Fluoreszenzmikroskopischer Nachweis des Schreckstoffes in den Schreckstoffzellen der Elritze,Phoxinus phoxinus (L.) (Cyprinidae,Ostariophysi, Pisces)

Zusammenfassung Die Schreckstoffzellen der Elritze,Phoxinus phoxinus (L.), zeigen nach Gefriertrocknung der Haut eine Eigenfluoreszenz. Diese wird bei 360–380 nm maximal angeregt; das Emissionsmaximum liegt bei ca. 515 nm. Die Fluoreszenz einer Schreckstoffzelle wird mit der Fluoreszenz des isolierten Schreckstoffes mikrospektralphotofluorimetrisch verglichen: die Emissions-maxima liegen nur 10 nm voneinander entfernt. Die Kurven relativer Fluoreszenzintensität verlaufen weitgehend gleichartig. Dies zeigt, daß der Schreckstoff tatsächlich den Schreckstoffzellen entstammt.

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Fluorescence microscopical demonstration of the alarm substance in the alarm substance cells of the European minnow,Phoxinus phoxinus (L.) (cyprinidae, ostariophysi, pisces)

Summary The alarm substance cells of the European minnow,Phoxinus phoxinus (L.), are autofluorescent after freeze-drying of the skin (Fig. 1). Their autofluorescence is maximally excited at 360–380 nm; the maximum of emission lies at about 515 nm. The fluorescence of an alarm substance cell is compared with the autofluorescence of the isolated alarm substance by means of a microspectro-photofluorometer. The maxima of emission are only about 10 nm apart. The curves of relative fluorescence intensity are almost identical (Fig. 3). These results show that the alarm substance actually comes from the alarm substance cells.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Untersuchungen zur Isolierung und Identifizierung des Schreckstoffes aus der Haut der Elritze,Phoxinus phoxinus (L.) (Cyprinidae,Ostariophysi, Pisces)

Zusammenfassung Es wurde versucht, den Schreckstoff aus der Haut der Elritze,Phoxinus phoxinus (L.) (Cyprinidae), zu isolieren und zu identifizieren. Hierfür wurden die einzelnen Fraktionen im Verhaltensexperiment an Schwärmen des Malabarbärblings,Danio malabaricus (Jerdon) auf ihren Schreckstoffgehalt geprüft. Nach der dünnschichtchromatographischen Auftrennung der reinsten Fraktionen löste nur das Eluat von zwei stark fluoreszierenden Flecken die Schreckreaktion aus. Die Ergebnisse von Vergleichsuntersuchungen an zwei weiteren Species, nämlich dem Malabarbärbling (Cyprinidae) und dem SalmlerAlestes longipinnis (Günther) (Characidae), stimmten mit den an der Elritze gewonnenen Befunden völlig überein. Beim Schreckstoff handelt es sich sehr wahrscheinlich um ein Pterin. Isoxanthopterin wurde als Vergleichssubstanz getestet und löste ebenfalls die Schreckreaktion aus.

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On the isolation and identification of the alarm substance from the skin of the European minnow,Phoxinus phoxinus (L.) (cyprinidae, ostariophysi, pisces)

Summary The alarm substance from the skin of the European minnow,Phoxinus phoxinus (L.) (Cyprinidae), was isolated and identified. The amounts of alarm substance in various fractions of the skin were tested by means of behavioural experiments on schools of the giant danio,Danio malabaricus (Jerdon). From all thinlayer chromatograms tested, only two strongly fluorescent spots elicited the fright reaction. The results of comparative investigations on two other species, the giant danio (Cyprinidae) and the long-finned African tetraAlestes longipinnis (Günther) (Characidae), were in complete agreement with the results onPhoxinus. The results indicate that the alarm substance very probably is a pterin. Comparative tests with isoxanthopterin also elicited the fright reaction.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Epidermale Organe am Kopf von Morulius chrysophakedion (Cyprinidae,Ostariophysi, Pisces)

Zusammenfassung Im Kopfbereich von Morulius chrysophakedion liegen epidermale Organe in Gruppen beisammen. Im Gegensatz zu den oberflächlichen Perlorganen anderer Cyprinidae handelt es sich hierbei um voluminöse Einsenkungen der Epidermis in das darunter gelegene Bindegewebe, von dem aus gefäßführende Papillen in das Organinnere hineinziehen. Elektronenmikroskopische und histochemische Befunde sprechen für eine relativ hohe Stoffwechselaktivität der das Organ aufbauenden Polsterzellen, als deren Ergebnis eine Art Verhornung an der Organspitze vorliegt. Hinweise auf eine Funktion der epidermalen Organe von Morulius als Sinnesorgane wurden nicht gefunden; sie müssen daher von den Fahrenholzschen Organen der Dipnoi und Brachiopterygii unterschieden werden.

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Epidermal organs on the head of Morulius chrysophakedion (Cyprinidae, Ostariophysi, Pisces)Histochemical and electron microscopical study of the so called flask-shaped organs of Labeo

Summary There are groups of epidermal organs in the head region of Morulius chrysophakedion. In contrast to the superficial perlorgans of some other Cyprinidae these organs are formed by an infolding of epidermis into the connective tissue beneath. From this tissue vessels reach into the interior of the organ. Electron microscopical and histochemical data give evidence of a relatively high metabolic activity in the Polsterzellen from which the organ is built up. These cells give rise to a keratinized area at the top of the organ. There is no evidence that the epidermal organ has the function of a sense organ as in the organs of Fahrenholz in Dipnoi and Brachiopterygii.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Eihüllen der Elritze (Phoxinus phoxinus [L.];Teleostei,Cyprinidae)

Zusammenfassung Die Oocyten der ElritzePhoxinus phoxinus wurden licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Sie sind im Stadium I nur von der primären Oocytenmembran umgeben, die Mikrovilli zum Follikelepithel hin aussendet. Die Bildung der eigentlichen Eihülle, des Cortex radiatus, beginnt im frühen Stadium II. Der Cortex radiatus differenziert sich bald in den Cortex radiatus externus und den Cortex radiatus internus, wobei der Externus vor dem Internus angelegt wird. Die Differenzierung der Cortex-Schichten ist gegen Ende des Stadiums III abgeschlossen. Aussehen und Aufbau des Cortex radiatus externus der Elritze weichen stark von dem bisher bei anderen Cypriniden-Eizellen gefundenen Schema ab. DiePhoxinus-Eihüllen gleichen mehr denen von Salmoniden. Die Bildung der Rindenvakuolen erfolgt in einfacher Schicht überall gleichzeitig in den Eizellen unterhalb der primären Oocytenmembran. Sie breiten sich zentripetal aus. Die Rindenvakuolen entstehen beiPhoxinus phoxinus wahrscheinlich größtenteils durch Verschmelzung von Vesikeln.

