Untersuchungen zur lichtinduzierten Hemmung der Ascosporenbildung bei Saccharomyces cerevisiae

Zusammenfassung Die Ascosporenbildung wird durch sichtbares Licht in zweifacher Weise beeinflußt, a) durch Blockierung der Ascusbildung in einem Teil der Zellen (= 1. Lichteffekt) und b) durch Verzögerung des Sporulationsbeginns (=2. Lichteffekt). Der wirksame Spektralbereich im sichtbaren Bereich des Spektrums liegt bei Wellenlängen um 400–500 nm, während Rotlicht keinen Einfluß ausübt. Der 1. Lichteffekt (Hemmung der Sporulation) ist anscheinend unspezifischer Natur, betrifft z. B. nicht spezifisch die Meiose, da Licht während der vormeiotischen Periode der Sporulationskultur gleich stark wirkt wie Licht, das erst während und nach der Meiose eingestrahlt wird. Bei Belichtung beider Abschnitte wird etwa die doppelte Wirkung erzielt. Das Ausmaß der Hemmung ist unabhängig von der Dauer der Vorkultur. Dagegen ist der 2. Lichteffekt (Verzögerung des Sporulations-beginns) stärker bei Zellen aus der 1. Vermehrungsphase der Vorkultur als bei solchen aus der zweiten und betrifft offenbar Prozesse, die mit der Assimilation, nicht aber mit der Oxidation von C2-Körpern wie Äthanol (Vorkultur) bzw. Acetat (Sporulationskultur) zusammenhängen. Dies wird aus folgenden Ergebnissen geschlossen: nur geringfügige Hemmung der O₂-Aufnahme, Möglichkeit der Unterdrückung der 2. Vermehrungsphase durch Belichtung der Vorkultur und lichtbedingte Hemmung des in der Anfangsphase der Sporulationskultur erfolgenden Wachstums. Die Hemmung der Äthanol-bzw. Acetatassimilation läßt sich jedoch nicht oder nicht allein aus einer nur vergleichsweise geringen lichtinduzierten Aktivitätserniedrigung der Glyoxylatcyclusenzyme erklären.

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Studies on the light-induced inhibition of ascospore formation in Saccharomyces cerevisiae

Summary Visible light influences sporulation in two different ways: a) by completely blocking ascospore formation in a varying percentage of the cells dependent on the intensity and duration of illumination, and b) by delaying the onset of sporulation. Blue light (400–500 nm) is found to be responsible for both these effects while red light (600–700 nm) is ineffective. The first effect of light i.e. the inhibition of ascospore formation seems to be nonspecific. There is e.g. no specific effect on meiosis, since the inhibition of sporulation is the same whether the illumination is given during the premeiotic period or during the meiotic and postmeiotic period. The inhibition is twice as high when the cells have been illuminated during both periods. The extent of inhibition is independent of the length of the preculture. On the other hand, the second effect of light (delay of sporulation onset) is stronger with cells from the first phase than with those from the second phase of exponential growth. This effect seems to be concerned with processes of assimilation of C2-compounds such as ethanol (preculture) or acetate (sporulation culture), respectively, but it has nothing or almost nothing to do with the oxidation of these compounds. This is concluded from the following results: only little inhibition of O₂-consumption, light-induced suppression of the second growth phase of the preculture and inhibition of the growth which normally occurs during the first hours in the sporulation medium. The inhibition of ethanol or acetate assimilation is only partly explained by the comparably small light-induced decline of the activity of glyoxylate cycle enzymes.

     

Influence of photoperiod and temperature on the induction of diapause in Aedes atropalpus (Diptera: Culicidae)

Daylength was shown to control embryonic diapause in Aedes atropalpus. A northern and southern strain were studied and their critical photoperiods reflected differences of latitude between the sources of the strains. The sensitive for light reception was the fourth larval instar and pupa of the maternal generation. This is the first instance of maternal induction of diapause to be reported in the family Culicidae. The effect of long photoperiods was shown to be independent from that of low temperature, thereby emphasizing that the deposition of diapausing eggs during fall is clearly an expression of the influence of shorter days on the mosquito.

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Zusammenfassung Es wurde nachgewiesen, daß die embryonale Diapause von Aedes atropalpus von der Tageslänge beherrscht wird. Ein nördlicher, aus einer Wildpopulation von 42°N isolierter Stamm wurde mit einem südlichen, aus einer Population von 30° N isolierten, verglichen. Die kritischen Photoperioden der beiden Stämme spiegeln den Breiten-Unterschied ihrer Herkunft wider. Die kritische Photoperiode lag für den nördlichen Stamm zwischen 14 und 15 Stunden Licht pro Tag, die für den südlichen nahe 13 Stunden. Nondiapause-Eier wurden von dem nördlichen Stamm auch bei sehr kurzen Photophasen, von 6 Stunden Licht und weniger, abgelegt. Das sensible Stadium für die Photoperiode-Wahrnehmung lag im 4. Larven- und im Puppenstadium der mütterlichen Generation. Dies ist der erste Fall mütterlicher Vererbung der Diapause, der für Culiciden nachgewiesen wird. Die Wirkung langer Photophasen erwies sich als unabhängig von niederen Temperatur, wodurch deutlich wird, daß die Ablage diapausierender Eier während des Herbstes ein eindeutiger Ausdruck des Einflusses der Kurztage auf die Mücken ist.

