Über die wirkung der sonneneinstrahlung auf aktivität und position der larven von Euroleon nostras fourcr. (-Myrmeleon europaeus McLachl.) in den trichterbodenfallen

Zusammenfassung Die Larven von Euroleon nostras Fourcr. legen ihre Fangtrichter im Regenschutz überhängender Geländestrukturen an. Nach Überwinterung begann der Trichterbau dieser Art in vitro bei einer mittleren Sandtemperatur von 11°C. Trichterbau- und Beutefangaktivität nehmen mit ansteigenden Temperaturen zu und erreichen etwas unterhalb 40°C optimale Ausprägung. Den während der Mittagsstunden wolkenloser Sommertage eintretenden Temperaturen von >400°C weichen die Ameisenlöwen im allgemeinen durch tieferes Eingraben in den dann stets kühleren Sandboden unterhalb des Trichters aus. Bei einer Trichtergrundtemperatur von 48° C; die einer Bodenoberflächentemperatur von 49° C entsprach, war keine der Larven trotz zweifelsfrei vorhandenen Hungers zum Beutefang zu bewegen. Aus der Tatsache, daß an solchen Tagen die tageszeitlichen Maxima der Temperatur in der Trichterböschung von West über Nord bis Ost bzw. Süd dem Sonnengang entsprechend nacheinander erreicht werden, ergibt sich die unterschiedliche Lage der Ameisenlöwen am Trichtergrund in Abhängigkeit von der Tageszeit. An trüben Tagen zeigen die Temperaturwerte insgesamt wesentlich geringere Amplituden, so daß die Aktivität der Larven mittags keine Unterbrechung erfährt und die Helioregulation während des ganzen Tages überflüssig wird.Herrn Prof. Dr. Paul Buchner in tiefer Verehrung und Dankbarkeit zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen über das Absterben von Hefen und anderen Mikroorganismen in Substraten von hohem NaCl-bzw. Zuckergehalt

Zusammenfassung Es wurde das Absterben verschiedener Arten von Mikroorganismen in hochkonzentrierten NaCl-und Zuckerlösungen untersucht, eingehender bei Saccharomyces cerevisiae. Bei dieser Art, die mittlere Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen osmotischen Werten aufweist, wurde zunächst der allgemeine Absterbeverlauf in konzentrierten NaCl-und Zuckerlösungen bei 20° C studiert; eine sichere Entscheidung, ob dieses Absterben nach der Regel eines Eintreffer-oder eines 2xEintreffervorganges verläuft, konnte nicht gefällt werden. Sodann wurden die Beziehungen zwischen der NaCl-bzw. Zuckerkonzentration der Lösung und dem Absterbeverlauf untersucht, ferner die Beschleunigung, die das Absterben bei an sich nicht letalen Temperaturen mit steigender Temperatur erleidet, sowie das Zusammenwirken letaler Temperaturen und verschieden hoher NaCl-und Zuckerkonzentrationen. Mit dem Verhalten von Sacch. cerevisiae wurde dasjenige von Mikroorganismen mit größerer oder geringerer Resistenz gegenüber hohen osmotischen Werten verglichen. Es ergab sich als allgemeine Regel, daß mittlere NaCl-und Zuckerkonzentrationen in der Lösung die Wirkung letaler Temperaturen abschwächen, während hohe und höchste NaCl-und Zuckerkonzentrationen diese verstärken. Welche Konzentrationen aber im einen oder anderen Sinne wirken und ob im Rahmen des Löslichkeitsbereiches von NaCl-und der verschiedenen Zuckerarten überhaupt eine Verstärkung der abtötenden Wirkung der Hitzebehandlung erfolgt, hängt von der Natur der verschiedenen Mikroorganismen ab.In der Praxis ist bei der Hitzesterilisierung von Substraten immer auch mit der Anwesenheit von Arten zu rechnen, die gegen hohe osmotische Werte sehr widerstandsfähig sind; daher sind insbesondere zuckerreiche Substrate eher länger als solche von niedrigerem osmotischen Wert zu sterilisieren.Direktor und Forschungsleiter Dr. Ing. habil. R. Heiss.Als technische Assistentin wirkte Frau G. Präg bei der Durchführung der zahlreichen Versuche mit.     

Anpassungen von Pterostichus nigrita F. (Col., Carab.) an subarktische Bedingungen

Zusammenfassung Zwei physiologische Rassen des Laufkäfers Pterostichus nigrita wurden verglichen. Die Larven einer nordskandinavischen Population (Polarkreis) hatten im Vergleich zu mitteleuropäischen Exemplaren (Köln) bei allen Versuchstemperaturen eine kürzere Entwicklungsdauer, eine geringere Mortalität bei niedrigen Temperaturen und eine gesteigerte Wachstumsgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen. Dadurch wird ein erfolgreiches Überdauern von Kälteperioden und ein Aufholen von Entwicklungsrückständen während optimaler Temperaturen im kurzen subarktischen Sommer ermöglicht.Die Sexualreife wurde bei den Weibchen durch die Aufeinanderfolge von Kurztag (Prävitellogenese) und Langtag (Vitellogenese) herbeigeführt. Bei den Männchen genügte die Einwirkung von Kurztag (Spermatozeugmenbildung). Alle kurztagabhängigen Prozesse waren bei den nordskandinavischen Käfern noch bei erheblich längeren Photoperioden möglich. Die kritische Photoperiode für die Vitellogenese war dagegen nur geringfügig verändert.Die ökologische Bedeutung dieser physiologischen Adaptationen wird diskutiert.

