Zur Frage des Einflusses von Spurenelementen auf Bacillus asterosporus

Zusammenfassung Der Einfluß des Kobalts im Kohlenhydratstoffwechsel von Bac. asterosporus wird untersucht. Bei der optimalen Konzentration von 4 Co/ml wird die Kohlensäurebildung bei den untersuchten Kohlenstoffquellen Dextrose, Saccharose, Fructose und Mannit durchschnittlich um 80% reduziert. Der ökonomische Koeffizient erfährt bei Dextrose eine Erhöhung um 100%, bei Saccharose um 30%, der Atmungskoeffizient bei allen vier Kohlenstoffquellen eine Erniedrigung von 55–89%. Ascorbinsäure zeigt die gleiche Reduktion der Kohlensäurebildung wie Kobalt, während Aneurin darauf keine Wirkung ausübt. Der r_H-Wert wird durch Kobalt vermindert. Aus den Ergebnissen wird im Zusammenhang mit anderen Arbeiten geschlossen, daß der Stoffwechsel des fakultativ anaeroben Bac. asterosporus durch Kobalt mehr zur anaeroben Seite hin und zu homolaktischer Gärung verschoben wird. Die Untersuchungen zur Aufklärung des Wirkungsmechanismus von Kobalt werden fortgesetzt.Teilweise vorgetragen am 20. September 1954 anläßlich der österreichischen Mikrobiologentagung in Innsbruck (Dedic 1955).     

Änderungen von Kern und Polyphosphaten in Abhängigkeit von dem Energiegehalt des Cytoplasmas bei Acetabularia

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen wurden ausgeführt, um den Einfluß des Cytoplasmas auf den Kern und Nucleolus näher zu analysieren. Als Maß der Kernreaktion wurde die Vergrößerung oder Verkleinerung des Kern- und Nucleolusvolumens gewählt, als Maß für den Zustand des Cytoplasmas das Vorhandensein bzw. Fehlen von energiereichen, Polyphosphate enthaltenden Grana und als Maß für die Leistung der ganzen Zelle das Wachstum.Der Einfluß der Photosynthese auf Kern und Polyphosphate wurde durch Applikation verschieden langer täglicher Belichtungszeiten untersucht (Tabelle 1, Abb. 1). Die Kern- und Nucleolusvergrößerung sowie die Entstehung der Polyphosphate und das Wachstum ist von der Länge der täglichen Belichtungszeiten abhängig. Auf der anderen Seite führt eine Verdunkelung der Zellen zu einer starken Reduktion der Polyphosphate sowie Kern- und Nucleolusgröße.Der Einfluß der Plastidenanzahl auf Kern und Polyphosphate wurde durch Belichtung kleiner und großer, verdunkelt gewesener Zellen untersucht (Tabelle 2, Abb. 2und 3). In den kleinen 4mm langen Zellen werden weniger Polyphosphate synthetisiert und auch die Kernvergrößerung ist wesentlich langsamer als in den großen 8 mm langen Zellen.Der Einfluß von energiereichen Substanzen des Cytoplasmas auf die Kernvergrößerung wurde durch Applikation verschiedener Gifte untersucht. 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure hemmen eine Synthese von Polyphosphaten, verhindern eine Volumenzunahme von Kern und Nucleolus und blockieren das Wachstum. Trypaflavin übt hingegen keinen wesentlichen Einfluß auf die Polyphosphatvermehrung und Kernvergrößerung aus (Tabelle 3, Abb. 4 und 5). Werden die Gifte großen Zellen mit ausgewachsenen Kernen appliziert, so erfolgt in 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure eine Reduktion von Kern- und Nucleolusvolumen sowie eine Verminderung der Polyphosphatgrana, während in Trypaflavin die Kerngröße kaum beeinflußt wird (Tabelle 5, Abb. 6).Aus diesen Befunden wurde geschlossen, daß das Cytoplasma einen steuernden Einfluß auf Reaktionen des Kernes und Nucleolus ausübt und daß dieser Einfluß durch die im Cytoplasma gebildeten energiereichen Phosphate (unter anderem Polyphosphate) bewirkt wird, wodurch auf die große Bedeutung des Cytoplasmas bei der Regulierung der Kernfunktion hingewiesen wird.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Beiträge zur Physiologie und Systematik der Essigbakterien