     

Selektive Paarung und gegenseitige Beeinflussung der Kopulationspartner bei der Diatomee Cocconeis

Zusammenfassung Früher untersuchte Sippen vonCocconeis zeigen die Gesetzmäßigkeit, daß Zellen nur paarungsfähig sind, wenn ihre Rapheschale der Hypotheka angehört. Der Richtungskörper entsteht dann, in der Folge einer inäqualen, differentiellen Cytokinese, gesetzmäßig an der Seite der Hypotheka, also in bezug auf die festsitzende Zelle unten. Bei var.euglyptoides sind außerdem auch Zellen sexualisierbar, welche die Rapheschale als Epitheka ausgebildet haben; sie können sich aber nicht mit ihresgleichen paaren. Die Paarung erfolgt überwiegend zwischen Partnern mit verschiedener Thekenkombination und nur in 1/8 der Fälle zwischen Partnern, deren Rapheschale der Hypotheka angehört. Die bei anderen Sippen bestehende 50%ige Sterilität wird dadurch entsprechend eingeschränkt.Die fixe Beziehung zwischen Richtungskörperbildung und Hypotheka ist auch beieuglyptoides erhalten, daher entsteht der Richtungskörper in Zellen mit oberer Hypotheka oben; die Polaritätsachse, welche den Ablauf der meiotischen Cytokinese kontrolliert, ist also in bezug auf den Protoplasten um 180° gedreht. Es sind also zweierlei Polaritäten zu unterscheiden: die den vegetativen Zellen inhärente Polarität, die sich in der Heteropolie der Pervalvarachse ausdrückt und nicht umkehrbar ist, und die während der Meiose auftretende, die beieuglyptoides mit ersterer gleich- oder gegensinnig wirken kann, während sie bei anderen Sippen immer gleichsinnig wirkt.Bei der Kopulation zeigen sich außerdem bestimmte (nicht zufällige) Beziehungen zwischen der Thekenkombination und der Lage der Partner zueinander, dem Eintritt in die Meiose und vermutlich der Bildung des Kopulationsschlauchs. Auch hieraus ist auf eine verschiedene physiologische Disposition der Zellen mit verschiedener Thekenkombination zu schließen.Infolge des verschiedenen Widerstands, den die oberen Theken in Paaren mit verschiedener Thekenkombination bei ihrem Aufklappen während der Bildung der Kopulationsgallerte leisten, entstehen bei der konstitutionell isogamen var.euglyptoides asymmetrische Kopulationsbilder, die eine bewegungsphysiologische Anisogamie, wie sie bei anderen Sippen konstitutionell ist, bloß vortäuschen.Mit 5 Textabbildungen     

Weitere Untersuchungen Über den Gaswechsel von Blütenblättern

Zusammenfassung Durch Zusammenstellung der Ergebnisse von Messungen an kurzlebigen Blütenblättern wurde für vier Pflanzen ein Überblick über den Gaswechsel vom Knospenstadium bis zum Verblühen gewonnen.Auf das Blütenblatt bezogen steigt die Atmung allgemein bis zur Entfaltung, während sie auf Frischgewichtsbasis schon während der Wasseraufnahme vor dem Aufblühen abnimmt.Die respiratorischen Quotienten, die bei den Knospen oft über der Einheit liegen, fallen mit dem Aufblühen auf 1 und darunter. Eine ausgeprägte RQ-Senkung während des Abblühens findet sich nur beiHydrocleis nymphoides.Die Ergebnisse werden insbesondere im Hinblick auf die Frage einer etwa vorhandenen klimakterischen Atmungssteigerung bei Blütenblättern erörtert. Für eine solche ergeben sich keine Anhaltspunkte; der Höhepunkt des Gaswechsels ist demjenigen bei der Entfaltung von Laubblättern vergleichbar.Mit 2 TextabbildungenHerrn Prof. Dr.Walter Schumacher zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Untersuchungen üben die Rückreaktionen im Xanthophyll-Cyclus bei Chlorella,Spinacia und Taxus

Zusammenfassung Die als Rückreaktion bezeichnete Epoxidierung des Zea. ²über das Monoepoxid Anth. zum Diepoxid Viol. wird an verschiedenen pflanzlichen Objekten und unter verschiedenen Bedingungen untersucht.In Chlorella und den Nadeln von Taxus baccata ist sofort nach Beendigung der starken Belichtung die Rückumwandlung zu beobachten. Diese ist durch Begasung des Pflanzenmaterials mit reinem O₂ oder durch schwaches Licht noch etwas zu beschleunigen.In Blattscheibchen von Spinacia oleracea ist eine solche Epoxidierung unter Normalbedingungen (Dunkelheit, Luft) nicht festzustellen. Sie setzt erst unter dem Einfluß von schwachem Licht oder bei Zufuhr von O₂ (100%) ein. Das Fehlen der Rückreaktion hat seine Ursache in einem unter den gegebenen Versuchsbedingungen stattfindenden Spaltöffnungsverschluß, der während der Starklichtgabe beginnt und während der nachfolgenden Dunkelheit noch anhält, und einer daraus resultierenden Anaerobiose in den plastidenhaltigen Zellen. Durch eine Erhöhung der O₂-Spannung in diesen Zellen, entweder durch von außen zugeführten reinen O₂ oder durch intracelluläre Entwicklung von Photosynthese-O₂ (verbunden mit einer teilweisen Öffnung der Stomata), kommt es auch in den Spinatblättern zu einer Rückreaktion. Schwaches Licht kann also auf indirektem Weg die Rückreaktion beschleunigen.Die Konzentration des Zwischenproduktes Anth. nimmt bei der O₂-oder schwachlichtgeförderten Rückreaktion anfänglich stärker zu als das Endprodukt Viol. Daraus folgt, daß bei der Epoxidierung die beiden O-Atome nicht gleichzeitig, sondern nacheinander in die 5,6- und 5,6-Stellung des Zea. eingebaut werden.In isolierten Chloroplasten oder Zellfragmenten konnte bisher unter verschiedensten Bedingungen keine Rückreaktion nachgewiesen werden. Eine in gefriergetrockneten Zellen oder Chloroplasten durch Licht und O₂-Atmosphäre ausgelöste scheinbare Rückreaktion ist auf eine verschieden schnelle photooxidative Zerstörung der Carotinoide zurückzuführen.Die Epoxidierung des Zea., welche durch ein wahrscheinlich Cuhaltiges Enzym katalysiert wird, ist in vivo an das Vorhandensein von molekularem O₂ gebunden.