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Adaptations of Pterostichus nigrita F. (Col., Carab.) to subarctic conditions

Summary Two physiological races of the carabid beetle, Pterostichus nigrita, are compared. The larvae from the northern Scandinavian population (polar circle) develop faster in all temperature regimens, have a reduced mortality in lower temperatures and an increased growth rate in high temperatures compared with the central European beetles (Cologne). Thus they are able to survive sudden cold spells and during optimal temperatures can compensate for periods of reduced development.In females sexual maturity is induced by short-day photoperiods followed by long-day photoperiods (previtellogenesis and vitellogenesis, respectively). Males can mature in short-days alone (formation of spermatozeugma). All short-day dependent processes of the subarctic beetles are still possible in far longer photoperiods. The critical day-length, however, for vitellogenesis is only slightly changed.The ecological significance of these physiological adaptations is discussed.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Über die Resistenzadaptation wechselwarmer Tiere an extreme Temperaturen und ihre Ursachen

Zusammenfassung 1. Hitze- und Kälteadaptation können sinnvoll oder paradox verlaufen (diese Termini beschreiben nur den Vorgang in einfacher Weise und sollen nicht das Problem der Nützlichkeit beinhalten).2. Es wird auf neuere Befunde russischer Autoren eingegangen.3. Die Resistenzadaptation intakter Tiere verläuft bei manchen Tiergruppen (z. B. den Fischen) stets sinnvoll gegenüber beiden Extremtemperaturen. Bei anderen Tieren findet man nur eine Anpassung an eine Extremtemperatur. Beispiele für eine insgesamt paradoxe Anpassung der Ganztiere sind nicht bekannt, jedoch wohl für Teilbereiche der Adaptationstemperatur.4. Eine Koppelung von sinnvoller und paradoxer Resistenzadaptation kann durch Mechanismen bedingt werden, welche die Resistenz ganz allgemein erhöhen, so auch gegenüber beiden extremen Temperaturen. Auch bei einer sinnvollen Anpassung an beide Extremtemperaturen kann die Adaptation an eine von beiden mit einer allgemeinen Widerstandsfähigkeit gegenüber mehreren Faktoren verbunden sein.5. Die Resistenzadaptation einzelner Organfunktionen kann derjenigen der Lebensresistenz der Ganztiere entsprechen, doch braucht dies nicht immer der Fall zu sein. Sie kann nach russischen Autoren im Gegensatz zum Ganztier fehlen oder auch paradox verlaufen (wie bei der Endplattenübertragung von Nerv-Muskel-Präparaten von Fröschen), wenn die Lebensresistenz der Tiere sinnvoll adaptiert. Beim sehr resistenten Zellstoffwechsel (Sauerstoffverbrauch des Gewebes und Fermentaktivitäten) zeigten sich bei Xiphophorus helleri weit mehr paradoxe Adaptationsphänomene als beim Ganztier oder den Organfunktionen.6. Es liegen Hinweise dafür vor, daß nicht nur Zellenzyme, sondern auch reine Eiweiße eine Hitzeanpassung zeigen können. Man kann bei derartigen Versuchen die Tiere den unterschiedlichen Adaptationstemperaturen aussetzen und dann die Eiweiße isolieren, oder die Proteine selbst bei verschiedenen Temperaturen aufbewahren.7. Die Adaptationstemperatur kann auf lebenswichtige Prozesse wie die Funktion des Atemzentrums direkt einwirken, aber auch auf Zellstoffwechselprozesse mit einem weiteren Toleranzbereich. So wird die paradoxe Hitzeadaptation des Sauerstoffverbrauchs von Aalmuskelgewebe wahrscheinlich durch einen direkten Einfluß der Aufbewahrungstemperatur bewirkt. Oder aber es werden primär übergeordnete Systeme wie das Zentralnervensystem oder Hormondrüsen von der Adaptationstemperatur beeinflußt, die dann sekundär die Resistenz von Organfunktionen und des Gewebes gegenüber extremen Temperaturen verändern. Es werden Nachwirkungen der übergeordneten Faktoren, die auch an den isolierten Organen oder dem Gewebe in vitro meßbar sind, unterschieden von Direkteffekten, die nur im intakten Organismus wirksam und nach der Isolierung der Organe und Gewebe nicht mehr feststellbar sind.8. Es wird die Arbeitshypothese diskutiert, daß bei wechselwarmen Wirbeltieren die Hormone der Schilddrüse bei einer Leistungs- und Resistenzadaptation mitwirken, indem sie die Hitzeresistenz herabsetzen, die Kälteresistenz und den Stoffwechsel des Ganztieres und der Gewebe steigern. Um eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation und eine sinnvolle Resistenzadaptation an beide Extremtemperaturen zu erklären, müßte die Aktivität der Drüse mit steigender Adaptationstemperatur abnehmen. Es werden Befunde erörtert, die für beziehungsweise gegen eine Abhängigkeit der Schilddrüsenfunktion von der Adaptationstemperatur sprechen, und solche, die für beziehungsweise gegen eine Wirkung der Schilddrüsenhormone auf die Resistenz in dem angegebenen Sinne angeführt werden können. Die Methoden zur Untersuchung des ersten Problems werden kritisch betrachtet (Tab. 1). Die vorliegenden Befunde reichen noch nicht aus, um bei beiden Problemen eindeutige Entscheidungen zu fällen.

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On the resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals and its causes

This report deals with resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals, but not with capacity adaptation within the normal range of temperature. Resistance adaptation can either be reasonable or paradoxical; this depends on whether heat resistance (or cold sensitivity) increases or decreases with rising adaptation temperature before the experiments. New results are presented and discussed in the light of pertinent literature on resistance adaptation of intact animals, single organ functions, cell metabolism and pure proteins. The resistance adaptation of intact vertebrates seems always to be reasonable to both extreme temperatures, whereas invertebrates often adapt to one extreme temperature only. Organ functions and especially the very resistant cell metabolism of vertebrates may show paradoxical adaptation phenomena, the causes of which are discussed. Aspects are mentioned whether or not the function of the hypophysis-thyroid system is influenced by adaptation temperature and whether or not this system can regulate heat and cold resistance. The validity of results obtained by applying different methods for determination of thyroid gland activity in regard to their importance for temperature adaptation are considered. Pertinent results of Russian authors, reported during the recent Symposium on Cytoecology in Leningrad, are discussed.

