Der Sauerstoffverbrauch des Facettenauges von Calliphora erythrocephala in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Ionenmilieu

Zusammenfassung Es wird der Sauerstoffverbrauch der Retinula der Schmeißfliege (Mutante chalky) in Abhängigkeit von Lichtintensität und Temperatur sowie vom Ionenmilieu bestimmt.Die Atmungsmessungen wurden mit einem weiterentwickelten Mikrorespirometer nach Prop durchgeführt. Das neue Gerät wird ausführlich beschrieben.Der Sauerstoffverbrauch der Augen (auf Frischgewicht bezogen) ist bei Männchen und Weibchen gleich. Die Atmung steigt (bei 25° C) von 3,9 ml O₂/g × Std im Dunkeln auf maximal 8,9 ml O₂/g × Std bei Belichtung an.Die Höhe des Sauerstoffverbrauchs ist abhängig vom Alter der Imagines. Während der ersten Tage nimmt die Atmung schnell zu und nähert sich dann langsamer im Laufe der 2. Woche einem Höchstwert.Im Temperaturbereich 15–40° C wurden für den Dunkelstoffwechsel und den maximalen Hellstoffwechsel gleiche Q ₁₀- und -Werte ermittelt (Q ₁₀ 1,95, 12000 cal/Mol).Der Sauerstoffverbrauch in Abhängigkeit vom log₁₀ der Lichtintensität aufgetragen ergibt steile S-förmige Kurven, die mit steigender Versuchstemperatur zu höheren Lichtintensitäten parallel verschoben werden.Bei Erhöhung der K⁺-Ionenkonzentration sinkt der Dunkelstoffwechsel, während der maximale Hellstoffwechsel nicht beeinflußt wird. Mit steigender Kaliumkonzentration verlagern sich die S-Kurven (Sauerstoffverbrauch in Abhängigkeit vom log₁₀ der Intensität) nach rechts, mit steigender Natriumkonzentration nach links.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.Mit Unterstützung der Alexander von Humboldt-Stiftung.     

The effects of gibberellic acid upon developmental processes in Drosophila hydei

The injection of gibberellic acid (GA₃) into larvae of Drosophila hydei can affect the pattern of gene activities in a specific manner. This became clear from a study on the pattern of puffs in the giant chromosomes of the larval salivary glands.Depending upon the age of the larvae injected, either of two new puffs, 72B or 21B, appeared. Not only was the activity of these chromosome regions stimulated but the activity of some normally occurring puffs specific for the period shortly before puparium formation was affected. If GA₃ was injected during the period shortly before puparium formation further development became influenced as revealed by a significant reduction in the number of flies emerging from treated animals.

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Zusammenfassung Es wurde die Wirkung verschiedener Konzentrationen von Gibberellinsäure (GA₃) nach Injektion in Drosophila-Larven unterschiedlichen Alters untersucht. Konzentrationen von 3 g/Larve und höher führten bei jungen und mittleren Larven des 3. Stadiums zur Ausbildung eines neuen Puffs (72B) in den polytänen Chromosomen der Speicheldrüse. Diese Reaktion wurde in 15–20% der Larven beobachtet.In späteren Stadien der Entwicklung kurz vor der Pupariumbildung wird nach Injektion von 1 g/Larve ein weiterer Puff (21B) in 10% der Larven induziert. Der Prozentsatz der Larven die diesen Puff 3 Stunden nach der Injektion aufweisen, nimmt mit steigender GA₃-Konzentration zu. Nach Injektion von 5–6 g/Larve war der Puff 21B in 80% der Tiere enthalten.Zur selben Zeit ließ sich eine Beinflussing der Aktivität von zwei Puffs nachweisen, die für die Periode der Pupariumbildung spezifisch sind. Die Aktivität dieser Puffs wird durch die Injektion von GA₃ herabgesetzt.GA₃ bewirkt nicht nur die Induktion neuer Puffs, sondern außerdem eine Verzögerung der Entwicklung. Nach der Injektion von 2 g/Larve verzögert sich die Zeit der Pupariumbildung um 2–10 Stunden. Die Zahl der Fliegen, die aus Larven schlüpfte, die kurz vor der Pupariumbildung eine Injektion von mehr als 3 g GA₃ erhielten, war deutlich herabgesetzt. Es wird vermutet, daß GA₃ eine spezifische Wirkung auf die Aktivität des Genoms ausübt und damit eine Beeinflussung der normalen Entwicklung bewirkt.

