten Faktoren auf die Nichtlinearität der Reaktion in späteren Generationen wird untersucht. Es zeigt sich, daß Koppelung zwischen den Loci einen starken Einfluß auf die Reduktion der Reaktionsgeschwindigkeit und auf die Endreaktion ausübt. In dem extremen Fall der Gencluster in einer Ausgangspopulation des Umfanges 8 mit geringer Heritabilität ist die trunkierende Selektion hinsichtlich der Änderung des Mittels über Generationen hinweg praktisch völlig unwirksam. Die Wirkung enger Koppelung manifestiert sich außerdem in einer stärkeren Reduktion der genotypischen Varianz, als sie auf Grund der entsprechenden Reaktion erklärt werden kann. Der reduzierende Effekt der Begrenzung des Populationsumfanges auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die Endreaktion erweist sich als geometrisch proportional zur Koppelung zwischen den Loci. Die Zahl der Generationen bis zur Fixierung wird in ähnlicher Weise reduziert. Hierbei wird eine starke Wechselwirkung zwischen der Populationsgröße und der Koppelung in den verschiedenen Untersuchungen beobachtet. Der Einfluß der Koppelung auf die Reaktion der Populationen kann vernachlässigt werden, wenn die elterliche Population den Umfang 64 hat und die Rekombination zwischen benachbarten Loci 0,05 übersteigt. In derartigen Situationen gibt es zwar eine langsamere Antwortrate in späteren Generationen mit Koppelung, jedoch ist die Endreaktion, die erreicht wird, und die Fixierungsrate überlegener Gene etwa die gleiche wie bei freier Spaltung. Eine Zunahme der Selektionsintensität scheint die Wirkung der Koppelung hinsichtlfch der Reduktion der Reaktionsgeschwindigkeit in späteren Generationen zu vergrößern. Dieser Typ der Wechselwirkung wird der Häufung gametischer Ungleichgewichte, die infolge der Selektion über Generationen in der Population erhalten werden, zugeschrieben.

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Journal Paper No. 5872, Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Ames, supported by National Science Foundation Grant 19218 and National Institute of Health Grant GM-13827.

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On leave fromWest Pakistan Agricultural University Lyallpur.

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Statistical Laboratory and Department of Animal Science, respectively.     

Simulation of quantitative characters by genes with biochemically definable action. III. The components of genetic effects in the inheritance of anthocyanins in Matthiola incana R. Br.

Summary In a self-pollinated plant species, Matthiola incana R. Br., six groups of isogenic lines were developed which were ideally suited for investigating the properties of individual genes controlling a quantitative character. Each group consisted of four homozygous parents for two alleles at each of the two loci in a common genetic background. A complete 4 × 4 diallel cross was obtained in each group. Because of the identical genetic background each diallel set could be considered as a genetic system of two loci. The biochemical functions of the alleles at each locus modifying the structure of the anthocyanin molecule were known. The phenotypes of the nine possible genotypes were qualitatively distinguishable by their flower colour differences. A quantitative measure of the phenotypic value associated with a genotype is the concentration of anthocyanins in flower tissues. In these simplified genetic systems, the nine phenotypic values could be expressed in terms of nine biometrical quantities, eight of which are attributable to the genetic effects of the alleles at the two loci under consideration. An unique solution of the set of nine equations in nine unknowns provided direct estimates of the parameters specifying additive, dominance and epistatic effects. Thus the effects of individual genes in a well-defined genetic background could be estimated by the use of a simple additive genetic model. An extension of the model provided estimates of the genetic parameters in different years and genetic backgrounds.Dominance was found to be the most important type of gene action in the inheritance of anthocyanin content in the flower tissues of M. incana. There was considerable epistasis, but the effect was very unstable over years and genetic backgrounds. The relative magnitude of additive effect was most stable. Heterosis was observed and was found to be largely due to dominance and additive × dominance interactions.

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Zusammenfassung In der selbstbefruchtenden Gartenpflanze Matthiola incana wurde eine Reihe weitgehend isogener Linien entwickelt, die sich in idealer Weise zur Untersuchung der Beiträge einzelner definierter Gene und Genkombinationen zu einem quantitativen Merkmal eignen. Das Material wurde in 6 Gruppen eingeteilt. Jede Gruppe besteht aus 4 homozygoten Eltern, die sich aus der Variation zweier Loci mit je zwei Allelen vor einem gemeinsamen genetischen Hintergrund ableiten und nach dialleler Kreuzung alle kombinatorisch möglichen Genotypen ergeben. Jeder diallele Satz stellt somit ein genetisches System mit zwei Loci dar, dessen qualitative Beiträge zur Modifikation der Anthocyanmoleküle bekannt sind und dessen quantitative Beiträge zur Gesamtkonzentration der Anthocyane gemessen werden. In diesen vereinfachten genetischen Systemen können die Phänotypenwerte der 9 Genotypen durch 9 biometrische Quantitäten beschrieben werden, von denen 8 den genetischen Effekten der variierten Loci und einer dem Beitrag des genetischen Hintergrundes zugeschrieben werden könen. Anhand eines einfachen linearen Modells werden Parameter für die additiven, Dominanz- und Epistasieeffekte der einzelnen Gene aus einem Satz von 9 Gleichungen mit 9 Unbekannten direkt geschätzt. Eine Erweiterung des Modells erlaubt die Schätzung der Parameter in verschiedenen Jahren und mit wechselndem genetischem Hintergrund. Für die Ausbildung des quantitativen Merkmals Anthocyangehalt der Blüten von Matthiola incana erwiesen sich die Dominanzkomponenten als der entscheidende Typ der Genwirkung. Ferner wurde ein erheblicher Epistasieanteil geschätzt, jedoch waren diese Beiträge nicht konstant, da sie über die Jahre variierten und eine starke Abhängigkeit von der Art des genetischen Hintergrundes zeigten. Der relative Anteil der additiven Komponenten erwies sich dagegen zwar als gering, jedoch sehr stabil. Beobachtete Heterosiseffekte müssen zum Teil den Dominanzkomponenten, zum Teil der Interaktion zwischen additiven und Dominanzkomponenten zugeschrieben werden.