     

Untersuchungen über die Resistenzadaptation einiger Organfunktionen von Warmwasserfischen gegenüber extremen Temperaturen

Zusammenfassung Die Frequenz des Herzkammerschlags von Lebistes reticulatus nimmt bei einer Erhöhung der Versuchstemperatur bis zu einem Maximalwert zu, der dann in einem größeren Temperaturbereich konstant eingehalten wird.Kiemendeckel- und Kiemenbewegungen von Xiphophorus helleri und L. reticulatus zeigen eine sinnvolle Hitze- und Kälteadaptation, bei L. reticulatus anscheinend ebenfalls der Herzkammerschlag und bei X. helleri die Brustflossenbewegungen. Der Herzkammerschlag weist bei beiden Arten eine eindeutige Hitzeanpassung auf, bei X. helleri ebenfalls die Augenbewegung. Die Kiemendeckelbewegungen mit den engsten Temperaturgrenzen sind für die Lebensresistenz und deren Resistenzadaptation nach beiden Extremtemperaturen hin verantwortlich. Für die Resistenz dieser Atembewegungen ist das oscillographisch registrierte Atemzentrum entscheidend. Die durch Reizung des Mittelhirns ausgelösten Maulbewegungen haben weitere Temperaturgrenzen, ebenfalls Schwanzbewegungen bei direkter Reizung der Schwanzmuskulatur. Vom Mittelhirn konnten ferner Augen- und Schwanzbewegungen ausgelöst werden. Die vom Mittelhirn ausgelösten Maulbewegungen und die Schwanzbewegungen (bei direkter Reizung) zeigten eine sinnvolle Hitze- und Kälteanpassung. Auch die auf Mittelhirnreizung hin erfolgenden Augen- und Schwanzbewegungen können sich an extreme Temperaturen anpassen, doch konnten nicht alle Werte abgesichert werden. Die vom Mittelhirn ausgelösten Schwanzbewegungen haben engere Temperaturgrenzen als die Schwanzschläge nach direkter Reizung der Muskulatur.In der Diskussion werden die Besonderheiten der Resistenzadaptation besprochen und ein möglicher Zusammenhang mit der Leistungsadaptation im normalen Temperaturbereich erörtert.Herrn Professor Dr. H. Netter zum 60. Geburstag gewidmet.     

Die Temperaturregulierung im Bienenvolk

Zusammenfassung Die zu einem Volk gehörenden Bienen bringen in ihrer Gesamtheit eine Reihe von Leistungen auf, durch welche das Volk den Wert einer in sich geschlossenen Einheit dokumentiert. Auf diese Einheit — als Organismus höherer Ordnungsstufe bezogen — stellen diese Gesamtheitsleistungen Regulationen dar, welche den vegetativen Funktionen höherer Organismen an die Seite zu stellen, sind. Hierzu gehört u. a. der geordnete Wärmehaushalt des Bienenvolkes. Nach dieser Richtung haben wir Untersuchungen ausgeführt, im Sinne vergleichend physiologischer Studien, Es geschah dies unter Anwendung von Thermoelementen, welche in großer Zahl in den Mittelwänden der Waben im Stock verteilt worden waren. Die Temperaturmessungen erfolgten zum Teil mittels der Kompensationsmethode, zum Teil durch photographische Registrierung der Galvanometersausschläge. In bezug auf den brutfreien Zustand des Bienenvolkes kamen wir zu folgenden Ergebnissen: Es besteht ein eng begrenzter Wärmemittelpunkt, von welchem aus schon innerhalb des Volkes die Temperatur nach allen Richtungen — besonders steil nach oben — abfällt. Im Bereiche, wo die Bienen sitzen, besteht eine der physikalischen Temperaturschichtung entgegengesetzte Temperaturordnung (Inversion).Die tiefen Temperaturen dicht oberhalb des Wärmezentrums weisen auf eine Stromrichtung der Atmungsluft hin, die von oben nach unten geht. Die Bedeutung der Luftbahn für die Wärmeökonomie und die Kondensation des Verbrennungswassers wird erörtert. Die tiefste Temperaturlage, in welcher inverse Temperaturschichtung noch beobachtet wird, liegt, zwischen 7 und 8°. Es, wird der Schluß gezogen, daß das in Wärmeschutzstellung befindliche Volk durch Temperaturgürtel von unterhalb 7–8° eingegrenzt wird. Damit steht die Erscheinung im Einklang, daß die reinigungsbedürftigen Bienen zu fliegen beginnen, wenn jene Temperaturgrenze von der Außentemperatur über schritten wird.Die höchste Wintertemperatur im Wärmemittelpunkt des ungestörten Volkes wurde im Zusammenhang mit sehr niedriger Außentemperatur gefunden. Der Temperaturunterschied gegen außen betrug dabei 43°. Die Temperatur im Warmemittelpunkt bewegt sich in der Regel von etwas über 20 bis etwas über 30°. Ihr tiefster Stand des Winters betrug 18°.Der zeitliche Temperaturverlauf des Wärmemittelpunktes und seiner nahen Umgebung zeigt bei Außentemperatur von nur wenig über 0° Neigung zu einer typischen etwa 7° umfassenden Tagesschwankung. Die äußeren Schichten der Bienentraube machen diese innerlichen Temperaturbewegungen nicht mit, ebensowenig aber auch die Fluktuationen der Außentemperatur, soweit sich diese unterhalb 7–8° befindet. Die Temperaturregulierung ist demnach unter winterlichen Verhältnissen darauf gerichtet, die Randbienen der variablen Abkühlung entgegen konstant über der Schädlichkeitsschwelle zu halten.Für das brütende Volk wird folgendes festgestellt: Wo Brut liegt, herrschen Temperaturen zwischen 35° und 36°. Für einzelne Punkte bleiben die Tagesschwankungen oft unterhalb der Grenzen von 0,2–0,4 °. Hier erstrebt die Regulierung die Konstanz auf dem Niveau eines Optimum für die Brutentwicklung. Bei Überhitzungsgefahr kann das Brutgebiet künstlich kühl gehalten werden, wobei unter besonderen Verhältnissen nur das Mittel der Wasserverdampfung wirksam sein kann. Während der Fütterungsperiode werden die mit eingetragenem Futter belegten Wabengebiete kräftig erwärmt, offenbar zum Zwecke eines raschen Eindampfens des überschüssigen Wassers und zur Beschleunigung der fermentativen Verarbeitung des Zuckers.     

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.     