Zussamenfassung Die zu einer nahezu zuckerfreien, asparaginhaltigen Nährlösung zugesetzten Salze entfalten einen überraschend starken Einfluß auf die Oxydation des beigegebenen Äthylalkohols durch Bacterium acetigenoideum ebenso wie auf das Wachstum, die Bildung von Involutions-formen und die Beweglichkeit dieses von uns aus einer Obstessigmaische reingezüchteten haplotrophen Essigbakteriums. Lediglich durch Variierung der Salzzusätze gelingt es, die Bildung der Essigsäure entweder zu unterbinden oder bis auf das höchste (etwa 90% der theoretisch zu erwartenden Menge) zu steigern oder eine Weiterbrennung der entstandenen Essigsäure zu CO₂ (Überoxydation) bis zu ihrem fast gänzlichen Verschwinden zu erreichen.Die geprüften Salzionen — die in Form von Einzelsalzen bzw. Salzgemischen der Nährlösung zugesetzt wurden — lassen sich nach ihrem Verhalten zu Säuerung und Wachstum unserer Essigbakterie unter den gegebenen Bedingungen in Reihen anordnen, die an die lyotropen Salzeinflüsse bzw. an Ionenäquilibrierungen im Sinne J. Loebs erinnern, wobei im allgemeinen von den Kationen bzw. Anionen Ca, Mg bzw. H₂PO₄ sowei Cl fördern, die alkalien K, Na bzw. SO₄ hemmen. Hierbei geht der Einfluß auf Säuerung und Wachstum nicht immer parallel. Bezüglich der zahlreichen Einzelergebnisse muß auf die Arbeit selbst verwiesen werden.Die Konzentrationswirkung der Einzelsalzgaben ergab Optimumkurven mit einem überaus steilen Ansteig in den niedrigen Konzentrationsstufen von etwa 0,00001 n bis 0,005 n, einem von der Art der Salze ziemlich unabhängigen Optimum von 0,025 n bis 0,05 n und einem Wendepunkt im absteigenden Ast, also ein Verhalten nach Art der bekannten Ertragskurven, wie sie z. B. die Abhängigkeit der produzierten Trockensubstanz von der Nährstoffmenge darstellt.Die Versuche zu dieser Abhandlung waren schon Anfang 1929 beendet, konnten aber Umstände halber erst jetzt veröffentlicht werden.     

Über die Einwirkung niederfrequenter elektrischer Felder auf das Wachstum pflanzlicher Organismen

Zusammenfassung Die hier kurz geschilderten Versuche konnten natürlich keine erschöpfende Klärung des gestellten Problems ergeben und sollten lediglich orientierend auf etwaige Möglichkeiten hinweisen. Trotzdem zeigten sie bereits, daß die hier künstlich erzeugten elektrischen Felder, die den in der Natur vorkommenden nachgebildet sind, einen Einfluß auf das Wachstum pflanzlicher Organismen ausüben. Sie bewirken eine Steigerung der Vermehrungsgeschwindigkeit bei Mikroorganismen und ein erhöhtes Streckungswachstum der Sprosse von keimendem Weizen. Es konnte im speziellen hier gezeigt werden, daß Milchsäurebakterien nicht nur, wie bekannt, auf eine Temperaturerhöhung (in bestimmten Grenzen) mit einer Wachstumszunahme reagieren, sondern auch auf die vor Gewittern auftretenden, hier künstlich nachgeahmten elektrischen Wechselfelder in der Atmosphäre.     

