Dye-induced changes in the developmental physiology of Aedes aegypti larvae

Exposure to methylene blue and neutral red affected length of development, rate of pupation, and larval mortality in populations of Aedes aegypti (L.). Female pupal weights generally were adversely affected, while male pupal weights were not. Retardation of growth was not caused by rejection of dyed food under the conditions of our experiments. Methylene blue, neutral red, and nile blue A were most severe in their action on longer exposures and exposures to earlier instars.The importance of recognizing the physiological and behavioral changes in organisms caused by perfunctory use of dyes is discussed.

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Zusammenfassung Bei Larven von Aedes aegypti, die Methylenblau oder Neutralrot ausgesetzt wurden, ließ sich eine deutliche Verzögerung des Wachstums nachweisen. Der Verpuppungsbeginn (Larven-Puppen-Häutung) wurde von beiden Farben in Abhängigkeit von der ansteigenden Konzentration verzögert. Obwohl zur Erzeugung der Reaktion mit Neutralrot höhere Konzentrationen erforderlich waren, war die Genauigkeit der Farbwirkung größer. Die geprüften Konzentrationen von Methylenblau reichten von 0,5 bis 4,5 ppm; die für Neutralrot von 3 bis 9 ppm.In der Absicht, die Wirkungen der beiden Farben zu messen, wurden andere Parameter quantitativ geprüft. Diese umfaßten die Mortalität, den Weibchen-Prozentsatz und die durchschnittlichen Puppengewichte der Männchen. Die Sterberaten waren hoch und äußerst variabel. Es ließen sich auch keine Unterschiede im Geschlechterverhältnis der Populationen finden, die als Larven in Methylenblau oder Neutralrot aufgezogen worden waren. Neutralrot und Methylenblau schienen auch die durchschnittlichen Puppengewichte der Männchen nicht zu beeinflussen, jedoch erzeugten sie deutliche Wirkungen bei den durchschnittlichen Puppengewichten der Weibchen. Es konnten keine signifikanten Unterschiede in den Nahrungsmengen festgestellt werden, die von gefärbten oder ungefärbten Larven oder von Larven in ansteigenden Farbkonzentrationen aufgenommen wurden. Die jüngeren Larvenstadien wurden stärker beeinflußt und längerer Aufenthalt in der Farbe ergab stärkere Verzögerung der Wachstumsrate.Folgende Aspekte der Vital-Farbstoffe werden diskutiert: 1. ihre toxischen Wirkungen, 2. Beziehungen zwischen Genauigkeit und Aussagewert der experimentellen Ergebnisse, und 3. die Notwendigkeit vollständigerer Kenntnis der Farbstoffe vor ihrer Anwendung auf lebende Systeme.

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Contribution No: 1420 from the Department of Entomology, University of Massachusetts, Amherst, Mass. This research was supported by Hatch Project No. 253 Revised.     

The influence of penetration, distribution, sorption and decomposition on the poisoning of the cockroach Periplaneta americana treated topically with diazoxon

Microchemical techniques were used to assess the rate of penetration of diazoxon into the American cockroach Periplaneta americana L. by measuring loss from the surface of the cuticle after topical application. By similar methods the proportions of the amount entering which were decomposed, absorbed by the tissues, or circulating in the haemolymph were also estimated. About three-quarters of an LD₉₀ of diazoxon (2.6 g) applied to the metathoracic sternum of adult male cockroaches had penetrated the cuticle 2 hr after treatment. The maximum concentration within the cockroach, reached about 1 hour after treatment, was 2.4 M, but two-fifths of this is sorbed on solids, leaving 1.4 M in the total body fluids. The maximum concentration in the haemolymph occurred 1 1/2 hr. after treatment and ranged from 0.9 to 3.4 M, with a median value of 1.8 M. The close relationship between concentration in haemolymph and in total body fluids suggests that they are in approximate equilibrium.An independent estimate of the concentration of diazoxon in the haemolymph of cockroaches treated with an LD₉₀ of the insecticide, made by means of an electrophysiological technique, agreed well with the values obtained from the chemical assay. The maximum concentrations (0.6–1.0 M) was found 1–2 hr. after treatment, when irreversible damage to the nervous system first occurred.The close agreement between the chemical and biological estimates suggests that diazoxon invades the nerve cord from the haemolymph, and that it acts directly, rather than as a metabolite or by the release of a neuroactive material.

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Zusammenfassung Um die Eindringgeschwindigkeit von Diazoxon in die Amerikanische Küchenschabe Periplaneta americana festzustellen, wurden mikrochemische Verfahren benutzt, indem nach örtlicher Aufbringung das Verschwinden von der Oberfläche der Kutikula gemessen wurde. Mit ähnlichen Methoden wurden auch die Anteile der eingedrungenen Menge abgeschätzt, die abgebaut oder von den Geweben absorbiert wurden oder in der Haemolymphe zirkulieren. Das Eindringen von Diazoxon, das auf dem Sternum des Metathorax erwachsener Küchenschaben-Männchen aufgetragen wurde, ist der vergangenen Zeit proportional, und über 3/4 einer LD₉₀ (2,6 g) ist nach 2 Stunden eingedrungen. Die Menge im Insekt wächst eine Stunde nach der Applikation auf etwa 1/5 der angewendeten Dosis und nimmt nach 2 Stunden auf etwa 1/12 ab. Etwa 2/5 der eingedrungenen Menge wird an ungelöste Stoffe gebunden, und in Anbetracht dessen wurde für die maximal erreichte Konzentration in der gesamten Körperflüssigkeit 1,4 M berechnet, was etwa 1/8 der angewandten Dosis entspricht. Die Zeit-Konzentrations-Kurve des Diazoxons in der Haemolymphe einzelner Küchenschaben, die mit einer LD₉₀ behandelt worden waren, hatte einen ähnlichen Verlauf wie die für das gesamte Diazoxon; die Konzentration erreichte ein Maximum 1 1/2 Stunden nach der Behandlung, wobei es von 0,9 bis 3,4 M mit einem Median wert von 1,8 M schwankte. Die enge Beziehung zwischen der Konzentration in der Haemolymphe und in der gesamten Körperflüssigkeit machte es wahrscheinlich, daß sie annähernd im Gleichgewicht miteinander stehen.Bei der Bespülung von Küchenschaben-Ganglien in vitro mit einer Reihe von Diazoxon-Konzentrationen in Kochsalzlösung unter Beobachtung der Vergiftungssymptome in den Metathorax-Ganglien mit elektrophysiologischen Methoden wurde eine Kurve aufgestellt über die Beziehungen der Diazoxon-Konzentration zu der Zeit, die erforderlich ist, um irreversible Schäden der Nervenfunktion hervorzurufen. Unter Anwendung der gleichen Methoden bei der Beobachtung des Verhaltens der Ganglien in Küchenschaben, die zu bekannter Zeit vorher mit LD₉₀s von Diazoxon örtlich behandelt worden waren, konnte von der Kurve die Diazoxon-Konzentration in der Haemolymphe abgeschätzt werden, wann die Ganglien irreversibel geschädigt wurden. Irreversible Schädigung trat erst 1–2 Stunden nach der Anwendung mit einer LD₉₀ auf, und die Konzentration, die zur Erzeugung des gleichen Vergiftungsstadiums in freigelegten Ganglien in vitro in der gleichen Zeit erforderlich war (0,6–1,0 M), ähnelt eher der mittleren Konzentration (1,8 M), die durch chemische Prüfung in der Haemolymphe ähnlich behandelter Schaben gefunden wurde. Daraus folgt, daß Diazoxon von der Haemolymphe aus in die Ganglien eindringt, und daß es eher direkt wirkt statt als Umwandlungsprodukt oder durch die Entbindung eines neuroaktiven Stoffes.

