Zur Physiologie des Gerbstoffes in der Pflanzenzelle

Zusammenfassung Um die Wirkungsweise der Gerbstoffe im Plasma zu untersuchen, müssen die Versuchsbedingungen im Modellversuch so gehalten sein, daß die Fällungsreaktion des Gerbstoffes mit einer eiweißartigen Substanz verhindert wird. Da der schwach alkalischen Reaktion des Plasmas bei Anwesenheit von Salzen Rechnung getragen werden muß, so wurde der Weg gewählt, die Lösung des Tannins zu neutralisieren, wodurch die Fällungsreaktion mit Gelatine verhindert wird.Das Tannin in dieser Form verhindert die Aggregation der Teilchen einer Gelatinelösung.Daraus kann abgeleitet werden, daß die Gerbstoffe als mehrwertige Phenole mit verhältnismäßig großem Molekül auch im Plasma in diesem Sinne wirken und daß durch ihre Entstehung die Bildung gröberer Dispersionen und sekundärer Strukturen verhindert wird; wird durch ihre Abwanderung, durch ihre Bindung an andere Stoffe oder durch Veränderungen auf chemischem Wege ihre Wirkung aufgehoben, so könnte den Gerbstoffen bezüglich des Dispersitätsgrades und der mit dem Dispersitätsgrad verbundenen Erscheinungen wie Permeabilität, Aufnahmsvermögen, Stoffumsatz und Zellturgor eine regulierende Funktion zukommen.     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

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Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

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Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Ricerche sulle cause che determinano la ciclopia degli anfibi

Zusammenfassung Durch die Wirkung von Na₂SO₄, NaCl, MgCl₂, Na-Tartrat, Äthylalkohol, Na-Monojodacetat (nur auf Axolotl) und Floridzin auf Embryonen vonRana esculenta undAmblystoma tigrinum, wurden Mißbildungen der cyclopischen Reihe erzeugt (Embryonen mit konvergierenden Nasenlöchern, mit unpaarer Nasenhöhle, mit Augenkonvergenz, mit Cyclopie und mit Anophthalmus), welche mit den durch Behandlung mit LiCl erzeugten Mißbildungen vergleichbar sind.Ohne entsprechende Wirkung blieben: dl Glycerinaldehyd (sowohl in alter als auch in neuhergestellter Lösung), NaF, NH₄F, Na-Monojodacetat (beim Frosch), Na-Citrat und KCN.Jener Abschnitt des Kohlehydratenstoffwechsels, der von NaF, Na-Monojodacetat und dl Glycerinaldehyd verhindert wird, ist deshalb nicht verantwortlich für die normale Bildung des Kopfes. Dabei ist zu bemerken daß die alten Lösungen von dl Glycerinaldehyd den besonderen Kohlehydratenstoffwechsel verhindern, dervon Needham und seinen Mit-arbeitern für den Embryo beschrieben wurde.Die geringe Fähigkeit des Floridzins, Mißbildungen der cyclopischen Reihe, zu erzeugen, führt ebenfalls zu dem Schluß, daß bei der Bestimmung der Cyclopie eine vom LiCl erzeugte Inhibition des Kohlehydratenstoffwechsels keine Rolle spielt.Die Wirkungsintensität der als Chloride gebrauchten Kationen stimmt vollständig mit der ReiheHofmeisters überein; dieselbe Übereinstimmung beobachtet man für die als Na-Salze gebrauchten Anionen. Man kann deshalb den Schluß ziehen, daß die erste Ursache der LiCl-Wirkung bei der Cyclopieerzeugung ein Niederschlag der Kolloiden ist, der die Zellen weniger beweglich macht, so daß Störungen bei der Unteranlagerung eintreten.Das Floridzin bestimmt eine Inhibition während der Entwicklung der Linse.     

Sulle capacità di sviluppo della placca midollare in condizioni di espianto

Zusammenfassung Durch Anwendung der Explantationsmethode vonMangold wird der Rumpfschwanzteil der Medullarplatte in vitro explantiert, um die Evolutionsfähigkeiten der isolierten Medullaranlage und die Entwicklungskorrelationen zwischen dem Chorda-Mesodermkomplex und der Morphohistogenese des Rückenmarks zu studieren.Es wird vor allem festgestellt, daß der Neuralstrang, der sich aus der explantierten Neuralplatte bildet, auch ohne Mitwirkung der Chorda oder irgendeines Stützorgans verlängerungsfähig ist.Von großer Bedeutung für die Morphohistogenese des Neuralstranges scheint die Chorda zu sein, und gewissermaßen auch das Mesoderm.Fehlt das Mesoderm, so schmelzen die Ganglien zu einer einzigen Masse zusammen, ventral zum Neuralstrang; die Struktur des Neuralstranges erleidet aber dadurch keine Veränderung.Fehlt die Chorda dagegen, so treten sehr wichtige Veränderungen im Neuralstrang ein, d. h. übermäßige große der Neuralröhre oder mehrfache Röhrenbildung, Zerstörung der Zellen- und Fasernanordnung, Neuroblastenabsonderung aus dem Rumpfteil des Neuralstranges.Wenn aber, auch bei fehlender Chorda, der Neuralstrang von Mesodermmassen begleitet wird, ist seine Struktur viel regelmäßiger.Es scheint also, daß das Mesoderm, außer die Wirkung auf die Zerteilung der Ganglienanlagen, auch gewissermaßen die ausgebliebene Wirkung der Chorda ersetzen kann.     