Larval development of Lygaeus equestris (Heteroptera, Lygaeidae) on different natural foods

Larvae of the seed-eating bug Lygaeus equestris were reared in the laboratory on four kinds of seeds and on a mixture of them. Mortality, development time and growth of the larvae were compared to estimate the suitability of the diets for larval development. The weights of field and laboratory-reared bugs were also compared. Possible reasons for the differences in the success of larval development on the different diets are discussed.

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Zusammenfassung Larven von Lygaeus equestris wurden mit Samen von Adonis vernalis, Cirsium arvense, Cynanchum vincetoxicum, Helianthus annuus und einer Mischung derselben aufgezogen. Mortalität, Entwicklungsdauer und Gewichtszunahme der Larven wurden in Abhängigkeit von der gebotenen Nahrung verglichen. Für die Zucht vom 1. Larvenstadium bis zur Imago waren sämtliche Samenarten verwendbar. Mischung der Samen ergab die niedrigste Mortalität. Die Helianthus-Samen ergaben die kürzeste Entwicklungsdauer und Adulte mit dem größten Gewicht. Die Cirsium-Samen waren in jeder Beziehung die ungünstigste Nahrung. Auch die Gewichte gezüchteter Wanzen und die von Freilandfängen wurden miteinander verglichen. Die absolute tägliche Gewichtszunahme war während des späteren Teils der Entwicklung am größten, während die relative Gewichtszunahme im frühesten Teil de Entwicklung am größten war. Bei gleicher Nahrung bestand keine Korrelation zwischen der Entwicklungsdauer und den Adult-Gewichten. Die denkbaren Ursachen für die Unterschiede im Erfolg der Larvalentwicklung bei verschiedener Ernährung werden diskutiert. Da L. equestris ernährungsgemäß nicht von C. vincetoxicum abhängig ist, scheint es, als ob die Spezialisierung auf diese Pflanze ein Ergebnis anderer Adaptationen an die Umwelt darstelt.

     

Prevention and artificial induction of imaginal diapause in Coccinella septempunctata L. (Col.: Coccinellidae)

Excess food, long photoperiod, and high temperature prevents diapause in Coccinella septempunctata L. after the beetles had been reared through several generations under these conditions. These is an interaction between photoperiod and temperature in induction of diapause, photoperiod being the more important factor. A long photoperiod inhibits diapause even at a low temperature. The proportion of diapausing females in later generations varies inversely with the temperature if the photoperiod is short. Which factor induces diapause in adults of the first generation is not yet known.The physiological condition of beetles artificially induced to enter diapause is apparently similar to that of beetles in diapause in the field.

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Zusammenfassung Die Aufzucht des Marienkäfers Coccinella septempunctata L. unter optimalen Laborbedingungen (Langtag, erhöhte Temperatur, Futterüberfluss) bewirkte eine stufenweise Unterdrückung der Diapause. Demzufolge konnten dann diapausefreie Generationen in lückenloser Folge herangezogen werden. Wenn es aber zu irgendeiner Abweichung von den optimalen Bedingungen kommt (z.B. vom Futterüberfluss), entwickelt sich auch in den nachfolgenden Generationen ein gewisser Anteil inaktiver Käfer.Nach einer mehr als einjährigen Zucht (etwa in der elften oder zwölften Generation) wurde eine erhöhte Mortalität beobachtet. Die Zuchten würden deshalb in jedem Frühjahr durch im Freien gesammelten Imagines erneuert.Versuche mit künstlich aufgezogenen Marienkäfern der späteren Generationen zeigten, dass bei der Diapause-Auslösung die Tageslänge eine entscheidende Rolle spielt. Diesem Befund zufolge verhindern Langtagbedingungen die Auslösung der Diapause sogar bei relativ niedrigen Temperaturen. Durch Kurztagbedingungen wird die Diapause ausgelöst, aber der Anteil der diapausierenden Weibchen steht in direkter Abhängigkeit von der Temperatur, indem dieser bei niedriger Temperatur erhöht, bei höherer Temperatur herabgesetzt ist.Auf Grund vergleichender Sektionen und insbesondere biochemischer Analysen kann man vermuten, dass die physiologischen Verhältnisse bei den künstlich diapausierenden Marienkäfern denen der natürlich überwinternden ähneln.Es fällt auf, dass im Freien bei dem überwiegenden Teile der ersten Generation die Diapause unter allen Bedingungen ausgelöst wird, die sich experimentell als optimal diapausehemmend erwiesen haben. Analoge Resultate haben wir auch in unseren Labor-Versuchen bei den ersten Generationen erhalten. Es ist bisher nicht klar, ob dieser Unterschied durch variable Sensibilität zu den Aussenbedingungen oder eher durch innere genetische Unterschiedlichkeit verursacht ist. Bei der letztgenannten Möglichkeit könnte eine Erklärung darin gesucht werden, dass man für die zentraleuropäischen Populationen von Coccinella septempunctata L. eine heterogene Zusammensetzung annimmt, die zum überwiegenden Teil von Monovoltinen und nur zu einem kleineren von Polyvoltinen gebildet wird.Es zeigt sich, dass man durch präzise experimentelle Zuchten monovoltiner Insekten des gemässigten Klimas unter eindeutig optimalen Bedingungen latente Voltinismus-Tendenzen — wie z.B. potentiellen Polyvoltinismus, obligatorischen Monovoltinismus (verschiedenartig fixiert), bzw. ein Gemisch beider Typen —, welche in der Natur durch die Uniformität des Monovoltinismus verdeckt sind, aufklären könnte.

