Induction of mutation in phage T4 by extracellular treatment with methylene blue and visible light

Summary Photodynamic inactivation with methylene blue and light (MB+Li) of maximally sensitized phages T4 and T4rII nearly followed single-hit kinetics. Not so mutation induction, which in one phage (T4rII N₁₇) tested showed multi-hit kinetics. This difference and the fact that T4rII phages with a GC base pair at the site of the rII-mutation showed no enhanced backmutation when compared to rII phages with an AT base pair or to sign mutants suggests that there is no guanine specificity for MB+Li-induced mutation in phage T4.     

Mutagenic effectiveness and efficiency of EMS,DES and gamma-rays in rice

Summary Data on chlorophyll mutation frequency after treatment with EMS, DES and gamma-rays and sequential administration of gamma-rays and the two alkylating agents in three varieties of rice have been used to work out quantitatively the effectiveness and efficiency of each mutagen and combination treatment. For effectiveness, the order is EMS > DES and for efficiency it is EMS > DES > gamma-rays. In some sequential treatments (Gamma-rays + DES in IR8 and Basmati; DES + gamma-rays in IR8 and Jhona; Gamma-rays + EMS in IR8 and Basmati; and EMS + gamma-rays in IR8, Jhona and Basmati) mutation frequency is more than additive (synergistic) but these treatments are decisively less efficient because of their relatively high injurious effects in the M₁. generation. EMS induces more albinas than gamma-rays do. The mutational spectrum patterns induced by gamma-rays and DES are alike. In general, combination treatments tend to increase the frequency of albinas over other types of chlorophyll mutants.     

Zur Wirkung des Lichtes auf die circadiane Periodik des Stoffwechsels und der Aktivität beim Buchfinken (Fringilla coelebs L.)

Zusammenfassung Bei 8 Buchfinken (4, 4) wurden Sauerstoffverbrauch und Hüpfaktivitätsowohl unter Bedingungen eines künstlichen Licht-Dunkel-Wechsels (LD 1212 Std; ohne Dämmerung) als auch im Dauerlicht (LL) bei konstanter Umgebungstemperatur (18–20° C) kontinuierlich gemessen. Im 1. Teil des Versuchs wurde die Beleuchtungsstärke während der Dunkelzeit (D) zwischen 0,01 und 1,0 Lux bei gleichbleibender Beleuchtungsstärke während der Lichtzeit (10 Lux) geändert. Im 2. Teil des Versuchs wurden die Vögel im Dauerlicht von 1 und 10 Lux untersucht. Vier Vögel wurden zusätzlich bei 100 Lux gemessen.Das mittlere Niveau des Sauerstoffverbrauchs (pro Std) und die mittlere Aktivitätsmenge (pro Stunde) während einer Periode sind bei der Mehrzahl der untersuchten Vögel linear und positiv miteinander korreliert (Abb. 2 und 3; Tabelle 1).Änderungen des mittleren Aktivitätsumsatzes (Differenz von mittlerem Niveau des Gesamtumsatzes und des Ruheumsatzes) sind ebenfalls positiv mit Änderungen der Aktivitätsmenge korreliert. Diese Aussage beruht auf der Voraussetzung, daß sich die circadiane Periodik des Gesamtstoffwechsels aus mindestens zwei Periodizitäten zusammensetzt: der Periodik des Grundstoffwechsels (vegetative Periodik) und der Periodik von Ruhe und Aktivität (Aktivitätsperiodik).Bei Änderungen des Zeitgebers (Erniedrigung der Zeitgeberamplitude und gleichzeitige Erhöhung der mittleren Beleuchtungsstärke) werden folgende Parameter signifikant verändert: die positive Phasenwinkel-Differenz zwischen Stoffwechselperiodik und Zeitgeber wird vergrößert, die Dauer der Aktivität (Aktivitätsumsatz ₃ ) wird verlängert, die Schwingungsbreite der Stoffwechselperiodik wird erniedrigt (Abb. 4; Tabelle 2).Unter Dauerlicht-Bedingungen werden durch eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke von 1 auf 10 Lux folgende circadianen Parameter erhöht: die Frequenz, das mittlere Niveau der Stoffwechselperiodik (Gleichwert), der Ruheumsatz, das -Verhältnis (Verhältnis Aktivitätszeit/Ruhezeit) und die Aktivitätsmenge pro Zeiteinheit. Die Schwingungsbreite der Stoffwechselperiodik bleibt unverändert (Abb. 5). Außerdem besteht eine regelhafte Beziehung zwischen dem Formfaktor der Stoffwechselschwingung und der Beleuchtungsstärke, beziehungsweise der Spontanfrequenz. Erhöhung der Beleuchtungsstärke von 10 auf 100 Lux hat unterschiedliche Wirkungen auf die circadianen Parameter der 4 gemessenen Vögel.Die unter Dauerlicht-Bedingungen gewonnenen Ergebnisse folgen der modifizierten circadianen Regel, die eine positive Korrelation zwischen Frequenz und Gleichwert der autonomen circadianen Schwingung fordert (Abb. 7).Die unter Zeitgeber-Bedingungen (Licht-Dunkel-Wechsel) gewonnenen Ergebnisse werden auf der Grundlage einer vorwiegenden Beeinflussung des circadianen Schwingers durch die Amplitude der Zeitgeber-Periodik (Zeitgeberstärke) gedeutet. Änderungen der Beleuchtungsstärke während der Dunkelzeit (im Bereich der gebotenen Lichtintensitäten) haben keinen regelhaften Einfluß auf die Stoffwechselparameter der Periodik.