     

Some red cell enzyme phenotype frequencies in Chinese

Summary Eight enzymes: phosphoglycerate kinase, soluble glutamic oxaloacetic transaminase, glutamic-pyruvic transaminase, isocitric dehydrogenase, adenosine deaminase, peptidase A, peptidase B, and indophenol oxidase were examined electrophoretically in red cells from 160 Taiwanese samples. Only GPT and ADA were found to exhibit polymorphism, the gene frequency for GPT¹ and ADA¹ being about 0.51 and 0.95 respectively. No S-GOT variation was identified in this particular population, although an atypical gene frequency of 0.02 was anticipated from prior surveys of Asiatic groups. These samples were collected in 1960 and preserved in glycerol indicating that meaningful results can be obtained on specimens stored for prolonged periods.

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Zusammenfassung Acht Enzyme wurden in roten Blutzellen von 160 Bewohnern von Taiwan bestimmt: Phosphoglycerat-Kinase; lösliche Glutamin-Oxalessigsäure-Transaminase (S-GOT); Glutamin-Brenztramidensäure-Transaminase (GPT); Isocitronensäure-Dehydrogenase; Adenosin-Deaminase (ADA); Peptidase A; Peptidase B; Indophenol-Oxidase. Nur GPT und ADA zeigten einen Polymorphismus; die Genhäufigkeiten für GPT¹ und ADA¹ lagen bei 0,51 bzw. 0,95. Bei dieser speziellen Bevölkerung wurde keine Variation der S-GOT festgestellt, obwohl eine Genhäufigkeit für das atypische Allel von 0,02 auf Grund früherer Untersuchungen bei asiatischen Bevölkerungen erwartet worden war. Die untersuchten Stichproben waren 1960 gesammelt worden und wurden seitdem in Glycerin aufbewahrt. Dies zeigt, daß vernünftige Ergebnisse auch mit Blutproben erarbeitet werden können, die für längere Zeit aufbewahrt wurden.

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Supported by Public Health Service grant AM 09745 and by grant GM 15253 from The National Institute of Health.     

Die Ultrastruktur der Kapillaren in der Area postrema der Katze

Zusammenfassung Die Ultrastruktur der Kapillaren in der Area postrema der Katze wird beschrieben.Die Kapillaren liegen locker in weiten Kanälen, die von einer Basalmembran und Gliazellfortsätzen ausgekleidet sind. Das Endothel ist sehr dünn und weist zahlreiche Poren und einige größere Fensterungen auf. Die Basalmembran zeigt an manchen Stellen Erweiterungen mit einer lamellären oder reticulären Innenstruktur. Außerhalb der Endotheltapete liegen im perikapillären Spalt konzentrisch angeordnete Zellen (Hypendothelzellen), die durch Kontaktflächen mit den Endothelzellen in Verbindung stehen. Im zentralnervösen Gewebe finden sich kleine Neurone und größtenteils marklose Nervenfasern. Der perivaskuläre Raum dringt mit komplizierten Fortsätzen in das nervöse Gewebe vor.

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Summary The ultrastructure of the capillaries in the area postrema of cats is described. — The capillaries are found to be lying in large channels which are surrounded by a basement membrane and by the processes of glial cells. The endothelium is very thin. It is characterized by the presence of numerous pores and some larger fenestrations. In some regions the basement membrane is enlarged and has a lamellar or reticular fine structure. In the pericapillary space outside the endothelium thin cells are concentrically arranged around the capillary (hypendothelial cells). There are some points of contact between the plasma membranes of these cells and those of the endothelial cells. In the tissue of the area postrema there are small neurones and some nerve fibres which are mostly unmyelinated. Complicated extensions of the perivascular spaces are found to be projecting into the nervous tissue.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Attrappenversuche am Neunt?ter (Lanius collurio)

Zusammenfassung Mit Hilfe eines Stopfpräparates () wurde die Aggressivität von Neuntötern in einer Entfernung von 10–20 m vom Nest gestestet. In jedem Brutabschnitt gab es , die die Attrappe ignorierten (Intensität=0) oder sich nur annäherten (1 und 2), während andere den Balg schwach (3) oder heftig (4 und 5) attackierten. zeigten bis auf zwei Ausnahmen keine Angriffstendenz. Während der Nestbauphase und der Eiablage waren die Attacken durchschnittlich heftiger als in der Inkubationsperiode; zur Zeit der Jungenbetreuung fiel die Angriffsneigung weiter ab (Abb.). In den heftigen Reaktionen der in der fertilen Periode ihrer sehen wir eine Strategie zur Verhinderung von Fremdkopulationen.