     

Der Einfluß von Antibiotica auf die Überlebensrate von Mikroorganismen bei tiefen Temperaturen

Zusammenfassung Die Lebendkeimzahl in einer Suspension vonE. coli nimmt bei +4°C langsam zu, nimmt bei-5°C wenig ab und fällt bei-19°C innerhalb von 24 Std stark, während die Verringerung in den folgenden Tagen nur noch gering ist. Streptomycin und Penicillin vermindern in allen 3 Temperaturbereichen die Keimkonzentration in Abhängigkeit von der Antibioticumkonzentration. Subbakteriostatische Konzentrationen von Streptomycin haben bei-19°C eine zusätzliche Wirkung. Die Resistenz der in überbakteriostatischen Antibioticakonzentrationen bei diesen Temperaturen überlebenden Keime ist gegenüber dem Ausgangsstamm weder erhöht noch vermindert. M. pyogenes wird durch die gleichen Temperaturen verhältnismäßig wenig beeinflußt. Auch mehrfach überbakteriostatische Konzentrationen von Penicillin und Streptomycin haben unter diesen Versuchsbedingungen kaum eine Wirkung. Die Resistenz der überlebenden Keime ist gegenüber dem Ausgangsstamm nicht verändert.Die Untersuchungen wurden durch Mittel ermöglicht, die von der Landesversicherungsanstalt Rheinland-Pfalz in liebenswürdiger Weise zur Verfügung gestellt wurden.     

Galvanotropismus bei Pollenschläuchen

Zusammenfassung Bei Pollenschläuchen von 3Impatiens-Arten undHippeastrum hybridum wurde ein positiver Galvanotropismus gefunden.Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, daß die galvanotrope Reaktion auf Grund von Wuchsstoffverschiebungen durch den elektrischen Strom zustande kommen könnte.Unter Stützung auf die Beobachtungen vonChodat undGuha wird die Vermutung ausgesprochen, daß die Orientierung des wachsenden Pollenschlauches im Griffelgewebe als elektrophysiologischer Reizvorgang aufzufassen sein könnte.Über die Verbreitung des Vorkommens von Griffelpotentialdifferenzen und Pollenschlauchgalvanotropismus, sowie über das Vorkommen von Auxin im wachsenden Pollenschlauch sollen weitere Versuche folgen.Mit 7 Textabbildungen.     

Über den morphologischen und physiologischen Farbwechsel der Stabheuschrecke Dixippus (Carausius) morosus

Zusammenfassung Fassen wir das kurz zusammen, was wir hier über die Beeinflussung des morphologischen Farbwechsels erwähnt haben, so können wir sagen:Der morphologische Farbwechsel von Dixippus kann beeinflußt werden durch Licht, durch den Feuchtigkeitsgehalt der Luft, durch Temperatur und durch die Art der Nahrung. Als biologische Faktoren wird man davon Licht, Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur ansehen können, von denen schwer anzugeben ist, welcher Reiz als Hauptfaktor zu betrachten ist; dazu müßte man die Verhältnisse während des Freilebens der Stabheuschrecke kennen. Im Experiment dagegen läßt sich bald der eine bald der andere Faktor als beherrschend vorschieben. Große Trockenheit ruft stets Bräunung hervor, ebenso intensives, von schwarzen oder roten Flächen reflektiertes Licht oder hohe Wärme oder Nahrungsmangel. Wir dürfen also nicht mehr sagen, daß der morphologische Farbwechsel nur abhängig ist von Lichtbeeinflussung, und müssen bei Experimenten die übrigen in Betracht kommenden Faktoren berücksichtigen. Und über die Bildung der einzelnen Pigmente können wir sagen:Das braune Pigment (Melanin) ist abhängig von der Lichtwirkung dunkler Farben, von Trockenheit, Wärme und extremen Bedingungen überhaupt (Nahrungsmangel, hohe und sehr niedere Temperaturen usw.).Das gelbe Pigment (Lipochrom) von Feuchtigkeit, hellen Farben, eventuell der Nahrung und nicht zu intensivem Licht.Das orangerote Pigment (Lipochrom) von dunklen Farben und überhaupt ähnlichen Bedingungen wie das braune, mit dem es meist zusammen auftritt.Das grüne Pigment von mittleren, guten Bedingungen, mäßiger Lichtwirkung, gutem Futter, genügendem Feuchtigkeitsgehalt der Luft.An dieser Stelle mag erwähnt werden, daß das Blut der Tiere in seiner Färbung etwas von dem Auftreten und der Menge des gelben Lipochroms, das sowohl in der Haut wie auch im Unterhautfettgewebe auftreten kann (bei erwachsenen Tieren immer), abhängig ist. Grüne Tiere, die immer gelbes Lipochrom in der Haut zeigen, besitzen intensiv grünes bis gelblichgrünes Blut, bei gelben Tieren ist diese gelbliche Färbung noch stärker, ebenso bei frisch ausgeschlüpften Jungen, hier offenbar infolge des im gelben Dotter stark aufgespeicherten gelben Lipochroms, während braune und schwarze Tiere, denen ja das gelbe Lipochrom meist nur in geringem Maße zukommt, dunkelgrünes bis bläulichgrünes Blut besitzen. Am deutlichsten wird die bläuliche Färbung bei all den Tieren, die keine Lipochrome haben, also bei denen, die von Kartoffel und Rettich ernährt wurden. Hier wird das Blut deutlich bläulich-grün, eine Farbe, die in gleicher Weise der kristallisierte Blutfarbstoff aufweist.Sehen wir uns nun histologisch die Wirkung der einzelnen Faktoren auf die Stellung des wanderungsfähigen. Pigments an, wobei ich mich auf die Verteilung des Melanins beschränke, da nach meinen Erfahrungen die Bewegungen des orangeroten Pigments immer ziemlich mit denen des braunen konform gehen.Expandierte Melaninkörnchen finden wir bei Tieren, die in Nässe, Dunkelheit, auf dunklem Untergrund und in Kälte gehalten wurden.Kontrahiertes, geballtes Melanin bei solchen in Trockenheit (bei Wassermangel), bei hellem Licht, hellem Untergrund und bei Wärme.Da wir nun wissen, daß dem braunen und orangeroten Pigment nicht nur die Fähigkeit einer verschiedenen Lagerung bei dauernd konstant gehaltenen Außenbedingungen zukommt, sondern daß auch die Verteilung rasch auf Außenreize hin verändert werden kann, so haben wir hier den Punkt erreicht, der uns zum physiologischen Farbwechsel, der Fähigkeit, auf wechselnde Reize rasch das Farbkleid ändern zu können, überleitet.     