Ricerche sui rapporti endocrini fra il pancreas e l'ovaio

Zusammenfassung Die Resultate der wenigen Versuche über die Einwirkung von Insulin auf den Eierstock vorweggenommen, deutet der Verf. die interessantesten Data der experimentellen Pathologie und die klinischen Beobachtungen über die Beziehungen der inneren Sekretion der Bauchspeicheldrüse und des Eierstockes.Der Verf. hat erwachsene Ratten einer längeren Insulinbehandlung unterworfen und in diesen Tieren eine temporäre, über 6 Monate lang anhaltende, Sterilität erzielt.Der mikroskopische Befund der untersuchten Eierstöcke wies die Anwesenheit einer großen Zahl von Corpora lutea auf; im Restteil des Ovarparenchyms, das wie in die Zwischenräume zwischen den verschiedenen Corpora lutea verbannt erschien und nur wenige Gefäße aufwies, konnte man nur wenige Follikel kleiner und mittlerer Größe erblicken, deren einige in luteiniger Umbildung, andere von einer hohen Schicht zusammengepreßter Zellen umgeben waren, die sich tief färbten; eine derartige Verdickung, wenn auch in kleinerem Ausmaße, ließ sich auch rund um die wenigen primären Follikeln beobachten; die einzelnen Eizellen erschienen normal. Derartige histologische Veränderungen erklären es dem Verf. nach genügend, warum das Weibchen nicht befruchtet werden kann, wenigstens für eine gewisse Zeit; es erscheint daher überflüssig, nach anderen Hypothesen zu greifen, wie es einige Verf. getan, um die sterilisierende Wirkung des Inkrets der Bauchspeicheldrüse zu erklären.Verschiedene Hypothesen, teils auf Grund der neuesten Errungenschaften der diesbezüglichen Forschungen, werden vom Verf. bei der Frage des Wirkungsmechanismus des Insulins einer eingehenden Kritik unterworfen.Es wird an erster Stelle auf die Analogie im Verhalten zwischen dem Insulin und dem wässerigen antihypophysären Extrakt, was die Auswirkung am Eierstock anbetrifft, eingegangen; es wird nicht ausgeschlossen, daß das Insulin, bei Vermittlung der Hypophyse, die durch das Insulin selbst in ihrer Aktivität verstärkt würde, wie dies in der neuesten Zeit angenommen wird, einen indirekten Einfluß ausüben könne, wenn auch die Wirkung einzelner Corpora-lutea-Extrakte der des Insulins näherstehend erscheinen könnte.Die Hypothese, die der Verf. formulieren zu können glaubt und die u. a. die einfachste und die logischeste zu sein scheint, besagt, daß das Insulin die massenweise luteinige Umbildung der Ovarfollikel hervorruft, da dieses Insekret, das sichtliche Analogien mit dem Follikulin aufweist, in übermäßiger Menge in den Organismus eingeführt, in den Versuchen der Hyperhormonisierung mit dieser Substanz, ähnlich dem Follikulin sich auswirken könnte.     

The design of a low-speed wind tunnel as an instrument for the study of olfactory orientation in the Colorado beetle (Leptinotarsa decemlineata)

Aerodynamic phenomena relevant to the olfactory orientation of walking adult Colorado beetles are discussed and a low-speed wind tunnel suitable for the study of olfactory orientation is described. It is concluded that in this wind tunnel the beetles respond to attractive plant volatiles by odourconditioned anemotaxis. The presence of potted potato plants in the air stream of the wind tunnel causes positive anemotactic responses of male and female Colorado beetles. The maximum positive anemotactic response of the male beetles is obtained after 6 hours of starvation. Fully grown potato plants are more attractive to male beetles than young plants.