Über die Wirkungsweise der Herznerven bei den Fischen. IV

Zusammenfassung Das Herz der Fische steht im Gegensatz zu dem der Amphibien und Reptilien im Tierkörper unter einem starken Vagustonus. Durch diesen wird es in seiner Tätigkeit im geringeren oder größeren Umfange gedrosselt. Sich selbst überlassen, also jeglichem nervösen Einfluß entzogen, schlägt es in einer für Kaltblüter ganz auffallend hohen Frequenz. Infolgedessen bedarf es nur der Zügelung durch eine Art von Nerven, nämlich durch die hemmenden. So erklärt sich, daß am Fischherzen bisher niemals eine Sympathikuswirkung festgestellt werden konnte.Aus der Tatsache, daß das Fischherz nur durch eine Art von Nerven versorgt wird und sich selbst überlassen, sehr rasch schlägt, lassen sich eine Reihe von Eigentümlichkeiten herleiten, durch die sich das ausgeschnittene Fischherz von dem gleichen und gleichartig gehaltenen Organ anderer Tierklassen unterscheidet. Es handelt sich vor allem um das leicht auftretende arhythmische Schlagen seiner Automatiezentren und die rasch eintretende Dissoziation zwischen der Tätigkeit zweier Herzabteilungen.Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der medizinischen Fakultät der thüringischen Landesuniversität Jena durchgeführt. Dafür soll auch an dieser Stelle herzlichst gedankt sein.     

Untersuchungen über Beziehungen zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese

Zusammenfassung An der einzelligen GrünalgeChlorella pyrenoidosa und an Systemen mit isolierten Spinat-Chloroplasten wurde das Problem einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese (unter Ausschluß der Photophosphorylierung) bearbeitet.Eine Erhöhung des intracellulären Ascorbinsäure-Spiegels derChlorella pyrenoidosa konnte bei Dauerlichtkulturen erst bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von5·10^–2 Mol/l nachgewiesen werden. An Synchronkulturen ergab sich eine Phase im Entwicklungscyclus der Algen (18. Std), in der bereits bei einer Ascorbinsäure-Konzentration des Außenmediums von 1·10^–3 Mol/l eine signifikante Aufnahme erzielt werden konnte.In Versuchen anChorella-Zellen mit künstlich erhöhtem intracellulären Ascorbinsäure-Spiegel wurde weder bei Gaswechsel-Messungen noch bei der¹⁴CO₂-Fixierung eine Wirkung der Ascorbinsäure auf die Photosynthese festgestellt. Untersuchungen an Synchronkulturen ergaben keine Korrelation zwischen Ascorbinsäure-Gehalt und Photosynthese-Leistung im Verlauf der Zellentwicklung.Der Ascorbinsäure-Gehalt von Spinat-Chloroplasten nach Isolierung in nicht-wäßrigem Medium wurde bestimmt.Versuche an Systemen mit isolierten Chloroplasten ergaben keine Abhängigkeit der Hill-Reaktion mit NADP⁺ als Elektronenacceptor von der Ascorbinsäure. Ein positiver Effekt der Ascorbinsäure zeigte sich nur bei gealterten Chloroplasten-Bruchstücken sowie bei deren Gewinnung bei p_H 8,0. Er wurde im Sinne einer Stabilisator Wirkung der Ascorbinsäure gedeutet.Die Untersuchungen dieser Arbeit und die anderer Autoren zu einer möglichen Beziehung zwischen Ascorbinsäure und Photosynthese wurden hinsichtlich der Versuchsproblematik und der Ergebnisse diskutiert.Aus den Versuchsergebnissen an Synchronkulturen vonChlorella pyrenoidosa wurde auf eine mögliche Funktion der Ascorbinsäure für die Vorbereitung oder Auslösung der Teilung hingewiesen.Mit 9 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Tübingen 1963.     