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On the effect of light upon the crcadian rhythms of metabolism and activity in the chaffinch (Fringilla coelebs L.)

Summary Oxygen consumption and hopping activity of 8 chaffinches (4 males, 4 females) were measured simultaneously (I) in an artificial 1212 hr light-dark-cycle (LD; without twilight) and (II) in continuous illumination, both at constant temperature (18–20°C). During the first part of the experiment illumination during darktime (D) was varied in both directions between 0.01 and 1.0 lux. Light intensity in L (lighttime) remained constant (10 lux). In the second part of the experiment the birds were exposed to a continuous illumination of 1 and 10 lux. Four birds were also measured at 100 lux.For the majority of the birds, the mean level of oxygen consumption per hour and the average amount of activity (contacts per hour) during one circadian period are positively and linearly correlated to each other (Fig. 2 and 3; Table 1).Changes in the level of the activity metabolism — i.e. the difference between mean level of total metabolism and resting metabolism — are also positively correlated to changes in the amount of activity. This statement is based on the assumption that there exist at least 2 rhythms as basic components of the circadian rhythm of total metabolism: the rhythm of basal metabolic rate (BMR) or vegetative rhythm and the rhythm of activity and rest (activity rhythm).By variation of the Zeitgeber — simultaneous decrease in amplitude and increase in mean level of light intensity — the following parameters are significantly changed: the phase-angle difference between the circadian rhythm of metabolism and the Zeitgeber is increased (positive phase-angle differences are changed in positive direction), the activity time is lengthened, and the amplitude of the rhythm (range of oscillation) is diminished (Fig. 4; Table 2).With an increase in light intensity from 1 to 10 lux (continuous illumination), the following parameters are increased: the frequency of the rhythm, the mean level of metabolism per period, the resting metabolic rate, the -ratio (i.e. ratio activity time/rest time), and the total amount of activity per unit time. The range of oscillation remains unchanged (Fig. 5). There is also a regular change of the form-factor characterizing the shape of the metabolic oscillation, which depends upon light intensity as well as upon frequency (Fig. 8). Increasing light intensity from 10 to 100 lux affected differently the circadian parameters of the four birds tested.The results obtained in continuous illumination follow the modified circadian rule which postulates the positive correlation between frequency and mean level of the autonomous circadian oscillation (Fig. 7).The results obtained under the influence of a Zeitgeber (light-dark-cycle) are interpreted on the basis of the primary influence of the Zeitgeber amplitude (strength of the Zeitgeber) upon the circadian oscillation. The given changes in light intensity during darktime have no significant effect on the metabolic parameters of the rhythm.

     

Gas exchange and carbon isotope discrimination in lichens: Evidence for interactions between CO2-concentrating mechanisms and diffusion limitation

The characteristics of gas exchange and carbon isotope discrimination were determined for a number of lichen species, representing contrasting associations between fungal (mycobiont) and photosynthetic (photobiont) organism. These parameters were evaluated with regard to the occurrence of any CO₂-concentrating mechanism (CCM) expressed specifically by the green algal (phycobiont) or cyanobacterial (cyanobiont) partner. Carbon isotope discrimination () fell into three categories. The highest , found in lichens comprising a phycobiont plus cyanobacteria limited to pockets in the thallus (known as cephalodia), ranged from 24 to 28, equivalent to a carbon isotope ratio (¹³C) of around -32 to-36 vs. Pee Dee Belemnite (PDB) standard. Further evidence was consistent with CO₂ supply to the carboxylating system entirely mediated by diffusion rather than a CCM, in that thallus CO₂ compensation point and online instantaneous were also high, in the range normally associated with C₃ higher plants. For lichens consisting of phycobiont or cyanobiont alone, organic material formed two distinct ranges around 15 (equivalent to a ¹³C of -23%.). Thallus compensation point and instantaneous were lower in the cyanobiont group, which also showed higher maximum rates of net photosynthesis, whether expressed on the basis of thallus dry weight, chlorophyll content or area. These data provide additional evidence for the activity of a CCM in cyanobiont lichens, which only show photosynthetic activity when reactivated with liquid water. Rates of net CO₂ uptake were lower in both phycobiont associations, but were relatively constant across a wide working range of thallus water contents, usually in parallel with on-line . The phycobiont response was consistent whether photosynthesis had been reactivated with liquid water or water vapour. The effect of diffusion limitation could generally be seen with a 3–4 decrease in instantaneous at the highest water contents. The expression of a CCM in phycobiont algae, although reduced compared with that in cyanobacteria, has already been related to the occurrence of pyrenoids in chloroplasts. In view of the inherent requirement of cyanobacteria for some form of CCM, and the smaller pools of dissolved inorganic carbon (DIC = CO₂ + HCO _inf3 ^su– + CO _inf3 ^su2– ) associated with phycobiont lichens, it appears that characteristics provide a good measure of the magnitude of any CCM, albeit tempered by diffusion limitation at the highest thallus water contents.Abbreviations ANOVA analysis of variance - CCM CO₂-concentrating mechanism - cyanobiont cyanobacterium - DIC CO₂ + HCO _inf3 ^su– + CO _inf3 ^su2– (dissolved inorganic carbon) - photobiont photosynthetic organism present in the association - phycobiont green alga - phycobiont + cephalodia green algae + cyanobacteria in cephalodia - Pmax maximum photosynthetic rate - PPFD photosynthetic photon flux density, 400–700 nm - Rubisco ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase - carbon isotope discrimination () - ¹³C carbon isotope ratio () We would like to thank Dr. Enrico Brugnoli (CNR, Porano, Italy) and E.C. Smith (University of Newcastle) for many helpful discussions. Dr. Kristin Palmqvist (Department of Plant Physiology, University of Umeå, Sweden) kindly provided the samples of Peltigera apthosa. In particularly, Cristina Máguas would like to thank to Prof. Fernando Catarino (University of Lisbon) for his support throughout this study. Cristina Máguas has been supported by JNICT-Science Programme studentship (BD/153/90-RN).     