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Aggression of Red-backed Shrike (Lanius collurio) against a stuffed male

Summary Aggression of Redbacked Shrikes was tested with a stuffed male which was put up in most cases in a distance of 10–20 m from nest. In each breeding stage some males ignored the dummy (intensity scale 0) or only approached it (1 and 2), while others attacked it weakly (3) or heavily (4 and 5). With two exceptions females took no notice of the stuffed male. On average the reactions in nestbuilding and laying time were stronger than those during incubation; the decline continues in the nestling stage (Fig.). The violence of males in the fertile period of their females may be a method to prevent extra-pair copulations.

     

Weitere Untersuchungen des Hautleistensystems bei Thyreoiditis lymphomatosa Hashimoto

Zusammenfassung 1965 wurden in dieser Zeitschrift die Hautleistenbefunde von 10 Patientten (7 , 3 ) mit Thyreoiditis lymphomatosa Hashimoto veröffentlicht. Die jetzt vergrößerte Serie von 21 Frauen erhärtet die damals gewonnenen Ergebnisse: an den Fingerbeeren stark erhöhte Wirbelhäufigkeit und größeres Mittel des individuellen QW; an der Palma Reichtum an Hypothenarmustern, Fehlen von Mustern mit überzähligem Triradius in den Interdigita und Tendenz zu longitudinalem Verlauf der Linie A. Dazu noch einige seltene Besonderheiten.

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Further investigations on dermatoglyphics in Hashimoto's disease

Summary 1965 a dermatoglyphic investigation of 10 individuals (7 and 3 ) with Thyreoiditis lymphomatosa Hashimoto has been published in this Journal. The now increased series of 21 women confirms the results gained formerly: on the finger tips abundance of whorls and increased quantitative value; on the palm increased number of patterns on the hypothenar, lack of patterns with accessory triradius on the interdigita, tendence of line A to follow a longitudinal course. In addition there are some rare peculiarities.

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Dem Notring der wissenschaftlichen Verbände Österreichs haben wir für die finanzielle Unterstützung sehr zu danken.     

Chromosome number 18

Summary 4 cases of ? chromosome abnormality, referred to this department in the past 3 months, have shown an aberrant complement of chromosome 18. Chromosome 18 has been identified using a modification of Seabright's (1971) method of banding human chromosomes.

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Zusammenfassung Vier Fälle mit fraglicher Chromosomen-Anomalie, die während der vergangenen 3 Monate an diese Abteilung überwiesen wurden, zeigten ein abnormes Chromosom Nr. 18. Chromosom 18 wurde mit Hilfe einer Modifikation von Seabright (1971) für die Darstellung von Bandenmustern identifiziert.

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Supported in part by United Sheffield Hospitals Research Grant Code 309.     

Über Massenvorkommen verschiedener makrobenthaler Wirbelloser während der Wiederbesiedlungsphase nach Schädigungen durch „katastrophale“ Umwelteinflüsse

Zusammenfassung 1. Massensiedlungen verschiedener mariner Evertebraten nach abnormen, sehr kalten Wintermonaten sind immer wieder beobachtet worden.2. Anhand von qualitativen und quantitativen Bodenfaunauntersuchungen von 1961 bis 1965 in einem sand- bis schlicksandigen Gebiet im Ostteil der Deutschen Bucht ließen sich die Schädigungen und Totalausfälle der wichtigsten makrobenthalen Wirbellosen infolge des strengen Winters 1962/63 demonstrieren.3. Es wurde versucht, zur Klärung der Ursachen der außergewöhnlich hohen Bestandszahlen beizutragen. Die Ergebnisse lassen nur die Schlußfolgerung zu, daß durch die fast völlige Dezimierung der im Gebiet am häufigsten vorkommenden, zum Nahrungserwerbstyp der Pipettierer zählenden MuschelAngulus fabula, die meisten der bodenreifen planktotrophen Larven einzelner Arten sich nach dem Ansatz mit hoher Abundanz entwickeln können.

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On mass occurrences of various macrobenthic invertebrates during the phase of recolonization following damages by catastrophic environmental influences

In a subsection of the German Bight, qualitative and quantitative studies on population dynamics, conducted during 1961 to 1965, revealed significant effects of the severe winter of 1962/63 on the abundance of bottom-living species. Catastrophic reductions in abundance, due to very cold winters, are followed by unusually large individual numbers of certain animals during the phase of recolonization. The unusually high abundance of the sedentary polychaeteSphiophanes bombyx recorded after the cold winter of 1962/63 is related to an almost complete absence ofAngulus fabula. This mussel represents the type of the so-called pipetting animals, and consumes, under normal environmental conditions, the majority of planktotrophic larvae, which are about to settle on the sea bottom.

     

Plant resistance to Myzus persicae induced by a plant regulator and measured by aphid relative growth rate

Myzus persicae showed a reduced relative growth rate on plants given soil drenches of 1% CCC (a plant growth retardant), and a greater reduction when CCC was applied as a foliar spray. The use of the relative growth rate of aphids as a convenient measure of their performance in relation to plant resistance is discussed.

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Zusammenfassung Die Resistenz von Kohlpflanzen, die mit 1% CCC (einem Regulator des Pflanzenwachstums) behandelt worden waren, gegen Myzus persicae wurde mit Hilfe des Wachstumsquotienten der Blattläuse (g/g/Tag) gemessen. Diese Methode arbeitet rasch und ergibt eine ziemlich geringe Variabilität. Der Maßstab scheint sinnvoll und ziemlich empfindlich zu sein.Mit CCC gedüngte Pflanzen zeigten stets eine ziemlich starke Verminderung des Wachstumsquotienten von Myzus persicae. Wurde CCC auf die Pflanzen aufgesprüht, so ergab sich ein noch geringerer Wachstumsquotient der Blattläuse.