Das Wachstum infiltrierter Keimlinge

Zusammenfassung Werden Keimlinge vonHelianthus annuus undVicia faba mittels einer Wasserstrahlpumpe mit Wasser infiltriert, so führt dies sofort in allen Organen der Pflanze zu einer sehr starken und mitunter völligen Hemmung des Wachstums. Wirkt der Unterdruck in Luft ein, so daß es hernach zu keiner Wasserfüllung der Interzellularen kommt, so unterbleibt jede Wachstumshemmung.Die Frage nach der Kausalbeziehung zwischen Infiltration und Wachstumshemmung konnte nicht geklärt werden, da die nächstiliegende Annahme, Infiltration führe zu einer Atmungshemmung, durch das Experiment nicht bestätigt werden konnte.Es wird darauf hingewiesen, daß die Zufuhr von Wirk- oder Nährstoffen durch Infiltration eine Methode ist, die in wachsenden Organen nur mit großem Vorbehalt angewendet werden darf, da eine im Wachstum weitgehend gehemmte Pflanze sich in einem anomalen Zustand befindet.Mit 8 Textabbildungen.     

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

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

Weitere Untersuchungen zur Temperaturadaptation der Sauerstoffbindung des Blutes von Rana esculenta L.

Zusammenfassung Die durch eine rasche Temperatursteigerung allgemein verschlechterte Sauerstoffbeladung des Blutes wird bei Rana esculenta durch eine Temperaturadaptation wieder gebessert. Dieser von Kirberger (1953) bereits bei einem Sauerstoffpartialdruck nachgewiesene Adaptationseffekt bewirkt, daß die durch die Temperaturerhöhung zunächst nach rechts verlagerte Sauerstoffbindungskurve des Froschblutes sich wieder teilweise nach links verschiebt. Dies könnte durch die festgestellte Zunahme von Erythrocytenzahl und Gesamtvolumen der Blutkörperchen und die Abnahme des aus der Größe berechneten Volumens des einzelnen Erythrocyten erklärt werden, alles Erscheinungen, die auftreten, wenn die Frösche in höhere Temperaturen überführt und dort belassen werden. Ob sich auch die Sauerstoffaffinität des Hämoglobins mit der Adaptation ändert, konnte wegen störender Koagulationserscheinungen bei der Untersuchung von Hämolysaten noch nicht entschieden werden.Nach der Überführung in höhere Anpassungstemperaturen steigen die Werte für die Alkalireserve, das p_H, den Natrium- und Chlorgehalt des Plasmas. Diese Erscheinungen haben jedoch keinen direkten Einfluß auf den genannten Adaptationseffekt, da im Vollblut und in Blutkörperchensuspensionen (in Kochsalz oder Ringerlösung) unterschiedlich adaptierter Tiere bei gleichem Sauerstoffpartialdruck hinsichtlich der Sauerstoffbindung das gleiche Adaptationsausmaß nachzuweisen ist.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht). Einige der benutzten Apparate stellte die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Über die Ernährungsbedingungen von 10 Stämmen des Lactobacillus acidophilus

Zusammenfassung In butanolischen Extrakten der Distillers Dried Solubles sind neben Mevalonsäure, Ribosiden und Desoxyribosiden sowie einigen Vitaminen der B-Gruppe keine unbekannten Substanzen vorhanden, die bei den untersuchten zehn Stämmen des Lactobacillus acidophilus eine zusätzliche Wachstumsförderung bewirken. Für alle Organismen konnte eine Nährlösung bekannter chemischer Zusammensetzung geschaffen werden mit gleicher Wachstumswirkung wie sie Zusätze von DDS-Extrakt zur Ausgangsnährlösung hervorrufen.An neun Stämmen dieses Organismus wird eindrücklich die Vielfalt der Syntheseverluste innerhalb einer einzigen Art gezeigt.Es wurde kurz die Möglichkeit diskutiert, Syntheseverluste als biochemisches Kriterium für die rasche Klassifikation der Lactobazillen zu verwenden.     