Bewegungsstudien an Anatinen

Zusammenfassung Vorliegende Arbeit ist eine Weiterführung derLorenz'schen Bewegungsstudien an Anatinen aus dem Jahre 1941, fortgesetzt an Mischlingen zwischen den dort beschriebenen Arten. Die sich dabei ergebenden Befunde machten eine erneute Untersuchung der Elternarten notwendig. Außerdem wurden einige Arten beobachtet, deren Verhalten noch nicht untersucht worden war. Fragestellung und Begründung werden in der Einleitung gegeben.Im zweiten Abschnitt werden einige der vonLorenz gemachten Beobachtungen berichtigt. So zeigten einige der Kreuzungen mitbahamensis, daß die vonLorenz bei eben dieser Art als Kurzhoch-werden bezeichnete Bewegungsweise dem Ab-auf anderer Schwimmenten homolog ist. Ebenso ist die eine der beiden vonLorenz als Kurzhoch-werden bezeichneten Verhaltensweisen des Krickerpels als Ab-auf zu deuten. Der Gruß desflavirostre-Erpels wurde auch bei weiblichen Tieren gesehen. BeiAnas acuta wurde ein Kinnheben festgestellt, das sich in der Form stark vom Kinnheben beiplatyrhynchos unterscheidet. Als neue Verhaltensweisen wurden u. a. das Haltungannehmen und das Tendieren beimflavirostre-Erpel beschrieben.Im dritten Abschnitt werden einige Verhaltensweisen und ihre Funktion diskutiert und der Versuch gemacht, eine Motivationsanalyse zu geben.(Zeichnungen vonHermann Kacher)     

Der Einfluss von Phytochrom auf die Stationären Konzentrationen von Ascorbinsäure und Dehydroascorbinsäure beim Senfkeimling (Sinapis alba L.)

Zusammenfassung Der Senfkeimling (Sinapis alba L.) synthetisiert auch im Dunkeln beträchtliche Mengen an Ascorbinsäure. Durch Licht kann der Ascorbinsäure-Gehalt der Keimlinge stark erhöht werden. Dieser Lichteinfluß ist auf die Funktion von Phytochrom zurückzuführen. Die Photosynthese hat keinen wesentlichen Anteil an der Lichtwirkung. Die Konzentration an Dehydroascorbinsäure ist im Verhältnis zur Ascorbinsäurekonzentration stets sehr gering (5–8% der Konzentration an Totalascorbat) und wird vom Phytochrom nicht beeinflußt.Wenn die Funktion von Phytochrom bei den positiven Photomorphosen unter dem Aspekt der differentiellen Genaktivierung (vgl. Mohr, 1966) betrachtet wird, kann die folgende Arbeitshypothese aufgestellt werden: Die durch Phytochrom 730 induzierte Ascorbinsäureakkumulation führt im Bereich von potentiell aktiven Genen zu einer Spaltung gewisser DNS-Histon-Komplexe. Dadurch wird die Synthese von m-RNS an diesen Genen ermöglicht, was schließlich zur Ausbildung der positiven Photomorphosen führt. Die Argumente, welche zur Zeit für eine Funktion der Ascorbinsäure bei der Regulation der Genaktivität sprechen, werden kurz diskutiert.

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The control by phytochrome of the contents of ascorbic acid and dehydroascorbic acid in the mustard seedling (Sinapis alba L.)