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Light and electron microscopic studies of the envelopes in egg cells of the minnow (Phoxinus phoxinus [L.];Teleostei, Cyprinidae)

Summary The oocytes of the minnowPhoxinus phoxinus were examined by light and electron microscopy. In stage I they are only enveloped by the primary oocyte membrane which extends microvilli towards the follicle epithelium. The development of the actual egg envelope, the cortex radiatus, starts early in stage II. The cortex radiatus differentiates soon into the cortex radiatus externus and the cortex radiatus internus. In the course of this development the externus is formed earlier than the internus. The differentiation of the cortex layers is finished about the end of stage III. The exterior and the structur of the cortex radiatus externus of the minnow differs widely from the scheme found at other cyprinid oocytes. ThePhoxinus egg envelopes resemble more those of salmonids. The development of the cortical alveoli takes place simultaneously in the oocytes beyond the primary oocyte membrane. They expand centripetally. The cortical alveoli ofPhoxinus phoxinus probably derive for the most part from fusion of vesicles.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. W. E.Ankel zu seinem 80. Geburtstag gewidmet.     

Weitere elektronenmikroskopische Untersuchungen am Pinealorgan vonPhoxinus laevis (Teleostei,Cyprinidae)

Zusammenfassung Auch im Pinealorgan adulter Elritzen (Phoxinus laevis) sind die Außenglieder der Sinneszellen nicht degeneriert. Der Vergleich wurde zwischen adulten Exemplaren (8,6 cm) und 19,5 Monate jüngeren Tieren (3 cm) durchgeführt. Im Verhältnis zu den Jungtieren sind die Neuropilformationen und die synaptischen Strukturen adulter Elritzen stärker ausgeprägt. Bei den letzteren enthalten die Endfüße der pinealen Rezeptoren zahlreiche synaptische Bänder und 300–400 Å große Bläschen. Die Neuropilzonen sind außerdem reich an verdichteten Membranstellen (tight junctions). Im Pinealorgan des adulten Phoxinus finden sich eigenartige Einschlußkörper, die aus konzentrischen Lamellen bestehen; ähnliche Membran wirbel hat Takahashi (1969) bei zweijährigen Goldfischen beschrieben. Häufig lassen sich in den Epiphysen adulter Elritzen Axone beobachten, die mit 500–1000 Å großen granulierten Vesikeln gefüllt sind und im Verband bahnartig zusammengefaßter markloser Nervenfasern verlaufen. Die Herkunft und Bedeutung dieser granulierten Fasern werden diskutiert, ebenso wie die funktionelle Rolle des pinealen Sinnesorgans.

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Further electron microscopic studies of the pineal organ inPhoxinus laevis (Teleostei, Cyprinidae)

Summary The outer segments of pineal receptor cells of adult (8.6 cm) European minnows (Phoxinus laevis), like the lamellated outer segments of 19.5 months younger (3 cm) specimens, did not show signs of degeneration (see also Oksche and Kirschstein, 1967). Neuropile formations and synaptic structures were more prominent in adult than in youngPhoxinus. In the adult group, the end-feet of pineal receptors contained numerous synaptic ribbons and vesicles (300–400 Å in diameter). The neuropile zones were rich in tight junctions. A peculiar structure of the pineal organ of agingPhoxinus was the inclusion body formed by concentric arrangement of lamellae. Membrane whorls similar to these inclusion bodies were described in the pineal organ of two years old goldfish (Takahashi, 1969). In the pineal organ of adultPhoxinus considerable numbers of axons containing dense-core vesicles (500–1,000 Å in diameter) were observed within tract-like bundles of unmyelinated nerve fibers. The origin and significance of these granulated fibers and the functional role of the pineal sense organ have been discussed.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Foraminifere Allogromia laticollaris Arnold

Zusammenfassung Das Cytoplasma der Agamonten von Allogromia laticollaris ist durch zahlreiche Vakuolen bzw. Lakunen charakterisiert, deren Ausdehnung vom Alter der Zellen abhängt. Bei wachsenden Agamonten ist das Cytoplasma relativ dicht, und die meisten Kerne zeichnen sich durch eine Vesikelzone an der Kernhülle aus. In späteren Entwicklungsstadien treten in zunehmendem Maße auch Kerne auf, die stattdessen von einem Vakuolensystem umgeben sind. Das an den Kern angrenzende Cytoplasma ist stark zerklüftet.Man kann in bezug auf die strukturelle Differenzierung des kernnahen Cytoplasmas zwei Zustandsformen ein und desselben Kernes unterscheiden, wobei die Indentität durch Übergangsstadien gesichert ist.

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Electronmicroscopic studies on the Foraminifer Allogromia laticollaris Arnold

Summary The cytoplasm of agamonts in Allogromia laticollaris is characterized by numerous vacuoles or lacunas, their extension depending on the age of the cell. In growing agamonts the cytoplasm is relatively dense, and most of the nuclei are showing a zone of vesicles on the nuclear envelope. In later stages of development an increasing proportion of nuclei occurs, which are surrounded by a vacuole-system instead of this zone. The adjacent cytoplasm is markedly fragmented.Structural differentiation of the perinuclear cytoplasm enables us to distinguish two phases of the same nucleus, their identity being assured by intermediate stages.

Herrn Prof. Dr. K. G. Grell, Tübingen, danke ich für die freundliche Überlassung des Objektes.     