     

Beobachtungen über den Einfluß des Lichtes auf Mycel- und Conidienbildung bei Alternaria brassicae var. dauci

Zusammenfassung Der Einfluß des Lichtes auf Mycelwachstum und Conidienbildung eines Stammes von Alternaria brassicae var. dauci wurde untersucht.Die morphologisch-anatomische Mycelstruktur ist bei Licht- und Dunkelmycel verschieden. Diffuses Tageslicht und Beleuchtung mit dem Licht von Osram-Leuchtstofflampen HNW 202 wirken ebenfalls verschieden.Die Conidienbildung konnte in zwei Entwicklungsabschnitte zerlegt werden. Sterigmenbildung erfolgt nur unter Lichteinfluß, für die Entwicklung von Conidien an den Sterigmen ist Einschaltung einer Dunkelphase notwendig. Auch die Induktion der Sterigmenbildung ist abhängig von der Wellenlänge des einwirkenden Lichtes. Glühlampenlicht in gleicher Stärke wie das Licht der Leuchtstofflampen war wirkungslos.Der Impfeffekt bei der Conidienbildung wird als Hinweis für eine stoffliche Grundlage bei der Auslösung der Sterigmenbildung gedeutet.     

Untersuchungen über Optik,Bau und einige chemische Eigenschaften der „abfallenden Plättchen“ an den Aecidiensporen vonPuccinia caricina DC

Zusammenfassung Die von Klebahn beschriebenen abfallenden Plättchen auf den Aecidiensporen vonPuccinia caricina sind im polarisierten Licht untersucht worden. Sie zeigen in der Aufsicht ein negatives Sphäritenkreuz und ein bis zwei Auslöschungsstreifen in der Seitenansicht je nach ihrer Lage zu den Schwingungsrichtungen der Polarisatoren. Mit der Gipsplatte lassen sich zwei symmetrische Arten unterscheiden.Der Optik entsprechend wird vermutet, daß die Körnchen aus radial angeordneten Bausteinen aufgebaut sind (Zentrum außerhalb der Körnchen). Die Sphäriten entstehen nur an den Seitenwänden der Sporen, die an Sporen benachbarter Ketten grenzen. Es wird vermutet, daß beide Arten von Körnchen identisch sind und nur an verschiedenen Wänden zweier benachbarter Spore anhaften.Chitin, Zellulose, Pektin und Kailose sowie Lipoide sind durch eine Reihe von Färbe- und Lösungsversuchen ausgeschlossen worden. (Chitin wird in Sporenwänden pol.-optisch nachgewiesen.) Gewiße Ähnlichkeiten der Körnchen mit dem Hefeglucan (Paramylon) werden diskutiert.     

Autoradiographische Bestimmung der DNS-Synthese-Dauer von Zellen der Flügelimaginalanlage vonEphestia kühniella Z.

Zusammenfassung Die autoradiographischen Untersuchungen dienten der Bestimmung der DNS-Synthese-Dauer in den Zellen der Imaginalanlagen der Hinterflügel vonEphestia kühniella Z.Zu diesem Zweck mu\te das Doppelmarkierungsverfahren herangezogen werden. Raupen in den verschiedenen Stadien des letzten Raupenstadiums erhielten eine 1. Injektion von³H-Thymidin und 1 1/2 oder 6 Std später eine 2. Injektion von¹⁴C-Thymidin. Die DNS-Synthese-Phase dauert während der eigentlichen Wachstumsphase der Raupen vom 1.–7. Tag nach der letzten Raupenhäutung 12 Std. Im Vorpuppenstadium dauert die DNS-Synthese dagegen nur 6 Std. Diese Ergebnisse wurden in verschiedenen Versuchen mit unterschiedlichen Bedingungen bestätigt.Es wird vermutet, da\ der Wechsel von der langen zur kurzen DNS-Synthese-Dauer durch das Hormon Ecdyson verursacht wird.Verschiedene Möglichkeiten der Zellproliferation in den Imaginalanlagen werden diskutiert. Hierbei werden die erhaltenen Ergebnisse mit den schon bekannten, von Zellzählungen gewonnenen, Vorstellungen verglichen.Die G₂-Phase erwies sich als variabel in ihrer Dauer. Sie kann von einer bis auf mehrere Stunden verlängert werden. Die Vermutung wird geäu\ert, da\ die Wachstumsordnung und die Differenzierungsprozesse der Imaginalanlagen der Hinterflügel durch Variation der G₂-Phase kontrolliert werden kann.

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Autoradiographic determination of the of DNA synthesis duration in the wing imaginal discs ofEphestia kühniella Z.

Summary These experiments were carried out to determine the duration of DNA-synthesis in the cells of the developing wing discs ofEphestia kuehniella Z.For this purpose the double labeling technique was applied. Larvae of the last larval instar were injected first with³H-thymidine and than 1 1/2 or 6 hours later with¹⁴C-thymidine. During the growth phase from the 1st to the 7th day after the last larval moult, S-phase duration was found to be about 12 hours. In the prepupal stage, however, S-phase duration was measured to be 5.8 hours. These results were verified in different experimental conditions.It is suggested that the shift from long to short duration of the S-phase is controlled by Ecdyson.Cell proliferation within the wing discs is discussed using these data and the known cell counts. G₂-phase was found to be variable lasting from 1 to several hours. It is suggested that the growth pattern and the differentiation of the imaginal discs can be controlled by variing G₂-phases.