Summary A dark grown seedling of white seeded mustard (Sinapis alba L.) contains an appreciable amount of ascorbic acid. The content of ascorbic acid, however, will strongly increase under the influence of light. This effect is due to phytochrome. Photosynthesis is not involved under our experimental conditions.The content of dehydroascorbic acid is always very low compared to ascorbic acid (5–8% of total ascorbate). Phytochrome does not influence this relation.The lag-phase of the phytochrome induced increase in ascorbic acid accumulation is remarkably short, about 1 hour after the onset of light compared to about 4 hours for phytochrome induced anthocyanin synthesis under our conditions.This is the shortest lag-phase we have observed hitherto in the case of positive photoresponses (Mohr, 1966).If we assume that the function of phytochrome in the case of positive photoresponses involves a differential gene activation of potentially active genes (Mohr, 1966) the following working hypothesis can be advanced: phytochrome induced accumulation of ascorbic acid will lead to a separation of DNA-histone complexes in the range of potentially active genes. This makes possible the DNA-dependent synthesis of m-RNAs at those sites which are lastly responsible for the initiation of positive photoresponses. — Arguments are briefly considered which support the view that ascorbic acid exerts a function in connection with the regulation of gene activity.

     

Auswirkungen des ?Sauren Regens“ (Waldsterben) auf eine Kohlmeisen-(Parus major-) Population in den Hochlagen des Harzes

Zusammenfassung Waldschäden als Folge des Sauren Regens sind in den Hochlagen des Harzes sehr deutlich sichtbar und spürbar. Diese (Zer-)Störung des Waldökosystems trifft auch die sehr häufige und sonst wenig empfindliche Kohlmeise. In zwei Nistkasten-Untersuchungsflächen von zusammen 25 ha in 800–920 m Höhe hat 1969–1997 der Bestand um 50% abgenommen, die Gelegegröße um 8%, der Bruterfolg erfolgreicher Paare um 18%, der Bruterfolg bei Berücksichtigung auch der erfolglosen Paare um 30% und der Gesamtbruterfolg auf der Gesamtfläche um 50%. Die Zahl von Brüten auf leerem Nest ist höher als in anderen Regionen. 1971–1987 betrug das durchschnittlich Mindestalter der brütenden Weibchen gleichmäßig 2,2–2,4 Jahre, 1993–1997 nur noch 1,15 Jahre. Als Hauptursache für diese Entwicklung wird die Änderung des Bodenchemismus durch den Sauren Regen mit seinen Folgen für die Bäume (Waldsterben), die Fauna (Nahrungsverknappung vor allem im Winter durch Abnahme der Spinnen) und die Physiologie der Vögel (Kalkmangel) diskutiert.

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Effects of acid rain on a population of Great Tit(Parus major) in the higher regions of the Harz Mountains

Summary The damage to forests through acid rain is patently obvious in the higher regions of the Harz Mountains. This disturbance in the forest's ecological system has also affected the frequently found and otherwise robust Great Tit. In two study areas with nest boxes (together covering 25 hectars at a height of 800–920 m a.s.l.) the population has been halved in the period between 1969 and 1997. The clutch-size has declined by 8%, the breeding results of successful pairs by 18% and the nesting success when unsuccessful pairs are included by 30%. The total nesting success of the whole area has declined by 50%. The number of birds breeding on empty nests is higher than in other regions. Between 1971 and 1987, the average minimum age of nesting females was constant 2.2–2.4 years. Between 1993 and 1997, however, the average minimum age was only 1.15 years. The changes in the chemistry of the soil due to acid rain with its consequences for the trees (forest damage Waldsterben), the fauna (reduction in food abundancy, particulary in winter due to a decrease in the number of spiders) and the physiology of the birds (lack of calcium) are discussed as the main reasons for this development.

     

Cyclosporin A-sensitive decrease in the transmembrane potential across the inner membrane of liver mitochondria induced by low concentrations of fatty acids and Ca2+

At low Ca²⁺ concentrations the pore of the inner mitochondrial membrane can open in substates with lower permeability (Hunter, D. R., and Haworth, R. A. (1979) Arch. Biochem. Biophys., 195, 468-477). Recently, we showed that Ca²⁺ loading of mitochondria augments the cyclosporin A-dependent decrease in transmembrane potential () across the inner mitochondrial membrane caused by 10 M myristic acid but does not affect the stimulation of respiration by this fatty acid. We have proposed that in our experiments the pore opened in a substate with lower permeability rather than in the classic state (Bodrova, M. E., et al. (2000) IUBMB Life, 50, 189-194). Here we show that under conditions lowering the probability of classic pore opening in Ca²⁺-loaded mitochondria myristic acid induces the cyclosporin A-sensitive decrease and mitochondrial swelling more effectively than uncoupler SF6847 does, though their protonophoric activities are equal. In the absence of P_i and presence of succinate and rotenone (with or without glutamate) cyclosporin A either reversed or only stopped decrease induced by 5 M myristic acid and 5 M Ca²⁺. In the last case nigericin, when added after cyclosporin A, reversed the decrease, and the following addition of EGTA produced only a weak (if any) increase. In P_i-containing medium (in the presence of glutamate and malate) cyclosporin A reversed the decrease. These data show that the cyclosporin A-sensitive decrease in by low concentrations of fatty acids and Ca²⁺ cannot be explained by specific uncoupling effect of fatty acid. We propose that: 1) low concentrations of Ca²⁺ and fatty acid induce the pore opening in a substate with a selective cation permeability, and the cyclosporin A-sensitive decrease results from a conversion of to pH gradient due to the electrogenic cation transport in mitochondria; 2) the ADP/ATP-antiporter is involved in this process; 3) higher efficiency of fatty acid compared to SF6847 in the Ca²⁺-dependent pore opening seems to be due to its interaction with the nucleotide-binding site of the ADP/ATP-antiporter and higher affinity of fatty acids to cations.     