Die Feinstruktur der enterochromaffinen Zellen und ihrer spezifischen Granula

Zusammenfassung Die zwischen die DrÜsenzellen der LieberkÜhnschen Krypten spärlich eingestreuten enterochromaffinen Zellen liegen der Basalmembran der DrÜse breit auf und kÖnnen mit ihrem schmalen, apikalen Zellpol die DrÜsenlichtung erreichen. Ihr Kern liegt nahe der Zellbasis. Im Cytoplasma werden Mitochondrien, mit Ribosomen besetzte Membranen des endoplasmatischen Reticulums und ein supranukleär gelegener Golgi-Apparat gefunden. Gelegentlich sind einzelne Lipidtropfen, runde bis ovale, membranbegrenzte KÖrper und BÜndel feiner Filamente zu beobachten.Das vorherrschende Element im Cytoplasma der Zellen sind die spezifischen (enterochromaffinen) Granula, deren nahezu kreisrunde Schnittprofile eine verhältnismäßig einheitliche (mittlere bis beträchtliche) elektronenoptische Dichte besitzen. Sie zeigen eine meist feingranuläre Innenstruktur und sind von einer Membran umgeben. Der mittlere Kugeldurchmesser der Granula wurde zu etwa 330 m errechnet. Der schmale, apikale Zellpol ist nahezu frei von Granula. Örtliche Beziehungen von enterochromaffinen Granula zu Membranen des endoplasmatischen Reticulums sind festzustellen. Im Bereich des Golgi-Apparates werden kleinere granuläre Strukturen gefunden, die vielleicht als Vorstufen enterochromaffiner Granula gedeutet werden dÜrfen.     

Zur Feinstruktur der Oocyten mariner Teleosteer

Zusammenfassung 1. Die Feinstruktur verschiedener Entwicklungs-Stadien von Oocyten mariner Teleosteer wurde elektronenmikroskopisch untersucht.2. Das überwiegende Strukturelement sind Membranen und Membransysteme.3. Die primäre Oocytenmembran im engeren Sinne ist eine typische Zellmembran, die sich nicht von anderen Zellmembranen unterscheidet.4. In jungen Entwicklungsstadien ist der Kontakt zwischen Oocyten und Follikel besonders eng. Die Oocytenmembran und der Interzellularraum verschwinden in engbegrenzten Bereichen.5. Die Oocytenmembran bildet Mikrovilli, die entweder gleichmäßig über die Eizell-Oberfläche verteilt sind oder in Gruppen zusammenstehen.6. Außerhalb der Oocyte wird zwischen den Mikrovilli eine homogene Substanz angelagert und damit die Bildung der Corticalschichten eingeleitet.7. Die Eirinde (Cortex) besteht aus zwei Schichten. Die äußere kann leistenförmige Erhebungen tragen, aus der inneren können sich fibrilläre Bündel differenzieren, die die Hülle enorm verstärken. Die Verbindung nach außen wird durch Radialkanäle aufrechterhalten, die sich erst kurz vor der Eiablage durch Verquellung der Fibrillenbündel schließen.8. Die Kernhülle besteht aus einer äußeren und einer inneren Membran, dazwischen liegt die perinucleäre Zisterne. Poren sind häufig, annulusartige Strukturen seltener.9. Die Kerne vergrößern während des Wachstums der Oocyten ihre Oberfläche durch Ausbuchtungen, in denen gewöhnlich ein Nucleolus liegt. Nucleolarmaterial wird an das Cytoplasma abgegeben.10. Von der Kernhülle schnüren sich Vesikel in das Cytoplasma ab, die sich in jungen Oocyten zu Membransäckchen formieren. Die Membransäckchen umgrenzen größere, weitgehend geschlossene Bezirke im Plasma, in denen unter Beteiligung von Mitochondrien Dotter gebildet wird. Sie wandern dann nach außen und zerfallen unter der Zellmembran in Vesikel.11. Ergastoplasma findet sich reichlich in den Zellen des Follikelepithels, kaum in der Oocyte selbst.12. Mitochondrien treten zuerst in Kernnähe auf, später erfüllen sie das Cytoplasma. Die Form ihrer Innenstrukturen ist variabel.13. Durch konzentrische Umgruppierung der Innenstrukturen gehen aus den Mitochondrien vielschichtig-membranöse Körper hervor, die in älteren Oocyten enge topographische Beziehung zu dem spärlich vorhandenen Ergastoplasma haben.14. Die Mitochondrien geben nach Umordnung ihrer Innenstrukturen langgestreckte, schmale Vesikel an das Cytoplasma ab. Damit wird nicht nur membranöses Material geliefert, es öffnet sich auch eine direkte Verbindung vom inneren Chondrioplasma zum Cytoplasma.15. Das diffus aus dem Kern austretende Material wird — wenigstens zum Teil — in den Hohlkehlen aufgewundener Mitochondrien konzentriert.16. Die in den Mitochondrien nachgewiesenen osmiophilen Partikel sind nicht Zentren der Dotterbildung (wie vielleicht beiRana).17. Zwei Wege der Dotterbildung werden unterschieden: frei im Cytoplasma oder innerhalb membranumschlossener Bezirke. Im Cytoplasma entsteht vor allem Lipoid-Dotter, innerhalb von Membranen Eiweißdotter.18. Der Dotterkern der Fischoocyten ist einfach granulär ohne weiteren Strukturinhalt. Er besteht aus Kernmaterial, das sich in einem mittleren Cytoplasmabereich vielleicht unter Mithilfe von Mitochondrien gesammelt hat und zur Zellperipherie wandert, wobei sich der Komplex wieder auflöst.19. Die Dalton-Komplexe bestehen aus 4 bis 5 flachen Zisternen, die nach den Seiten Vesikel abschnüren.20. Vesikel verschiedenster Herkunft übernehmen einen Teil des Stofftransportes in der Eizelle und als Pinocytose-Vesikel auch den Austausch zwischen Follikelzellen und Oocyte.21. Ribosomen treten im Cytoplasma der Oocyte erst dann auf, wenn Nucleolarsubstanz den Kern verlassen hat.22. Der zur Oocyte gehörende Follikel besteht aus dem Follikelepithel, der Basalmembran und der Theca folliculi.23. Der Interzellularraum zwischen Oocyte und Follikelepithel wird durch Einlagerung vor allem von Mucopolysacchariden zur Zona pellucida.24. Bei der Ovulation trennt sich die Oocyte entlang der Basalmembran vom Follikel.25. Die Barriere zwischen Blut und Oocyte besteht aus mindestens fünf Schichten.26. Eine klare Definition der Strukturen zwischen Oberflächenepithel und Oocytenplasma wird angestrebt.27. Die als Ultrafilter dienende Basalmembran ist in artspezifischer Weise ein- oder vielschichtig.28. Demersale Eier sind widerstandsfähig durch dicke Hüllschichten. Planktische Eier sind leichter gebaut, weichen in Einzelheiten der Konstruktion aber bei verschiedenen Arten voneinander ab.29. Das Differenzierungsgeschehen ist Ausdruck der der Eizelle innewohnenden oogenetischen Potenz.30. Nur die gemeinsame Betrachtung von Struktur und Funktion vermag zum vollen Verständnis der in der Oocyte ablaufenden Vorgänge zu führen.