     

Ist die pflanzliche Photosynthese eine Lichtreaktion Mit rückläufiger Dunkelreaktion? Ein Versuch,Manometrische Licht-Dunkel-Kurven von Chlorella zu Erklären

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß mit Hilfe einer quantitativen O₂-Bestimmungsmethode bei Belichtungsbeginn einer Chlorella-Suspension kein Einquanten-Sauerstoff gefunden wird, wie er aus Manometer-Versuchen vonWarburg erschlossen wurde.Dann wird nachgewiesen, daß die in den Manometergefäßen sich abspielende Zeitreaktion CO₂+H₂OH₂CO₃ den Kreisprozeß der Photosynthese vortäuschen kann, ja sogar vortäuschen muß.Mit 2 Textabbildungen     

Die abhängigkeit der diapause von der photoperiodizität bei Tetrix Undulata (sow.) (saltatoria,tetrigidae) (mit beiträgen zur biologie und morphologie dieser art)

Zusammenfassung Tetrix undulata (Sow.) wurde über mehrere Jahre (1959–1963) im natürlichen Biotop beobachtet und untersucht. Daneben hielt ich Tiere vom Ei an unter den verschiedensten Licht- und Temperaturverhält-nissen.Zunächst werden Angaben zur Biologie, zur Ökologie und zum Verhalten gemacht.Im jahreszeitlichen Entwicklungsablauf konnte ich zwei parallel verlaufende Stämme nachweisen. Tiere des , Sommerstammes überwintern im Larvenstadium und werden im Sommer ausgewachsen. Die Vertreter des Herbststammes erreichen das Imaginalstadium im Herbst und überdauern die kalte Jahreszeit auch in diesem Stadium.Morphologische Unterschiede zwischen Generationen, die unter verschiedenen Photoperioden aufgewachsen sind, treten sowohl in der Natur als auch unter künstlichen Versuchsbedingungen nicht auf.Die M ännchen von Tetrix undulata rind unabhängig von der herrschenden Photoperiode ungefähr 14 Tage nach der Imaginalhäutung geschlechtsreif, sie weisen keinen Entwicklungsstillstand der Gonaden auf.Findet die Entwicklung der Weibchen in Tageslängen bis zu 16 Std Licht statt, so wird eine Ovarialdiapause induziert. Der 18 L : 6 D-Tag verhindert den Entwicklungsstillstand der Ovarien.Die Induktion erfolgt nur im Larvenstadium. Zumindest das fünfte und sechste Stadium Bind hierfür sensibel.Die Beendigung der Ovarialdiapause ist temperaturbedingt.Auf Grund der Versuchsergebnisse wird der jahreszeitliche Entwicklungsgang von Tetrix undulata erläutert und die Bedeutung der beiden Stämme für den Artbildungsprozeß diskutiert.     

Zur Ei- und Embryonalentwicklung des HydroidpolypenEudendrium armatum

Zusammenfassung 1. Die Oocyten-, Blastostyl- und Embryonalentwicklung vonEudendrium armatum Tichomirov wurde licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.2. Oocyten entstehen einzeln oder in dichter Lagerung aus undifferenzierten Zellen des Ektoderms in jüngeren sowie älteren Hydrocaulusabschnitten. Bereits vor der Blastostylknospung sind im Hydrocaulus zahlreiche Oocyten vorhanden. Gesetzmäßige Lagebeziehungen zwischen den Orten der Oocytenentstehung (Keimzonen) und dem Verzweigungssystem lassen sich nicht feststellen. Das Wandern der Oocyten im Hydrocaulus kann am lebenden Stöckchen verfolgt werden.3. Blastostyle sind von Nährpolypen im Knospenzustand durch in ihren Gastralraum eingewanderte Oocyten und später durch ihre Spadixbildung unterscheidbar. Die möglichen Wechselbeziehungen zwischen Oogenese und Oocytenwanderung einerseits und Blastostylen andererseits werden diskutiert.4. Während der Vitellogenese wird vom Spadixentoderm granulöses Material — möglicherweise Glykogen — an die Oocyte abgegeben. Das Spadixentoderm hat durch Zellausläufer direkten Kontakt mit der Oocyte.5. Nach der Befruchtung bildet die Oocyte eine Eihülle. Das Material dieser Eihülle entspricht wahrscheinlich der Peridermsubstanz.6. Die Eihülle wird gleichzeitig mit dem Periderm unterhalb des Blastostyls verlötet. Dies geschieht in Wechselbeziehung zu einer Abhebung und Retraktion des Spadix vom Ei. Danach bleibt die Stützlamella aus dem Spadixbereich als gefaltetes Paket in der Gastralwand des Blastostyls liegen. Der fibrilläre Randsaum ist weitgehend ungestört. Es wird diskutiert, ob die Myoepithelzellen ihre Bindung an die Stützlamelle lösen und gegebenenfalls wieder knüpfen können.7. Die Furchung verläuft — zumindest vom 8-Kern-Stadium ab — total. Der Beginn der Durchfurchung wurde stets in zeitlicher Verzögerung zu den ersten Kernteilungen beobachtet. Zellgrenzen wurden frühestens im 4-Kern-, spätestens im 8-Kern-Stadium gefunden. Die widersprüchlichen Angaben über totale, syncytiale und superfizielle Furchung in der GattungEudendrium werden an Hand der Befunde diskutiert.8. Am Ende der Vitellogenese und zu Beginn der Embryonalentwicklung werden homogene Dotterbereiche in — je nach Fixierung unterschiedlicher — Verbreitung gefunden. In solchen Verflüssigungsbereichen liegt der Komplexdotter nicht in von Membranen umgrenzten Tröpfchen (Vesikeln) vor. Diese Bildung wird als Fixierungsartefakt gedeutet.9. Die histologische Differenzierung beginnt bereits in der späten Furchung parallel zur Anlage der Körperschichten. Der beschriebene Entstehungsmodus der Zweischichtigkeit kann als Moruladelamination bezeichnet werden.