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Studies on the backward-reactions in the xanthophyll-cycle of Chlorella, Spinacia and Taxus

Summary The epoxidation of zeaxanthin to the di-epoxide violaxanthin via the mono-epoxide antheraxanthin (called the backward-reaction), is examined with several plant objects and under various conditions.In Chlorella and in the needles of Taxus baccata a backward-conversion can be observed immediately after the termination of strong illumination. The reaction can be accelerated somewhat by exposure of the plant material to pure O₂ or dim light.One cannot observe such an epoxidation in leaf disks of Spinacia oleracea under normal conditions (dark, air). It begins only under the influence of dim light or when pure oxygen is supplied. The absence of the backward-reaction under the given experimental conditions is a consequence of a closure of the stomata, which begins during the strong illumination and continues in the succeeding dark period; it is therefore a consequence of anaerobiosis in the plastid-containing cells. Yet a backward-reaction starts if the O₂-tension in the cells is increased either by pure O₂ given from outside or by the intracellular evolution of photosynthetic O₂ (associated with a partial opening of the stomata).The concentration of the intermediate antheraxanthin increases strongly more at the beginning of the O₂- or dim-light-promoted backward-reaction than the concentration of the endproduct violaxanthin. Hence it follows that during epoxidation the two O-atoms are added to the 5,6- and the 5,6-position of the zeaxanthin not simultaneously but one after the other.In isolated chloroplasts or cell fragments no backward-reaction could be observed under various conditions tested. An apparent backward-reaction in lyophilized cells or chloroplasts, which is triggered by light or O₂-atmosphere, is a result of the different velocity of the photooxidative destruction of carotenoids.The in vivo epoxidation of zeaxanthin, which probably is catalysed by a Cu-containing enzyme, only proceeds in the presence of molecular O₂.

     

Über den Einfluss von Licht und Aktivität auf endogene Stoffwechselrhythmen bei Kleinsäugern und Vögeln

Zusammenfassung Beschreibung einer neuartigen Apparatur, die gleichzeitig den absoluten Wert des Sauerstoffverbrauchs (durch elektrolytische Kompensation) und die Laufaktivität von Kleintieren registriert.Albinotische Feldmäuse (Microtus arvalis) haben einen Stoffwechsel- und Aktivitätsrhythmus von genau 9 Maxima je 24 Std. Im Dauerhell ist jedes Maximum um etwa 7% verzögert. Diese Periodik wurde als Zwischenperiodik bezeichnet.Nur bei 12/12 Std-Kunsttag wird eine 24 Std-Periodik ausgebildet durch Verschmelzung zweier Maxima während der Dunkelphase.Die 24 Std-Periodik von weißen Hausmäusen (Mus musculus) scheint gleicher Art zu sein, da während der Dunkelphase 5 Maxima der Zwischenperioden verschmelzen.Änderungen der Beleuchtungsfrequenzen (z. B. 4/4 Std-Kunsttag) synchronisieren eine mehr oder weniger modifizierte 24 Std-Periodik.Ein Ausnahmefall wird beschrieben, in dem eine Maus im Stoffwechsel einem Beleuchtungswechsel von 3/3 und 2/2 Std folgte; die 24 StdPeriodik war nicht mehr zu beobachten. Die Frequenz von Zwischenperiodik und 24 Std-Periodik hängt nicht von der Stoffwechselintensität ab. Quantiative Beziehungen zwischen Stoffwechselhöhe und Laufaktivität wurden analysiert.Vögel repräsentieren einen anderen physiologischen Typ in der Reaktionsweise auf Licht. Jede Beleuchtungswechselfrequenz wird durch entsprechende Stoffwechselreaktion beantwortet, die unabhängig von der endogenen 24 Std-Periodik ist.     