Verbreitung und Physiologie mikroskopischer Bodenpilze

Zusammenfassung Aus Sandstein- und Mergelböden der Stuttgarter Umgebung, zum Vergleich auch aus Jurakalk und alpinen Böden des Allgäus wurden 21 Gattungen mit 71 Arten von Schimmelpilzen in 527 Stämmen isoliert und, soweit es möglich war, bis zur Art bestimmt. Neue Arten wurden dabei nicht aufgestellt. Eine Art der Gattung Cephalosporium konnte mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Literatur nicht identifiziert werden; von einer Neubenennung wurde aber Abstand genommen, da diese Art trotzdem wahrscheinlich schon bekannt ist.Es wurde untersucht, welchen Anteil die Pilze an der Rückführung der pflanzlichen Substanzen in den allgemeinen Kreislauf der Stoffe haben. Auf Pflanzenteilen wuchsen fast alle Schimmelpilzarten; für einige rein pflanzliche Substanzen, nämlich Tannin, Cellulose, Pectin und Harnstoff zeigten sich einige Pilzarten besonders angepaßt, andere waren nicht so stark spezialisiert. Die abbauende Wirkung der Pilze ist nicht so intensiv wie die der Bakterien; eine ganz rasche Zersetzung des Substrates tritt selten ein. Die Tätigkeit der Pilze in der Natur ist wohl vor allem wichtig zum Aufschluß der schwer zersetzbaren Substanzen.Die Versuche über das Wachstum auf sterilem Boden ergaben, daß die Pilze auch auf anderen Böden, als denen, aus denen sie isoliert wurden, gedeihen können, und zwar teils besser, teils schlechter als auf ihrem Ursprungsboden. Eine ganz enge Anpassung an eine bestimmte Bodenart besteht also nicht.Die ökologischen Faktoren beeinflussen die Zusammensetzung der Schimmelpilzflora kaum so stark, daß sich deutliche Abhängigkeiten zeigen, sie überlagern sich teilweise gegenseitig. Einigermaßen deutlich war eine Abhängigkeit von der Bestandsflora, von der Meereshöhe und vom p _h festzustellen.Antagonismus gegen nicht bestimmte Bodenbakterien und gegen die Pilze des Bodens wurde geprüft. Es fiel dabei auf, daß sehr viele Arten der isolierten Schimmelpilze in geringem Maße antagonistisch wirken; eine so starke Wirksamkeit, daß sie praktisch ausnutzbar wäre, konnte aber nirgends festgestellt werden.Die ausführliche Fassung der Versuchsergebnisse (Dissertation) samt Tabellen kann von Spezialinteressenten jederzeit im Botanischen Institut der Technischen Hochschule Stuttgart eingesehen werden.Diese Mitteilung wurde bewußt auf die Schimmelpilze beschränkt, Bakterien, Actinomyceten und Hefen wurden also nicht mit einbezogen.     

Untersuchungen über die Bedeutung der Rhizosphäre

Zusammenfassung Die Rhizosphäre tritt bei weißem Senf (Sinapis alba) nicht nur in reinem Quarzsand, sondern auch in Wasserkultur deutlich in Erscheinung.Beliebig ausgewählte Reinkulturen von Mikroorganismen (sporenbildende Erdbakterien, rote Hefe) vermögen in einer sterilen Kultur von weißem Senf normale Rhizosphärenbilder zu erzeugen, so daß jedenfalls eine Spezifität der Rhizosphärenbesiedler noch nicht erwiesen erscheint.Sterile Pflanzen von weißem Senf bilden in sterilem Quarzsand erheblich weniger Kohlensäure als mit Rhizosphäre behaftete Pflanzen. Die Bodenatmung ist also nicht, wie Ehrenberg meint, in erster Linie der Tätigkeit der Pflanzenwurzeln zuzuschreiben.Diese Tatsache muß auch bei Stoffwechseluntersuchungen beachtet werden. Eine sichere Bilanz des Kohlenstoffumsatzes läßt sich nur an sterilen Pflanzenkulturen erzielen.Ein fördernder Einfluß von Mikroorganismen aus der Rhizosphäre auf die Keimung der Samen von weißem Senf konnte nicht festgestellt werden. Beobachtete Förderungen durch Zusatz von Erdauszügen erwiesen sich als Förderung durch erhöhte Acidität¹.     