Die Biologische Anstalt Helgoland Gegenwart und Zukunft

Ohne ZusammenfassungIn der Septemberausgabe des Der Helgoländer (offizielles Veröffentlichungsorgan des Vereins Helgoland e. V. — Geschichte und Kultur der Deutschen Bucht und zugleich Sonderausgabe der Cuxhavener Allgemeinen für die Insel Helgoland) erschienen anläßlich des 75 jährigen Bestehens der Biologischen Anstalt Helgoland insgesamt 19 Beiträge über unsere Anstalt. In etwas veränderter Form wird hier der Einleitungsaufsatz — mit freundlicher Genehmigung der Cuxhavener Allgemeine — abgedruckt.     

Mit einem alkylierenden Agens (Zitostop) in vitro induzierbare Mutationen bei Malignomen und bei Syndromen,die zur Malignität disponieren

Zusammenfassung Die Zahl der mit einem alkylierenden Agens (Zitostop) in vitro induzierten Mutationen zeigt individuelle Schwankungen.Beim Down-Syndrom, dessen häufige Kombination mit malignen Erkrakungen bekannt ist, und bei 2 Mitgliedern einer Krebsfamilie wird eine statistisch signifikant erhöhte Zahl von induzierten Mutationen gegenüber Gesunden festgestellt.Bei der Ataxia teleangiektasia und bei akuter lymphoblastischer Leukämie im Remissionsstadium sind nur in einigen Fällen Chromosomenaberrationen in vitro gegenüber Normalen induzierbar. Nach unseren Beobachtungen stellt sich die Frage, ob die mit alkylierenden Agentien in vitro durchgeführten Untersuchungen zum Nachweis gesteigerten Mutationsneigung geeignet sind.

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Mutations induced in vitro by an alkylating agent (Zitostop) in malignant diseases and syndromes predisposing to malignancy

Summary According to our observations the number of chromosome mutations induced in vitro by an alkylating agent (Zitostop) shows individual variations. In Down's syndrome, which is accompanied by a higher incidence of malignancy, and in two members of a cancer family the number of mutations induced was significantly higher than in controls. In ataxia telangiectasia and in the complete remission phase of acute lymphoid leukaemia the number of mutations induced was higher only in some cases. The question of whether recording the number of chromosome mutations induced by an alkylating agent is a suitable procedure for the detection of an increased mutability or not is left open.

     

Molecular characterization of β-thalassemia in Czechoslovakia

Summary We have identified different -thalassemia mutations in 93 members of 34 families of Czech or Slovakian descent using gene amplification, hybridization with specific ³²P-labeled oligonucleotide probes, sequencing of amplified DNA, and gene mapping. The GA mutation at IVS-I-1 was found in 18 families; other Mediterranean mutations were IVS-II-1 (GA), IVS-II-745 (CG), IVS-I-110 (GA), and codon 39 (CT); these were present in 9 additional families. The GT mutation at codon 121, known to cause Heinzbody -thalassemia, was present in 3 families, and the frameshift at codons 82/83 (-G), first described in the Azerbaijanian population, in 2 families. A newly discovered allele was a frameshift at codons 38/39 (-C). One -thalassemia allele was incompletely characterized. We observed in 2 families a TC mutation at position +96 UTR (untranslated region) relative to the termination codon; this mutation likely is a rare polymorphism, -Thalassemia was rare; only one person carried the -^3.7 heterozygosity, and one other had a yet to be identified -thalassemia-1, while seven had the ^{anti 3.7} triplication.     

?Anp?beln“ bei Jungmeisen (Parus): Entwicklung der Rangordnung

Zusammenfassung Ein bisher nur von Tannenmeisen (Parus ater) bekanntes agonistisches Ritual (seitliches Flügelflattern) wird auch für Blau-, Kohl- und Haubenmeisen (Parus caeruleus, Parus major undParus cristatus) nachgewiesen. Seitliches Flügelflattern besteht aus einer Sequenz von Verhaltenselementen, ist direkt gegen einen Artgenossen gerichter und führt in der überwiegenden Zahl der Fälle zu einer Verfolgungsjagd. Das Verhalten tritt in der frühen Jugendphase auf, in der innerhalb der Jungmeisengruppe noch keine Rangordnung besteht. Es wird am häufigsten um den Zeitpunkt des Selbständigwerdens gezeigt und ist im Alter von ca. 10 Wochen verschwunden. Das Verhalten spielt offensichtlich eine wichtige Rolle bei der Ausbildung der Rangordnung. Für das bis jetzt namenlose Verhalten wird der Ausdruck Anpöbeln vorgeschlagen.