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On the ultrastructure of the oocytes of marine teleosts

The fine structure of various stages of development of oocytes of several marine teleosts was studied by electron microscope. The primary membrane of the oocyte represents a typical cell membrane. The contact between the oocyte and the follicle is particularly close in early stages. The membrane of the oocyte and the intercellular space disappear in closely restricted areas. Outside the oocyte a homogeneous substance is applied between the microvilli introducing the forming of the cortical layers. The cortex consists of two layers: the outer one may bear ledge-like elevations; the inner one may form bundles of fibrils, which strengthen the cortex. During growth of the oocyte the surface of the nucleus is enlarged by indentations in which a nucleolus is almost always located. Nucleolar material is supplied to the cytoplasm. Mitochondria first appear near the nucleus; later they fill up the cytoplasm. Through concentrical regrouping of their inner structure, the mitochondria are transformed into multi-layered, membranous bodies which have a close topographical relation to the sparse ergastoplasm. After regrouping of their inner structures, the mitochondria detach small elongated vesicles into the cytoplasm. In this way, not only membranous material is delivered but also an immediate contact between the inner chondrioplasm and the cytoplasm is reached. There are two ways of yolk production: in the unconfined cytoplasm (lipid yolk) and within certain areas surrounded by membranes (protein yolk). The yolk nucleus of teleost oocytes is granulous and bears no other elements of structure. The intercellular space between the oocyte and the follicular epithelium is transformed into zona pellucida by storing of special mucopolysaccharides. During ovulation the oocyte is separated from the follicle along the basement membrane. The barrier between blood and the oocyte consists of at least 5 layers. The basement membrane, which serves as ultra filter, has one or more layers, depending on the species. The high resistance of demersal eggs is related to their thick cortical layers. Planktontic eggs are of more delicate structure, the details of their construction, however, vary among species.

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Habilitationsschrift zur Erlangung der venia legendi an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Justus Liebig-Universität Gießen.     

Über zweierlei Typen der sukzedanen Teilung und ein auffallendes Teilungsverhalten des Chromatophors bei einer neuen Protococcale,Myrmecia pyriformis

Zusammenfassung Autosporen und Zoosporen der neuen ProtococcaleMyrmecia pyriformis entstehen durch zwei verschiedene Typen der sukzedanen Teilung; die Zerlegung des Chromatophors eilt nämlich entweder der Teilung von Kern und Cytoplasma um zwei oder drei Teilungsschritte voraus oder die Teilungen von Chromatophor, Kern und Cytoplasma erfolgen gleichsinnig.Das Verhalten des Chromatophors im Verlaufe der beiden verschiedenartigen Teilungen ist völlig unerwartet, da er sich trotz polarer Differenzierung (Topfform) der Länge und der Quere nach durchschnürt.Bei der Zoosporenbildung folgen Zweiteilung des Chromatophors, Mitose und Cytokinese unmittelbar aufeinander und wiederholen sich mehrfach. Die Teilungsebenen stehen dabei senkrecht aufeinander und nehmen alle drei Richtungen des Raumes ein.Bei der Autosporenbildung zerlegt sich zunächst der Chromatophor in zwei oder drei Teilungsschritten, die Teilungen von Kern und Cytoplasma gehen erst nach. Beendigung derselben vor sich. Der topfförmige Chromatophor teilt sich hierbei längs und quer gewöhnlich in vier Stücke (oft auch acht); diese nehmen von vornherein die tetraëdrische Gleichgewichtslage ein, die auch die Autosporen beibehalten.     

Das Morphologische und Physiologische Verhalten Implantierter Zellkerne beiAcetabularia Mediterranea

Zusammenfassung In Stielhinterstücke vonA. mediterranea implantierte Zellkerne zeigen 1–24 Std nach der Implantation eine Zusammenballung der Nucleolen im Kernzentrum. Diese Zusammenballung ist zumindest bei einem Teil der Kerne reversibel. 3–28 Tage nach der Implantation können Kerne beobachtet werden, die irreversible Änderungen erfahren haben. Diese Änderungen bestehen vor allem in einer starken Abnahme der Färbbarkeit mit Azocarmin-B. Bei den extremen Fällen scheinen die Kerne und besonders die Nucleolen keine azocarminpositiven Proteine mehr zu enthalten. Diese atypischen Kerne bewirken trotzdem eine normale Stiel- und Hutbildung.In einigen Fällen konnte in der Nähe der implantierten Zellkerne eine diffuse Anhäufung Azokarmin-B-positiver Proteine und ein Auftreten von azocarminpositiven Partikeln festgestellt werden. Diese Befunde sprechen dafür, daß ein Transfer von azocarminpositiven Kernsubstanzen (eventuell Ribonucleoproteiden) in das Cytoplasma erfolgt. Die Frage, ob es sich dabei um einen Normalprozeß handelt, muß offenbleiben.Die Lage des implantierten Zellkernes bestimmt die Orte, an denen die Stiel- bzw. Rhizoidregeneration erfolgt. Das Rhizoid wird stets in Kernnähe angelegt, während die Stielregeneration nur an dem am weitesten vom Kern entferntem Stielende vor sich geht.Mit 6 Textabbildungen     