Wachstum und Stärkebildung einiger Konjugaten auf Kosten organisch gebundenen Kohlenstoffes

Zusammenfassung Von zehn untersuchten Stoffen (Glyzerin, Mannit, Dulzit, Glukose, Fruktose, Mannose, Galaktose, Saccharose, Maltose und Laktose) erwiesen sich nur Glukose, Maltose und Saccharose und nur beiMesotaenium caldariorum als geeignete Kohlenstoffquellen zur Unterhaltung von Wachstum und zur Bildung von Stärke. Sowohl Wachstum als auch Stärkebildung gehen in diesem Falle im Licht und im Dunkeln vor sich, wenn sich auch im einzelnen ein deutlicher Einfluß des Lichtes dabei beobachten läßt. Wachstum und Stärkebildung können nur in hypotonischen Lösungen stattfinden. Das Wachstumsoptimum liegt wesentlich niedriger als die plasmolytische Grenzkonzentration, das Optimum der Stärkebildung scheint mit der plasmolytischen Grenzlösung zusammen zu fallen.Cosmarium Botrytis, Zygnema sp., Zygnema peliosporum undSpirogyra varians können keinen der genannten Stoffe weder im Licht noch im Dunkeln, weder in hypo-noch hypertonischen Lösungen, weder zum Wachstum noch zur Stärkebildung ausnützen. Außer diesen in bakterienfreier Kultur befindlichen Algen wurde Freilandmaterial vonSpirogyra majuscula, Spirogyra Weberi undSpirogyra fallax (?) für einige Stärkebildungsversuche herangezogen. Auch sie verliefen negativ. Einige meiner Versuchsergebnisse legen die Vermutung nahe, daß die früheren Angaben durch eine unzutreffende Deutung von Versuchsergebnissen nach mangelhafter Entstärkung zustande gekommen sind.     

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

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

Über phänotypische beeinflussbarkeit der arbeiterinnen von apis mellifica durch die brutzellengrösse

Zusammenfassung Die Größe der Brutzelle ist für die Arbeiterinnen von Apis mellifica phänotypisch von Bedeutung.Mit zunehmender Größe der Brutzellen steigt das Gewicht der Imagines; die äußeren Körperteile werden größer. In gleicher Weise ist eine Größenabhängigkeit einzelner innerer Organe festzustellen.Eine bestimmte Gesetzmäßigkeit der phänotypischen Beeinflussung durch die Brutzellengröße konnte nicht nachgewiesen werden.Der Einfluß der Brutzelle auf die Größe der Arbeiterinnen wird mit einer Änderung der Futtermenge erklärt. Der Zusammenhang von Futtermenge und Zellgröße kann jedoch erst nach Beantwortung grundlegender Fragen über die Art und Weise der Larvenfütterung geklärt werden. Da unter allen Lebenslagefaktoren, die auf den Phänotypus der Bienenarbeiterinnen bestimmend wirken, nur die Größe der Brutzelle in der Praxis der Bienenzucht willkürlich geändert werden kann, erhält die Frage einer Leistungssteigerung durch die Heranzucht von Bienen in vergrößerten Brutzellen besondere Bedeutung.Mit Rücksicht auf die Durchführung diesbezüglicher praktischer Versuche war es wichtig, den Einfluß der Brutzellgrößen, die zwischen normaler Arbeiterinnenzelle und Drohnenzelle liegen, genauer zu untersuchen.     