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Molesting in juvenile tits (Parus spp.): On the formation of dominance order

Summary An agonistic ritual (one-sided wing flapping) which was only known in Coal Tits (Parus ater) could also be proved for Blue, Great and Crested Tits (Parus caeruleus, Parus major andParus cristatus). One-sided wing flapping is composed of a sequence of behavioural elements, it is focussed directly on a conspecific and results in a persuit chase in the vast majority of the cases. The behaviour is displayed during the early juvenile stage when there still does not exist a social order within the juvenile group members. This characteristic behaviour is most frequent until the eighth week and is no longer discerned from the tenth week on. Apparently this behaviour does play an important role during the formation of dominance order. It is proposed to call the unnamed behaviour molesting because of its special characteristics.

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Herrn Prof. F. Schaller zum 70. Geburtstag gewidmet.     

„Stärke der Metachromotropie“ eine Messgrösse zur histochemischen Charakterisierung schleimbildender Drüsenzellen

Zusammenfassung Die Stärke der Metachromotropie ist ein Äquivalent des Ladungsmusters saurer Gewebskomponenten. Sie kann bestimmt werden durch Messung der Resistenz gegen metachromasiestörende Faktoren. In der vorliegenden Untersuchung wurden in dieser Hinsicht in Testreihen geprüft: Wasserstoffionenkonzentration, Salzkonzentration, Alkoholkonzentration, Farbstoffkonzentration. Als Stärke der Metachromotropie saurer Gewebskomponenten im histologischen Schnitt wird jener Wert der Testreihen (besonders empfohlen wird die Salzkonzentrationsreihe mit Calciumchlorid) definiert, der gerade noch mit dem Zustandekommen des metachromatischen Effekts bei Färbung mit Toluidinblau unter standardisierten Bedingungen vereinbar ist.Mit dem Begriff der Stärke der Metachromotropie wird eine Meßgröße gewonnen, die eine feinere und zahlenmäßig ausdrückbare Klassifizierung saurer Drüsenschleime ermöglicht. Es werden Vorschläge zu einer nomenklatorischen Rationalisierung gemacht.Herrn Prof. Dr.H. Becher zum 65. Geburtstag gewidmet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Intravitale Karyorrhexis Der Exokrinen Pankreaszelle im Elektronenmikroskopischen Bild

Zusammenfassung Die intravitale Karyorrhexig wird am exokrinen Pankreas der Maus nach Osmium- und Formalinfixierung licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Im Verlaufe der Karyorrhexis kommt es zu einer Trennung des Karyoplasmas in 'Chromatin und 'Karyolymphe (Interchromatin-Substanz). In fortgeschrittenen Stadien ist das Bild solcher Zellkerne — im Gegensatz zu normalen Intermitosekernen — nach beiden Fixierungsmethoden fast identisch. Das Chromatin ist in dichten, membranständigen Kappen konzentriert. Der übrige Kernraum wird — abgesehen vom Nukleolus — von der hellen Karyolymphe ausgefüllt. In ihrem Bereich treten die sog. Interchromatingranula (200–250 Å), einzeln oder in dichten Haufen, meist deutlich hervor. Der Nukleolus, dessen Feinstruktur nicht auffallend verändert ist, liegt entweder frei oder den Chromatinkappen unmittelbar an. Die Kernhülle ist bei fortgeschrittener Karyoplasmaentmischung unversehrt oder über kürzere oder längere Strecken geschwunden. Im Endstadium der Karyorrhexis sind mehrere, von Kernmembranfragmenten unvollständig begrenzte Chromatinbrocken wahllos im Zelleib verstreut. Die cytoplasmatischen Strukturen können auch bei ausgeprägten Kernveränderungen noch weitgehend normal aussehen.Die karyorrhektischen Kernveränderungen werden als Folge einer 'Entmischung des Karyoplasmas gedeutet, für die eine Dehydratation der DNS-tragenden Chromosomenstrukturen verantwortlich gemacht wird. Auch das Sichtbarwerden und das Verklumpen der 'Interchromatingranula wird auf eine Dehydratation zurückgeführt.

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Summary The intravital caryorrhexis in the exocrine pancreas of the mouse was studied by means of light- and electron microscopy after fixation with osmium and formaldehyde. During caryorrhexis the caryoplasm segregates into chromatin and caryolymphe (interchromatinic substance). In contrast to normal intermitotic nuclei both fixations result in a very similar picture of the typical caryorrhectic nuclei. The chromatin is concentrated in dense caps associated with the nuclear envelope. Except those dense caps and apart from the nucleolus the whole nucleus is occupied by the light caryolymphe. In this area the so-called interchromatinic granules (200–250 Å) become clearly visible, isolated or in dense clumps. The nucleolus, the fine structure of which has not remarkably changed, can be found either isolated or in touch with the chromatin caps. During advanced segregation of the caryoplasm the nuclear envelope was found to be either unimpaired or had disappeared for variable lenghths. In the final stage of caryorrhexis several chromatin clumps — partly confined by fragments of the nuclear envelope — are distributed irregularly within the cell. Even in the case of pronounced nuclear changes the cytoplasmic structures may appear almost unaffected.It is assumed that the nuclear changes during caryorrhexis are due to a segregation of the caryoplasm, caused by dehydration of the DNA-carrying chromosome fibrils. Also dehydration is made responsible for the appearance and clumping of the interchromatinic granules.