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This work was carried out while the senior author held a research fellowship awarded by the Alexander von Humboldt-Stiftung of Bad Godesberg, Germany, which is gratefully acknowledged.

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Research supported by Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

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 die Leistungsfähigkeit von Genotypen im Reinanbau und in Populationen

Zusammenfassung Es kann gezeigt werden, daß je nach der genotypischen Zusammensetzung eines Sortengemisches die einzelne Sorte einen von der Leistungsfähigkeit des Reinanbaues unabhägigen Wert erhält. Daraus ergibt sich die Bedeutung der Genotypenmischung für die Erzeugung von Sorten. Auf eine eventuelle Möglichkeit zur Auffindung geeigneter Kreuzungspartner wird hingewiesen. Letztlich wird hervorgehoben, daß bei der Anlage von Wertprüfungen die Teilstücke so groß gewählt werden müssen, daß sich die verschiedenen zur Prüfung kommenden Genotypen nicht beeinflussen und dadurch ihre Ertragsfähigkeit im Mischanbau statt wie erforderlich im Reinanbau zeigen. Zwischen Misch- und Reinanbau bestehen hinsichtlich der Ertragsfähigkeit keine gesicherten Beziehungen.     

Experimentelle Untersuchungen über die Funktion der Kalksäckchen bei Froschlurchen

Zusammenfassung Durch Röntgenaufnahmen wurde der Füllungszustand der sog. Kalksäckchen von Fröschen kontrolliert, die in etwa blutisotonischen Lösungen von CaCl₂ und SrCl₂ saßen. Es ließ sich schon nach weniger als 2 Wochen eine deutliche Zunahme des mineralischen Inhaltes der Kalksäckchen nachweisen, die mit der Zeit immer weiter fortschritt und bei einem Frosch, der in der Chlorkalziumlösung 126 Tage lang am Leben blieb, zu einer weit über dem Durchschnitt liegenden Füllung der Säckchen führte. Damit ist erwiesen, daß lösliche Erdalkalisalze von den Amphibien durch die Haut aufgenommen und zum Teil in den Kalksäckchen in ungelöster Form (als Carbonate) abgelagert werden.In einer anderen Versuchsreihe wurden Fröschen in Urethannarkose beide Oberschenkel gebrochen und die Veränderung der Kalksäckchen mit der gleichen Methode von Zeit zu Zeit kontrolliert. Es gelang, wenigstens eines von den Versuchstieren bis zur beginnenden Verknöcherung der Calli am Leben zu erhalten. Bei diesem Tiere hatten die Kalksäckchen deutlich an Mineralgehalt eingebüßt. Da außerdem zufällig ein Frosch mit alten, unter sehr starker Callusbildung verheilten Frakturen beider Oberschenkel zur Beobachtung kam, bei dem sämtliche vertebralen Kalksäckchen absolut leer waren und auch die Otolithen etwas reduziert erschienen, muß im Gegensatz zu den Angaben Herters angenommen werden, daß zur Knochenneubildung die Kalkvorräte in den Säckchen herangezogen werden.     

Schlechter Kornansatz am oberen Kolbenteil bei Mais und seine Einschränkung durch Züchtung und künstliche Bestäubung