Vergleichende qualitative und quantitative untersuchungen an der hörbahn von vögeln

Zusammenfassung Das Innenohr, der Hörnerv und die medullären akustischen Zentren von 31 Vogelarten aus 8 Ordnungen werden nach histologischen Präparaten vergleichend untersucht. Die räumlichen Verhältnisse der akustischen Kerngebiete in der Medulla oblongata werden am Beispiel von Sturnus vulgaris und Tyto alba ausführlich beschrieben. Der Singvogel kann als repräsentativ für das Gros der untersuchten Vogelarten gelten. Die Eule läßt ausgeprägte Vergrößerungen erkennen, die zu Veränderungen in Form und räumlicher Anordnung führen.Im allgemeinen hängen die Länge des Innenohres, die Zahl der Elemente des Hörnerven und die Anzahl akustischer Neurone in ähnlicher Weise vom Körpergewicht ab, dessen Einfluß allerdings gering ist (Relationsexponenten 0,15–0,25).Diejenigen Arten von Eulen, bei denen die Asymmetrie der Außenohren, die extrem nächtliche Lebensweise und Verhaltensuntersuchungen eine besondere Bedeutung des Gehörs erkennen lassen, zeichnen sich durch eine ungewöhnlich starke Vermehrung der zentralen Verarbeitungsstätten akustischer Information aus, die die erhöhte Größenentwicklung des Sinnesorgans von Eulen im Vergleich mit Nicht-Eulen noch übertrifft.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.     

Die Kennzeichnung der Zuwachsstreifen in der Wachsenden Konturfeder mit Hilfe von Radioaktivem Natriumsulfat