Über die Körpertemperaturen und den Wärmehaushalt von Apis mellifica

Zusammenlassung Die Körpertemperaturen von Bienen (Apis mellifica) wurden an Einzeltieren innerhalb und außerhalb des sozialen Verbandes mit Thermoelementen geringer Wärmekapazität (2,68·10^–6 cal·grd^–1) und unwesentlicher Wärmeableitung (3,5·10^–7 cal·grd^–1·sec^–1) bestimmt. Bei der Sammeltätigkeit liegt die Thoraxtemperatur der Tänzerinnen außerhalb des Stockes durchschnittlich 10° über der Umgebung. Im Stock hat sie einen etwas höheren Betrag. Bei Erreichen einer Temperaturzone um 36° tritt eine Regulation der Thoraxtemperatur ein, die bewirkt, daß die Thoraxtemperatur bei weiter ansteigender Außentemperatur den Bereich um 36° nicht verläßt.Der Einfluß der Transpiration auf diese Regelung der Temperatur kann nur gering sein: Nach dem Wasserverlust während des Fluges kann bei einer Temperaturdifferenz von 10° zwischen Thorax und Umgebung durch die Transpiration maximal 8,7% der erzeugten Wärme abgeleitet werden. Eine kutikuläre Transpiration, die das von Wigglesworth (1946) beobachtete Phänomen einer sprungartig erhöhten Transpirationsrate im Bereich um 30° aufweisen könnte, findet nicht statt. Bei Stocküberhitzung zeigt das Einzeltier keine Ansätze zu einer Erniedrigung der Körpertemperatur durch Erhöhung der Transpiration. Die beobachtete Regelung der Körpertemperatur muß im wesentlichen auf eine Reduzierung der Stoffwechselintensität zurückgeführt werden.Nachläuferinnen im Tanz erhöhen ihre Thoraxtemperatur sehr stark, ähnlich den Tieren bei der Flugvorbereitung.Bei der Konstanthaltung der Brutnesttemperatur zeigt das Einzeltier das Verhalten eines Thermostaten: Bei Erreichen einer unteren Grenztemperatur von 36° setzt ein Heizvorgang im Thorax ein, der diesen um einige Grad erwärmt. Nach Aussetzen der Heizung sinkt die Thoraxtemperatur langsam auf die Grenztemperatur zurück.In der Wintertraube herrschten Temperaturen zwischen 20° und 36° im Thorax der gemessenen Tiere. Auslösung des Heizvorganges im Einzeltier durch einen Kältereiz und rhythmisches Aufheizen der ganzen Wintertraube konnten nicht beobachtet werden. Anlaß der Heiztätigkeit war die Futteraufnahme im Inneren der Traube. Die relative Aufenthaltsdauer mehrerer Bienen ergab bei einer Mittelung über 146 Std eine Normalverteilung um 28–29°. Wenn man von der relativen Aufenthaltsdauer auf die Zahl der Bienen bei den einzelnen Temperaturen schließt, muß das Wärmezentrum in der Wintertraube klein sein.Auch außerhalb des Stockes können einzelne Bienen (wenn ihnen genügend Futter zur Verfügung steht) größere Temperaturdifferenzen gegen die Umgebung aufrechterhalten.Die Wärmeabgabe des Thorax einer in Ruhe befindlichen Biene an die Umgebung liegt bei Temperaturdifferenzen von 0–20° zwischen Thorax und Umgebung im Bereich von 0–0,6 cal·min^–1. Die Wärmekapazität des Tieres ist außerordentlich klein; man kann daher aus der Körpertemperatur auf die Stoffwechselintensität schließen.Die Heizquelle liegt in allen Fällen im Thorax. Die Aktionspotentiale, die man aus der Thoraxmuskulatur ableiten kann, zeigen nur in Heizperioden eine Impulsfolge in Höhe der Flugfrequenz.Der Wärmehaushalt des Einzeltieres kann als heterotherm bezeichnet werden.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Würzburg.Herrn Prof. Autrum danke ich für sein Entgegenkommen, durch das er diese Untersuchungen ermöglicht hat.Die Arbeit wurde mit Mitteln durchgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Autrum zur Verfügung stellte.     

Studien über das Zusammenwirken verschieden hoher Temperaturen und verschiedener Konzentrationen von Benzoesäure auf Saccharomyces cerevisiae

Zusammenfassung An dem Modell — Benzoesäure als Beispiel eines Zellgiftes und Bierhefe als Vertreter der Mikroorganismen — wurden die Gesetzmäßigkeiten der gegenseitigen Beeinflussung beider Faktoren in ihrer Wirkung auf die Mikroorganismenzelle untersucht. Es wurde dabei der Einfluß verschieden hoher Benzoesäurekonzentrationen bei Temperaturen von 0°C bis zu Temperaturen im Bereich thermischer Abtötung der Hefe (55°C) auf die Vermehrungs- bzw. Absterbegeschwindigkeiten der Hefezellen und auf die Temperaturquotienten dieser Geschwindigkeiten studiert.Benzoesäurezusätze, die im optimalen Temperaturbereich nicht letal sind, verzögern die Vermehrung der Hefezellen und können bei verhältnisaäßig tiefen und hohen Temperaturen die sonst bei diesen Temperaturen noch mögliche Vermehrung hemmen.Im letalen Temperaturbereich bewirken auch niedrige Benzoesäurezusätze starke Beschleunigung des temperaturbedingten Absterbens. Das Absterben der Hefezellen unter der Wirkung letaler Benzoesäurekonzentrationen erfolgt allgemein um so schneller, je höher die Temperatur und die Konzentration an Zellgift ist. Die Temperaturquotienten der Absterbegeschwindigkeit unter der Wirkung verschieden hoher Benzoesäurekonzentrationen zeigen in verschiedenen Temperaturbereichen charakteristische Werte, die gewisse schlüsse auf die Natur des temperaturbedingten und benzoesäurebedington Absterbens zulassen.     

Alkaloid secretion by trichomes of Nicotiana species and resistance to aphids

Alkaloids are secreted by trichomes of the seven Nicotiana species tested. Nicotine, the major alkaloid constituent, was identified in the secretions from all species and anabasine, and probably nornicotine, from two species. Aphids are killed by contact with these secretions, and resistance to the green peach aphid, Myzus persicae, results from this mortality.