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Zusammenfassung Aerodynamische Phänomene werden diskutiert, die für die geruchliche Orientierung der adulten Kartoffelkäfer von Bedeutung sind, nämlich der Übergang von wirbelfreier zu turbelenter Strömung im freien Strom; die Grenzschicht; der Übergang von wirbelfreier zu turbulenter Strömung in der Grenzschicht und die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht. Ein Windtunnel für niedrige Windgeschwindigkeit wird beschrieben, der sich für das Studium der geruchlichen Orientierung des Kartoffelkäfers als günstig erwies. Messungen der Windströmung in diesem Tunnel zeigten, daß der Prozentsatz von Turbulenz im Hauptstrom der Insektenprüfkammer niedrig ist und daß eine einheitliche Lockstoffkonzentration in dieser Kammer vorliegt. Es wird geschlossen, daß die Käfer auf pflanzliche Duftstoffe mit Geruch-induzierter Anemotaxis reagieren. Die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht über der Laufplatte in der Prüfkammer wurde ermittelt.Die Einführung von getopften Kartoffelpflanzen in den Luftstrom des Windtunnels löst positive anemotaktische Reaktionen bei Männchen und Weibchen des Kartoffelkäfers aus. Die stärkste positive anemotaktische Reaktion der Männchen wird nach sechs Stunden Hunger erzielt. Ausgewachsene Kartoffelpflanzen sind attraktiver für Männchen als junge.In der Diskussion wird vermutet, daß die Größe der Turbulenz und die Dicke der Grenzschicht unter Freilandbedingungen die geruchlich induzierte anemotaktische Reaktion der Insekten beeinträchtigt.

     

Respiration and nutrition of radiation-sterilized female Dacus cucumis (Diptera: Tephritidae)

The oxygen consumption of flies irradiated with between 10 kilorads (krad) and 80 krad was not demonstrably different between doses, or when compared with untreated controls.Carbohydrate intake and initial body weights of irradiated flies were less than normal flies. However, the 10 krad irradiated flies accumulated a greater volume of fat body than normal flies, presumably because of failure of vitellogenesis in the former. Accumulation of fat body by 40 krad flies was initially retarded compared with 10 krad flies, but they later accumulated fat body at the same rate as the 10 krad flies. It is suggested that this was due to an initial hormonal disturbance caused by the higher dose.No degenerative changes were noted in the midgut of the 10 krad or 40 krad flies. The protein intake of these flies was similar to that of normal flies.

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Zusammenfassung Einige Autoren haben wahrscheinlich machen können, daß sterilisierende Strahlendosen bei einigen Insektengruppen den Stoffwechsel beeinflussen. Jedoch sind für die Dipteren wenig Beweise für solche durch Bestrahlung hervorgerufene Störungen veröffentlicht worden. Die in dieser Arbeit beschriebenen Versuche waren darauf gerichtet, die Einflüsse der Bestrahlung auf einige physiologische Systeme von weiblichen Dacus cucumis zu bestimmen.Auf den Sauerstoffverbrauch konnte eine Wirkung von Strahlendosen von 80 Kilorad (krad) nicht festgestellt werden.Beim Vergleich von unbestrahlten Fliegen mit solchen, die 10 oder 40 krad erhalten haben, wurde gefunden, daß in beiden Fällen die bestrahlten Tiere zunächst weniger als normale wogen, daß aber später die Wachstumsrate der bestrahlten Fliegen anstieg, so daß ihr Gewicht sich schließlich dem der normalen anglich.Der Verbrauch von Eiweißlösung durch mit 10 und 40 krad bestrahlten Fliegen war dem der normalen ähnlich. Jedoch verbrauchten die bestrahlten Fliegen eine geringere Menge Zuckerlösung als die normalen. Es wird angenommen, daß darin der Ausfall des Kohlenhydratbedarfs durch die sterilen Ovarien zum Ausdruck kommt.Die mit 10 krad bestrahlten Fliegen bildeten ein größeres Fettkörpervolumen als die normalen. Es wird vermutet, daß dies eine kombinierte Folge der Nicht-Auflösung des pupalen und des gesteigerten. Aufbaus des adulten Fettkörpers bei Ausschaltung funktionierender Ovarien darstellt.Der Aufbau des Fettkörpers war anfänglich bei den mit 40 krad bestrahlten Fliegen gegenüber den mit 10 krad bestrahlten gehemmt, aber nach einer Verzögerung war die Zuwachsrate den mit 10 krad bestrahlten ähnlich. Es wird angenommen, daß das auf einer anfänglichen Hormonstörung bei den mit 40 krad bestrahlten Fliegen beruhen konnte.