Der Sauerstoffverbrauch der Insektenretina im Licht und im Dunkeln

Zusammenfassung Mit Mikromethoden wird der Sauerstoffverbrauch der ganglienzellfreien Retinulae von Calliphora, Apis, Locusta und Periplaneta im Dunkeln und unter dem Einfluß von Licht gemessen.In den Retinulae von Calliphora (Versuchstemperatur 25°) und Apis (34° C) steigt der Sauerstoffverbrauch unmittelbar bei Belichtung; die Steigerung hält an, solange Licht einwirkt.Bei Locusta und Periplaneta steigt der Sauerstoffverbrauch nicht während sondern nach der Belichtung. Das gleiche ist bei Apis bei einer Versuchstemperatur von 25° der Fall. Die normale Körpertemperatur im Kopf der Biene liegt zwischen 27° und 38°.Es wird angenommen, daß die Zunahme des Sauerstoffverbrauches bei bzw. nach Belichtung mit den regenerativen Leistungen der Sehzellen zusammenhängt. In elektrophysiologischen Versuchen ist (früher) gezeigt worden, daß die Regeneration der normalen Empfindlichkeit (Dunkeladaptation) nach Lichtreizen bei Calliphora und Apis außerordentlich schnell (in wenigen Millisekunden), bei Locusta und Periplaneta sehr langsam (bis zu 30 min) verläuft. Diese Unterschiede im Adaptationsverlauf spiegeln sich in der zeitlichen Beziehung zwischen Belichtung und Sauerstoffmehrverbrauch wider.Nach Vergiftung mit KCN ist die Atmung im Dunkeln bei Calliphora gänzlich, bei Locusta aber nur zum Teil gehemmt. In beiden Fällen tritt auch nach Vergiftung mit KCN bei Belichtung ein zusätzlicher Sauerstoffverbrauch auf.In Homogenaten von der Retinula nimmt die von der Belichtung abhängige Atmung mit steigendem p_H zu. Ein p_H-Maximum der Atmung existiert nicht.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Body mass changes in waders (Charadrii) in a high arctic area at northern Taimyr, Siberia

Body mass data were collected for 5 species of tundra waders during 6 breeding seasons to study variation in nutrient reserves relative to high arctic climatic conditions and the stage of reproduction. Structural size was accounted for by the 1st Principal Component of external linear measurements: wing length, bill length and tarsus length. SandpipersCalidris spp. were on average lighter in phenologically late seasons, while mass of Turnstones (Arenaria interpres) was similar in all years. Mass of waders was lower during brood-rearing than during incubation. Body mass during pre-nesting was most variable between years, reflecting the unpredictable weather conditions in this period. Monogamous species (KnotsCalidris canutus and Turnstones) began to breed earlier, and were on average, as heavy during the pre-nesting period as during incubation. In contrast, species with a proven or suspected rapid double-clutch breeding system (Little StintsC. minuta and SanderlingsC. alba) began to breed later and had during the laying period masses close to those of adults attending broods, and lower than during incubation. Body mass of the two latter species and Curlew Sandpipers (Calidris ferruginea) varied during incubation, reaching peak at 7 to 13 days after clutch completion.

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Zusammenfassung Von fünf Tundra-Watvogelarten wurden in sechs Brutperioden Daten zur Körpermasse gewonnen, um die Dynamik der Energiereserven in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen der Hocharktis und vom Fortpflanzungsstadium zu analysieren. Der Einfluß der Körpermaße auf die Masse wurde bei der statistischen Auswertung durch die Einbeziehung der 1. Hauptkomponente von Flügel-, Schnabel- und Tarsuslänge berücksichtigt. StrandläuferCalidris spec. erwiesen sich in späten Jahren als leichter, während in der Körpermasse von Steinwälzern (Arenaria interpres) keine Unterschiede festgestellt werden konnten. Die Körpermasse aller untersuchter Arten war während der Betreuung der Jungvögel geringer als während Brütezeit. Die Masse in der Zeit vor der Brut variierte in Übereinstimmung mit den wechselnden Wetterbedingungen in den einzelnen Jahren am stärksten. Monogame Arten (KnutCalidris canutus und Steinwälzer) begannen früher mit der Fortpflanzung; ihre Körpermasse in der Phase von der Brut und während der Brütezeit war im Mittel etwa gleich. Im Gegensatz dazu begannen Arten, bei denen ein Doppelbrutsystem nachgewiesen wurde oder vermutet wird (ZwergstrandläuferC. minuta und SanderlingC. alba), später mit dem Nestbau, wobei die Körpermasse auf ein Niveau absinkt, das dem während der Betreuung der Jungvögel nahekommt und geringer ist, als das während der Brütezeit. Bei den beiden letzten Arten sowie beim Sichelstrandläufer (Calidris ferrugunea) veränderte sich die Körpermasse während des Brütens und erreichte ein Maximum zwischen dem 7. und dem 13. Tag nach Beendigung der Eiablage.

     

Nuove ricerche sull'orientamento e il senso del tempo di Arctosa perita (Latr.) (Araneae lycosidae)

Zusammenfassung Die Uferspinne Arctosa perita (Latr.) verfügt über einen astronomischen Orientierungsmechanismus, durch den die Tiere imstande sind, wenn sie auf dem Wasser ausgesetzt werden, in der Richtung nach dem Ufer zu fliehen. Die Spinnen orientieren sich auf Grund des Sonnenstandes und des polarisierten Himmelslichtes und haben die Fähigkeit, die Tageszeit einzukalkulieren (Papi 1955b und c).Wenn eine Gruppe von Tieren gefangengehalten wird, dann nimmt bei den Fluchtversuchen die Streuung der Fluchtrichtungen zu. Dabei ist die Streuung der gesamten Fluchtversuche — wenigstens während der ersten 16 Tage — statistisch nicht verschieden, ob die Tiere nun a) in den natürlichen Belichtungs- und Temperaturschwankungen, b) im Dauerdunkel und in den Temperaturschwankungen oder c) im Finstern unter konstanter Temperatur gehalten werden. Was die Genauigkeit der Richtungsorientierung betrifft, so bleibt, trotz der stärkeren Streuung, die durchschnittliche Fluchtrichtung bei Gruppe a) bis zu 21 Tage lang korrekt, während sie bei den Gruppen b) und c) von der theoretischen Richtung immer mehr abweicht.Tiere, die im Finstern unter konstanter Temperatur gefangengehalten werden, orientieren sich bezüglich einer unbeweglichen Lampe bei verschiedenen Tageszeiten ungefähr so, wie wenn sie die Sonne wäre.Exemplare, die 3 Tage lang einem gegen den natürlichen Tag um 6 Std verschobenen Belichtungsrhythmus ausgesetzt werden, nehmen Orientierungswinkel an, die zur Zeit ihres künstlichen Tages korrekt wären.Ein innerer Tagesrhythmus (innere Uhr) regelt die Abweichung des Orientierungswinkels der Tiere. Im Laufe des Tages ändert sich der Orientierungswinkel nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer solchen, die die Azimutgeschwindigkeit der Sonne auszugleichen sucht.Wenn die Tiere einige Stunden bei einer Temperatur von 4–5°C oder in 2°C gehalten werden, dann orientieren sie sich so, wie es einige Stunden vorher korrekt wäre. Der Gang der inneren Uhr kann also durch sehr niedrige Temperaturen verzögert oder gestoppt werden.Unter experimentellen Bedingungen können die Tiere in 8–10 Tagen neue Fluchtrichtungen erlernen.In der Besprechung werden die Resultate mit jenen verglichen, die bei anderen, einer astronomischen Orientierung fähigen Tieren erhalten wurden.