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On egg and embryonic development of the hydroid polypEudendrium armatum. A light and electron microscopic study

Oocytes ofEudendrium armatum originate in the branching stalks from undifferentiated ectoderm cells, in younger as well as in older parts, individually or in groups — prior to the development of blastostyles. Oocyte migration is caused by an autonomous activity. Possible interrelationships between oogenesis and the migration of oocytes on the one hand, and the development of gonozoids on the other are discussed. Cleavage is complete, at least from the eighth nucleus stage onwards. Controversial opinions about cleavage in various species ofEudendrium are discussed, with special reference to the problem of the syncytial cleavage and areas of liquefied yolk. InE. armatum, the latter is regarded as an artefact of fixation. Egg shell formation, function and retraction of the spadix and embryogenesis are described.

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Abkürzungen in den Abbildungen B Bakterium - Bl Blastostyl - Cb Cnidoblast - Ci Cilium - Ch Chromatin - dEhG dunkle Eihüllen-Grana - Dm Doppelmembran - Do Komplexdotter - Drg Drüsenring - Drz Grana-haltige Drüsenzellen - Eh Eihüllenschicht I - Eh Eihüllenschicht II - Ek Ektoderm - Em Extrusionsmaterial - Em vermutliches Em, von Doppelmembran umgeben - En Entoderm - F Filamente - Fa Fixierung nachFahrenbach - f.Ch fibrilläres Chromatin - Fp Freßpolyp - F.Stl Fibrillen der Stützlamelle - Fs.Stl Fibrillensaum der Stützlamelle - -C glatte Membranen - G Gastralraum - Gl vermutliches Glycogen - Go Golgi-Apparat - Gr strukturiertes Granum - hEhG helle Eihüllen-Grana - I-Z I-Zelle - k.Ch kondensiertes Material innerhalb des fibrillären Chromatin - Mf Myofibrillen - Mi OsO₄ nachMillonig - Mit Mitochondrium - N Nucleus - Nl Nucleolus - Nm Kernmembran - Np Kernporen - O Oocyte - Pa OsO₄ nachPalade - Pd' äußeres Periderm - Pdb Peridermbildungszone - PdG Peridermbildungs-Grana - hPdG helle Peridermbildungs-Grana - dPdG dunkle Peridermbildungs-Grana - p.f pars fibrosa des Nucleolus - p.g pars granulosa des Nucleolus - Psp pseudopodienartiger Ausläufer einer Oocyte - R Ribosomen - Sp Spadix - Sp.R Spadix in Retraktion - Stl Stützlamelle - StM Styrol Methacrylat - Sz Schleimzellen - V Vesikel und V-reihen - /V Vestopal - Verfl Dotter-Verflüssigungszone - Wp Wehrpolyp - X peripherer Bereich ohne Zellorganelle - Zm Zellmembran     

Über die tagesperiodische Ausdrift von Niphargus aquilex schellenbergi Karaman aus Quellen

Zusammenfassung Die Ausdrift von Niphargus aquilex schellenbergi Karaman aus Quellen verläuft tagesperiodisch. Sie wind durch eine Aufwanderung kompensiert. Drift und Aufwanderung werden als regelmäßige Bewegungen zwischen Spaltenwasser und Quellbach angesehen. Durch Farbmarkierung wird nachgewiesen, daß sie Niphargen unterhalb des Quellabflusses Nahrung aufnehmen und zurückwandern.Extrem große Driftfänge, deren Zusammensetzung sich auch qualitativ von der normalen Drift unterscheidet, können bisher noch night zufriedenstellend erklart werden.Die Tagesperiodik der Ausdrift wird von LD-Wechsel gesteuert. Schwankungen von Temperatur, O₂- und CO₂-Gehalt des Wassers lassen keinen Einfluß erkennen. Es wird vermutet, daß die Tagesperiodik der Ausdrift auf einer Aktivitätsperiodik beruht.

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Summary Amphipodes of the genus Niphargus regularly drift to the surface of springs. The number of animals drifting per 2 hr.-period, shows characteristic changes between day and night. The drift of Niphargus is not an uncontrolled passive process, but likely dependent upon locomotor activity.Dye-markings show, that the drift is compensated by upstream migrations and that Niphargus feeds in the brook before it goes back into the rock crevices.Sometimes the number of Niphargus in the drift-samples is extremly high. In this case the typical pattern of the periodicity and the average size of the amphipodes are markedly changed. This phenomenon (extreme drift) cannot yet be explained satisfactorily.The diel periodicity is timed by LD-changes. Fluctuations of temperature, O₂- and CO₂-content of the water did not produce any effect under natural conditions.