Feinstruktur des Riechepithels von Calamoichthys calabaricus J. A. Smith (Pisces,Brachiopterygii)

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit der Feinstruktur der Riechfalten von Calamoichthys calabaricus unter besonderer Berücksichtigung des Riech- und Flimmerepithels. — Das Flimmerepithel ist aus 3 Zelltypen aufgebaut: Flimmerzellen, wenigen Stützzellen und Basalzellen. Die Flimmerzellen sind mitochondrienreich und tragen bis zu 160 Flimmerhärchen pro Zelle. Diese Kinocilien besitzen an ihren Basalkörpern Zilienwurzeln, von denen ein Teil ins Zellinnere bis in Kernnähe zieht, während der andere Teil parallel zur Oberfläche verläuft und benachbarte Basalapparate verbindet. — Auch das Riechepithel, das gegen das Flimmerepithel scharf abgesetzt ist, besteht aus 3 Zelltypen: Rezeptoren, Stützzellen und Basalzellen. Die Rezeptoren haben eine einheitliche Gestalt und Struktur. Sie sind schlank keulenförmig und überragen mit einer kleinen Vesicula olfactoria die Epitheloberfläche. Seitlich sitzen an der Vesicula — unter konstant 25–27° Ablenkung von der Senkrechten — in der Regel 12 sensorische Cilien, die alle auf gleicher Höhe entspringen. Basal setzt sich das Rezeptorperikaryon in ein Axon fort. Die Axone mehrerer Rezeptoren vereinigen sich noch innerhalb des Epithels zu Bündeln, die durch die Basalmembran ins Bindegewebe ziehen. Die stark osmiophilen Stützzellen des Riechepithels durchziehen das Riechepithel von der Basalmembran bis zur Epitheloberfläche und tragen einzelne Cilien. Der verbreiterte Apikalteil der Stützzellen enthält zahlreiche Schleimvesikel, die auf eine sezernierende Funktion dieser Zellen hinweisen. Die präparative Behandlung von Riechepithelien wird kritisch diskutiert.

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Ultrastructure of the olfactory epithelium of Calamoichthys calabaricus J. A. Smith (Pisces, Brachiopterygii)

Summary The ciliary epithelium of the olfactory folds in Calamoichthys calabaricus is composed of ciliary cells, supporting cells, and basal cells. All ciliary cells contain numerous mitochondria and bear up to 160 kinocilia. Some rootlets of the basal bodies of the kinocilia, project towards the nucleus, while others run parallel to the epithelial surface and connect with neighbouring basal bodies. Ciliary and olfactory epithelia are separated from each other. — The olfactory epithelium contains olfactory receptor cells, supporting cells, and basal cells. The club shaped olfactory receptor cells have a uniform ultrastructure. The terminal portions of the olfactory dendrites form small olfactory vesicles which are seen above the olfactory surface. 12 sensory cilia project constantly to the more basal portion of the olfactory vesicles, each cilium forming a 25–27° angle with the vertical cell axis. Basally, an axon originates from each olfactory receptor cell. Axons from a number of olfactory receptor cells may combine to form bundles within the epithelium. The supporting cells of the olfactory epithelia are strongly osmiophilic. Supporting cells occur in all parts of the olfactory epithelium and bear few cilia. Numerous mucous vesicles, located within the apical region of the supporting cells, probably have a secretory function.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Pinocytose und Bewegung von Amöben

Zusammenfassung Der vakuoläre Apparat von Amoeba proteus und Chaos chaos enthält einen Vakuolentyp von bisher noch ungeklärter Herkunft und Funktion. Diese Vakuolen werden nicht durch Endocytose gebildet und sind daher keine Endosomen. Sie sind für die Regeneration der Zellmembran verantwortlich und daher Exocytosevakuolen.Nach cytochemischen Untersuchungen werden die Exocytosevakuolen von den Dictyosomen des Golgiapparates gebildet. Der Golgiapparat der Amöben besitzt damit sowohl wichtige morphogenetische als auch sekretorische Funktionen. Er ist nicht nur für eine ständige Restitution des Plasmalemmas verantwortlich, sondern auch entscheidend an der Synthese der dem Plasmalemma aufgelagerten Mucoidschicht beteiligt; er entspricht funktionell dem Golgiapparat vieler Metazoenzellen, der heute als Membrandepot sowie als Bildungsstätte von Mucopolysacchariden gilt.Die Problematik des cytochemischen Nachweises von sauren Mucopolysacchariden sowie die Bedeutung der Exocytose für den Membranturnover von Amöben werden diskutiert.

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Pinocytosis and locomotion of amoebaeIII. The function of the Golgi Apparatus of Amoeba proteus and Chaos chaos

Summary The vacuolar apparatus of Amoeba proteus and Chaos chaos contains a type of vacuoles of up to now unknown origin and function. These vacuoles do not arise from endocytosis and therefore are not identical with endosomes. They are responsible for the regeneration of cell membrane and represent exocytotic vacuoles.Cytochemical investigations reveal that the exocytotic vacuoles are formed by the dictyosomes of the golgi apparatus. Therefore, the golgi apparatus of both species of amoebae has a morphogenetic as well as a secretory function. He is not only responsible for the continous forming of new plasmalemma, but also engaged in synthesis of the mucous layer of the cell membrane. In consequence he is comparable in function with the golgi apparatus of many metazoan cells, regarded now as a membrane depot as well as a generation center of mucous substances.The problems of cytochemical identification of acid mucopolysaccharides and the importance of exocytosis for membrane turnover of amoebae are discussed.

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Die Untersuchungen wurden durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft ermöglicht.     

