?kologische untersuchungen an aphiden

Zusammenfassung In Temperaturkabinen wird die Fortpflanzungspotenz von Myzus persicae (Sulzer) (Herkunft Groß-Lüsewitz) bei Dauertemperaturen von 15 bis 30° auf Kohlrüben (Brassica napus subspec. rapifera) untersucht.Eine Populationsanalyse nach Birch (1948) (intrinsic rate of increase) ergab den höchsten Wachstumsfaktor bei Dauertemperaturen zwischen 20 und 23°.Dauertemperaturen >25° führten zu einer starken Minderung der. Fortpflanzungspotenz. 30° ist die obere Grenze der Fortpflanzung der untersuchten Myzus persicae-Population.

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The reproductive potential of the peach-potato aphid (origin Gross-Lüsewitz) was studied at temperatures between 15° and 30° in constant temperature chambers. They were cultivated on Swede (Brassica napus spp. rapifera) which stood in Knop's nutrient under gauze cloches in petri dishes. The production of juvenile larvae and the mortality of the mothers was measured daily. The total of all larvae (including those which were dropped) and the total of larvae on the leaf were separately enumerated. The larvae on the leaf were designated as viable larvae. A population analysis using Birch's method showed a maximum value for the growth factor k (difference between birth and mortality rates) of 23° for the total of all larvae, and of 20° for the viable larvae (Fig. 6). The daily relative growth-ratio was at the same temperatures respectively 1.36 and 1.34 (Table IV). Optimum development of M. persicae on swedes occurs thus between 20° and 23°. The percentages of viable larvae which add to the net production of total larvae are 53, 61, 30, and 24 (Table III) at temperatures of 15, 20, 25, and 30° respectively. The average length of a generation was 18.5 days at 15° and less than 13 days at 28 to 30° (Fig. 5). The multiplication rate per generation was 38 at 15°, 48 at 20°, but only 5.5 at 30° (Fig. 4). The time of development from first-stage larva to adult was 12.5 days at 15°, 5 days at 28° and 6 days at 30° (Table VII). The upper limit, where a weak multiplication was still possible, was at 30°. It is concluded that in regions where such limiting temperatures occur during some part of the day, the temperature can be the major regulating factor of the insect populations.

     

Zur Ethologie von Putzsymbiosen einheimischer Süßwasserfische im natürlichen Biotop

Zusammenfassung Erstmals konnten Putzsymbiosen zwischen Süßwasserfischen im natürlichen Biotop beobachtet werden. Die sowohl intra-als auch interspezifischen fakultativen Symbiosen wurden bei Bitterling (Rhodeus sericeus amarus), Laube (Alburnus alburnus), Schleie (Tica tinca), sowie bei juvenilen Rotaugen (Rutilus rutilus), Rotfedern (Scardinius erythrophthalmus) und Flußbarschen (Perca fluviatilis) festgestellt. Bei Übertragung der Putzstimmung im Schwarmverband kann ein Putzen im Kollektiv auftreten, wo jeder jeden putzt bzw. dazu auffordert. Das Ausgangsverhalten zum Geputztwerden ist die Einstellung der Lokomotion (Putzstarre), wobei die beobachteten Süßwasserfische im Gegensatz zu marinen Fischen selbst in der Aufforderungsstellung kompensatorische Flossenbewegungen durchführen. Diese einleitende Reglosigkeit kann bereits Putzen durch den Partner auslösen, dessen Bereitschaft mit zunehmender Schrägstellung des Putzkunden gesteigert wird. Das Kopfabwärtsstehen erfolgt durch passives Absinken des Körpervorderteiles, woraus sich stammesgeschichtlich das aktive Schräg-bis Kopfstehen als Aufforderungssignal entwickelt haben dürfte (Laube, Rotfeder, Rotauge). Wahrscheinlich kann die steile Aufforderungsstellung durch Selbstdressur und durch Nachahmen individuell gelernt werden. Fische, die auffordernde Partner anschwimmen, nehmen bei diesen häufig statt zu putzen ebenfalls die Aufforderungsstellung ein; entweder durch Stimmungsübertragung, oder das Anschwimmen erfolgte bereits in der Erwartung, dort ebenfalls geputzt zu werden. Selten treten Kopfzucken (Alburnus) oder Körperrütteln (Scardinius) als wahrscheinlich zusätzliche Aufforderungssignale auf. Attrappenversuche zeigen, daß alle Details des auffordernden Fisches realisiert sein müssen, um als Aufforderung zu wirken, was auf einen gelerten Auslösemechanismus schließen läßt. Die juvenilen Flußbarsche zeigen als Aufforderung neben leichter Schrägstellung ein Zeitlupen-Scheuern vor dem Partner im freien Wasser, was aus dem Verhalten des Normalscheuerns der selbständigen Körperreinigung abzuleiten ist, wobei der Bitterling Zwischenstufen aufweist (Schein-Scheuern).Ein weit ausholender Schwansschlag, möglicherweise ein ÜbersprungverhaIten, löst die Spannung der Putzstarre. Diese überbetonte Intentionsbewegung zum Schwimmstart läßt noch keinen Ansatz zur Signalbildung erkennen. Zu denken wäre an das Körperschütteln mancher Putzkunden tropischer Meere, um die spezialisierten Putzerfische fortzuschicken. Diese fehlen jedoch im einheimischen Süßwasser, wodurch auch das Überwiegen der Putzaufforderungen gegenüber der Putztätigkeit verständlich wird.