     

Energy expenditure during embryonic development under constant versus variable temperatures Oncopeltus fasciatus (Dallas)

During embryonic development the rates of oxygen consumption and weight loss rise gradually. Total O₂ consumption, like total weight losses previously reported, rises at lower incubation temperatures, and at minimal incubation temperatures is nearly double that at an optimal temperature. The Q₁₀ for oxygen consumption rises from 3.0 at the start of development to 3.7 and then drops to 3.25 shortly before hatching. After hatching the rate of O₂ consumption rises 50% and the Q₁₀ drops to about 2.Eggs transferred from a minimal (15°) to an optimal (25°) temperature show a transitory overshoot in rate of O₂ consumption. Following such transfers, O₂ consumption rates are the same as for eggs being incubated under the same but constant temperatures.Calculations show that there is an unexpectedly large retardation of development at near minimal temperatures. Even a short daily exposure to a favorable temperature ameliorates the retarding and debilitating effects of incubation at minimal temperatures. As a result less O₂ is consumed and less weight lost than at corresponding constant temperatures. The significance of these data is discussed.

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Zusammenfassung Während der Embryonalentwicklung verläuft der Sauerstoffverbrauch streng gekoppelt mit der Gewichtsabnahme; beide steigern sich mit der Entwicklung allmählich. Wie die früher beschriebene Gewichtsabnahme, so nimmt auch der Gesamtsauerstoffverbrauch bei niederen Temperaturen zu und ist bei minimalen Inkubationstemperaturen fast doppelt so groß wie bei optimaler Inkubationstemperatur. Der Q₁₀ für den Sauerstoffverbrauch steigt von 3,0 bei Beginn der Entwicklung auf 3,7 und fällt dann auf ungefähr 3,25 kurz vor dem Schlüpfen. Nach dem Schlüpfen, wenn die Muskelaktivität eine größere Rolle spielt, steigt der O₂-Verbrauch auf etwa 50%, aber der Q₁₀ fällt auf etwa 2.Wenn die Eier von einer minimalen in eine optimale Temperatur übertragen werden, ergibt sich ein vorübergehender Überschuß in der O₂ Verbrauchsrate. Solchen Übertragungen (von 15° nach 25° und zurück) folgend, gleichen die Sauerstoff-Verbrauchsraten denen von Eiern, die konstant unter diesen Temperaturen gehalten wurden.Die verwirrende Frage, warum der Gesamtsauerstoffverbrauch und der Gesamtgewichtsverlust geringer sind, wenn die Eier bei minimaler Mitteltemperatur abwechselnd in hoher und niederer Temperatur gehalten werden, im Gegensatz zu konstanten Inkubationstemperaturen, wird auf Grund von Berechnungen interpretiert, die zeigen, daß in der Nähe minimaler Temperaturen eine unerwartet große Entwicklungsverzögerung eintritt. Es scheint, daß sogar ein kurzer täglicher Aufenthalt in einer günstigen Temperatur die verzögernden und abschwächenden Wirkungen minimaler Inkubationstemperaturen verbessert. Wahrscheinlich erfordem gewisse Stoffwechselprozesse Temperaturen von 20° oder mehr, aber die Entwicklung selbst kann bei beträchtlich niedrigeren Temperaturen vorwärtsschreiten; die Natur einer solcherart möglichen biochemischen Insuffizienz bleibt zu klären.Es scheint klar, daß die bei der Berechnung von mittleren Temperaturen und Tages-Grad-Anhäufungen angenommene Linearität nicht zutrifft, wenn sie auf die gekrümmten Wachstumskurven der Insekten angewandt werden.

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Paper No. 4808, Scientific Journal Series, Minnesota Agricultural Experiment Station, St. Paul 1, Minnesota.     

Die Länge der Internodien der Markfasern im Bereich der Sehrinde der erwachsenen Katze

Zusammenfassung Die Internodienlänge der Markfasern und ihre Abhängigkeit vom Durchmesser wird durch indirekte Messungen an elektronenmikroskopischen Bildern bestimmt. Der Ranviersche Schnürring wird für die Messung in einen nackten und zwei lamellierte Teile unterteilt (Abb. 1). Die Summenlänge der Markfasern und der Nodien besitzen die in Abb. 4 sichtbare Beziehung zum Durchmesser. Die Internodienlänge beträgt für Markfasern mit einem Durchmesser von 0,4 etwa 40 für solche mit einem Durchmesser von 2,5 etwa 500 . Es wurde eine mittlere Internodienlänge von 90 gefunden. Die Länge aller Markfasern pro mm³ beträgt 590 m; daraus kann eine Anzahl von 6 bis 7 Millionen Ranvierscher Schnürringe pro mm³ errechnet werden. Die Internodienlänge und der Durchmesser stehen wahrscheinlich in einer logarithmischen Beziehung (Abb. 8). In diese logarithmische Beziehung fügen sich die Ergebnisse anderer Autoren gut ein.