     

Isolation of Histoplasma capsulatum from an oil bird (steatornis caripensis) cave in Venezuela

Summary 1.Histoplasma capsulatum was recovered from two of fifteen soil specimens collected in a Venezuelan cave. This cave, located near Caripe in the state of Monagas, harbors a large colony of the oil bird,Steatornis caripensis.2. This finding confirms the previous discovery in Tingo Maria, Peru, of the association ofH. capsulatum with oil birds.3. The relationship ofH. capsulatum with animal habitats is discussed along with the public health importance of this association.

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Zusammenfassung 1.Histoplasma capsulatum ist in zwei Bodenproben aus fünfzehn, die einer Höhle in Venezuela entnommen wurden, gefunden worden. Diese Höhle, die sich in der Nähe von Caripe, im Staate Monagas befindet, herbergt eine grosse Kolonie von Fettvögeln,Steatornis caripensis.2. Dieser Befund bestätigt die Vergesellschaftung vonH. capsulatum mit den Fettvögeln, wie es vorher bereits in Tingo Maria, Peru, entdeckt worden ist.3. Die Beziehung vonH. capsulatum zum tierischen Habitat wird diskutiert unter Betonung der Wichtigkeit dieser Vergesellschaftung vom Standpunkte des öffentlichen Gesundheitswesens.

     

Epidemiological aspects of deep mycoses in Venezuela

Summary The tropical situation of Venezuela is a favorable condition to the development of fungi and contributes to the varied pathology in which numerous species are the agents. All the known deep human mycoses have been found on the Venezuelan territory. Studies of skin sensibility to histoplasmin and the analysis of the origin of cases of histoplasmosis and paracoccidioidomycosis indicate that both are very frequent in our country and are found preferentially in humid places of leafy vegetation, while coccidioidomycosis is limited to a dry area with predominant xerophyte vegetation and scarce rain fall, located in the northwestern region of the country, near the central North.Histoplasma capsulatum has been isolated from soils, among them the one of a cave where several excursionists had acquired the infection. It has been possible to pinpoint in these cases of primary pulmonary infection that the incubation period oscillated between 8 and 16 days and in one of them the appearance of the skin sensitivity to histoplasmin could be observed 18 days after the exposure to the fungus.In the most part of cases of chromoblastomycosis the agent is a different species from those frequently found in other countries and it seems to be abundant in dry regions with xerophyte vegetation.A National Coordinating Commission for the Study of Mycoses has been established in order to facilitate the elucidation of diverse problems that mycoses brought up and to stimulate the interest in medical mycology in the country.

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Zusammenfassung Die tropische Lage von Venezuela schafft eine günstige Bedingung für die Entwicklung von Pilzen und trägt zu einer vielfältigen Pathologie bei, in welcher eine grosse Anzahl dieser Pilze die Ursache ist. Alle bekannten, systematischen, tiefen Mykosen sind im Gebiete von Venezuela gefunden worden. Untersuchungen der Hautempfindlichkeit gegen Histoplasmin und die Analyse der Herkunft der Fälle von Histoplasmosis und Paracoccidioidomycosis zeigen, dass beide Infektionen im Lande weit verbreitet sind und dass sie vorzugsweise in feuchten Gegenden mit Laubvegetation vorzufinden sind, während Coccidioidomycosis in trockenen Gegenden mit einer vorzugsweise xerophyten Vegetation, mit mangelndem Regen, im Nordwesten des Landes, nahe dem Centralen Norden vorkommt.Histoplasma capsulatum ist von verschiedenen Böden gezüchtet worden, unter anderem, im Boden einer Höhle, wo mehrere Ausflügler die Infektion erworben haben. Es war möglich in diesen Fällen primärer Lungeninfektion festzustellen, dass die Inkubation zwischen 8 und 16 Tagen liegt, und dass in einem der Fälle die Erscheinung der Hautsensibilität zu Histoplasmin 18 Tage nach der Infektion erfolgte.In den meisten Fällen von Chromoblastomykosis ist die ursächliche Pilzspecies eine andere, als diejenige, die in anderen Gegenden gefunden worden ist. Sie ist reichlich vorhanden in trockenen Gegenden mit einer xerophyten Vegetation.Eine Nationale Koordinierende Kommission für die Untersuchung von Pilzerkrankungen ist gegründet worden, um die Aufklärung der mannigfaltigen Probleme, die die Mykosen hervorgerufen haben, zu erleichteren und um das Interesse für die Medizinische Mykologie im Lande zu fördern.

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Read in the meeting of the International Society of Human and Animal Mycology during the VI. International Congress of Tropical Medicine and Malaria, LISBON, September 5–12, 1958.     

Glycogen synthesis,storage and transport mechanisms in the yolk-sac membrane of the chick embryo

Summary This paper deals with the relationship of structure and function in the yolk-sac membrane (YSM), a living way station between yolk and embryo of the chick. Through its parenchyma (entoderm) cells all yolk substances, either unchanged or enzymatically transformed into simpler metabolites, are transported to the blood of the growing embryo, wherein they are preeminently utilized as building blocks. Since glycogen must be derived from yolk and is readily visualized in entodermal cells (glycogenic cells of Claude Bernard) of the YSM it was chosen as a marker of functional activity.By a combination of methods of cytochemistry, radioautography and electron microscopy, glycogen localization in the entodermal cells and probable mode of glucose transport into the blood has been investigated during the middle third of embryonic life. The principal findings are: (1) Tritiated glucose injected into the yolk sac is incorporated into glycogen granules in the cytoplasm of entodermal cells. The labeled glycogen granules are arranged in circles about yolk spheres (perilipid pattern) and in basal concentrations next to the plasma membrane (basal pattern). These patterns are identical to those obtained by the periodic acid Schiff test. (2) In electron micrographs glycogen commonly appears as tiny packets of rosettes typically disposed in the cytoplasmic matrix between the yolk spheres but not within them. Differences in patterns of glycogen-organelle organization between apex and base of the entodermal cell suggest a state of flux of glycogen in an apical-basal direction, to wit—from initial synthesis and deposition of glycogen in the apical cytoplasm, to an area rich in glycogen deposits associated with agranular ER, to a basal area of glycogen, ready for breakdown into glucose and transport to blood.Between the glycogen of the basal cytoplasm and the blood of the venous capillary is an ultrastructural complex of perivascular spaces and cell surface membranes having micropinocytic vesicles that are seemingly adapted for the transport of glucose or other metabolites to the blood as well as for the exchange of substances between the entodermal cells and the embryo. As to the mode of uptake of yolk substances from the yolk sac into the entodermal cells, it has been established for the first time thatwhole yolk spheres of different kinds are engulfed by the coalescence of the edge of a cup-shaped fold of the plasma membrane. Pinocytic vesicles of the cell surface membrane seem to provide devices for the uptake of soluble yolk substances.