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Summary Cleaning symbioses are described for the first time between fresh water fishes in their natural habitat. The symbioses are only facultative and were observed intra-and intorspecifically between members of the species Rhodeus amarus, Alburnus alburnus, Tinca, tinca and juvenile Rutilus rutilus, Scardinius erythrophthalmus and Perca fluviatilis.When the motivation to become cleaned is transmitted within a school of fish, mutual cleaning and inviting each other is common. The first stage in cleaning behaviour is cessation of movement and maintenance of a rigid posture which in these species of fish—contrary to marine species—is accompanied by compensatory fin movements.The more vertical the motionless posture of a fish the more active is the cleaning response of the partner. The vertical position is attained by passive sliding down of the head part. This form of display may be learned individually by imitation and (or) by trial and error.Fish approaching an inviting partner very often assume the invitation posture themselves instead of starting with the cleaning activity. This may be explained by transmission of the mood of invitation or because the invitation display raises the expectation in the approaching fish to become cleaned. Occasionally the invitation display is enhanced by head jerks (in Alburnus) or by body wriggling (in Scardinius).Tests with dummies prove that all details of the invitation pattern have to be fulfilled in order to make it acceptable as such by the partner. This points towards a learned releasing mechanism. Juveniles of Perca fluviatilis, besides assuming a slightly oblique posture, also show an additional feature of the invitation display by slow rubbing motions in front of swimming partners. This sslow motion rubbing may have developed from the normal cleaning behaviour which consists in rubbing the body against the ground. Intermediate stages between these two functions of rubbing motions are shown by Rhodeus amarus (apparent rubbing).The motionless posture of invitation is broken by a large beating of the tail, which may be a displacement activity. This exaggerated intention movement has, however, not yet evolved into a social signal, comparable, for example, to the body shaking of some marine fish by which these induce their cleaners to leave. There are no specialized cleaning fishes in fresh water which explains the dominance of invitation dispays over cleaning activities.

     

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.

     

Zur Tagesperiodik der Laufaktivität von Admetus pumilio C. Koch (Arach., Amblypygi) aus dem neotropischen Regenwald. II