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Dedicato al Prof. Karl von Frisch in occasione del suo 70 compleanno.     

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.     

Number and structure of perisomatic satellite cells of spinal ganglia under normal conditions or during axon regeneration and neuronal hypertrophy

Zusammenfassung Die Satellitenzellen des Spinalganglions der Eidechse (Lacerta muralis) wurden im normalen und experimentell veränderten Zustand — d. h. nach Durchtrennung des afferenten Axons und während der Hypertrophie der Nervenzellen des Spinalganglions, die der Ausdehnung des peripheren Innervationsgebietes folgt — licht- und elektronenmikroskopisch untersucht.Die Grundeigenschaften der Satellitenzellen der Eidechse sind denjenigen ähnlich, die in Spinalganglien der Säugetiere und Amphibien beobachtet wurden. Auch bei der Eidechse sind die Satelliten einkernige Einzelzellen, die eine geschlossene Hülle um den Zelleib bilden. Die Verbindungen zwischen den anliegenden Satelliten sind bei der Eidechse im allgemeinen weniger kompliziert als bei den Säugetieren. Die Dicke der Satellitenhülle variiert von einer Strecke zur anderen; in einigen Strecken liegt sie unter 2000 Å.Im Zytoplasma der Satelliten findet man stets Mitochondrien — deren Zahl für jeden ²-Schnitt dreimal geringer ist als jene, die in den entsprechenden Neuronen gefunden wurde —, das endoplasmatische Reticulum, vorwiegend von regellos angeordneten Zisternen gebildet, einen wenig entwickelten Golgi-Apparat und Ribosomen. Manchmal findet man auch Centriolen, Cilien ohne das zentrale Fibrillenpaar, Filamente (zahlreicher als in den Satellitenzellen der Säugetiere und weniger als in jenen der Amphibien), den Lysosomen ähnliche Granula und Granula mit gleicher Ultrastruktur wie die Lipofuszinkörnchen. Kleine Vesikel, die aus dem Golgi-Apparat entstehen, fließen anscheinend später zu vesikelhaltigen und elektronendichten Körpern zusammen. Die Bedeutung des Verhältnisses zwischen dem Golgi-Apparat, den vesikelhaltigen und den elektronendichten Körpern sowie der Endverlauf der beiden letztgenannten konnte nicht festgestellt werden.Die Durchmesser der Neurone und die Zahl der entsprechenden Satelliten wurden an Serienschnitten lichtmikroskopisch gemessen. Auf diese Weise wurde das Verhältnis zwischen Satelliten und Neuronen quantitativ festgestellt: es entspricht etwa demjenigen, das bei der Ratte festgestellt wurde.Bei erhöhter Stoffwechsel-Aktivität der Neurone, d. h. während der Regeneration des Axons und Hypertrophie des Zelleibes, zeigen die entsprechenden Satelliten folgende Veränderungen: Ihr Kern nimmt an Volumen zu (etwa 46% im Durchschnitt), das Kernkörperchen zeigt Veränderungen der Ultrastruktur, der Golgi-Apparat erscheint hypertrophisch, die aus dem Golgi-Apparat entstandenen kleinen Vesikel und die elektronendichten Körper scheinen zahlreicher geworden zu sein. Die Durchschnittszahl der Mitochondrien für jeden ²-Schnitt ist dagegen nicht wesentlich geändert. Diese Veränderungen können dahingehend gedeutet werden, daß während der erhöhten Stoffwechsel-Aktivität der Neurone auch die Aktivität ihrer Satellitenzellen ansteigt.Die Zahl der entsprechenden Satellitenzellen wächst im Verlaufe der Hypertrophie des Zelleibes durch Mitose. Auf diese Weise paßt sich die Masse der Satellitenzellen der erhöhten Neuronenmasse an.Die ermittelten Befunde stützen die früher vorgetragenen Hypothesen (Pannese 1960): a) die Satellitenzellen sind in der Lage, ihren Stoffwechsel zugunsten der Neurone zu aktivieren, b) sie sind stabile Elemente im Sinne Bizzozeros.     