Zusammenfassung Schon seit mehreren Jahren beobachtete der Verfasser, daß sowohl bei einigen Maislandsorten als auch bei gezüchteten Maisstämmen trotz normal entwickelter Blütenstände der Kornbesatz des oberen Kolbenteiles besonders in den Jahren, in denen zur Blütezeit Hitze und Trockenheit herrschte, sehr schlecht war, was hauptsächlich dem Mangel an keimfähigen Pollen, zur Zeit als die Narben dieses Kolbenteiles sichtbar werden, zuzuschreiben ist.Nach der Beschreibung des Baues der Blüte des männlichen und weiblichen Blütenstandes und der Lebensdauer des Pollens, werden zuerst die Pflanzenmerkmale besprochen, welche bei der Züchtung von Pflanzen mit einem guten Kornbesatz in Betracht kommen. Zu diesem Zweck soll die Auslese auf Pflanzen mit entsprechend großen Rispen, mit normal entwickelten Staubgefäßen, mit genügend großem Quantum von fertilem Pollen, mit einer Blütezeit der Rispen, welche in die Zeit fällt, in der bereits die gesamte Narbenzahl des Kolbens aus den Lieschen hervorragt, mit normal entwickeltem oberen Kolbenteil, mit schnell wachsenden Narben und mit teilweise verschiedener Blütezeit und Blühdauer gerichtet werden.Ferner werden auf Grund 3jähriger Versuche über die Kornanzahl und das Korngewicht je Kolben bei natürlicher und künstlicher Bestäubung zwei Bestäubungsmethoden besprochen, mittels welcher man bei verschiedenen Maissorten den Kornertrag je Kolben um 7 bis 12% erhöht hat.Durch die genannten Bestäubungsmethoden wird nicht nur das erste Befruchtungsprodukt erhöht, sondern wird auch seine erste Nachkommenschaft um rund 1–2% im Kornertrag vergrößert.     

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.     