Zusammenfassung Das tagesperiodische Muster der Laufaktivität der rein nachtaktiven Art Admetus pumilio ist ein Bigeminus, der durch einen zwischengeschalteten dritten Aktivitätsschub eine charakteristische Abwandlung erfährt. Die Periodenlänge ist im Sinne der Aschoffschen Regel von der Beleuchtungsstärke abhängig und im Dauerdunkel verkürzt. Die Phasenwinkeldifferenz muß, da der Aktivitätsbeginn stufenweise erfolgt, für verschiedene Aktivitätszustände getrennt betrachtet werden. Am besten faßbar sind die ersten Bewegungen am Ruheplatz (Aufwachen) und das Verlassen des Ruheplatzes (Aufbruch). Mit abnehmender Beleuchtungsstärke setzt das Aufwachen immer früher ein und der Beginn beider Aktivitätszustände rückt immer weiter auseinander.Unterschiede der Aktivitätsmengen im Dauerlicht und bei Licht-Dunkel-Zyklen verschiedener Beleuchtungsstärken weisen darauf hin, daß dem Faktor Licht je nach Niveauhöhe hemmende oder fördernde Wirkung auf die Aktivität zukommt. Die Umschlagsgrenze zwischen beiden läßt sich durch verschiedene Parameter auf 10^-2 bis 10^-3 lx festlegen. Unterhalb dieser Grenze werden verschiedene Beleuchtungsstärken nicht mehr unterschiedlich beantwortet, wohl aber Dauerlicht und Licht-Dunkel-Zyklen gleicher Intensität.Tagesperiodische Temperatur-Zyklen mit Amplituden bis zu 8° C vermögen die circadiane Periodik von Admetus nicht zu synchronisieren; sie üben aber teilweise eine maskierende Wirkung aus. Unterschiedliche Niveaus konstanter Temperaturen beeinflussen die Phasenwinkeldifferenzen, die mit steigender Temperatur zunehmend positiv werden. Die Aktivitätsmenge nimmt mit steigender Temperatur zu und sinkt im außeroptimalen Bereich oberhalb etwa 30° C wieder ab. Das Verhältnis der Aktivitätsmenge während der Lichtphase zu derjenigen der Dunkelphase zeigt ein Maximum um 26° C.Die Abhängigkeit der Aktivitäts-Parameter von der Beleuchtungsstärke ist dinsinnig und gibt keinerlei Hinweis auf beleuchtungsabhängige Optima. Es wird eiskutiert, daß die von Erkert (1967) festgestellten Optima lediglich für dämmerungsaktive Arten charakteristisch sind, den tag- und nachtaktiven Tieren jedoch fehlen.

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Diurnal rythm of locomotor activity in Admetus pumilio C. Koch (Arach., Amblypygi) from the neotropical rain forest. II

Summary The locomotor activity of the exclusively dark-active species Admetus pumilio shows a bigeminal type of diurnal rhythm, modified by an interposed third peak of activity. In accordance with Aschoff's rule, the period length depends on light intensity and is shortened in DD. The phase-angle difference must be determined separately for each form of activity. The first movements at the resting place (awakening) and departure from it are the most readily identifiable forms of activity. Awakening takes place earlier and earlier with decreasing light intensity, thus diverging from departure more and more.Differing degrees of activity in LL and LD of different intensities show that light stimulates or inhibits depending on its intensity. The turning point between the two effects lies between 10^-2 and 10^-3 lx. Below this limit differences in light intensity are not discerned, although LL is well discerned from LD.Diurnal temperature cycles with amplitudes up to 8° C are unable to synchronize the circadian rhythm of Admetus, but may have a strongly masking effect. Different levels of constant temperatures influence the phase-angle differences, which become increasingly positive with rising temperature. Activity also increases with temperature, but decreases in the extra-optimal range above approximately 30° C. The L-phase/D-phase ratio of activity shows a maximum at about 26° C.In Admetus the dependence of activity parameters upon light intensity is unidirectional and shows no optima. In contrast to the findings by Erkert (1967) is discussed that optima are only realized in dusk active animals and are lacking in day-active and night-active species.

     

?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.     

Action of a cell wall proteinase (PI) from Streptococcus cremoris HP on bovine β-casein

Summary The specificity of a cell wall proteinase (P_I) from Streptococcus cremoris strain HP in its action on bovine -casein was determined. To this end an enzymic digest (pH 6.2; 15° C) of -casein was brought to pH 4.6 and the soluble fraction separated by semi-preparative reversed-phase HPLC. Purified peptides were analyzed by amino acid and end-group analysis. Ten chromatographic components were identified, which together accounted for at least seven cleavage sites all being located in the C-terminal fifty-residue part of -casein. In five cases it concerned a Gln-X or X-Gln peptide linkage. The specificity of this proteinase from S. cremoris HP shows similarity to that reported for a cell wall proteinase from S. lactis NCDO 763 in its action on -casein.Presented at the second FEMS Symposium on Lactic Acid Bacteria held in 1987 at Wageningen, Netherlands     