La question de la sensibilité des Abeilles A l'ultra-violet

Zusammenfassung Es wurde die Reaktion von Bienen auf monochromatische Lichter und variabler Intensität im Spektrum von 300 bis 665 m untersucht. Das Spaltbild eines Spektrographen wurde auf die Wand einer Versuchskammer vergrössert abgebildet. Als Test der Reaktion wurde die Zahl der Bienen genommen die während einer vorgegebenen Zeit auf das Spaltbild zugehen und ihm entlanglaufen.Dabei ergaben sich folgende Resultate: 1) Eine lineare Abhängigkeit zwischen der Reaktionszahl und dem Logarithmus der verwendeten Spektralenergie für alle verwendeten monochromatischen Lichter. 2) Eine spektrale Empfindlichkeitskurve mit zwei Maxima bei 550 und bei 365 m. Das Letztere ist etwa doppelt so intensif wie das im Sichtbaren.Die gefundenen Resultate bestätigen z. Teil die Resultate Bertholf's und ergänzen sie. Es konnte gezeigt werden, warum bei Sander das Max. bei 365 m nicht auftritt.Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dassApis mellifica keinerlei Lichthautsinn besitzt.     

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

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

Genbedingte Rotlicht-Empfindlichkeit der Chloroplastendifferenzierung bei Arabidopsis

Zusammenfassung Bei Arabidopsis verursacht das rezessive Gen im im homozygoten Zustand eine Grün-Weiß-Scheckung an Blättern und Stengeln. Bereits die Kotyledonen enthalten, je nach den Umweltbedingungen während der Keimung, einen wechselnden Anteil weißer und grüner Zellen. In weißen Zellen kommen nur kleinere albicate Plastiden ohne regulär differenzierte Thylakoide vor; grüne Zellen enthalten ausschließlich normale Chloroplasten. Dieses Verteilungsmuster läßt erkennen, daß die genkontrollierte Hemmung der Plastidendifferenzierung nur in bestimmten empfindlichen Zellen manifest wird. — Die vorliegenden Ergebnisse zeigen einen dominierenden Einfluß des sichtbaren Lichtes auf die Penetranz von im. Bei höherer Lichtintensität (mehr als 2000 Lux) werden die Kotyledonen vollständig weiß; niedere Lichtintensität und eine zusätzliche Aufteilung der täglichen Lichtphase (500 Lux in Pulsen von 2 min mit Intervallen von 10 min Dunkelheit) macht sie ganz grün. Setzt man die Keimlinge in verschiedenen Altersstadien aus hoher in niedere Lichtintensität und umgekehrt um, so erkennt man, daß die Lichtempfindlichkeit der Kotyledonen auf eine kurze Zeit zwischen 40 und 60 Std nach der Keimungsinduktion beschränkt ist. Während dieser kritischen Phase wird die Chloroplastendifferenzierung in im/im-Pflanzen irreversibel determiniert. Für eine phänotypische Ausprägung der Mutante ist energiegleiches Licht im roten Spektralbereich mindestens 10fach wirksamer als im blauen. Auch darin weichen die Bedingungen, die in der Mutante zu einer Entstehung von grünen Chloroplasten führen, vom Normalfall ab; denn etiolierte Blätter der Wildform können auch im Rotlicht ergrünen. Die Plastiden der Mutante ähneln vielmehr typischen Leukoplasten, deren Metamorphose zu Chloroplasten gleichfalls nur im Blaulicht geschieht.

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Gene controlled sensitivity toward red light in chloroplast differentiation of Arabidopsis

Summary In Arabidopsis thaliana the recessive gene im in homozygous condition causes variegation of the plant colour. The cotyledons contain white and green cells in variable proportions depending on the environmental conditions during germination. In the white cells all plastids are albicate, i.e., of reduced size and without regularly differentiated thylakoids; green cells contain exclusively normal chloroplasts. This pattern indicates that the gene-controlled blockade of plastid differentiation is manifested only in certain sensitive cells. — The present results demonstrate a dominating effect of visible light on the expression of im. With higher light intensity (more than 200 ft. candles) the cotyledons turn all white; low intensity and additional fractionation of the daily light period (40 ft. candles in pulses of 2 min and breaks of 10 min darkness in between) make them all green. Transfers of seedlings between these two light regimes during different stages of germination showed that this light sensitivity is limited for the cotyledons to a short period in between 40 and 60 hrs. after the induction of germination. During this critical phase the chloroplast differentiation in im/im-plants is irreversibly determined. For a manifestation of the mutant phenotype light of the same energy (3100 erg/cm² sec) is more than 10-fold effective in the red (658 nm) than in the blue (445 nm) part of the spectrum. Thus the conditions which secure the development of green chloroplasts in the mutant im deviate from the normal conditions, since in the wild type the greening of etiolated leaves can also be induced by red light. The chloroplast morphogenesis in the mutant rather resembles the metamorphosis of leucoplasts into chloroplasts, which similarly can be induced only by blue light.

     

Paarung und Auxosporenbildung beiCymbella

Zusammenfassung BeiCymbella Cesati und einer sehr ähnlichen Sippe treten infolge ihrer naviculoiden Zellform die Partner bei der Paarung anders als bei cymbelloiden Arten zusammen: unter Wahrung gewisser für die Gattung und den Fusionstyp der Gameten wesentlichen Gesetzmäßigkeiten kommen drei verschiedene Stellungen vor, während sonst nur eine, nämlich Berührung an den Ventralseiten realisiert wird.Die ersten Epitheken entstehen bei den beiden Arten an drei in bezug auf die Mutterzellen verschiedenen Orten, während sonst bei Arten mit der gleichen Orientierung der Pervalvarachsen nur eine einzige Lage vorkommt. Cymbella Ehrenbergii bildet die Gameten und Auxosporen auf die gleiche Weise wie alle anderen allogamenCymbella-Arten und auch der Fusionstyp der Gameten ist der gleiche. Die Anzahl derCymbella-Arten, deren Formwechsel genau bekannt ist, erhöht sich dadurch auf 20, wobei sich 17 allogam, 3 apo- oder automiktisch verhalten.     