Die Vitalfärbung des Mäuseasciteskarzinoms mit Acridinorange

Zusammenfassung Es wurde über die Acridinorange-Vitalfluorochromierung des Mäuseasciteskarzinoms unter besonderer Berücksichtigung der intraplasmatischen Speicherung des Farbstoffs in granulärer Form berichtet.Die Untersuchungen wurden an lebenden Zellen mit der kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskopie durchgeführt und die Ergebnisse dann den Bildern gegenübergestellt, die nach Fixation und Färbung der vitalfluochromierten Zellen zu erreichen waren.Im wesentlichen wurden die Verhältnisse nach Injektion sehr hoher Acridinorangedosen untersucht, aus Vergleichsgründen aber auch die Wirkung geringerer Farbstoffmengen und anderer, verwandter basischer Farbstoffe.Nach Injektion von 8 mg des stärker wirksamen gereinigten Acridinorange kommt es zunächst zu dem Symptomenkomplex der initialen FarbstoffÜberschwemmung. Er ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die diffuse, sehr labile Rotfluoreszenz der gesamten Zelle, wobei offen gelassen wird, ob die Rotfluoreszenz im Kernbereich auf Überlagerung entsprechend fluoreszierender Cytoplasmabestandteile, oder auf leicht reversibler Farbstoffadsorption an der Kernmembran beruht.Die Bedeutung dieses Fluoreszenzmodus liegt in dem gelungenen Nachweis, daß diffuse Rotfluoreszenz aller Zellareale mit dem Weiterleben der Zellen vereinbar sein kann. Der Nachweis der erhaltenen Vitalität läßt sich nicht nur durch den weiteren Ablauf des Färbeprozesses, sondern auch durch die Überimpfung solcher acridinorange-überschwemmter Zellen führen.Dieses Stadium der massiven Farbstoffaufnahme ist von dem der nachfolgenden Farbstoffspeicherung durch eine Phase getrennt, in dem die Zellen trotz reichlichen Farbstoffangebots nicht fähig sind, das Acridinorange in granulärer Form zu sammeln. Geringere Farbstoffmengen werden wesentlich schneller im Cytoplasma zu rotleuchtenden Körnchen konzentriert. Es wird daher die Auffassung vertreten, daß durch die initiale Farbstoffüberschwemmung eine reversible Zellschädigung, als solche kenntlich durch den weiteren Ablauf der Vitalfärbung, verursacht wird.Im Stadium der Farbstoffspeicherung wird das Acridinorange im Cytoplasma unter aktiver Mitwirkung der lebenden Zellen in gut abgegrenzten, leuchtend rot fluoreszierenden Gebilden gespeichert. Es wird erneut die Frage diskutiert, ob nicht dieser Konzentrationsvorgang, in Analogie zu ähnlichen, bereits entsprechend gedeuteten Prozessen in der Zellpathologie als Koazervatbildung aufgefaßt werden könne.Teilnehmer an der Bildung solcher Komplexkoazervate sind im wesentlichen Nukleoproteide der Zelle und der Farbstoff.Entstehung, Wachstum und Rückbildung der Koazervate wurden an vitalen Zellen im kombinierten Phasenkontrast-Fluoreszenzmikroskop und in gefärbten Präparaten untersucht.Ein Frühstadium wird von einem Spätstadium abgegrenzt. Im Frühstadium sind die Koazervate groß, wasserreich, labil, dem Fixations- und Färbeprozeß nicht gewachsen. Der Übergang vom Früh- in das Spätstadium wird im Phasenkontrastmikroskop von einem Gestaltwechsel angezeigt:Die großen, gelb-glänzenden Frühkoazervate werden durch Dehydratation zu dichten, grau-gelben oder schwarzen Körnchen bei zunächst gleichbleibender Rotfluoreszenz.Diese dehydrierten Gebilde des Spätstadiums färben sich mit May-Grünwald-Giemsa-Lösung tief dunkelblau; mit Methylgrün grün, mit Pyronin rot, bei kombinierter Methylgrün-Pyroninfärbung mit erhöhtem Pyroninanteil rot, mit modifizierter Gallocyaninchromalaunfärbung tiefblau. Allgemein färben sie sich mit den basischen Farbstoffen dann, wenn der Färbeprozeß so schnell abläuft, daß die immer noch labilen Koazervate in der Zelle erhalten werden können.Die Färbeergebnisse werden mit dem hohen Gehalt der Koazervate an Nukleoproteinen, speziell an Ribonukleinsäure, in Zusammenhang gebracht.Besonders hervorgehoben werden die Unterschiede in der Koazervatbildung zwischen Tumorzellen und Histiozyten des Mäuseascitescarcinoms. Die Tumorzellen wieder zeigen Verschiedenheiten zwischen kleinen, stark basophilen Zellen (A-Zellen) und größeren schwach basophilen (B-Zellen). Die letzteren scheinen leichter und in größerem Ausmaß Koazervate zu bilden.Die Histiozytengranula werden schneller und reichlicher gebildet als die der Tumorzellen. Sie sind bereits wenige Stunden nach Fixation und Färbung nachweisbar. Da das Volumen der Koazervate über den ursprünglichen Umfang der dazugehörigen Histiozyten hinauswachsen kann, wird angenommen, daß die Histiozyten während der Koazervatbildung Nährstoffe und Eiweiß aus der Suspensionsflüssigkeit aufnehmen können. Im Frühstadium nehmen die Koazervate auch weiter Farbstoff aus der Umgebung auf, den sie sogar benachbarten Zellstrukturen (Kern) zu entziehen vermögen. Sie behalten stets ihren basophilen Charakter.Im Gegensatz zu den Histiozyten, die einen Großteil oder gar ihre gesamte basophile Plasmagrundsubstanz in den Granula zu sammeln vermögen, ist der Anteil der Nukleoproteide, den die lebende Tumorzelle in die Koazervate abgibt, im Verhältnis zur vorhandenen Gesamtmenge relativ gering: Auch im Anschluß an starke Granulabildung läßt sich nach Fixation und Färbung eine im wesentlichen unveränderte Basophilie des Grundplasmas nachweisen.In der vitalen Zelle besteht eine unterschiedliche Affinität anderer basischer Farbstoffe zu den bereits gebildeten Acridinorangekoazervaten: Neutralrot vermag Acridinorange zu verdrängen, Pyronin und Trypaflavin dagegen nicht. Hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Koazervatbildung nimmt jedoch das Acridinorange absolut eine Sonderstellung ein und wird hierin von keinem anderen Farbstoff erreicht. Mögliche Beziehungen dieser Eigenart zu physikalisch-chemischen Merkmalen des Farbstoffs werden besprochen.Art und Ausmaß der Koazervatbildung werden als unmittelbar abhängig von der Zellstruktur aufgefaßt. Mögliche Zusammenhänge werden unter Berücksichtigung elektronenmikroskopischer Befunde sowie neuere Anschauungen über den Nukleinsäurestoffwechsel diskutiert.Die Relationen zwischen den unter Farbstoffeinwirkung neugebildeten Koazervaten und präexistierenden Cytoplasmaeinschlüssen werden erörtert. Unterscheidungsmöglichkeiten sind nicht immer gegeben. Gesetzmäßigkeiten in der Lokalisation fluoreszierender Einschlüsse, Anfärbung solcher Einschlüsse nach dem erwiesenen Zelltod sprechen für die Anwesenheit präformierter Plasmaeinschlüsse.Hinweise werden auf die mögliche praktische Bedeutung der Koazervatbildung gegeben.In Zellen des Ascitestumors lassen sich nach der oben angegebenen Methode Koazervate in starkem Ausmaß erzeugen. Die koazervattragenden Zellen lassen sich als Testobjekte verwenden, in denen der Einfluß verschiedener Medien allgemein auf die Fluoreszenzeigenschaften und speziell auf die fluoreszierenden Koazervate studiert werden kann. Insbesondere lassen sich Rückbildungs- bzw. Abbauvorgänge verfolgen. Besonders verträglich sind albuminhaltige Medien. Allerdings extrahieren sie mitunter den Farbstoff ziemlich schnell aus den Zellen. Frühkoazervate werden zurückgebudet, ohne Spuren in der Zelle zu hinterlassen. Spätkoazervate werden nach fortschreitender Dehydratation wahrscheinlich so abgebaut, wie auch andere ausgesonderte proteinhaltige Plasmabestandteile.     