     

Kontraktile Funktion und anatomischer Bau der menschlichen Kapillaren

Zusammenfassung Überaus zahlreiche Versuche an Einzelkapillaren des Menschen haben ergeben, daß bei mechanischen, galvanischen und chemischen Reizungen der Haargefäßwand sehr vielgestaltige und charakteristische Beeinflussungen des Blutstromes auftreten.Diese Beeinflussungen der Strombahn und der Einzelkapillare können nur durch aktive Bewegungsvorgänge der Gefäßwand selbst erklärt werden.Diese aktiven Bewegungsvorgänge gestalten sich im einzelnen so, daß sie am besten durch die Annahme eines Syncytiums pluripotenter, mesenchymaler Zellen in der Kapillarwand erklärt werden.Gewisse Vorgänge sprechen entschieden für das Vorhandensein eines einfachen Endothelrohres als Innenhaut des genannten Syncytiums und eigentliches Kapillarrohr mit Verstärkung an der Ursprungsstelle (sogenannter Schleusenmuskel).Andere Beobachtungen weisen darauf hin, daß auch kontraktile Elemente angreifen müssen, welche das eigentliche Kapillarrohr nur teilweise umgreifen und somit keine geschlossene Lage bilden, was für die Anwesenheit von Pericyten sprechen dürfte.Für die Frage, ob die jederzeit nachweisbare aktive Beweglichkeit der Innenhaut des Zellsyncytiums der Kapillarwand durch Quellung oder Kontraktion zu erklären ist, ergeben sich aus unseren Beobachtungen keine prinzipiell bindenden Schlüsse. Immerhin muß gesagt werden, daß die Art und namentlich auch die Geschwindigkeit einzelner dieser Bewegungsvorgänge schwer anders als durch die Annahme kontraktiler, wenn auch nicht muskulär differenzierter Substanz erklärbar erscheint. Andere Reaktionen legen die Annahme amöboider Beweglichkeit der Endothelzellen nahe.Der Annahme, daß sich allseitig und in ganzer Länge der Kapillare ein Lymphraum um dieselbe ausbreitet, der dann seinerseits mit den Lymphspalten des Gewebes in Verbindung steht, wird durch die Möglichkeit der Füllung dieses Raumes mit Gas oder Farblösung eine Stütze bereitet.Die Kapillare ist durch diesen Lymphraum hindurch in dem Gewebe des Papillarkörpers durch feinste Haltefäden verankert.Wir hätten somit an der Hautkapillare des Menschen bezüglich des perikapillaren Lymphraumes und der ihn durchziehenden Haltefäden ähnliche Verhältnisse, wie sie heutzutage an der Blutkapillare der Leber angenommen werden.Die Kapillarwand ist also in der Lage aus eigener Kraft Blutungen nach Verletzung zu verhindern und hat somit eine sehr wichtige Aufgabe für die Erhaltung des Körpers zu erfüllen. Der Verschluß der undichten Stelle, die Verengerung des Gefäßquerschnittes und wenn erforderlich der völlige Gefäßverschluß wird bewirkt durch Kontraktion der Perizyten und gleichzeitige aktive Verdickung der Endothelzellen im Bereich der Verletzung.     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Wirkungen von Chloroform, Diäthyläther, Äthylalkohol und Aceton auf den anschließend mit Osmiumtetroxyd fixierten Dünndarm der Maus werden beschrieben.Auffallende Erweiterungen der inneren Zellräume, vor allem des endoplasmatischen Retikulums, werden mit einem lähmenden Einfluß des Chloroforms auf Transportmechanismen in den Membranen gedeutet. Durch die Reduzierung von Membranvesikulationen an glatten Muskelzellen wird die Schädigung eines Transportmechanismus unter der Einwirkung von Aceton unmittelbar nachgewiesen.Vom Chloroform abweichende Wirkungen des Diäthyläthers werden auf das andere Lipoidlösungsspektrum und auf eine geringere Anreicherung des Diäthyläthers in den Membranschichten zurückgeführt.Auf die Bedeutung des Kern-Plasma-Kreislaufs für das Zellgeschehen und auf seine Beeinflußbarkeit durch die Narkotica wird hingewiesen. Im Zusammenhang damit wird die Glykolyse im Kern und die mögliche Beschränkung glykolytischer Prozesse im Cytoplasma auf das endoplasmatische Retikulum erörtert.Die im Vergleich zu reinem Wasser geringen osmotischen Effekte wäßriger Lösungen der Lipoidlösungsmittel machen eine Abnahme der Membranpermeabilität für Wasser wahrscheinlich.Bei den Versuchen mit Äthylalkohol und Aceton tritt mit steigenden Konzentrationen eine Abnahme der Osmiophilie und schließlich Zerfall der Membranstrukturen ein. Das Problem der Lipoiddifferenzierung durch Extraktion aus den einzelnen Membranen der Zelle wird diskutiert.Es wird darauf hingewiesen, daß die Betrachtung der Grenzflächenspannung zwischen verschiedenen Flüssigkeitsphasen den in der Zelle gegebenen Verhältnissen nicht voll gerecht wird. Statt einfacher Grenzflächen liegen Grenzmembranen vor, die aus mehreren Substanzschichten bestehen und in sich mehrere Grenzflächen enthalten. Zur Erklärung des dynamischen Verhaltens der Zelloberfläche ist mit unterschiedlichen Schichtspannungen in den Plasmamembranen zu rechnen.Auf die Möglichkeit einer gezielten Präparation durch verschiedene Vorbehandlungen der Gewebe oder durch die Art der Zusammensetzung der Fixierungslösung wird hingewiesen.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Teilweise vorgetragen auf der 10. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Kiel, September 1961.     