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Zusammenfassung Diese Arbeit handelt über Struktur und Funktion der Dottersackmembran des Hühnchens. Alle Dottersubstanzen werden, entweder unverändert, oder aber durch enzymatische Reaktionen in einfachere Metaboliten umgewandelt, durch die Entodermzellen der Dottersackmembran dem Blut des Embryos zugeführt. In dieser Arbeit wurde Glycogen als Markiersubstanz der Aktivität verwendet, weil Glycogen aus Dotter abgeleitet ist und in Entodermzellen ohne weiteres nachweisbar ist.Die Lokalisation von Glycogen in den Entodermzellen und der wahrscheinliche Weg des Glucosetransports in das Blut wurde während des mittleren Drittels der Embryonalperiode untersucht mittels cytochemischen, radioautographischen und elektronenoptischen Methoden. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1. In den Dottersack injizierte, tritium-markierte Glucose wird in Glycogenkörner des Entoderm-Cytoplasmas inkorporiert. Die markierten Glycogenkörner wurden in zwei Anordnungen gefunden: kreisförmig um Dotterkugeln herum, und konzentriert in der Nähe der Basalmembran. Dieselben Anordnungs-Muster wurden auch durch den Periodsäure-Schiff-Nachweis gefunden. 2. Elektronenmikroskopie zeigt das Glycogen in kleinen Rosetten zwischen den Dotterkugeln. Unterschiede im Muster der Glycogen-Organisation zwischen Apex und Basis der Entodermzellen machen es wahrscheinlich, daß Glycogen zunächst im apikalen Cytoplasma synthetisiert und eingelagert wird, sodann in eine glycogenreiche Zone des agranulären Reticulums und schließlich zur Basis der Entodermzellen verschoben wird, wo der Abbau zu Glucose und Transport ins Blut stattfinden. Zwischen dem Glycogen des basalen Cytoplasmas und dem Blut der venösen Kapillaren besteht ein submikroskopischer Komplex von perivaskulären Räumen und Zellmembranen mit mikropinozytären Bläschen, die offenbar für den Transport von Glucose und anderen Metaboliten ins Blut, aber auch für den Austausch von Substanzen zwischen Entodermzellen und Embryo adaptiert sind. Es wurde zum erstenmal gezeigt, daß bei der Aufnahme von Dottersubstanzen in die Entodermzellenganze Dotterkugeln verschiedener Art umschlungen werden, und zwar durch das Zusammenfließen des Randes von schalenförmigen Falten der Plasmamembran. Pinozytäre Bläschen der Zellmembran scheinen verantwortlich zu sein für die Aufnahme von löslichen Dottersubstanzen.

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Supported by contract AT(30-1)-2194 from the U.S Atomic Energy Commission.     

The influence of the multiplicity of infection on crosses with bacteriophage T1

Zusammenfassung Bei Kreuzung mit dem Bakteriophagen T1 wurde eine Abhängigkeit des Rekombinantenprozentsatzes von der Infektionszahl beobachtet: Der Rekombinantenprozentsatz einer gegebenen Kreuzung steigt mit zunehmender Infektionszahl auf einen Maximalwert an, um bei weiterer Erhöhung wiederum abzunehmen. Zur Interpretation des Anstieges wird eine Topographie in der infizierten Zelle angenommen; danach erfolgt die Vermehrung jedes infizierenden Phagen in einem eigenen Vermehrungsareal. Zur Bildung von genetischen Rekombinanten kann es·erst dann kommen, wenn sich derartige Areale genetisch verschiedener Phagen durchdringen. Dieses wird um so häufiger und um so früher in der Latenzperiode erfolgen, je höher die Infektionszahl ist. Das vorgeschlagene Modell wird im Lichte der Populationsgenetik von Bakteriophagen und anderer experimenteller Ergebnisse diskutiert.

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With 2 Figures in the Text     

Rate of embryonic development in the tsetse fly, Glossina morsitans orientalis

Histological examination of a large sample of the tsetse fly, Glossina morsitans orientalis, killed at timed intervals after emergence, showed that embryogenesis takes about 4 days at 25°C during the first intra-uterine cycle. This is considerably longer than is usually stated. Use of these data to obtain an average rate of development for the sample suggested a new method of age determination for the adult female fly which can be used in conjunction with ovarian determination of age.

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Zusammenfassung Histologische Überprüfung einer großen Stichprobe von Tsetsefliegen, Glossina morsitans orientalis, die in bestimmten Abständen nach dem Schlüpfen getötet worden waren, zeigte, daß die Embryogenese während des ersten intrauterinen Zyklus bei 25° ungefähr 4 Tage dauert. Das ist beträchtlich länger, als gewöhnlich festgestellt wurde. Die Benutzung dieses Zeitabschnitts zur Ermittlung der durchschnittlichen Entwicklungsrate für eine Stichprobe bietet sich als neue Methode der Altersbestimmung erwachsener weiblicher Fliegen an, die in Verbindung mit der ovarialen Altersbestimmung verwendet werden kann.

     

Esterase

Zusammenfassung Mit den Essig- und Buttersäureestern von 8-Hydroxichinolin wurde eine Lipidtropfenesterase in der Leber und der Niere der Maus elektronenmikroskopisch dargestellt. Sie stellt in der fixierten Leber einen beträchtlichen Anteil der Esteraseaktivität dar und ist identisch mit der lichtmikroskopisch vorzugsweise im Läppchenzentrum tropfenförmig erscheinenden Esterase. Möglicherweise ist sie mit der tropfigen Esterase anderer Autoren nicht identisch. In der Niere ist die Lipidtropfenesterase weniger reichlich vertreten. Es werden Anhaltspunkte zur Herkunft der Lipidtropfenesterase gegeben. Die mögliche Bedeutung für den Lipidstoffwechsel wird diskutiert.