Die Nervenversorgung des Myokards

Zusammenfassung Im Myokard können zwei Typen der Innervation beobachtet werden. In den Vorhöfen und den Papillarmuskeln bilden die feineren präterminalen Verzweigungen der Nerven ein von den Gefäßen unabhängiges Grundgeflecht. In der Kammermuskulatur lösen sich von den Gefäßen meist nur die intrasyncytialen Endverzweigungen (Grundplexus) der Nerven.Die intrasyncytialen Endverzweigungen der Herznerven degenerieren sekundär auf typische Weise nach Unterbrechung der zum Herzen führenden Nervenbahnen. Die Degeneration der imSchwannschen Leitgewebe befindlichen Nervenelemente spricht gegen die neueren Anschauungen über die angeblich syncytiale Natur der vegetativen Nerven, wenigstens was ihre Endausbreitung anbetrifft. Die Fortsätze der sympathischen Nervenzellen bleiben auch in demSchwannschen Syncytium unabhängige Axonen, die nach Abtrennung von ihrer Ursprungszelle unabhängig von den mit ihnen im gleichen Syncytium verlaufenden Fasern anderen Ursprunges einer sekundären Degeneration anheimfallen.Mit Hilfe der Degenerationsmethode können die Fasern verschiedenen Ursprunges auch in ihren letzten Verzweigungen voneinander differenziert werden. Es konnte erwiesen werden, daß sowohl die Fasern der beiderseitigen sympathischen cervicothoracalen Ganglien als auch die der zum Vagussystem gehörenden Herzganglien und die aus den Vagus- und den Intervertebralganglien der unteren Cervicalsegmente stammenden sensorischen Fasern in dem gleichenSchwannschen Syncytium unmittelbar nebeneinander verlaufen können. Somit wird die Bedeutung des kernhaltigen Endplexus (Grundplexus) als eines eigenen sympathischen oder vegetativen Endapparates hinfällig. DasSchwannsche Leitgewebe ist nichts weiter als die wahrscheinlich präterminale Hülle der Nervenfasern verschiedensten Ursprunges und verschiedener Funktion.Weitaus der größte Teil der Nerven des Myokards kommen aus den beiderseitigen Ganglia stellaria. Das linksseitige Ganglion versorgt vornehmlich die linke und hintere Fläche der Herzkammern und die Gegend der Herzspitze. Das rechtsseitige versorgt die vordere Fläche der Herzkammern, das Kammerseptum und den vorderen linken Papillarmuskel. Die Innervationsgebiete überdecken sich jedoch weitgehend.Die Fortsätze der intramuralen Ganglienzellen versorgen alle Teile des Herzens gleichmäßig. Ihre Fasern sind morphologisch nicht charakterisiert. Sensorische Fasern erhält das Myokard vor allem aus dem Nervus vagus und aus den unteren cervicalen Intervertebralganglien, die dem Herzen durch den Nervus vertebralis über das Ganglion stellare zugeführt werden. Die Fasern verschiedener Funktion und verschiedenen Ursprunges sind morphologisch nicht gekennzeichnet und nur durch Degenerations-untersuchungen voneinander zu isolieren.Nervenendigungen konnten im Myokard allerdings den Nervenfasern gegenüber in unverhältnismäßig geringer Zahl vorgefunden werden. Es sind zum Teil Seitenzweige der imSchwannschen Leitgewebe verlaufenden Nervenfasern.     

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.     

Über die falsche Sympetalie beiLonchostoma und anderen Gattungen der Bruniaceen

Zusammenfassung Die Nachuntersuchung der Blütenröhre vonLonchostoma und anderen Bruniaceen bestätigt die von älteren Autoren getroffene, in neuerer Zeit jedoch vielfach in Vergessenheit geratene Feststellung, daß hier keine echte Sympetalie vorliegt, sondern daß die Kronblätter durch die mit ihnen alternierenden Filamente zu einer Röhre verwachsen. Dieses Verhalten hat eine große Ähnlichkeit mit der kongenitalen Anwachsung der Filamente an einer echt Sympetalen Korolle und könnte als eine Hemmungsform davon angesehen werden. Die vonTroll verwendete Bezeichnung Pseudosympetalie zur Kennzeichnung jener Korollen, deren Blätter bloß postgenital verwachsen, würde besser den Zustand der Kronblatt-Filamentröhre der Bruniaceen charakterisieren, welcher Pseudosympetalie dann die kongenitale und die postgenitale Sympetalie gegenüberzustellen wäre, bei welcher die Blütenröhre von den Kronblättern allein gebildet wird.     

Die Fanghandlung der Kreuzspinne (Epeira diademata L.).