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Summary In electron micrographs the internodal length of myelinated fibers and its relation to the diameter has been measured. In this investigation the node of Ranvier is subdivided in three parts, i. e. one non-myelinated and two lamellated parts (Fig. 1). The relationship between the length of the nodes of Ranvier and its diameter is determined (Fig. 4). The internodal length is about 40 for fibers with a diameter of 0.4 and 500 for those with a diameter of 2.5 . The average internodal length is about 90 . The myelinated fibers have a total length of 590 m per mm³; in one mm³ there are therefore 6 to 7 million nodes. The relation between length of internodium and diameter of fiber is probably logarithmic (Fig. 8). The results are compared with similar measurements on peripheral nerves carried out by other authors.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Aktivitätsperiodik von Nagern im künstlichen 24-Stunden-Tag mit 6–20 Stunden lichtzeit

Zusammenfassung Die Tagesperiodik der lokomotorischen Aktivität von weißen Ratten und Mäusen ist nicht einfach 24-Std-periodisch. Man beobachtet auch im künstlichen Licht-Dunkel-Wechsel 2 Maxima der Aktivität, die den beiden Umkehrpunkten der Umweltperiode: Licht-an und Licht-aus zugeordnet sind. Veränderungen des Verhältnisses von Lichtzeit zu Dunkelzeit (bei unveränderter Dauer der Periode mit 24 Std) führt zu entsprechenden Verformungen der tierischen Periodik: die Maxima folgen mehr oder weniger streng den Verschiebungen der Umkehrpunkte, wie das auch von den jahreszeitlichen Änderungen der Vogelperiodik unter natürlichen Bedingungen bekannt ist.Wird die Zahl der Lichtstunden im 24-Std-Kunsttag von normal 12 Std um 6 Std herauf- oder herabgesetzt, so folgen die Maxima den Umkehrpunkten nicht in gleichem Ausmaß. Bei der Maus beträgt der Abstand zwischen Morgen- und Abendmaximum im Kunsttag mit 12 Std Licht rund 15,5 Std. Im Kunsttag mit 6 oder 18 Std Licht wird dieser Abstand nur um jeweils 1,5 Std verkleinert oder vergrößert. Das gilt auch für Tiere, die bereits 6 Wochen an das entsprechende Licht-Dunkel-Verhältnis angepaßt wurden. Die endogene Komponente der Tagesperiodik läßt Verformungen durch den Zeitgeber nur im begrenzten Umfang zu.Das Verhältnis der Lichtstundenzahl zur Dunkelstundenzahl übt einen starken Einfluß auf die insgesamt vom Tier entwickelte Aktivität aus. Bei schrittweiser Vergrößerung der Lichtstundenzahl von 12 über 14 auf 16 Std/die Licht versuchen dunkelaktive Tiere durch Steigerung der stündlichen Aktivitätsleistung zumal in der Dunkelzeit die Verkürzung der von ihnen bevorzugten Zeitspanne auszugleichen; sie erreichen im allgemeinen im Kunsttag mit rund 14–16 Std/die Licht die größte Gesamtaktivität je 24 Std. Im Kunsttag mit 18 Std Licht und mehr bricht diese Regulation zusammen — die Gesamtaktivität nimmt stark ab. Dasselbe gilt bei Verkürzung der Lichtstundenzahl auf 6: sowohl in der Lichtzeit wie in der Dunkelzeit wird unter diesen Umständen die je Stunde entwickelte Aktivität auf weniger als die Hälfte der Werte herabgedrückt, die für den Kunsttag mit mittlerer Lichtstundenzahl gelten.Die Ergebnisse legen den Schluß nahe, daß je nach Tierart bestimmte Verhältnisse von Licht zu Dunkel eine optimale Umwelt darstellen und daß ganz allgemein nicht nur die Durchschnittswerte der wichtigsten Umweltgrößen sondern auch deren periodische Änderungen entscheidend die Lebensäußerungen der Tierwelt beeinflussen.     

Experimentelle Untersuchungen zur Frage der Entstehung roter Lipochrome in Vogelfedern

Zusammenfassung Das orangerote Lipochrom im Gefieder des Roten Farbenkanarienvogels und des Kapuzenzeisigs (Spinus cucullatus) ist eine Mischfarbe, die aus Canthaxanthin und Kanarienxanthophyll besteht. Auch im Eidotter ist Canthaxanthin als Begleitpigment gelber Carotinoide vorhanden. Der Entzug der Nahrungscarotinoide hat in kürzester Zeit die fast völlige Depigmentierung der Federn zur Folge.Von fünf am Rotvogel getesteten definierten Carotinoidfarbstoffen sind vier von Einfluß auf die Gefiederfarbe: während Rhodoxanthin und Carotin nur schwache Rosafärbung der Federn hervorrufen und Lutein die normale orangerote Gefiederfarbe bedingt, ist die Wirkung von Canthaxanthin am intensivsten, indem es starke Rotfärbung zur Folge hat. Die Ergebnisse am Gelbvogel sind vergleichsweise erwähnt.Es werden die Möglichkeiten der Enstehung roter Lipochrome aus gelben Nahrungscarotinoiden besprochen.     