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EsteraseIX. On the esterase activity in lipid droplets within the mouse liver and kidney

Summary An esterase located within lipid droplets of mouse liver and kidney is demonstrated by electron microscopy employing acetic acid and butyric acid esters of 8-hydroxiquinoline. This enzyme accounts for a considerable amount of the esterase activity in the glutaraldehyde fixed liver and is identical with the droplet esterase found chiefly in the central area of the lobule. Possibly it is different from the droplet esterase described by other authors. In the kidney there is less of this lipid droplet esterase. Some aspects regarding its origin and its biological significance concerning lipid metabolism are discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

The effects of silt and sand on the invertebrate fauna of streams and rivers

Summary Most of the literature concerned with the effects of silt and sand on the invertebrate fauna of streams and rivers has described changes taking place when biotopes are completely smothered by silt and sand. In few of these studies were the kinds of animals found recorded. There have been few studies of the effect of silt and sand on individual species. The invertebrate fauna of two biotopes in the streams and rivers of the Vaal River system, South Africa, changed with the amount of silt and sand in the watercourses. Where there were large amounts of silt and sand the variety of animals recorded from the stones in current biotopes was reduced, but the density of the fauna as a who did not change (Tables I and II, Unstable Depositing Zones, summer). However the density of many groups of animals was affected (Table III). Some of the animals adversely affected by silt and sand appeared in larger numbers below impoundments in which silt and sand would settle. In the sediment biotopes the summer density of the fauna was lowest where there was a lot of silt and sand (Table IV, the two Unstable Depositing Zones). Large amounts of silt and sand were associated with large summer declines in the surface dwelling animals as a proportion of the whole sediment fauna (Table IV). Differences between the summer proportions of surface dwelling forms in fine and coarse sediments were due to faunal differences. Sediments were not studied below impoundments.It is concluded that there may be considerable changes in the composition of the stones in current fauna due to silt and sand without the biotope being smothered, and that increases in the amount of silt and sand in river beds lead to increased instability of the sediments, which adversely affects their fauna.

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Zusammenfassung Die Abhandlungen, die sich mit dem Einflu von Schlamm und Sand auf die Invertebratenfauna von Bächen und Flüssen befassen, haben meistens die Veränderungen beschrieben, die sich ergeben, wenn Biotope ganz von Schlamm und Sand erstickt werden. In wenigen dieser Forschungen werden die Arten der gefundenen Tiere eingetragen. Es gibt wenige Arbeiten über den Einflu von Schlamm und Sand auf einzelne Arten.Die Invertebraten-Fauna zweier Biotope in Bächen und Flüssen des Vaalsystems, Süd-Afrika, hat sich mit der Menge von Schlamm und Sand in den Flüssen geändert. Wo es groe Mengen von Sand und Schlamm gab, ist die Verschiedenartigkeit der Tiere von Steinen in flüssigem Biotop vermindert worden, aber die Dichte der ganzen Fauna ist dieselbe (Tabellen I und II, Unstable Depositing Zones, Summer). Jedoch die Dichte vieler Tiergruppen ist beeinträchtigt worden (Tabelle III). Einige von Schlamm und Sand ungünstig beeinflute Tiere erscheinen in gröerer Anzahl unter Einsperrungen, wo Schlamm und Sand sich niederschlagen können. In Niederschlagbiotopen ist die Sommerdichte der Fauna am niedrigsten, wo es viel Schlamm und Sand gibt (Tabelle IV, Die zwei Unstable Depositing Zones). Groe Mengen von Schlamm und Sand gehen mit groen Sommerabnahmen der oberflächlich lebenden Tiere im Verhältnis zu der ganzen Niederschlagfauna zusammen (Tabelle IV). Unterschiede zwischen den Verhältnissen oberflächlich lebender Formen in feinen und groben Niederschlägen im Sommer sind die Folge faunaler Unterschiede. Niederschläge unterhalb von Einsperrungen sind nicht untersucht worden.Es wird geschlossen, da es beträchtliche Änderungen in der Zusammenstellung der Fauna der Steine in Flüssen wegen Schlammes und Sandes geben kann, ohne da der Biotop erstickt wird, und da Steigerungen der Menge von Schlamm und Sand in Flubetten zu vermehrter Instabilität der Sedimente führt, welche ungünstig auf die Fauna einwirkt.

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This work forms part of a dissertation submitted to Rhodes University Grahamstown, in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy.     

In vitro inhibition ofRhodotorula minuta by a variant of the marine bacterium,Pseudomonas piscicida

Summary 1. Maximal activity of cell-free filtrates of the antiyeast bacterium,Pseudomonas piscicida, againstRhodotorula minuta was obtained from four-day shaken peptone broth cultures. Yeast cells were taken prior to their logarithmic growth phase.2. Antiyeast activity was lost when filtrates were adjusted to pH 4.0, while higher pH values, as well as temperatures up to 100° C for 30 minutes, had no effect on inhibition.3. The principal inhibitory effect is that of interference with bud formation and/or bud separation from the parent cell. Yeast cells in an active stage of growth and metabolism are materially affected by the substance(s) present in the bacterial filtrate.4. Both dialyzates and dialyzants were active when filtrates were dialyzed against peptone broth or another pseudomonad culture. Decreased activity was noted when the bacterium was grown in chemically defined media.5. Exposure of filtrates to two natural marine adsorbants, carbonate rock leachings and dried amphipod material, resulted in lessened inhibitory properties.6. Chemical characterization of the active principal in filtrates of the bacterium is inconclusive. While experimental evidence (cation exchange resin) suggests that the inhibitor may be a small molecular weight base, disc assay of a selected group of ammonia and amine-containing compounds gave negative results.7. Ecological data indicate in situ action of the antiyeast material in discrete marine environments.