Zusammenfassung Es wird der Aufenthalt der Kreuzspinne (Epeira diademata) im Schlupfwinkel beschrieben, und einige Bedingungen für den Aufenthalt im Schlupfwinkel werden mitgeteilt.Es wird der Aufenthalt der Spinne in der Warte des Netzes beschrieben.Es wird beschrieben, wie die Spinne eine bewegungslos im Netz hängende Beute aufsucht. Experimentell wird gezeigt, daß die Suchbewegungen durch einen plötzlichen Ruck am Netz herbeigeführt werden können, daß die Spinne aber nur solange nach einer Beute sucht, als das Netz belastet ist. Sie ist imstande, die Belastung durch eine Beute von dem durch Anziehen eines Radialfadens verursachten Zug zu unterscheiden. Auch unterscheidet sie eine schwere Beute von einer leichten an der verschiedenen Belastung des Netzes; sie verhält sich in beiden Fällen verschieden.Es wird beschrieben, wie die Spinne ein vibrierendes Beutetier aufsucht.Zur Untersuchung der Reaktionen auf Vibrationsreize wurde ein Apparat konstruiert, mit dem die Vibrationen eines Beutetieres nachgeahmt werden, und mit dem tote Fliegen und andere Gegenstände in Vibration versetzt werden können.DieGrünbaumsche Hypothese, die dem Abdomen der Spinne bei der Orientierung gegen den vibratorischen Reiz eine wesentliche Bedeutung zumißt, wird widerlegt, besonders durch Versuche, in denen die Aufnahme des Vibrationsreizes durch das Abdomen verhindert wurde.Angaben vonDahl über die Bedeutung eines Farbensinnes beim Aufsuchen der Beute werden widerlegt.Die Reaktionen der Spinne in der zweiten Phase der Fanghandlung (von der Ankunft an der Beute ausschließlieh bis zum Transport derselben zur Warte) werden beschrieben und ihre Bedingungen untersucht. — Für den Fall, daß die Beute bewegungslos und vom Gewicht eines gewöhnlichen Beutetieres ist, gilt folgendes. Ist sie geruchlos (oder hat sie den Geruch eines gewöhnlichen Beutetiere's [Fliege]), so wird sie mit den Palpen betastet; hat sie den Geruch einer Wespe oder riecht sie nach Terpentin, so wird sie sofort, ohne vorheriges Betasten mit den Palpen, umsponnen. Erhält die Spinne beim Betasten mit den Palpen nun einen (mit einem chemischen verbundenen) taktilen Reiz, wie er von einem chitinigen Insektenpanzer ausgeht, so tritt der Reflex des Umspinnens ein; kleine Glaskörper werden in der Regel ebenfalls umsponnen, da von ihnen der nötige taktile Reiz ausgeht. Erhält die Spinne beim Betasten mit den Palpen dagegen einen taktilen (eventuell mit einem chemischen Reiz verbundenen) Reiz, wie er von einem nichtchitinigen Material ausgeht, so wird der Gegenstand sofort entfernt oder gebissen und so auf seine Genießbarkeit untersucht.Vibrierenden Beutetieren wird in der Regel ein langanhaltender Biß versetzt, zu dessen Herbeiführung der Vibrationsreiz allein genügt. Die Dauer des langen Bisses steht mit derjenigen der Vibration in keiner festen Beziehung. Der auf den Reflex des langen Bisses folgende Einspinnreflex wird entweder von dem beim Biß erhaltenen Reiz (chemischer Reiz ?) ausgelöst, oder, wenn ein solcher nicht empfangen wurde, von dem mit den Palpen aufgenommenen taktilen (mit einem chemischen Reiz verbundenen) Reiz. Die während des Umspinnens erfolgenden kurzen Bisse werden von einem von den um die Beute gewickelten Spinnfäden ausgehenden Reiz herbeigeführt.Es wird auch die dritte Phase der Fanghandlung (Transport in die Warte) analysiert und durch Experimente gezeigt, daß ein durch den Biß empfangener chemischer Reiz (Geschmacksreiz?) dazu nötig ist, daß ein Gegenstand aus dem Netz gelöst und in die Warte getragen wird.Der Rundgang der Spinne in der Warte wird beschrieben und als wesentlich für sein Zustandekommen festgestellt, daß die Spinne einen Faden hinter sich herziehend in der Warte ankommt; der Rundgang dient der Befestigung dieses Fadens am Gewebe der Warte. Es werden drei verschiedene Methoden beschrieben, nach denen die Spinne von einem im Netz gelegenen Punkt in die Warte zurückkehrt.Die Frage wird untersucht, wie die Spinne ihre auf Vorrat gefangenen, im Netz hängen gelassenen Beutetiere wiederfindet. Durch Experimente wird ein Gedächtnis nachgewiesen.Die Fanghandlung der Spinne wird als Kette von Reflexen erklärt, deren Aufeinanderfolge durch die Aufeinanderfolge der äußeren Reize zustande kommt     