Die Haploidie der MÄnnchen und die Endopolyploidie in Einigen Geweben von Haplothrips (Thysanoptera)

Zusammenfassung Die Spermatogonien sind haploid, die Oögonien diploid, die Chromosomenzahl beträgt bei Haplothrips statices n=15. Die Ganglienzellen und die Nervenmutterzellen sind bei Männchen haploid, bei Weibchen diploid.Haploid sind bei den Männchen auch die Zellen der Epidermis, der Tracheenmatrix und des Hinterdarniepithels mindestens bis zur Pronymphe.Es findet demnach während der Entwicklung der von Haplothrips keine allgemeine Aufregulierung (Diploidisierung) der Zellen statt.Fettkörper, Mitteldarmepithel, Malpighigefäße und Oenocyten werden polyploid bis zu 32n. Dabei teilen sich im Fettkörper mindestens noch die 16-ploiden Zellkerne. Während im Mitteldarmepithel, den Malpighigefäßen und vermutlich auch im Fettkörper das Verhältnis der Polyploidie von l2 entsprechend der haploiden Ausgangsbasis der männlichen Zellen erhalten bleibt, wächst die Mehrzal der Oenocyten bei den Männchen stärker als bei den Weibchen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Effect of the parasitoid Diaeretiella rapae on the feeding rate of its host Brevicoryne brassicae

The food uptake by Brevicoryne brassicae, as measured by accumulation of radiophosphorus, is influenced by the presence of developing larvae of the parasitoid Diaeretiella rapae. Though the egg and embryonic stages of the parasitoid have no effect on host feeding the presence of a first-instar larva lowers the food uptake. Feeding returns to a level similar to that of non-parasitised aphids when a second-instar parasitoid is present within a host, but drops again when the third instar is reached. Host death occurs during the fourth-larval instar.

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Zusammenfassung Der Einfluss der Parasitierung durch den Parasitoiden Diaeretiella rapae auf die Futteraufnahme von Brevicoryne brassicae wurde mit Hilfe ausgeschnittener, mit Radiophosphor behandelter Blätter studiert. Während der ersten Phase, wenn das Ei und die Embryonalstadien des Parasitoiden vorhanden sind, bleibt die Futteraufnahme unverändert. Dagegen fällt sie auf ein gesicher niedrigeres Niveau als bei nichtparasitierten Blattläusen während des ersten Larvenstadiums des Parasitoiden (48 h). Dies ist eine Folge der aktiven Futteraufnahme des Parasitoiden. Während des zweiten Larvenstadiums des Parasitoiden steigt die Futteraufnahme des Wirts wieder an und zwar auf das Niveau nichtparasitierter Blattläuse. Das zweite Larvenstadium des Parasitoiden ist ein Ruhestadium und ernährt sich von flüssigen und halbflüssigen Nährstoffen. Während des dritten Larvenstadiums des Parasitoiden fällt die Futteraufnahme des Wirts und der Tod tritt während des vierten Larvenstadiums des Parasitoiden ein.

     

Untersuchungenüber Das tageszeitlich gebundene Schlüpfen yon Pseudosmittia Arenaria (Dipt. Chironomidae)

Zusammenfassung In einleitenden terminologischen Erwägungen wird vorgeschlagen, den Ausdruck Schlüpfrhythmus zugunsten von tageszeitlich gebundenem Schlüpfen aufzugeben. Pseudosmittia arenaria zeigt im normalen Tag-Nachtwechsel ein deutliches tageszeitlich gebundenes Schlüpfen mit einem Maximum 6–8h nach DL (Beginn der Beleuchtung).In Dauerdunkel schlüpfen keine Imagines. In Dauerlicht erscheinen die Tiere gleichmäßig über den ganzen Tag verteilt.Der ganze Bereich des sichtbaren Lichtes (geprüft von 476–641 m) ist wirksam. Auch die Lichtintensität in Licht-Dunkelbedingungen spielt im untersuchten Bereich (18–350 Lux) keine Rolle.Das Schlüpfmaximum von Ps. arenaria zeigt eine deutliche Beziehung zu DL. Es wandert bei konstanter Tageslänge um so dichter an DL heran, je kürzer die relative Länge der Lichtzeit ist.Bei kürzeren Tageslängen wandert das Maximum von DL fort, bei längeren an DL heran. Bei Tagen, die kürzer als 18h sind, liegt es in der folgenden Dunkelzeit, bei solchen, die länger als 36h sind, vor DL. Sein Weg beschreibt dabei eine kubische Parabel.Beim Eintritt des Gipfels in die folgende Dunkelzeit erscheint ein Maximum nur an jedem 2. Tag. Ein Maximum vor DL ruft ein zusätzliches Maximum in der gleichen Entfernung von LD (Beginn der Dunkelzeit) hervor. Bei extremen Tageslängen ist also dennoch ein Maximum ungefähr alle 24h zu beobachten. Dies ist exogen bedingt. Verlagert man durch schwache Beleuchtung während der Dunkelzeit das Maximum im 12h-Tag in die Lichtzeit, so erhält man ein Maximum an jedem Tag. Der Eintritt des Maximums in eine Dunkelzeit hat also das Umspringen auf einen Schlüpfgipfel an jedem 2. Tag bzw. auf 2 je Tag zur Folge.Im 12h-Tag mit absoluter Dunkelzeit während der Dunkelzeit kann man auch ein Maximum alle 12h erreichen, und zwar durch Umstimmung eines Teils der Population. Man hat dann 2 Gruppen, deren Maxima um 12h gegeneinander verschoben sind. Hemmend und fördernd auf den Einfluß des Lichtes wirken Temperatur und Substratfeuchtigkeit. Beide Faktoren können ohne Licht kein Schlüpfen hervorrufen. Beziehungen zwischen Lebensweise, Ökologie oder systematischer Stellung und tageszeitlich gebundenem Schlüpfen lassen sich bisher nicht feststellen.     