Zusammenfassung Hausrotschwänzen (Phoenicurus ochruros Gmelin), Elstern (Pica pica Linné), Wellensittichen (Melopsittacus undulatus Gould), Sonnenvögeln (Leiothrix luteus Scop.) und Dompfaffen (Pyrrhula pyrrhula Linné) wurde trägerfreies Na₂ ³⁵SO₄ in sterilisierter isotonischer Kochsalzlösung mit einer Aktivität von 1,0–2,0 mC/ml beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert oder peroral gegeben.Die Applikation der radioaktiven Sulfatlösung erfolgte zu verschiedenen Zeiten des normalen Gefiederwachstums beim Jungvogel und auch nach der Mauser bzw. künstlichen Entfernung von Einzelfedern während des Wachstums der Sekundärfedern.Deck- und Flugfedern wurden in wechselnden Zeitabständen nach der Applikation der Na₂ ³⁵SO₄-Lösung mit einem Geiger-Müller-Zählrohr und einem Zählrohrverstärker sowie auch autoradiographisch auf ihre radioaktive Strahlung hin mit folgenden Ergebnissen untersucht:Das radioaktive Isotop wird in der Feder je nach der Applikationsmenge und den stoffwechselphysiologischen Gegebenheiten bei den verwendeten Vogelarten in Form schmaler Querzonen oder größerer Areale abgeschieden.Die Winkel der radioaktiven Querzonen zu dem proximalen Schaftteil entsprechen denjenigen der natürlichen Zuwachsstreifen.Auch die Breite der schmalen radioaktiven Querzonen entspricht derjenigen der natürlichen Zuwachsstreifen oder aber unter gewissen Umständen sogar derjenigen, die durch Tag- und Nachtunterschiede oder stoffwechselphysiologische Schwankungen bedingt sind und so auch bei den natürlichen Zuwachsstreifen eine Aufgliederung des 24-Stundenrhythmus verursachen.Bei den Schwung- und Schwanzfedern der Wellensittiche konnte sogar eine mehrfache rhythmische Ablagerung des Isotops entsprechend dem 24-Stundenrhythmus der natürlichen Zuwachsstreifen über mehrere Tage hinaus nachgewiesen werden.Außer diesen schmalen radioaktiven Querzonen waren breitere, nicht so stark strahlende Querbänder autoradiographisch nachweisbar, die einem mehr Zeit beanspruchenden stoffwechselphysiologischen Geschehen zugeordnet werden könnten. Sie werden erst mehrere Tage nach der Applikation des radioaktiven Isotops in der Feder angelegt.Die schmalen radioaktiven Querzonen und auch die distalen Begrenzungen der größeren radioaktiven Areale ließen sich den Applikationsdaten zuordnen. Dabei war in allen Fällen, bei denen die untersuchten Federn sich in vollem Wachstum befanden, ein Emporwandern des radioaktiven Isotops bzw. seiner Derivate über das Oberflächenniveau der Haut nach dem Applikationstermin nachweisbar.Bei Hand- und Armschwingen des Wellensittichs konnte in einem Fall sogar eine Angleichung der proximalen Begrenzung des radioaktiven Areals an die proximale Grenze einer Pigmentzone festgestellt werden.Die im Gegensatz zu den Wellensittichen schnelle Ausscheidung des radioaktiven Isotops bei Elstern ermöglichte eine mehrfache Markierung an der gleichen Feder und eine entsprechende Zuordnung der radioaktiven Querzonen zu den Injektionsterminen sowie einen Vergleich zum Wachstum der Einzelfeder als auch eine vergleichende Betrachtung des Wachstums der Federn untereinander.Bei kleinen Federn des gleichen Federtyps lagen die radioaktiven Querzonen bei gleichen Applikationsdaten und unter der Voraussetzung, daß sich die Federn in der einander entsprechenden Wachstumsphase befanden, näher beieinander als bei großen Federn, relativ aber weiter voneinander entfernt.Vergleichende Messungen an Federn von Vögeln (Wellensittichen) des gleichen Käfigs gaben Veranlassung zu der Annahme zeitweiser gleichsinniger Änderungen der Wachstunisgeschwindigkeiten.Eine Auswertung der Lagebeziehungen der radioaktiven rhythmischen Querzonen bei den Schwungfedern von Wellensittichen ergab einen leicht wellenartigen Verlauf der den Zuwachsraten entsprechenden Querzonenbegrenzungen gleicher Wachstumszeiten.Für die chemische Federanalyse wurden Hydrolysate hergestellt. Eine Verbindung papierchromatographischer und autoradiographischer Methoden sowie das Abtasten von Papierchromatogrammen mit einem quantitativ arbeitenden Zählgerät, ermöglichte den Nachweis für die Ablagerung des radioaktiven Schwefels in der Feder in der Hauptsache als Cystin.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.     

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

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

Entwicklungsstudien an Blüten von Cruciferen und Papaveraceen

Zusammenfassung Es konnte festgestellt werden, daß bei den Cruciferen die medianen Kelchblätter den äußersten Kreis darstellen und auch zuerst angelegt werden, obwohl die lateralen Kelchblätter tiefer inseriert sind. Dieser Unterschied in der Insertionshöhe wird durch eine schon früh beginnende Hebung in der Mediane erklärt.Die vier Blumenblätter der Cruciferen sind durch Spaltung zweier einfacher Anlagen im Laufe der phylogenetischen Entwicklung entstanden. Sie sind dem inneren Blumenblattpaar der Fumarioideen und auch dem inneren Blumenblattpaar vonHypecoum homolog.Bei einem Vergleich der Diagramme konnte gezeigt werden, daß in allen Kreisen Homologien zwischen Fumarioideen, Cruciferen und Hypecooideen bestehen. Daraus ist auf nahe verwandtschaftliche Beziehungen zu schließen.Hypecoum nimmt dabei eine Mittelstellung ein, derart, daß sich auch die übrigen Familien von seinem Typ ableiten lassen.Mit 2 Textabbildungen.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.