Die Struktur des frischen Glaskörpers

Zusammenfassung Im frischen Glaskörper werden mit Hilfe des Phasenkontrastverfahrens und des allseitigen Dunkelfeldes zum erstenmal mikroskopische Strukturen sichtbar gemacht.In der Rinde können grobe Fasern in meridionaler und zentraler Richtung unterschieden werden. Die Gegend der Ora serrata hat die größte Ausdehnung dieser Fasersysteme; auf ihre mechanische Bedeutung wird hingewiesen. Die Grenzschicht in der Fossa patellaris zeigt ein stark abweichendes Verhalten. Hier fehlen im zentralen Teil die groben Fasern und an ihre Stelle tritt ein Wabenwerk von kleiner Maschenweite, welches noch von einem feineren Raumnetz durchzogen wird mit einer Größenordnung, die früher der sog. Ultrastruktur zugeordnet wurde.Im Kerngebiet des frischen Glaskörpers wird ein grobes Netzwerk beschrieben, welches je nach Tierart und Alter verschiedene Maschengrößen aufweist. In den Fasern werden Einschlüsse in Form von kleinen Körnchen festgestellt, welche in ihrer Zahl und Lage in Beziehung zum Alter gebracht werden. Außerdem kommen bei älteren Tieren freie Körnchen außerhalb der Fasern vor, die wahrscheinlich aus den Fasern abgegeben worden sind.In den großen Maschen spannt sich noch ein dichtes feines Raumnetzwerk, welches sowohl im Phasenkontrastmikroskop als auch im allseitigen Dunkelfeld sichtbar ist. In diesen feinen Fäserchen kommen keine Einschlüsse vor. Der Größenordnung nach ist es den aus der Literatur bekannten Ultrastrukturen gleichzusetzen. Vergleichsmessungen mit dem Phasenkontrast, Spaltimmersionsultramikroskop und im allseitigen Dunkelfeld ergeben gleiche Werte. Durch das Sichtbarwerden im Phasenkontrastmikroskop müssen auch diese bisher als Ultrastruktur bezeichneten Fäserchen der mikroskopischen Größenordnung zugeteilt werden. Damit verliert die bisherige Geltheorie des Glaskörpers ihre wichtigste Stütze und alle früher aufgestellten Hypothesen über den Zusammenhang zwischen (sog.) Ultrastruktur, Spaltlampenbild und mikroskopischem Befund am fixierten Präparat ihre Bedeutung.Neben Rundzellen kommen noch große spinnenförmige Zellen an bestimmten Stellen vor, die mit einem Teil ihrer großen Fortsätze ein Syncytium bilden, während andere sich in ein feines Raumnetz aufsplittern.     

Phasenoptische Untersuchungen an Fruchtfleischzellen vonSymphoricarpus racemosus Hooker

Zusammenfassung Das Ergebnis phasenoptischer Untersuchungen an den Plasmaorganellen der Fruchtfleischzellen vonSymphoricarpus racemosus Hooker wird mitgeteilt. Die Vor- und Nachteile der Zellen als Objekt für die Phasenkontrastmikroskopie werden erörtert. Auf die besondere Eignung der Zellen für Untersuchungen im Anoptralkontrast sowie auf die Vorteile dieses Verfahrens wird hingewiesen. Das Bild der nach mechanischer Schädigung alterierten und absterbenden Zelle und die Nekrosen der Organellen werden beschrieben.Neben den Kernen sind die multigranulären, extrem somatisierten Leukoplasten mit ihren bizarren Formen und ihrer starken Amöboidie die auffälligsten Plasmaorganellen (Abb. 3, 4, 5, 11, 13, 16, 17, 20). Die Chondriosomen, meist eiförmig bis gestreckt-oval, sind ähnlich denen vonAllium, nur etwas kleiner (Abb. 4, 8, 9, 13). Auch die Sphärosomen, die sehr verschiedene Größe besitzen, sind kleiner als beiAllium. Selbst die größten zeigen im Phako noch keinen Hof, sondern sind homogen konstrastiert (Abb. 4, 5, 9, 21). Außerdem finden sich im Plasma noch eigenartige kreisrunde Gebilde mit homogenem Phako, die größer sind als die Chondriosomen (Abb. 8, 9, 18), und große runde Lipoidtropfen mit starker Lichtbrechung (Abb. 2). Im Dunkelfeld nachweisbare, an der Grenze der Sichtbarkeit liegende Partikel mit Funkelphänomen sind vielleicht dem Golgisystem zuzurechnen.Nach mechanischer Schädigung zeigen das alterierte und absterbende Plasma und die Organellen Bilder, wie sie auch von anderen Zellen bekannt sind.Nach Janchen (1958, S. 577) führt die Pflanze jetzt den NamenSymphoricarpos rivularis Suksdorf.     

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.     

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.     

Aufbau der Forstpflanzenzüchtung in Hessen

Zusammenfassung Die züchterischen Arbeiten in Hessen haben das Nahziel, durch Erstellen von Samenplantagen die Versorgung der Praxis mit Saatgut sicherer zu gestalten. Begründet werden sie mit Klonen von Plusbäumen, die aus den im vorigen Jahrhundert entstandenen beständen ausgelesen wurden. Bei der Auslese entscheidet in erster Linie die Zugehörigkeit des Stammes zu einem in dem betreffenden Wuchsgebiet bewährten Ökotyp. Die als Mischungen der verschiedensten Formenkreise anzusehenden Bestände werden also als im 19. Jahrhundert angelegter Großversuch betrachtet. Es ist zu erwarten, daß das in den Plantagen erzeugte Saatgut dem aus anerkannten Beständen mindestens gleichwertig, wahrscheinlich aber überlegen ist, weil in den Plantagen die wünschenswerten Ökotypen angereichert und die ganz ungeeigneten Formen ausgeschlossen sind. Das Saatgut ist nur für das Wuchsgebiet bestimmt, aus dem die Plusbäume stammen. Es werden demnach nicht ökologische Universalsorten, sondern den einzelnen Standorten besonders angepaßte Spezialsorten angestrebt.Die Samenerträge aus den Plantagen dürften im Vergleich zu denen aus Althölzern höher liegen, weil der Blütenansatz stimuliert werden kann, die Erfassung von Sprengmasten wirtschaftlich möglich ist und Schädlinge (Megastigmus) bekämpft werden können; auch bereitet bei geringen Erntekosten das rechtzeitige Ernten der Zapfen (Douglasie, Strobe) keine Schwierigkeiten.Da trotz der besonderen Gegebenheiten die Auslese nur nach dem Phänotyp unsicher bleibt, sollen Klonabsaaten und auch Keimlinge getestet werden, damit möglichst schnell Anhaltspunkte für die genetische Beschaffenheit der Plusbäume erlangt werden. Die Versagersollen durch wertvollere Klone ersetzt werden.Mit 6 TextabbildungenNach einem Vortrag, gehalten auf der Arbeitstagung für forstliche Samen-Plantagen vom 24.–26. Okt. 1955 in Waldsieversdorf.     