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

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

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

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

     

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

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

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

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

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

Zur Biologie des Rotschenkels(Tringa t. totanus) I

Zusammenfassung In drei Beobachtungsperioden wurde auf Wangerooge Material zum Brutzyklus des Rotschenkels gesammelt.Es werden Maße und Gewichte von je 70 und mitgeteilt. Die haben im Durchschnitt um 2,5 % längere Flügel und sind um 9 % schwerer.Es werden die Grundtypen der Lautäußerungen ad. Rotschenkel benannt und beschrieben.Die Ankunft erfolgt von Ende März bis Mitte Mai. Das trifft meist zuerst ein.Der Legebeginn hängt ab von Witterung, individueller Veranlagung, Alter und Umwelt.Die Eier werden mit einem mittleren Abstand von etwa 38 Stunden gelegt.Das Vollgelege besteht aus vier Eiern. Es werden Maße von 200 Eiern mitgeteilt, ferner Beziehungen zwischen Gelege- und Weibchengewicht. Die Eier eines variieren nach Größe, Gewicht und Färbung in aufeinanderfolgenden Brutperioden nur wenig.Die (zunächst unregelmäßige) Bebrütung setzt vor Beendigung der Eiablage ein.Die Brutdauer beträgt durchschnittlich 23 Tage; das Gelege wird von beiden Eltern bebrütet.Die Jungen, deren Entwicklung bei verschiedenen Familien recht unterschiedlich verlaufen kann, werden bis etwa zum Zeitpunkt des Flüggewerdens geführt, zum Schluß meist nur noch vom Vater.Geht das Gelege in nicht zu fortgeschrittenem Brutstadium verloren, wird es durch ein Nachgelege ersetzt, das frühestens 11–12 Tage nach dem Verlust vollständig ist.     

Beiträge zur Morphologie der Peripheren Nervenfaser

Zusammenfassung Die Ansicht vonTheodor Boveri (1885), wonach sich dieSchwann-sche Scheide an denRanvierschen Schnürringen von der Außenseite des Markes auf dessen Innenseite umschlägt und so das Axolemm bildet, kann an Hand von formalinfixierten und gefärbten Präparaten (Serienlängsschnitten) bestätigt und durch entsprechende Mikroaufnahmen belegt werden.Der Begriff derSchwannschen Zelle (= Neurolemmzelle) ist demnach insofern jetzt weiter zu fassen, als diese einröhrenförmiges Gebilde darstellt, das die Markscheide in sich einschließt.Es wird deshalb erneut vorgeschlagen, dieSchwannsche Scheide fortan als äußeres Neurolemm und das Axolemm als inneres Neurolemm zu bezeichnen und auch die jeweils zugehörigen, bereits an anderer Stelle (R. Sulzmann 1955) beschriebenen Leisten dementsprechend zu benennen.Die Tatsache, daß die Schnürringe von Fasern nahezu gleicher Stärke in ein und demselben Faserbündel stets auf annähernd gleicher Höhe anzutreffen sind, wird lediglich als eineFolge gleicher Wachstumsgeschwindigkeit ohne besondere funktionelle Bedeutung aufgefaßt. Bezüglich der Funktion der Schnürringe wird vermutet, daß sie in erster Linie derErnährung der jeweils angrenzendenSchwannschen Segmente, insbesondere aber dem Stoffaustausch der betreffenden Achsenzylinderabschnitte dienen.Weiterhin wird angenommen, daß sich die Besonderheiten im Bau desRanvierschen Schnürrings, die zweifelsohne von großer praktischer Bedeutung sind, aus derEntwicklungsgeschichte der peripheren markhaltigen Nervenfaser ableiten lassen.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen am elastischen Fasersystem des Ligamentum nuchae

Zusammenfassung Die elastischen Fasern aus dem Nackenband werden als homogene Stränge mit einem osmiophilen Randsaum beschrieben, der an einigen Stellen aufgelockert und mit den Fibrillen des Begleitkollagens verwoben ist. Derfermentative Abbau der elastischen Fasern mit Elastase und Trypsin wird verfolgt. Nach langdauernder Einwirkung von gepufferter Osmiumsäure wird im elektronenmikroskopischen Schnittbild von elastischen Fasern ein filamentäres Stroma sichtbar.Die Fibrillen des Begleitkollagens sind beim Kalb 25–35 m dick, beim Rind 40–50 m.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Endomitose und Polytänie in den Nährzellkernen von Calliphora erythrocephala Meigen