Über auffallende Strukturen in den Pyrenoiden einiger Naviculoideen

Zusammenfassung Die Pyrenoide von dreiCaloneis-Arten, zweiDiploneis; species, drei Pinnularien und drei Vertretern der Naviculae lineatae bilden einen Bestandteil des Chromatophors, liegen unmittelbar an seiner Innenfläche und sind charakteristisch geformt.Sie zeigen artspezifisch bestimmte Kanäle, Schlitze und ähnliche Strukturen, die ins Innere der Zelle münden. Bei mehreren Arten ergibt sich ein bestimmtes Muster in der Verteilung dieser Strukturen.Die Pyrenoide vonDiploneis domblittensis var,subconstricta undPinnularia microstauron var.Brébissonii vermehren sich im Zusammenhang mit der Zellteilung, indem sie sich in bestimmter zeitlicher Folge und in charakteristischer Weise in zwei Stücke zerlegen.In Gattungen, die Arten mit kennzeichnenden Pyrenoiden enthalten, kommen auch Arten ohne Pyrenoide vor. Einander nahestehende Varietäten einer Art verhalten sich gleich.Die Strukturen in den Pyrenoiden bewirken eine bedeutende Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Pyrenoid und Cytoplasma.     

Sclerotial formation in Corticium olivascens and other hymenomycetes

Sclerotia ofCorticium olivascens are reported and described for the first time. Examples include sclerotia collected from a stump ofPinus virginiana in Greenbelt, Maryland, and those formed in several cultures originally developed from spores produced by basidiocarps. Among outstanding characteristics of basidiocarps ofC. olivascens are the greenish or olivaceous color of the hymenial surface, constant presence of clamp-connections, development of septate cystidia, and production of nonamyloid but dextrinoid basidiospores. Cultural characteristics are described, and the negative oxidase reaction is noted.C. olivascens is a highly distinctive fungus which requires further taxonomic attention.

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Zusammenfassung Sclerotia vonCorticium olivascens sind das erste Mal mitgeteilt und beschrieben. Beispiele betrifft Sclerotia, die vom Baumstumpf vonPinus virginiana in Greenbelt, Maryland gesammelt worden sind und diejenigen, die sich in mehreren Kulturen, ursprünglich von Sporen der Basidiocarpen entwickelt haben. Unter den besonderen Kennzeichen der Basidiocarpen vonC. olivascens sind die grünliche oder olive Farbe der Hymenialoberfläche, ständiges Vorkommen der Klammerverbindungen, Entwicklung septierter Cystidien und die Produktion von nicht-amyloiden, sondern dextrinoiden Basidiosporen. Kulturkennzeichen sind beschrieben und die negative Oxidasenreaktion ist erwähnt.C. olivascens ist ein hoch distinguierter Pilz, der eine weitere, taxonomische Aufmerksamkeit verlangt.

     

Fine structure of photoreceptor cells in the earthworm,Lumbricus terrestris

Summary Photoreceptor cells in the epidermis and nerve branches of the prostomium and in the cerebral ganglion of Lumbricus terrestris were investigated with the electron microscope. The photoreceptor cell is similar to the visual cell of Hirudo by having a central intracellular cavity (phaosome) filled with microvilli. Besides microvilli, several sensory cilia can also be found in the phaosome but they are structurally independent of the microvilli. A gradual branching of the phaosome cavity into smaller cavities makes its sectional profile extremely labyrinthic. Flattened smooth-surfaced cisternae in stacks of 2 to 5 are frequently observed around the phaosome. Characteristic constituents of the cytoplasm are vesicles and vacuoles filled with a substance of varying density. The photoreceptor cell is covered by glial cells or by their processes which at many places deeply invaginate the cell surface (trophospongium).

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Zusammenfassung Die Feinstruktur der Photorezeptorzellen in der Epidermis, in kleineren Nervenästen und im Zerebralganglion von Lumbricus terrestris wurde untersucht. Das Vorhandensein eines zentralen, intrazellulären Lumens (Phaosom), das mit Mikrozotten gefüllt ist, erinnert in der Struktur der Photorezeptorzelle des Regenwurms an Lichtsinneszellen von Hirudo. Außer Mikrozotten findet man im Phaosom einige Zilien vom Typ 9×2+0; solche Zilien sind von den Mikrozotten strukturell unabhängig. Durch eine Aufzweigung des Phaosoms in kleinere Buchten, die tief in das umgebende Zytoplasma eindringen, erhält es ein labyrinthartiges Aussehen.Glatte Zisternen in Gruppen von 2 bis 5 wurden oft um das Phaosom im Zytoplasma beobachtet. Charakteristische Bestandteile der Zelle sind noch Vesikel und Vakuolen, die mit einer Substanz von wechselnder Elektronendichte gefüllt sind. Die Photorezeptorzellen werden von Gliazellen und Gliafortsätzen umgeben, die an vielen Stellen die Zelloberfläche tief einstülpen (Trophospongium).

     

Vergleichende elektronenmikroskopische Untersuchungen an den zentralen Herzorganen von Cephalopoden (Sepia officinalis)

Zusammenfassung Die vergleichenden licht- und elektronenmikroskopischen Untersuchungen am Kiemenherzen von Sepia officinalis und Loligo vulgaris verschiedener Altersstufen zeigen eine Doppelfunktion dieses Organs als Herz- und Drüsenorgan auf. — Die quantitativ wenig hervortretende quer- resp. schräggestreifte Muskulatur ist nicht geschichtet und bildet ein lockeres Maschenwerk, in dem in großer Zahl ovoide Zellformen mit größeren Einschlußkörpern eingelagert sind. — Mit dem Auftreten von A-, I- und Z-Banden und der Ausbildung eines SR- und T-Systems entspricht die Organisation der Muskelfasern der des Zentralherzens (Schipp und Schäfer, 1969 b). Im Gegensatz zum Zentralherzen wird jedoch in der Kiemenherzmuskulatur nur ein Endigungstyp der wahrscheinlich monoaminergen Nervenfasern nachgewiesen.Die Zellformen zwischen den Muskelzellen treten in 2 Typen auf, die wahrscheinlich als Ausdruckverschiedener Funktionszustände zu werten sind. Ihre Organisation (Gehalt an Einschlußkörpern, Ergastoplasma und Dictyosomen sowie Exocytosevorgänge) deutet auf eine innersekretorische Funktion hin. Die intrazellulären Vorstufen des Sekretes besitzen ein ähnlich ausgebildetes kristallines Grundmuster wie das extrazelluläre Hämocyanin. Es ist daher nicht auszuschließen, daß diesen Zellen eine blutbildende Funktion zukommt.