Lassen sich in der Ontogenese der Karpelle und Staubblätter noch Anklänge an ihre phylogenetische Entwicklung aus Telomen feststellen?

Zusammenfassung Der extrem angewendeten Telomtheorie gegenüber, die nicht nur die phylogenetische Entstehung der allgemeinen Charaktere der Sporophyllkategorie, sondern auch den speziellen Bau jedes einzelnen rezenten Karpells und jedes einzelnen rezenten Staubblattes durch relativ einfache, jeweils für die einzelnen Organe spezifische Verkettungen von Sporo-telomen erklären will, wodurch die Karpelle und Staubblätter nur als Verbände von noch relativ selbständigen Teilen, nicht aber als eigene Organe gewertet werden, wird festgestellt, daß sich in der ontogenetischen Entwicklung der rezenten Karpelle und Staubblätter kein Hinweis auf ihren Syntelomcharakter finden läßt, sondern daß sowohl die Karpelle als auch die Staubblätter als völlig einheitliche Organe entstehen, deren mannigfaltige Erscheinungsformen ausschließlich durch quantitative, oft noch ontogenetisch verfolgbare Veränderungen aus einer meist schildförmigen Ausgangsform entstehen, woraus sich ergibt, daß die rezenten Karpelle und Staubblätter — ganz unabhängig von ihrer phylogenetischen Entwicklung — heutzutage selbständige Organe sind, deren Bau am besten durch den Vergleich mit dem Bau der Trophophylle, die sich phylogenetisch parallel zu den Sporophyllen entwickelt haben und heute ebenso wie diese fixierte Organe sind, charakterisiert werden kann.     

Zur Kenntnis der Mitose. XIII

Zusammenfassung In Ergänzung zu allen bisherigen Befunden über die von W. v. Möllendorff aufgefundene spezifische Mitosenstörung sind weitere Substanzen auf ihre Mitosenschädlichkeit in Kulturen von Kaninchenfibrocyten geprüft worden. Es gelangten zunächst Cholesterin und Cholestenon als zwei Steroide zur Untersuchung, denen keine geschlechtsspezifische Wirkung zugeschrieben werden kann. Beide haben sich als mitosenunwirksam erwiesen. Diese Tatsache ist von besonderer Bedeutung. Sie stimmt erstens mit A. H. Roffos Angaben überein, welche das Cholesterin von der tumorigenen Seite her betrachten und an und für sich als unschädlich bezeichnen. Nur tiefgreifende chemische Veränderungen, z. B. durch Oxydation, vermögen die harmlose Substanz in eine carcinogene umzuwandeln. Zweitens muß darauf aufmerksam gemacht werden, daß sowohl Cholesterin als auch Cholestenon mit je einer Doppelbindung im Phenanthrenkern ungesättigte Substanzen darstellen, die trotzdem unwirksam sind. Somit darf der Befund, den W. v. Möllendorff für die männlichen Steroide geltend gemacht hat, nicht verallgemeinert werden. Von Interesse wäre die Beantwortung der Frage, ob stärker dehydrierte Cholesterinpräparate die Wachstumsschädigung bewirken können.Die Ergebnisse mit Stilböstrol passen sehr gut in das Bild, welches aus anderen Forschungen über die Wirksamkeit dieses Präparates gewonnen wurde. Übertrifft das Stilböstrol die natürlichen Hormone schon in seiner hormonalen Wirkung, so zeigt es auch im Tierversuch (bei krebsbereiten Mäusestämmen) eine stärkere tumorigene Potenz. In unseren Versuchen ruft es ebenso in entschieden überlegener Weise die spezifische Wachstumsstörung hervor, zu welcher sich zusätzlich noch eine weitere Giftwirkung hinzugesellt. Diese zweite Giftwirkung greift tief in den eigentlichen Ablaufmechanismus der Mitose ein und beginnt bereits schon in der frühen Metaphase. Dadurch gestaltet sich der Vergiftungstypus des Stilböstrols umfangreicher und ist schwerer zu analysieren als der Störungstyp bei den Steroiden.Endlich sind auch einige cis- und trans-Formen sonst gleich konstituierter Steroide untersucht worden. Die Wachstumsstörung ist nachweisbar unabhängig von der Baueigentümlichkeit der Substanzen. Oben haben wir schon erwähnt, daß dieser Umstand die bereits von W. v. Möllendorff betonte Tatsache unterstreicht, daß die Wachstumsstörung eine hormonunspezifische Nebenwirkung ist.