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Zusammenfassung Verschiedene Nicotiana-Arten sind hochresistent gegen die Grüne Pfirsichlaus, Myzus persicae. Diese Resistenz beruht auf der Berührung der Blattläuse mit giftigen Alkaloiden, die von den Trichomen dieser Pflanzen abgesondert werden. Zur Identifizierung dieser Alkaloide wurden Papier- und Dünnschichtchromatographie sowie Ultraviolett-Absorptionsspektra benutzt. In den Trichom-Sekreten aller geprüften Arten wurde Nikotin nachgewiesen, auch bei resistenten und anfälligen Tabakzuchtsorten. In den Sekreten zweier hochresistenter Arten ließ sich Anabasin und mit Wahrscheinlichkeit auch Nornikotin nachweisen.Es bestanden zwar große quantitative Unterschiede zwischen den Alkaloidkonzentrationen in den Sekreten von Wildarten und den Sekreten von stärker anfälligen Tabakpflanzen, aber es konnten keine klaren Korrelationen zwischen den Alkaloidkonzentrationen und der Resistenz bei anfälligen und resistenten Tabakzuchtlinien nachgewiesen werden. Jedoch könnten geringe, aber signifikante Unterschiede bestehen, die aber infolge der angewandten Sekret-Sammelmethodik nicht erfaßt werden konnten. In Perioden besonderer Beanspruchung der Aphiden (stress) könnten sie zur Wirkung kommen und zu großen Unterschieden im Überleben der Blattläuse führen.

     

Untersuchungen über den Einfluß von Elektrolyten auf die Viskosität von pflanzlichen Solen

Zusammenfassung Es wurde versucht, zu Untersuchungsergebnissen von Viskositätsmessungen an Agarsolen Parallelen aus dem physiologischen Bereich zu ziehen. Dadurch sollte deutlich gemacht werden, daß Wechselbeziehungen zwischen dem kolloidchemischen Zustand des Plasmas und der Kationenbelegung dieser Plasmakolloide einerseits und der physiologischen Aktivität und dem Erwerb oder Vorhandensein einer Resistenz gegen Austrocknung und Kälte andererseits bestehen.Die dargelegten Untersuchungsbefunde dienen zwar zunächst nur der Erweiterung von Erkenntnissen über die physikalisch-chemischen Grundlagen der Pflanzenphysiologie. Fortschritte auf diesem Gebiet waren jedoch schon oft die Ursache zu neuen Erfolgen auf dem Gebiet des Pflanzenbaues. Die ermittelten Zusammenhänge zwischen der Ionenwirkung und der Viskosität können, auf den Kolloidzustand des Plasmas übertragen, die kausalen Beziehungen zwischen Dürreresistenz und Düngung aufklären helfen. Wenn auch die tatsächlichen Vorgänge im Pflanzenplasma komplizierter und komplexer als die hier dargelegten Befunde sein werden, so bieten diese vielleicht doch Anhaltspunkte zur Erforschung der physiko-chemischen Grundvorgänge an den Zellkolloiden, die sich bei der Einwirkung von Elektrolyten (in Form von Mineraldüngemitteln) an den kolloiden Plasmastrukturen abspielen.Von praktischer Bedeutung könnten die Untersuchungsergebnisse insofern sein, als es gelang, Wege aufzuweisen, wie durch eine geeignete Kombination der antagonistisch sich beeinflussenden Ionen K⁺ und Ca⁺⁺ sowie K⁺ und H⁺ bzw. OH^– eine Erhöhung der Viskosität gegenüber den Viskositätswerten nach Zusatz einzelner Salze gleicher Konzentration erreichbar ist. Im Sinne der Pflanzenphysiologie gilt eine Erhöhung der Plasmaviskosität als kolloidchemische Ursache für die Erscheinung der Dürreresistenz, und es dürften aus diesem Grunde die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchungen als richtungsweisender Beitrag für Düngemaßnahmen mit Kalium und Calcium zu werten sein.Aus einer der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Leipzig 1953 vorgelegten Dissertation, die in der DDR nur in wenigen Schreibmaschinen-Exemplaren versandt wurde.     

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.     

Beitrag zur Züchtung mehltauresistenter Stachelbeeren

Zusammenfassung Nachkommen aus diallelen Kreuzungen zwischen 4 mehltauresistenten Müncheberger Stachelbeerklonen und 4 Sorten wurden auf ihr Verhalten gegenüber dem amerikanischen Stachelbeermehltau (Sphaerotheca mors uvae (Schw.) Berk.) geprüft. Die Methodik der künstlichen Infektion der Sämlinge wird beschrieben.In Abhängigkeit von den verwendeten Kreuzungspartnern wurden 0–30% resistente Sämlinge erhalten. Die unterschiedlichen Aufspaltungsergebnisse weisen auf kompliziertere Verhältnisse bei der Vererbung hin, als bisher angenommen wurde. Im Gegensatz zuLorenz, der trifaktorielle rezessive Vererbung fand, wird vermutet, daß bei Prävalenz der Anfälligkeit die Resistenzallele sich additiv vestärken und beim Erreichen einer bestimmten Quantität. Resistenz auszulösen vermögen. Auf diese Weise können in bezug auf die Mehltauanfälligkeit heterozygote Genotypen resistent sein. Es wird angenommen, daß die einzelnen Faktoren eine unterschiedlich hohe Resistenzkraft besitzen.Durch Infektion junger Blätter anfälliger und resistenter Sorten im Gewächshaus und nachfolgende mikroskopische Untersuchung konnte gezeigt werden, daß vollresistente Pflanzen auch unter günstigen Bedingungen für die künstliche Infektion nicht befallen werden. Die Abwehr des Infektes beruht auf Hypersensibilität der befallenen Epidermiszelle. Feldresistente Individuen wurden unter den angewendeten Bedingungen schwach befallen.Mit 7 Abbildungen     