Correlation between rainfall in the dry season and the occurrence of the white rice borer (Scirpophaga innotata Wlk.) in Java

The amount of rain which falls sporadically in the relatively dry season at the time that the white rice borer is diapausing as a full grown larva in the rice stubble, has a very important influence on the size of population of the borers in the following wet season when rice is grown. If this dry season is wet or very wet (according to our standard, based on the figures of rainfall and borer damage over 26 years in five regions of Eastern Java), no damage can be expected in the following planting season. If the dry season is really dry or very dry, outbreaks of borers may occur (in the period under survey this occurred in nine out of fourteen years). We have tried to give an outline of a method of prediction of borer damage in the planting season, based on the rainfall dates of the foregoing dry season.

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Zusammenfassung Der Weisse Reisbohrer (Scirpophaga innotata Wlk.) kommt nur in Gebieten vor, wo jährlich eine ausgeprägte Regen- und Trockenzeit (Monsun) auftritt. Am Ende der Regenzeit gehen die vollerwachsenen Raupen, die im Stengel der reifenden Reispflanze leben, in Diapause. Während der folgenden relativ trockenen Jahreszeit, wenn nur gelegentlich Regenschauer fallen, ruhen die Raupen in der Stoppel. Bald nachdem die ersten heftigen Regenfälle der neuen Regenzeit einsetzen, verpuppen sich die Larven und alle Falter schlüpfen gemeinsam zum Stoppelflug.Dieser Zünsler ist in gewissen Gebieten Javas einer der Hauptschädlinge des Reises, obwohl sein Auftreten sehr unregelmäßig ist. Jahrelang war man allgemein der Auffassung, daß relativ reichlicher Regenfall während der Trockenzeit die Reisbohrerpopulation erheblich vermindere und daß in diesem Falle keine schweren Schäden durch Reisbohrerbefall erwartet werden können.Während eines Zeitraums von 26 Jahren (1915–1940) wurden in fünf Gebieten Ost-Javas sowolhl der Niederschlag wie der Bohrerschaden untersucht und Berechnungen der jährlichen Niederschlagsmenge in der Trockenzeit und des Bohrerschadens verglichen. Dies erhärtete die alte Auffassung, daß nach einer relativ feuchten oder sehr feuchten Trockenzeit kein Bohrerbefall von Bedeutung während des Beobachtungszeitraumes auftritt. Dagegen folgten in neun von 14 Jahren mit einer trockenen oder sehr trockenen Trockenzeit schwere oder ziemlich schwere Ausbrüche der Weißen Reisstengelbohrer während der folgenden feuchten Jahreszeiten. Obwohl auch andere Faktoren von einiger Bedeutung sein dürften, wird geschlossen, daß die Niederschlagsmenge während der Trockenzeit einen sehr entscheidenden Einfluß auf die Möglichkeit des Auftrétens einer Reisbohrer Kalamität im darauffolgenden Jahre hat. Diesen Daten entsprechend wird auf der Grundlage der Niederschlagszahlen in der vorangegangenen Trockenzeit ein Prognose-Schema entwickelt, wann Bohrerschaden zu erwarten ist.

     

Mortalit?t im Nest des Goldsperlings (Passer luteus)

Zusammenfassung In der Republik Niger wurden an vier Brutkolonien Nester des Goldsperlings individuell markiert und mindestens alle drei Tage der Nestinhalt kontrolliert, ohne die Nester zerstören zu müssen. Die Gesamtausfallrate bewegte sich zwischen 30 und 60 % der abgelegten Eier. 13–21 % der Eier fielen der Bebrütung und beim Schlüpfen aus, 16–40 % während der etwas längeren Aufzuchtphase. Die wichtigste Ursache während der Brutphase waren kalte/sterile Eier, während bei der Aufzucht die meisten Nestlinge durch Verhungern starben. Letzteres war für die gesamte Mortalität im Nest der wichtigste Faktor. Während der Aufzuchtphase bestand eine engere Bindung der Altvögel an die Gelege, die die Nahrungssituation für die Nestlinge offenbar nicht abschätzen können. Allerdings verhindert die unterschiedliche Konkurrenzkraft der Nestlinge eines Nestes, daß bei schlechten Bedingungen alle Jungvögel sterben.

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Nesting mortality of the Golden Sparrow (Passer luteus)

Summary In the Republic of Niger, in four breeding sites nests of the Golden Sparrow were marked individually and controlled at least every three days without distroying them. The nesting mortality rate was 30–60 % of the eggs laid. 13–21 % of the eggs laid were lost during incubation and hatching and 16–40 % after hatching until fledging. The most important mortality factor during incubation period were cold/sterile eggs and during the second period starvation of the nestlings. The latter was also the most important for the nesting mortality. After hatching the nest bond of adults which can not predict the food conditions for the nestlings increased. The different competition strougth of siblings generally favours the survival of at least one nestling under bad conditions.