     

Cytoplasmic streaming in the cell model ofNitella

Summary The plasmalemma ofNitella internode was made freely permeable to solutes by treating the cell with detergent and EGTA under plasmolysis. After the treatment, the cytoplasmic streaming was stopped by bathing the cell in a medium lacking ATP. The streaming was reactivated by perfusing the exterior of the permeabilized cell with a medium containing both Mg²⁺ and ATP. The reactivated streaming could be reversibly stopped by depletion of ATP. However, depletion of Mg²⁺ irreversibly inhibited the streaming.Cytochalasin B at 5 g/ml irreversibly inhibited the reactivated streaming within a minute, showing that microfilaments are involved in the streaming.Abbreviations ATP adenosine-5-triphosphoric acid - CB cytochalasin B - CyDTA cyclohexanediamine-N,N-tetraacetic acid - DMSO dimethylsulfooxide - DTT dithiothreitol - EGTA ethyleneglycol-bis(-aminoethylether)-N,N tetraacetic acid - PIPES piperazine-N,N-bis(2-ethanesulfonic acid) - PMSF phenylmethyl-sulfonylfluoride     

Blutregen und Blutschnee: Stickstoffmangel-Zellen von Haematococcus pluvialis und Chlamydomonas nivalis

Zusammenfassung Blutregen und Blutschnee sind zwei auffallende Naturerscheinungen, die in der Hauptsache durch Massenvorkommen von Aplanosporen der volvocalen Grünalgen Haematococcus pluvialis und Chlamydomonas nivalis verursacht werden. Die für die rote Farbe verantwortlichen Pigmente sind Keto-Carotinoide. Die Versuche zeigen, daß auch unter natürlichen Bedingungen für die Biosynthese dieser Polyene und für den gleichzeitig ablaufenden Abbau der Chlorophylle Stickstoffmangel der entscheidende Faktor ist.

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Blood-rain and blood-snow: Nitrogen-deficient cells of Haematococcus pluvialis and Chlamydomonas nivalis

Summary The blood-rain and the blood-snow, two phenomena caused mainly by mass occurrence of aplanospores of the volvocalean green algae Haematococcus pluvialis and Chlamydomonas nivalis, have been studied under natural conditions. The red pigments belong to the keto-carotenoids. The experiments show that also in nature the biosynthesis of these polyenes and the parallel decomposition of the chlorophylls are caused by nitrogen deficiency.

     

Der Feinbau des Auges der Mehlmotte,Ephestia kuehniella Zeller (Lepidoptera,Pyralididae)

Zusammenfassung Die Retinula im Ommatidium der Mehlmotte besteht aus einer wechselnden Anzahl (9–12, meist 11) langgestreckter, prismatischer Sinneszellen. Außerdem enthält jede Retinula nahe der Basalmembran im Zentrum zwischen diesen distalen Retinulazellen noch eine basale Retinulazelle. Die Längsachse der Retinula wird von der Achsenstruktur eingenommen, die aus Mikrovilli besteht. Ihr distaler Teil ist der Achsenfaden, der breitere, proximale Teil bildet das Rhabdom. Dieses erscheint im Querschnitt meist vierstrahlig gelappt, da seine Außenseite in Längsrichtung tief gekehlt ist. Der Rhabdomquerschnitt gliedert sich in mehrere Schöpfe parallel angeordneter Mikrovilli (Rhabdomsektoren); jeder Rhabdomsektor besteht aus 1 oder 2 Rhabdomeren. Die basale Retinulazelle entsendet einen kleinen Schopf von Mikrovilli in die proximale Spitze des Rhabdoms. Die distalen Retinulazellen setzen sich proximal in Neuriten fort, welche sich in Einkehlungen der basalen Retinulazelle bzw. der Tracheenendzelle einschmiegen. Jeweils eine Tracheole durchbricht zusammen mit dem Neuritenstrang einer Retinula die Basalmembran; sie verzweigt sich distal zu ca. 30 Tracheolen, die die Retinula umhüllen.Die Kristallkegelzellen grenzen distal an die Cornea; proximal laufen die Kristallkegelzellen eines Ommatidiums in einen gemeinsamen Fortsatz aus, der zwischen den Retinulazellen unmittelbar am Achsenfaden endet. — Nur das helladaptierte Auge wurde untersucht. Hierbei erscheint im distalen Teil der Retinula nur der Achsenfaden lichtdurchlässig, das Cytoplasma der Retinulazellen hingegen von Pigmentgrana durchsetzt und für Licht undurchlässig.