Zusammenfassung Das Wachstum der Nährzellkerne (NZK) von Calliphora erythrocephala wurde untersucht. Nach einer Periode reiner Zuckerfütterung wird den Fliegen Eiweißkost im Überschuß gegeben. In 4–6 Tagen danach reifen die Eier zur Ablage heran.Im oktoploiden Interphase-NZK können mittels Phasenkontrast multiple Chromosomen in kryptopolytäner Form nachgewiesen werden.Das Vorkommen der bekannten Polytänchromosomen beschränkt sich auf die 16-ploide Kernphase. Der Auf- und Abbau des polytänen Zustandes erfolgt jeweils in einem Endomitosezyklus. Beim vorzeitigen Zerfall von einzelnen Polytänchromosomen wurden annähernd 16 Chromatidenpaare festgestellt. Der mittlere Wachstumsfaktor der NZK beträgt bis zum 16n-Stadium 2,53.Der heterochromatische Abschnitt des Geschlechtschromosoms bildet sich während der Auflösung der Autosomen zu einem Endochromozentrum um, das während des fortschreitenden Kernwachstums erhalten bleibt und sich später weiter aufteilen kann.Auf den Zerfall der Polytänchromosomen folgen 2 ausgeprägte Endomitosezyklen, danach bilden die Chromosomen ein stark feulgenpositives Kerngerüst, an dem ein Formwechsel der Chromosomen nicht mehr wahrgenommen werden kann. In NZK von 50 an erscheinen oligotäne Fibrillen als Produkt einer Chromosomenvermehrung in polytäner Form.In den NZK vonDrosophila melanogaster ist ebenfalls in fortschreitendem Maße ein Nachlassen der metaphasischen Kontraktion während der Endomitosen höherer Polyploidiestufen festzustellen. Dies führt in der letzten Wachstumsphase in gleicher Weise wie beiCalliphora zur Ausbildung oligotäner Fibrillen.Die homologen oligotänen Fibrillen vonCalliphora zeigen allgemein eine Paarungstendenz, die in 14 von 95 Ovarien dieses fortgeschrittenen Wachstumsstadiums zu hochpolyploiden Chromosomenbündeln führte. In 11 von diesen 14 Eierstöcken waren Riesenchromosomen mit eindeutiger Querbänderung vorhanden. In den meisten Fällen erstreckt sich der Zusammenschluß der oligotänen Fibrillen zu einem einheitlichen Chromosomenkörper nicht über die ganze Chromosomenlänge.Die Lage der Homologen im Kernraum wird mit Hilfe der Anordnung der Nucleolen und der X-Chromozentren untersucht. Nach vollzogenem sekundären Zusammenschluß bildet das X-Chromozentrum die zwei endständigen heterochromatischen Querscheiben, an denen das Geschlechtschromosom zu erkennen ist.Die Bildung der sekundären Riesenchromosomen wird mit den Konjugationsvorgängen bei Rückbildung der Balbiani-Ringe und mit den Paarungen zwischen in diploider Anzahl auftretenden Speicheldrüsenchromosomen verglichen. Als Voraussetzung der Entstehung von Riesenchromosomen aus retikulären Kernen werden eine Polytänisierung der Chromonemen zu oligotänen Fibrillen und eine vorherige Sonderung und Ballung der Homologen im Kernraum angesehen.     

Beiträge zum Problem der Photoreaktivierung

Zusammenfassung Es wurde das Verhalten von Vertretern der Gattungen Bacillus und Escherichia gegen sichtbares Licht nach vorhergehender Bestrahlung mit kurzwelligem UV untersucht. Dabei konnte festgestellt werden:Die vegetativen Formen, Keimstäbchen und Sporen der zur Untersuchung gelangten Bacillus-Arten sind weder mit einem breiten Spektrum sichtbaren Lichtes noch mit isolierten Wellenlängen (404, 436, 546 und 578 m) photoreaktivierbar. Es kann aber bei einzelnen Stämmen zu einem Schutz vor der Bestrahlung mit kurzwelligem UV kommen, wenn die Zellen vorher mit Licht der Wellenlängen 404 oder 436 m behandelt werden.Bei Escherichia coli besteht eine strenge Korrelation zwischen der Schädigung durch kurzwelliges UV und der Reaktivierbarkeit der geschädigten Zellen. Unter optimalen Bedingungen werden durchschnittlich 80,22% der durch UV inaktivierten Bakterien mit Hilfe des sicht-baren Lichtes reaktiviert, und zwar unabhängig von: der Stärke der Schädigung (Bestrahlungsdauer und Bestrahlungsintensität), der augen-blicklichen relativen Strahlenresistenz der Bakterienzelle (logarithmische Wachstumsphase oder später), Stammeseigentümlichkeiten (Wachstumsgeschwindigkeit, Schleimbildung, Vitaminbedarf) und Außenfaktoren (Bebrütungstemperatur, Tageszeit, wahrscheinlich auch Witterung).Der Faktor für die Korrelation zwischen Schädigung und Reaktivierung der untersuchten Stämme beträgt im Durchschnitt 0,957.Es wird erörtert, inwieweit sich aus diesen Befunden Schlüsse auf die Wirkungsart ultravioletter Strahlung in der Bakterienzelle ziehen lassen.Dissertation der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Eberhard-Karls-Universität zu Tübingen 1956.