Zum Ertragsgesetz bei Aspergillus niger

Zusammenfassung A. Einleitend wird kritisch zu den Grundsätzen der bisherigen Untersuchungsverfahren des Ertragsgesetzes Stellung genommen; insbesondere geht daraus hervor, daß das Ausprobieren von analytischen Funktionen für eine mathematisch-physiologische Ertragsgesetztheorie ohne Bedeutung ist und nicht als mathematische Behandlung des Ertragsgesetzes angesehen werden darf.B. I. Es wird an Hand experimenteller Ergebnisse gezeigt daß eine für die Ertragskurve charakteristische Größe, nämlich die Anstiegstangente, bei Aspergillus niger für Stickstoff weitgehend unabhängig von der Phosphorsäuregabe, ist, und daß auch die reziproke Beziehung zu bestehen scheint. Die Versuche zeigen ferner, daß die Stickstoffertragskurve bei hohen Phosphorsäuregaben einen Wendepunkt ganz zu Beginn des aufsteigenden Astes hat.B. II. Es wird für den gleichen Organismus gezeigt, daß die Abszissenlage des Maximums der Stickstoffertragskuve mit der Phosphorsäuregabe veränderlich ist in der Weise, daß diese Abszisse zunächst mit steigender Phosphorsäuregabe wächst (Rechtläufigkeit der Maximum-verschliebung), später wieder abnimmt (Rückläufigkeit). Hieran anschließende theoretische Erörterungen legen es nahe, dieses Verhalten als Wettstreit zwischen der Nährstoffkonzentration und der sogenannten Minimumfaktor-Eigenschaft der veränderlichen Nährstoffgabe zu deuten. Das Verhalten der Anstiegstangente ist bei diesen Erörterungen mit verwertet.B. III. Es werden Häufigkeitsverteilungskurven der Einzelgewichte von je 100 unter gleichen Bedingungen gewachsener Aspergillus-Mycelien nach verschiedener Wachstumszeit vorgeführt, nach denen es sich empfiehlt, die Fehlerausgleichsrechnung auf biologische Fragen nur formal und mit äußerster Vorsicht anzuwenden.     

On the contractile mechanism of insect fibrillar flight muscle

Zusammenfassung Als bestimmend für die Dynamik des Langzeitvorganges des Spannungsabfalles im Muskel nach aufgebrachten stufen- und rampenförmigen Längenänderungen ist das Übertragungsverhalten eines s ^k -Elementes mit einer elastischen Komponente ermittelt worden. Vergleichende Betrachtungen über die Veränderung der H-Zonenlänge und des Exponenten k haben zu einer Lokalisierung der Übertragungseigenschaften in der in der Mitte des Sarkomers befindlichen H-Zone geführt. Es wird vorgeschlagen, daß die elastische Rückstellkraft des Muskels in den parallel zur H-Zone befindlichen m-Filamenten generiert wird; diese Strukturen stellen zusätzliche Verbindungen zwischen den Myosinfilamenten in den beiden Halbsarkomeren dar. Aus der Modellierung mit einem Analogrechner folgt, daß das s ^k -Element physikalisch einer Kombination einer stark nichtlinearen Feder mit einem konventionellen Dämpfertopf entspricht. Durch vektorielle Subtraktion des s ^k -Anteiles mit elastischer Komponente von der Ortskurve der Dehnbarkeit des entspannten Insektenflugmuskels ist mit sehr guter Genauigkeit die Übertragungsfunktion von zwei in Serie befindlichen viskoelastischen Elementen des Maxwell-Typs ermittelt worden. Durch die Annahme, daß in einem der drei bereits früher postulierten Maxwell-Elemente, die als konzentriert in den dominanten passiven Strukturen — den Verbindungsfilamenten, den Myosinfilamenten und der H-Zone — angenommen wurden, die Feder in Serie mit dem Dämpfertopf eine stark nichtlineare Kraft-Längen-Charakteristik hat, wird es möglich, die Gültigkeit eines schon früher formulierten Modelles auf Langzeitveränderungen ausdehnen.Die Möglichkeit der Beschreibung von Spannungsabfällen, gemessen für verschiedene andere Muskeln, durch die Übertragungseigenschaften eines s ^k -Gliedes läßt eine Allgemeingültigkeit der am Insektenmuskel erzielten Ergebnisse als wahrscheinlich erscheinen. Die Möglichkeit ist diskutiert, daß die für Dehnungsreceptoren abgeleitete Übertragungsfunktion das im Muskel lokalisierte s ^k -Glied mit einbezieht.     