Temperaturregulation und Tagesperiodik des Stoffwechsels bei Winterschläfern

Zusammenfassung o1.Das Temperaturregulationsvermögen von Myotis myotis Borkh. ist im Sommer besser entwickelt als im Winter. Die Höhe der Körpertemperatur ist im Sommer unabhängig von der Ruhe-Aktivitätsperiodik.Während die Tiere im Sommer selbst bei hoher Kältebelastung — bei täglich ausreichender Nahrungsaufnahme — zu Beginn ihrer Aktivi tätsperiode spontan erwachen, tritt im Winter unter gleichen Bedingungen nach viertägiger Kälteeinwirkung Winterschlaf ein.Der HVL zeigt deutliche jahresperiodische Veränderungen, hervorgerufen durch eine Verminderung der A-Zellen, besonders im äußeren Bereich der Adenohypophyse im Winter. Die Schilddrüsenfunktion und das Differentialblutbild sind deutlich vom jeweiligen Aktivitäts- bzw. Belastungszustand der Tiere abhängig.Der Eintritt des Winterschlafs wird durch erhöhte Schlafbereitschaft während der Ruheperiode (tiefe Tagesschlaflethargie) bestimmt. Temperaturen unter 10° C verkleinern die Amplitude des Stoffwechselanstiegs zu Beginn der Aktivitätsperiode.Das Fortbestehen tagesperiodischer Stoffwechseländerungen unter konstanten Umweltbedingungen konnte in den ersten Wochen des Winterschlafs nachgewiesen werden. Nach längerem natürlichem Winterschlaf war keine sichtbare Stoffwechselperiodik mehr zu erkennen. Für ein Weiterbestehen der endogenen Rhythmik (inneren Uhr) im tiefen Winterschlaf liegen Hinweise vor.Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf schwankt unregelmäßig zwischen 15 und 90 min.In der Höhe von Körpertemperatur und Stoffwechsel konnten deutliche Unterschiede bei Myotis myotis und Barbastella barbastella Schreb festgestellt werden. 2.Bei einjährigen Siebenschläfern (Glis glis L.) wurden in den Sommermonaten Absinken der Körpertemperatur und Lethargie während des Ruheschlafs beobachtet. Als primäre Ursache wird eine durch die Gefangenschaft bedingte, zeitlich verschobene Winterschlafbereitschaft verantwortlich gemacht.Stoffwechsel und Atmung beim Eintritt und im Verlauf des Winterschlafs des Siebenschläfers zeigen keine prinzipiellen Unterschiede gegenüber Myotis myotis. Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf variiert unregelmäßig zwischen 5 und 60 min. Eine Fortdauer der sichtbaren Stoffwechselperiodik konnte nicht festgestellt werden.Bei konstant niederer Temperatur (6° C) und Dauerdunkel konnte die Winterschlafbereitschaft der Buche trotz Fütterung bis in den Frühsommer verlängert werden. 3.Eine jahresperiodisch eintretende innere Winterschlafbereitschaft ist die Voraussetzung für den Eintritt des Winterschlafs beim Goldhamster (Mesocricetus auratus Waterh.).Konstant tiefe Temperatur verlängert die Dauer der Winterschlafperioden. Der Eintritt der Lethargie erfolgt während der normalen Ruheperiode, unabhängig von der Temperatur.Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. F. P. Möhres, danke ich für die Überlassung des Themas und wertvolle Anregungen und Hinweise. Ebenfalls zu Dank verpflichtet bin ich Herrn Dr. H. Löhrl für die Beschaffung der Siebenschläfer und Herrn H. Frank und dem Heimat- und Höhleverein in Laichingen (Württemberg) für die freundliche Unterstützung beim Besuch der schwäbischen und slowenischen Höhlen. Die Arbeit wurde gefördert durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die Prof. MÖhres zur Verfügung standen.     

Studies in morphogenesis,III. on the acclimatization of organisms to high temperatures

Zusammenfassung Während Protisten gewöhnlich nicht in einer Temperatur von über 60° und Metazoen von über 40°C. leben können, hat man in heißen Quellen, Protisten bei wenig unter dem Siedepunkt und Metazoen bei 75°C. lebend gefunden. Diese Widerstandsfähigkeit beruht nicht bloß auf Auslese, sondern es giebt auch eine direkte Anpassung des Individuums an hohe Temperaturen bei langsamer Steigerung derselben. Solche Anpassungsfähigkeit wurde für Protisten und von uns an Metazoen (Kaulquappen) nachgewiesen.Bei Kaulquappen, welche vom Ei an 28 Tage in Wasser von 25°C. gehalten worden waren, trat die Hitzestarre erst bei 43,5°C. auf, während bei 15°C. gehaltene Quappen schon bei 40,3°C. in Starre geriethen. In 28 Tagen ist also eine vermehrte Widerstandsfähigkeit von 3,2°C. erworben worden und zwar. ohne dass eine Auslese durch den Tod von Individuen dabei mitgewirkt hätte. Diese vermehrte Widerstandsfähigkeit geht auch nicht sogleich wieder verloren. denn auf diese Weise acclimatisrte Kaulquappen welche 17 Tage lang in einer Temperatur von 15°C. gehalten worden waren, geriethen erst bei 41,6°C in Starre, also immer noch erst bei 1,3° mehr als dem Normalen entsprach.Der Tod durch hohe Temperatur ist durch Gerinnung des Protoplasma bedingt. Trockenes Protoplasma gerinnt aber noch nicht bei einer Wärme von etwas über 100°C.; daher können eingetrocknete Organismen und solche, die wenig Wasser enthalten, Temperaturen von 100°C. widerstehen.Der zunehmende Widerstand lebensthätiger Organismen bei langsamer Temperatursteigerung ist daher wahrscheinlich bedingt durch eine Verminderung des Wassergehaltes des Protoplasma, und diese wird durch Zunahme der Abscheidung im Verhältnis zur Aufnahme von Wasser bewirkt. Daher ist hohe Absonderung von Wasser und folglich zunehmender Widerstand gegen Hitze ein nothwendiger physiologischer Begleiter des Aufenthaltes in hohen Temperaturen.

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Contributions from the Zoölogical Laboratory of the Museum of Comparative Zoölogy at Harvard College.E. L. Mark, Director No. XLVI.