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In-vitro-Inhibierung vonRhodotorula minuta durch eine Variante des marinen BakteriumsPseudomonas piscicida

Kurzfassung Die Wirkung verschieden behandelter zellfreier Filtrate einer Variante des marinen BakteriumsPseudomonas piscicida, die antibiotische Wirksamkeit gegen die im marinen Milieu vorkommende HefeRhodotorula minuta besitzt, wurde untersucht. Maximale Filtrat-Aktivität wurde von 4 Tage alten Bakterienkulturen (Pepton-Flüssigkeits-Schüttelkulturen) bei Verwendung von Hefezellen als Testorganismen erhalten, welche die logarithmische Wuchsphase noch nicht erreicht hatten. Die antibiotische Wirksamkeit der Filtrate ging bei pH 4 verloren. Höhere pH-Werte sowie Temperaturen bis zu 100°C hatten keine Wirkung auf die Aktivität des hindernden Prinzips. Bei Dialyse der Bakterienfiltrate gegen Peptonbouillon beziehungsweise gegen ein zellfreies Filtrat einer anderen Pseudomonaskultur zeigte sich, daß dialysiertes Material wie Dialysierrückstand aktiv waren. Verminderte Aktivität trat in definierten Medien auf. Wurde das Filtrat zwei natürlichen marinen Adsorbantien carbonate rock leching und getrockneten Amphipoden ausgesetzt, so war die antibiotische Aktivität reduziert. Es werden Beweise für die in-situ-Wirkung der Pseudomonaden-Antihefen-Aktivität auf die Biologie von Populationen Hefen und Bakterien in Mikrohabitaten vorgelegt.

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Contribution No. 685 from the Institute of Marine Science, University of Miami, Miami, Florida. Supported in part by research grants G-16 146 from the National Science Foundation and AI-01 932 from the National Institute of Health, USA.

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A portion of this material was submitted in partial fulfilment of the requirements for the Ph. D. degree at the University of Miami, Coral Gables, Florida.     

Changes in the ecological balance of invertebrate communities in kelp holdfast habitats of some polluted North Sea waters

Summary 1. This paper presents a thirty-one month study of a neotenous invertebrate community which developed inLaminaria hyperborea holdfasts in some polluted waters of the North Sea (northeast England und southwest Scotland).2. Sixty miles of open coastal waters and approximately thirty miles of the Forth Estuary are affected by pollutants.3. Reduction in the species diversity leaves only one possible detritus food chain in the habitat.4. This simple community is not in balance.5. The ecology of the polluted water community is considered and the possible long-term effects of pollution in the kelp forest are discussed.

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Veränderungen des ökologischen Gleichgewichts von Invertebraten-Lebensgemeinschaften in Habitaten der Haftorgane von Tangen einiger verunreinigter Nordseegewässer

Kurzfassung Die durch Wasserverunreinigungen bedingten räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Lebensgemeinschaften von Invertebraten, die auf dem Haftorgan der BraunalgeLaminaria hyperborea Gunn. Fosle siedeln, wurden untersucht. Alle Beobachtungen beziehen sich auf die nordöstliche Küste Englands und die südwestliche Küste Schottlands. Die Arbeit schließt sich an eine frühere Veröffentlichung (Jones 1971) an, in der die chemischen, physikalischen und biologischen Faktoren behandelt wurden, welche die verschmutzten Küstengebiete charakterisieren. Dabei wurde unterschieden zwischen der jährlichen Zuwachsrate des Haftorgan-Habitats (gemessen in mm³ ecospace) und der Besiedlungsrate (ecoperiod). Die Ergebnisse zeigen, daß die Entwicklung der Epifauna aufLaminaria hyperborea in einem Radius von ungefähr 50 km um den Firth of Forth und in einem Bereich von 100 km in offenen, verschmutzten Küstengewässern verlangsamt ist. In verunreinigten Küstengewässern entsteht eine wenig stabile Nahrungskette, die sich auf Detritus aufbaut. Der periodische Verlust einiger nur kurzfristig siedelnder Arten scheint zu bewirken, daß sich die Biozönose nicht unabhängig von benachbarten, in unverschmutzten Gebieten vorkommenden marinen Gemeinschaften entwickeln kann. Die möglichen Dauerfolgen der Verschmutzung auf derartige neotene Lebensgemeinschaften werden diskutiert.

     

Circadian rhythms of sensitivity to insecticides in Musca domestica (Diptera, Muscidae)

Circadian rhythms of LD₅₀ values to DDT, dieldrin and malathion, topically applied, were determined for houseflies reared under LD 14:10 with dawn at 06.00 hr. There was a marked increase in susceptibility at 05.00 hr in each case. With dawn at 18.00 hr., DDT LD₅₀ values were lowest at 17.00 hr indicating independence of the flies' biological clocks from clock time of day. Flies reared under LD 18:6 and 10:14 also had circadian rhythms of sensitivity to DDT. Mean daily LD₅₀ values were inversely related to photophase length. The ratios of mean daily LD₅₀ to pre-dawn values were greatest for the longer photophases. Flies reared under LD 14:10 until the pupal stage, then DD until testing showed a normal circadian rhythm. Flies reared in total darkness (DD) showed no diel variations in susceptibility. W.H.O. standard strain flies were used for all the experiments. A fully susceptible (Cooper) and a DDT resistant (DEH-DOV) strain also showed significant circadian rhythms of sensitivity to DDT.

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Zusammenfassung Circadianrhythmen der LD 50-Werte gegenüber DDT, Dieldrin und Malathion-topical angewandt wurden bei Stubenfliegen ermittelt, die bei 14:10 h-Tag mit Tagesanbruch um 6.00 Uhr gezüchtet wurden. In allen Fällen war die Empfindlichkeit um 5.00 Uhr wesentlich erhöht. Bei Tagesanbruch um 18.00 Uhr waren die niedrigsten LD 50-Werte um 17.00 Uhr. Dies weist auf die Unabhängigkeit der biologischen Uhr der Fliegen von der Tageszeit hin. Fliegen, die bei 18:6 oder bei 10:14 LD gezüchtet wurden, zeigten ebenfalls einen Circadianrhythmus hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber DDT. Die mittleren LD 50-Werte waren umgekehrt proportional zur Länge der Photophase. Das Verhältnis der mittleren täglichen LD 50-Werte zu den Vortagesanbruchwerten war am grössten bei längerer Photophase. Fliegen, die bei 14:10 LD bis zum Puppenstadium und anschliessend bei DD bis zur Testung gehalten wurden, zeigten einen normalen circadianen Rhythmus. Bei Züchtung in völliger Dunkelheit zeigten sie keine Tagesschwankungen in der Empfindlichkeit. Für alle Versuche wurde ein WHO-Standardstamm benutzt. Zwei andere Stämme, einer voll empfindlich (Cooper), der andere resistent (DEH-DOV) zeigten ebenfalls signifikante Circadianrhythmen in der DDT-Empfindlichkeir.