The torque-angle transfer function of the human eye

Zusammenfassung Sinusförmig wechselnde Kräfte werden am Auge angewandt, und die resultierenden Bewegungen werden mit Hilfe eines Beschleunigungsmessers gemessen. Dieser ist an einer Kontaktlinse befestigt. Die Veränderung der Größe und des Phasenwinkels der Augendrehung mit der Frequenz wird in Form eines Bode-Diagramms wiedergegeben. Ein mechanisches Modell, das aus linearen visco-elastischen Elementen besteht, wird verwendet, um das Augapfel-Muskel-System nachzuahmen. Die Parameter des Modells werden nach der Methode der besten Übereinstimmung aus den Übergangs-Charakteristika bestimmt. Die Beschleunigung-gegen-Zeit Kurve der Bewegung, die durch Anwendung einer stufenartigen Verdrehung am Auge verursacht wird, ist in guter Übereinstimmung mit der vom Modell vorausgesagten. Die Drehwinkel-Übergangsfunktion des unbelasteten Auges wird aus dem Modell durch Abzug des Trägheitsmoments der Kontaktlinse und ihrer Anhängsel abgeleitet. Ergebnisse für Horizontal- und Vertikalbewegungen werden gesondert diskutiert. Vier kanonische und eine nicht-kanonische Form des mechanischen Modells sind angegeben. Angesichts der bekannten mechanischen Eigenschaften freiwilliger Muskel wird vermutet, daß die nicht-kanonische Form am ehesten physikalischen Elementen in der Augenhöhle entspricht. Drei Arten der Augenbewegung, die für das Sehen wichtig sind, werden verglichen mit der Mechanik des Augapfel-Muskel-Systems. Es wird vorausgesagt, daß eine Rotationsresonanz des Augapfels in der Pfanne erzeugt werden kann, wenn der Kopf in geeigneter Weise in Schwingungen gebracht wird. Die Natur der Muskelkräfte, die für saccadische Bewegungen und unwillkürliche Fixierungstremore verantwortlich sind, wird aufgeklärt.     

Histologische und cytochemische Untersuchungen am Subkommissuralorgan von Säugern

Zusammenfassung Mit der Chromhämatoxylin-Phloxin-Färbung (Gomori 1941) lassen sich in den apikalen Zellabschnitten der Ependymzellen des Subkommissuralorgans von Hund und Katze zahlreiche Granula in ungewöhnlicher Prägnanz darstellen. Schwarzblau gefärbte Körnchen treten ferner in unregelmäßig gestalteten Gebilden des Hypendyms zutage, die als granulierte Ausläufer von Gliazellen aufgefaßt werden. Die geißeltragenden Elemente des Subkommissuralorgans sind von spezifisch färbbaren Körnchen frei.Die mit Chromhämatoxylin in Ependym und Hypendym darstellbare granuläre Substanz gibt eine auffallend starke Perjodsäure-Schiff-Reaktion. Auf Grund weiterer cytochemischer Untersuchungen wird angenommen, daß diese Substanz ein Mukopolysaccharid darstellt.Histologische Beobachtungen sprechen dafür, daß die in den Ependymzellen mit der Chromhämatoxylinfärbung und der Perjodsäure-Schiff-Reaktion elektiv erfaßbare Substanz in den Liquor cerebrospinalis abgesondert wird. Über die Bedeutung der mit den gleichen Methoden auch im Hypendym nachweisbaren granulären Bildungen und deren etwaige Beziehungen zu den Granula im Ependym konnten keine Aussagen gewonnen werden.Experimentellen Untersuchungen, insbesondere mit Organextrakten, muß es vorbehalten bleiben, die funktionelle Bedeutung des im Subkommissuralorgan elektiv darstellbaren Sekrets zu ermitteln. Vermutlich fällt dem Organ eine Rolle bei der Zusammensetzung des Liquor cerebro-spmalis zu.Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. Gösta Häggqvist-Stockholm in kollegialer Verbundenheit zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über Phasenbeziehungen zwischen biologischer Tagesperiodik und Zeitgeberperiodik

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

Die Fanghandlung der Kreuzspinne (Epeira diademata L.).