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Comparative electron microscopic studies of the central cardiac organs of cephalopods (Sepia officinalis)Ultrastructure and function of the branchial heart

Summary Comparative light and electron microscopic studies of the branchial heart of Sepia officinalis and Loligo vulgaris at different ages showed that the organ functions both as a heart and a glandular structure. A small number of cross- or obliquely-striated muscle cells form a loose network that contains numerous ovoid cells with large inclusion bodies. The organization of A-, I-, and Z-bands, and the formation of SR- and T-systems in the branchial heart muscle resembles those in the central heart muscle (Schipp and Schäfer, 1969 b). On the other hand, only one type of monoaminergic axon terminals is observed in the branchial heart.The cells among the branchial heart muscle fibers are of two types, that may be a representation of different functional states. The organization of the cells (in reference to cell inclusions, ergastoplasm, dictyosomes) suggests endocrine function. The cell inclusions have a crystalline inner pattern like that of extracellular hemocyanin, suggesting that the ovoid cells may have a hemopoietic function.

Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Etude au microscope electronique de l'ultrastructure du centriole chez les vertébrés

Zusammenfassung Die Ultrastruktur des Zentralkörpers wurde beiTriton, Pleurodeles, Maus, Ratte undHühnchen elektronenmikroskopisch untersucht. In allen Fällen stellt sich dieser Körper als Hohlzylinder mit einem Durchmesser von etwa 150 m und einer Länge von 300–500 m dar. Seine Wandung, die stark osmiophil ist, besteht aus etwa 9 Röhrchen, die untereinander und zur Achse des Zylinders parallel angeordnet sind. Der Zentralkörper liegt entweder am Spindelpol von Mitosen oder in der Nähe der Nuclearmembran und des Golgiapparates im Cytoplasma von ruhenden Zellen.Die an normalen Gewebe beobachtete Ultrastruktur des Zentralkörpers wurde ebenso in verschiedenen Krebsgeweben und in Zellen, die der Wirkung von Colchicin oder Natrium-Kakodylat ausgesetzt waren, nachgewiesen.Die Spindelfasern erscheinen als kleine Kanäle mit einem Durchmesser von 20 m; sie sind bei einer großen Mehrzahl von Mitosen, die der Wirkung von Mitosegiften ausgesetzt waren, nicht nachweisbar.Die Ultrastruktur des Zentralkörpers entspricht derjenigen des Basalkörperchens des Flimmerepithels und des proximalen Zentralkörpers der Spermatozoen.Der Zentralkörper erscheint als ein hochdifferenziertes Organ, dessen Ultrastruktur, je nach den verschiedenen Anforderungen der Zellentwicklung, die Synthese von Faserproteinen möglich macht.     

Effect of the parasitoid Diaeretiella rapae on the feeding rate of its host Brevicoryne brassicae

The food uptake by Brevicoryne brassicae, as measured by accumulation of radiophosphorus, is influenced by the presence of developing larvae of the parasitoid Diaeretiella rapae. Though the egg and embryonic stages of the parasitoid have no effect on host feeding the presence of a first-instar larva lowers the food uptake. Feeding returns to a level similar to that of non-parasitised aphids when a second-instar parasitoid is present within a host, but drops again when the third instar is reached. Host death occurs during the fourth-larval instar.

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Zusammenfassung Der Einfluss der Parasitierung durch den Parasitoiden Diaeretiella rapae auf die Futteraufnahme von Brevicoryne brassicae wurde mit Hilfe ausgeschnittener, mit Radiophosphor behandelter Blätter studiert. Während der ersten Phase, wenn das Ei und die Embryonalstadien des Parasitoiden vorhanden sind, bleibt die Futteraufnahme unverändert. Dagegen fällt sie auf ein gesicher niedrigeres Niveau als bei nichtparasitierten Blattläusen während des ersten Larvenstadiums des Parasitoiden (48 h). Dies ist eine Folge der aktiven Futteraufnahme des Parasitoiden. Während des zweiten Larvenstadiums des Parasitoiden steigt die Futteraufnahme des Wirts wieder an und zwar auf das Niveau nichtparasitierter Blattläuse. Das zweite Larvenstadium des Parasitoiden ist ein Ruhestadium und ernährt sich von flüssigen und halbflüssigen Nährstoffen. Während des dritten Larvenstadiums des Parasitoiden fällt die Futteraufnahme des Wirts und der Tod tritt während des vierten Larvenstadiums des Parasitoiden ein.

     

Zur Morphologie des Ovars von Viviparus contectus (Millet 1813), (Gastropoda,Prosobranchia)

Zusammenfassung Das Ovar von Viviparus contectus besteht, wie licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ergeben, aus einem langen, terminal verzweigten dünnen Schlauch, dessen Wand von einem Epithel aus Oocyten in allen Entwicklungsstadien und Follikelzellen gebildet wird. Das Vorkommen von Oogonien in den Ovarien adulter Weibchen ist zweifelhaft. Die Follikelzellen sind als Begleitzellen der Oocyten im allgemeinen extrem langgestreckt. Mit ihrer Basis sitzen sie einer dünnen Basalmembran fibrillärer Struktur auf, wie sie bisher nur für Mollusken beschrieben wurde. Die Follikelzellen enthalten große Mengen von Vesikeln, einen bemerkenswert gut ausgebildeten Golgi-Apparat, spärliches rauhes endoplasmatisches Retikulum und zahlreiche heterogene cytosomale Einschlüsse. Charakteristisch für die Zellen sind außerdem in der Längsrichtung liegende cytoplasmatische Mikrotubuli und vereinzelte Kinetosomen. Obwohl keine direkten morphologischen Beziehungen zwischen Follikelzellen und Oocyten festgestellt werden konnten, wird vermutet, daß die Follikelzellen Material degenerierender Oocyten aus dem Lumen des Ovars resorbieren und speichern. Dieses kann den heranwachsenden Oocyten zugute kommen.