     

Untersuchungen am Ovar von Bruchidius obtectus Say. (Coleoptera-Polyphaga) zur Klärung des Oocytenwachstums in der Prävitellogenese

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die Ovariolen adulter Imagines von Bruchidius obtectus licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Durch den Nachweis von Nährsträngen, die die Oocyten mit den Nährzellen der Endkammer verbinden, konnte erstmals gezeigt werden, daß Bruchidius telotroph-meroistische Ovariolen besitzt. Die Nährzellen, deren Kerne kettenförmige Nukleolen aufweisen, bilden bei den Imagines ein Syncytium, das von einem räumlichen Maschennetz aus interstitiellen Zellen stabilisiert wird. In den Oocytenkernen entsteht während der Prävitellogenese eine Karyosphäre, von der aus Nukleolarkörper, Binnenkörper und segmentierte Längsstrukturen gebildet werden. Die Nukleolarkörper und die kettenförmigen Nährzellnukleolen werden als multiple Nukleolen diskutiert.Der zweite Teil der Arbeit stellt eine ontogenetische Untersuchung des Ovariolengewebes dar. Danach entsteht das Nährzellsyncytium in der Phase der Imaginalhäutung aus einem zellulär-fusomalen Verband. Die morphologische Abgrenzung der Ei- und Nährzellen voneinander sowie die Ausbildung von Nährsträngen finden ebenfalls in dieser Entwicklungsphase statt. Die präsumptiven Ei- und Nährzellen durchlaufen auf dem Puppenstadium das Pachytän der Prophase der Meiose. Damit weisen sich die Nährzellen als Keimbahnabkömmlinge aus.Im dritten Teil der Untersuchungen erfolgt eine Analyse der DNA- und RNA-Synthese sowie des RNA-Transports in dem Ovariolengewebe adulter Imagines. DNA Markierungen mit ³H-Thymidin lassen auf einen, wenn auch geringen, Polyploidiegrad der Nährzellkerne schließen. Markierungen mit ³H-Uridin belegen eine hohe RNA-Syntheserate der Nährzellkerne. Mit nahezu gleicher Intensität wie die Nährzellkerne synthetisieren auch die Oocytenkerne RNA, obwohl sie eine Karyosphäre bilden. Mit Hilfe von Markierungsgradienten im Ooplasma sowie von Nährstrangmarkierungen gelang der Nachweis eines RNA-Transportes von Nährzellsyncytium über die Nährstränge in die Oocyten.Abschließend wird das telotrophe Ovar von Bruchidius (Coleoptera-Polyphaga) dem telotrophen Ovar der Heteropteren gegenübergestellt. Der Vergleich legt eine konvergente Entwicklung dieses Ovartyps bei Insekten nahe.

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The growth of oocytes during previtellogenesis in the ovary of Bruchidius obtectus say. (Colepotera-Polyphaga)

Summary In the first part of the investigation the ovarioles of adult imagines are analyzed by light and electron microscopy. It is shown that nutritive cords connect the oocytes with the apical trophic tissue, demonstrating that Bruchidius has telotroph-meroistic ovarioles. The trophic tissue, in which the nurse cell nuclei contain chain-like nucleoli, is a syncytium stabilized by a three-dimensional network of interstitial cells. During previtellogenesis, a karyosphere is formed in oocyte nuclei in which nucleolar bodies, endobodies, and filament bodies originate. The nucleolar bodies and the chain-like nucleoli of nurse cells are considered to be multiple nucleoli.In the second part, the development of the ovariole tissue during ontogenesis is studied. The syncytial trophic tissue derives from a cellular-fusomal organization during the phase of molting. During the same period, the morphological distinction between nurse cells and oocytes as well as the development of nutritive cords take place. Nurse cells are derived from the germ-line, since, during pupal stages, both the prospective oocytes and the prospective nurse cells undergo the prophase of meiosis up to pachytene.The third part is an investigation of DNA- and RNA-synthesis and RNA-transport in the ovariole tissue of adult imagines. DNA labelling with tritiated thymidine shows a small degree of polyploidisation in nurse cell nuclei. By labelling with tritiated uridine, a high rate of RNA-synthesis could be demonstrated in nurse cell nuclei. A similar amount of RNA-synthesis exists in oocyte nuclei, even if they form a karyosphere. The transport of RNA from the apical trophic tissue via the nutritive cords into the oocytes is demonstrated by silver grain gradients over the ooplasm and by the labelling of nutritive cords.Finally, the telotrophic ovary of Bruchidius (Coleoptera-Polyphaga) is compared with the telotrophic ovary of Heteroptera, suggesting a convergent development of telotroph-meroistic ovaries in insects.

Meinem verstorbenen Lehrer Herrn Prof. Dr. Karlheinz Bier bin ich für die Überlassung des Themas und für die rege Anteilnahme am Fortgang der Arbeit zu großem Dank verpflichtet. Ebenso gilt mein Dank Herrn Prof. Dr. Klaus Heckmann, der mir die Fortsetzung der Arbeit ermöglichte. Für zahlreiche Diskussionsbeiträge und kritische Anmerkungen danke ich Herrn Prof. Dr. Oswald Hess, Herrn Dr. Udo Mays, Herrn Prof. Dr. Karl Müller und Herrn Dr. Fritz Weber. Frau Marianne Unger danke ich für die technische Hilfe bei der Anfertigung des Schemas.