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

Ein Beitrag zur mikrobiologischen Methode der Vitamin B6-Bestimmung speziell im Pansen

Zusammenfassung Eine Vorbehandlung des Testorganismus zeigte, daß durch eine 24stündige Vorkultur in reiner Mineral-Glucose-Lösung die Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit auf steigende Pyridoxinkonzentrationen im Gegensatz zu sofortigem Abimpfen der Zellen vom Agar gesteigert wird. Einfaches Waschen der Zellen hatte im Vergleich zu den Kulturen, deren Zellen nicht vorher gewaschen wurden, keine Wirkung.Die Prüfung verschiedener Aufschlußzeiten mit verschiedenen Säurekonzentrationen zeigte, daß eine 3stündige Hydrolyse bei 120° C mit 2 n H₂SO₄ die beste Ausbeute bei Heu- und Pansensaftaufschluß brachte. In diesem Zusammenhang wird die Verträglichkeit von Aufschluß-lösungen für den Testorganismus diskutiert.Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. August Rippel-Baldes zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Über die Mechanik des Herzschlages bei Cladoceren. Eine Analyse mit Hilfe der Mikrozeitlupe

Zusammenfassung Das Herz von Holopedium gibberum besitzt außer den sonst den Cladoceren allein zukommenden, reifenförmig ausgebildeten Wandmuskeln noch das Lumen seines dorsalen Abschnittes sagittal durchsetzende Binnenmuskeln.Das mit der Mikrozeitlupe aufgenommene Herz von Holopedium zeigt eine Pulsationsfrequenz von 270 Schlägen in der Minute, das von Daphnia pulex eine solche von 285 Schlägen. Die Systole dauert bei beiden Tieren ungefähr 11/2mal solange als die Diastole.Die Ausdehnung des Herzens in der Diastole wird allein durch die Elastizität der Wandung durchgeführt, die Zusammenziehung in der Systole durch die Konstriktorenmuskeln. Das Konstriktorenmuskelsystem vollführt nicht gleichzeitig die Kontraktion, sondern nacheinander nach einem bestimmten Zeitgesetz.Die Ostienlippen sind nicht, wie bisher angenommen wurde, Muskelbänder, sondern nicht verkürzbare, federnde Elemente, deren Ruheform durchgebogen ist. Im ungespannten Zustande klafft das Ostium deshalb mit linsenförmiger Öffnung, die die Ostienlippen in der Ruhe umgreifen. Im Verlaufe der Diastole verengert sich die Ostiumöffnung dadurch, daß die Lippen durch die sich ausdehnende Herzwand allmählich gespannt werden und sich so strecken, ohne jedoch dabei vollständig gestreckt zu werden und so zu einem Ostienverschluß zu führen. Im dorsalen und ventralen Winkel des Ostiums setzen besonders differenzierte, der Wandmuskulatur zugehörige Muskeln an, der obere und der untere Ostiumschließmuskel. Diese sind es, die bei Beginn der Systole zuerst zur Kontraktion gelangen, die Ostienlippen zur Geraden spannen und dadurch den dichten Verschluß des Ostiums herbeiführen. Dieser Verschluß hält durch die ganze Dauer der Systole an. Sie sind es auch, die als erste bei beginnender Diastole erschlaffen, wodurch die Federkraft der Ostienlippen freigegeben wird. Die Lippen springen in die durchgebogene Ruheform zurück, mit großer Schnelligkeit, in einer Zeitspanne, die weniger als 6 dauert. Dadurch wird bewirkt, daß das Ostium vom ersten Beginne der Diastole an offen steht. Bei Daphnia pulex läßt sich der gleiche Öffnungs- und Schließmechanismus des Ostiums an Hand der Mikrozeitlupenaufnahme nachweisen.Die weitere Kontraktionsfolge in der Systole bei Holopedium gibberum ist die, daß sofort auf die Kontraktion der Ostienschließmuskeln diejenige der in ihrer Nachbarschaft gelegenen Wandmuskeln erfolgt; durch sie erfahren als erste die mittleren Partien des Herzens eine Höhenverkürzung. Darauf folgt Kontraktion der sagittalen Binnenmuskeln, wodurch der Breitendurchmesser der Herzkuppe verringert wird. Erst gegen Ende der Systole kontrahieren sich die Wandmuskeln des hinteren Herzzipfels.Approximative Berechnungen haben ergeben, daß sowohl bei Holopedium gibberum als auch bei Daphnia pulex bei einer Herzkontraktion ungefähr die Hälfte des Blutinhaltes ausgetrieben wird.Mit Unterstützung der Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft.     

Der Weg und die Veränderungen des Harnstoffs in der Niere von Salamandra maculosa Laur