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Fine structure of the eye of the meal moth, Ephestia kuehniella Zeller (Lepidoptera, Pyralididae)

Summary In each ommatidium of the meal moth a retinula is formed from a varying number (9–12, mostly 11) of elongated, prismatic sense cells. In addition, a basal retinular cell is situated near the basement membrane in the center of the other (distal) retinular cells. The axis of the retinula is occupied by many microvilli forming the axial structure, the distal section of which is the slender axial thread. Proximally, the axial structure widens (to 8.5 m instead of 1 m in diameter) and is now called rhabdom. Cross sections of the rhabdom mostly look like a petaloid with four petals; this figure is due to longitudinal infoldings along the length of the rhabdom surface. The rhabdom cross section is subdivided into several brushes of microvilli (rhabdom sectors), each one being characterized by an approximately parallel arrangement of its microvilli. One rhabdom sector may be composed of one or two rhabdomeres respectively.The basal retinular cell participates in rhabdom formation through a small brush of microvilli at the proximal end of the rhabdom. Proximally, the distal retinular cells taper into slender neurites which are embedded in grooves at the surface of the basal retinular cell and the tracheal end cell respectively. One tracheole piercing the basement membrane together with the neurites of one retinula branches into about 30 tracheoles surrounding the retinula.The crystalline cone cells touch the cornea; proximally, their cytoplasm forms a point which eventually terminates amongst the distal tips of the retinular cells, immediately at the axial thread.—Our work was restricted to light adapted eyes; in this condition, light transmission in the distal part of the retinula seems to be blocked by retinular cell pigment except inside the axial thread.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Ultrastruktur und Bildung von Poren im Endothel von porösen und geschlossenen Kapillaren

Zusammenfassung An einer Reihe von normalen und pathologisch veränderten Organen wird die Porenstruktur, Porenbildung und Porenrückbildung elektronenmikroskopisch untersucht. Die Endothelpore ist eine Diskontinuität in der Endothelwand mit einem sehr konstanten Durchmesser von 500 Å. Das Diaphragma ist nur mit der äußeren Membranlamelle am Porenrand verbunden. Diaphragmalose Poren sind etwas größer (Ø650 Å), zeigen einen glatten Porenrand und kommen besonders in verdichteten Endothelteilen vor. Frustrane Poren münden blind in Vakuolen oder liegen in porösen Endothelfalten im Gefäßlumen. Die eigentliche Bildung der Poren geschieht immer in abgeflachten ( 800 Å) Endothelteilen. Die vorbereitende Abflachung geht jedoch in den verschiedenen Endothelzonen (Periksryon, dicker Endothelwand, Cytoplasmainseln) unterschiedliche Wege. Alle diese Vorgänge stellen Vesikulation in besonderer Lage und mit besonderer Fusionsrichtung der Vesikel dar. Wegen dieser Unterschiede wird die Endothelwand in 4 Zonen eingeteilt: Perikaryon; dicke, porenlose Wandteile mit cytoplasmatischen Vesikeln; dünne, porenhaltige Teile ohne Zellorganellen; dicke Cytoplasmainseln, die die porösen Wandteile voneinander trennen. Der Vorgang der Porenrückbildung bleibt unklar. Vielleicht besteht er in der Faltung des Endothels, die zu porösen Vakuolen führt. Die Porenbildung verändert die Endotheloberfläche nicht, kann aber das Cytoplasmavolumen vermindern. Der Aufbau des Diaphragmas sowie der Mechanismus und die auslösenden Faktoren der Porenbildung werden diskutiert.

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Summary Ultrastructure, formation and disappearance of endothelial pores was studied electron microscopically in several normal or experimentally changed organs. Pores being discontinuies in the endothelial wall have a very constant diameter of 500 Å. The diaphragm at the margin of the pore is in contact with only the outer lamella of the unit membrane. Pores without a diaphragm being somewhat larger (Ø 650 Å) show a smoother margin and are to be found in endothelia with dense cytoplasm. Frustrated pores form blind openings in vacuoles or are situated in porous endothelial folds within the vessel lumen. Pores alway are formed in flattened parts of endothelium ( 800 Å). In thick capillary walls the endothelium previously is flattened by vesiculation, which differs in different zones of the wall (Perikaryon, thick continuous endothelium, and cytoplasmic islands in porous capillaries) in location and direction of vesicle fusion. Because of these differences the endothelial wall is divided in 4 zones: Perikaryon; thick parts without pores containing cytoplasmic vesicles etc.; flattened, porous parts containing no cytoplasmic organelles; thick cytoplasmic islands which separate porous parts. The process removing pores is not clear. Perhaps they are removed by folding of the endothelial surface and formation porous vacuoles. Formation of pores dosn't enlarge or reduce the surface, but may reduce the cytoplasmic volume of endothelium. The nature of diaphragm as well as the mechanism and releasing factors of the formation of pores are discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Microbial transformation of neutral fraction and upgraded neutral fraction of Polish tall oil

Summary Microbial transformations of neutral fraction (NF) and upgraded neutral fraction (UNF) of Polish tall oil byMycobacterium sp. MB 3683 were performed. Final metabolites and yields were compared to bioconversion of pure -sitosterol. Additionally, origin of a new metabolite —5-androsta-3,6,17-trione was proved by transformation of UNF in the presence of labeled -sitosterol.