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Morphological investigations on the ovary of Viviparus contectus (millet 1813), (gastropoda, prosobranchia)I. The follicle cells

Summary The ovary of Viviparus contectus was studied light and electron microscopically. It consists of an extended and terminally branched duct, its wall being formed by oocytes of all stages and by follicle cells. The existence of oogonia in the adult females cannot be established with certainty. According to their relationship to the growing oocytes the follicle cells are in general extremely elongated. At the basis they are attached to a thin basement lamina having a fibrillar structure hitherto only known in molluscs. The follicle cells contain many vesicles, a remarkably well-developed golgi apparatus, some rough endoplasmic reticulum, and many heterogeneous cytosomes. Characteristic for these cells are also cytoplasmic microtubules oriented longitudinally along the cell axis. Kinetosomes can rarely be seen. Although there are no apparent direct interrelationships between follicle cells and oocytes, it is suggested that they are engaged in resorbing material of degenerating oocytes from the lumen of the ovary and in storing materials which may be used by the growing oocytes.

Frau Prof. Dr. A. Nolte danke ich für die Überlassung des Themas und Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit, Frau R. Dingerdissen, Physikalisches Institut der Universität Münster, für technische Assistenz am Elmiskop.     

Über Kanälchenzellen und dunkle Zellen im Nephron von Anuren

Zusammenfassung Die elektronenmikroskopische und enzymcytochemische Untersuchung der Nieren von Rana cancrivora und R. esculenta, Hyla arborea und H. regilla, Bufo carens, B. mauretanicus und B. viridis ergibt, daß im Epithel ihrer Verbindungsstücke verschiedene Zelltypen vorkommen.Die Verbindungsstücke von Rana cancrivora und R. esculenta zeichnen sich — abgesehen von dem Vorhandensein heller Zellen — durch den Besitz sog. Kanälchenzellen aus, die nach Form und Struktur an die Belegzellen der Magendrüsen erinnern. Es handelt sich um sehr mitochondrienreiche, elektronendicht erscheinende Elemente, die durch teilweise verzweigte intrazelluläre Kanälchen mit der Lichtung des Verbindungsstückes kommunizieren. Aus der Oberfläche dieser Canaliculi ragen kurze Cytoplasmafortsätze in das Lumen. An der Basis der Kanälchenzellen bilden zahlreiche Cytoplasmafortsätze ein Labyrinth, das mit den seitlichen Interzellularräumen in Verbindung steht. Die Kanälchenzellen geben eine starke Reaktion auf Bernsteinsäuredehydrogenase und NADH-Diaphorase, die dem Reichtum der Zellen an Mitochondrien entspricht. Unterschiede in der Zahl der Kanälchenzellen bei dem marinen Frosch Rana cancrivora und bei R. esculenta scheinen nicht zu bestehen.Im Verbindungsstück der untersuchten Hyla- und Bufoarten fallen dunkle, d.h. elektronendichte Zellen auf, die zwar viele Mitochondrien enthalten und ein basales Labyrinth bilden, jedoch nicht kanalisiert sind. Auch diese dunklen Zellen geben eine intensive Reaktion auf Bernstein- säuredehydrogenase und NADH-Diaphorase.Die Kanälchenzellen weisen Zeichen einer sekretorischen Aktivität (Bildung von Mukosubstanzen) auf. Die Frage, ob sie außerdem resorptiv tätig sind und ob die dunklen Zellen sowohl sezernieren als auch Ionen aktiv transportieren, kann mit den angewandten Methoden nicht beantwortet werden. Unbekannt ist ferner, ob die Unterschiede im Aufbau der Verbindungsstücke bei den Rana-Arten auf der einen und den Hyla- und sowie Bufo-Arten auf der anderen Seite zu Verschiedenheiten der Harnbildung bei diesen Formen in Beziehung stehen.

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On canaliculi cells and dark cells in the nephron of anurans

Summary The electronmicroscopical and enzymecytochemical investigation of the kidneys of Rana cancrivora, R. esculenta, Hyla arborea, H. regilla, Bufo carens, B. mauretanicus and B. viridis reveals that the epithelium of the connecting tubule (Verbindungsstück) consists of different cell typs.The connecting tubules of Rana cancrivora and R. esculenta are characterized — apart from the occurrence of light cells — by the differentiation of so-called canaliculi cells, the shape and structure of which resemble those of the parietal cells of the gastric glands. These electron dense elements are rich in mitochondria and communicate by partly ramified intracellular canaliculi with the lumen of the connecting tubule. The plasma membrane bordering the canaliculi forms short microvilli-like processes. At the basis of the canaliculated cells numerous cytoplasmic processes form a labyrinth which is in connection with the lateral intercellular space. The canaliculi cells exhibit a strong activity of succinic dehydrogenase and NADH-diaphorase, which corresponds to the abundance of mitochondria in these cells. Differences in the number of canaliculi cells in the marine frog Rana cancrivora and the freshwater species Rana esculenta apparently do not exist.The connecting tubules of the Hyla and Bufo species investigated contain strikingly dark, i.e. electron dense cells, which contain numerous mitochondria, and which possess a basal labyrinth. Canaliculi, however, are lacking. These dark cells, too, give an intensive reaction for succinic dehydrogenase and NADH-diaphorase.The canaliculi cells show features of a secretory activity (production of mucous substances). The question, whether in addition they have a resorptive function and whether the dark cells are secretory and actively ion-transporting elements, cannot be answered by means of the methods applied. Further, it remains unknown whether the differences in the structure of the connecting tubule of the Rana species on the one hand and the Hyla-and Bufo species on the other, are related to differences in the mechanisms of urine production.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.