Zusammenfassung Es wird darauf hingewiesen, daß die Nieren vonSalamandra maculosa undTriton alpestris, und zwar von Tieren im Zustand der natürlichen Winterstarre nach mehrwöchentlichem Aufenthalt im Freiland praktisch frei von Harnstoff sind. Wegen der besonderen Vorzüge im Bau und der Größe der einzelnen Nephrone sind diese beiden Versuchsobjekte deshalb ein überaus günstiges, bisher nicht beachtetes Objekt für nierenphysiologische Untersuchungen, um die Orte und die Art der Abscheidung harnfähiger Stoffe zu studieren.Mit Hilfe der histochemisch ausreichend lokalisierenden Xanthydrolreaktion gelingt es bei passend gewählter Technik, den in zuführende Gefäße injizierten oder nach Resorption durch die Haut im Blute befindlichen Harnstoff nachzuweisen, so daß der Weg und teilweise auch die Konzentrationsänderungen von Harnstoff selbst im einzelnen Nephron der genannten Versuchsobjekte festgestellt werden können.Alle in der Arbeit diskutierten Versuche haben übereinstimmend ergeben, daß der im Blut kreisende Harnstoff ausschließlich von den Glomeruli bei der Bereitung des provisorischen Harns in die Browmansche Kapsel abgeschieden wird.Es konnten keine Anhaltspunkte dafür gewonnen werden, daß der Harnstoff des Blutes auch noch durch die Kanälchenepithelien in das Lumen der Tubuli contorti befördert wird, eine Meinung, die vielfach vertreten wird.Es ließ sich zeigen, daß die längst bekannten Konzentrationsunterschiede im Harnstoffgehalt des Blutes und des definitiven abgeschiedenen Harns dadurch zustande kommen, daß bloß der im Lumen der Kanälchen fließende Harn durch Rückresorption von Wasser als Lösungsmittel eingedickt wird.Alle Versuche des lokalisierten histochemischen Harnstoffnachweises in der Niere der genannten Amphibien lieferten erneute Beweise zugunsten der Theorie der Rückresorption und sprechen gegen die noch immer diskutierte Sekretionstheorie harnfähiger Stoffe im zweiten Abschnitt der Tubuli contorti.Es wird darauf hingewiesen, daß wahrscheinlich in den proximalen, dem Halsteil eines Amphibiennephrons benachbarten Bezirken der 2. Schleifenabschnitte der Tubuli außer einer Rückresorption von Wasser auch eine solche von Harnstoff selbst stattfindet.Auf Grund der in der Arbeit einzeln diskutierten Befunde wird zu einigen Fragen der Nierenphysiologie Stellung genommen. (Gegensatz zwischen Sekretions- und Rückresorptionstheorie, Technik der bisher beim Wirbeltier angewendeten Harnstoffnachweise, Rhythmik der Glomerulifunktion.)Es wird auf die Notwendigkeit einer histochemischen Untersuchung von Tieren mit echtem Winterschlaf hingewiesen, und zwar nicht bloß in bezug auf die chemische Zusammensetzung von Blut und Blasenharn, sondern vor allem als lokalisierende Analyse der Niere und ihrer einzelnen Gewebe.     

Observations on the oviposition behaviour of frit fly (Oscinella frit L. dipt. chloropidae)

Two separate groups of stimuli (1) originating from the plant, (2) proprioceptive, have been found to mediate egg laying. An artificial shoot has been devised to investigate oviposition behaviour.

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Zusammenfassung Die Eiablage wird durch eine Anzahl von Reizen ausgelöst, die nacheinander wirken, jedoch im einzelnen nicht genauer identifiziert wurden. Sie lassen sich jedoch in zwei Gruppen trennen: (1) Reize, die von der Wirtspflanze selbst ausgehen und (2) solche, die wahrscheinlich propriorezeptiv wirken und auf der Notwendigkeit einer geeigneten Haltung der Beine und des Legeapparates während des Eiablageaktes beruhen.Die propriorezeptiven Reize scheinen die Fliegen häufig von den Keimpflanzen weg und zur Ablage ihrer Eier auf dem Boden zu führen, was darauf hindeutet, daß die Eier im Freien in ähnlicher Weise in den Erdboden abgelegt werden.Ein Extrakt aus in Wasser zerriebenen Haferpflanzen scheint in Verbindung mit einer geeigneten Oberfläche (z.B. Erdboden oder Sand) Eiablageverhalten auszulösen. Verschiedene Resultate wurden mit glatt oder rauh strukturierten Oberflächen und in Abhängigkeit von Gegenwart oder Abwesenheit des Extraktes erhalten. Die Reaktion der Fliegen scheint mit dem physiologischen Zustand des Gewebes zu variieren, das den Fliegen geboten wird, und das Eiablageverhalten ist schwach, wenn den Fliegen alte oder absterbende Pflanzenteile geboten werden. Die Wahrscheinlichkeit, daß Reize, welche Nahrungsaufnahme, und solche, die Eiablage hervorrufen, ursprünglich nicht die gleichen sind, ist nur gering.Eine künstliche Keimpflanze, die von den Fliegen zur Eiablage ebenso angenommen wurde wie eine junge, gesunde, lebende, wurde dadurch hergestellt, daß ein dreieckiges Stück Fließpapier mit Haferextrakt befeuchtet und in das Innere einer 2,5×2,5 cm Glastube gesteckt wurde.