Optimization of cryopreservation of Artemisia annua L. callus

Cryopreservation of callus tissue of Artimisia annua L. was optimized. Two lines of calli were precultured on MS medium with 5% (v/v) dimethyl sulfoxide, and protected by a cryoprotectant containing 15% (v/v) ethylene glycol, 15% (v/v) dimethyl sulfoxide, 30% (v/v) glycerol and 13.6% (w/v) sucrose. The highest survival rate of callus A201 reached 87% after it was pretreated at 25°C, cryopreserved by liquid nitrogen, recovered in water bath at 25°C and reloaded at 25°C with 34% (w/v) sucrose solution, and that of callus A202 reached 78% after it was treated as callus A201, except pretreated at 35°C, recovered at 35°C and reloaded with 47.8% (w/v) sucrose solution.     

Vergleichende Beobachtungen des stomatären Verhaltens verschiedener Pflanzen in Trockenrasen und Laubwäldern am Alpenostrand

Zusammenfassung Innerhalb der drei unterschiedenen Vegetationseinheiten: Trockenrasen+Felssteppen, Trockenwälder und mesophiler Laubwald wurden die Arten mit Hilfe der Infiltrationsflüssigkeiten Paraffinöl, Alkohol und Xylol auf ihr stomatäres Verhalten während der ganzen Vegetationsperiode untersucht und in die drei Verhaltenstypen starke, schwache und wechselnde Schließtendenz eingeordnet. Um standörtliche Unterschiede herauszuarbeiten, wurde aus den an einem bestimmten Wuchsort während einer bestimmten Zeit an möglichst vielen verschiedenen Pflanzen gewonnenen Infiltrationswerten jeweils ein Infiltrations-Mittelwert gebildet und außerdem, sofern Tages- und Nachtwerte von demselben Wuchsort vorlagen, auch ein Quotient aus (womöglich) höchstem Infiltrations-Mittelwert des Tages durch (womöglich) tiefsten Infiltrations-Mittelwert der Nacht (Q _T Q _N ) gebildet, um damit die Intensität der Spaltenbewegung an verschiedenen Standorten zu erfassen. Es ergab sich im allgemeinen bei trockenem Wetter und an trockenen Standorten ein intensiveres Spaltenspiel mit stärkerer nächtlicher Schließtendenz als bei feuchterem Wetter bzw. an feuchteren Standorten. Ausnahmen werden auf S. 598 erörtert.Was die standörtliche Verteilung der stomatären Verhaltenstypen betrifft, so überwiegen in der untersuchten Vegetation des behandelten Gebietes überall die Arten mit wechselnder Schließtendenz, während solche mit schwacher nächtlicher Schließtendenz im Trockenrasen überhaupt fehlen und auch im Wald nur eine sehr geringe Rolle spielen, im Gegensatz zu feuchteren Gebieten bzw. Standorten. Die Arten mit starker nächtlicher Schließtendenz sind im Trockenrasen verhältnismäßig am häufigsten.     

Growth,photosynthesis and transpiration in Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC cultivar ‘UPS 99’

Two methods (whole-plant growth analysis and gas exchange) were used to measure the response of Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC cultivar UPS 99 to the environment. This plant had an optimal temperature for root growth of 25°C, its rate of acetylene reduction (when inoculated with Rhizobium, strain RRIM 56) was maximal at 30°C and it required an atmospheric temperature of about 35°C for optimal shoot growth. Maximum water-use efficiency was ca. 33 mg CO₂·g H₂O^-1. The rate of photosynthesis reached a plateau at 900 vpm CO₂-this condition also gave the lowest rate of transpiration. Under normal conditions, the light compensation point was at 1.7 klx, while that for CO₂ was 60 vpm. Photorespiration diminished gross photosynthesis of P. tetragonolobus by forty percent. Water stress (as measured by sensitivity to slightly increased CO₂ levels) caused rapid closure of stomata, and the response was remembered for up to five days.

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Zusammenfassung Mit Hilfe von zwei Methoden (Wachstumsanalysen ganzer Pflanzen und Gaswechselmessungen) wurde die Reaktion von Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC der Sorte UPS 99 auf Umwelteinflüsse ermittelt. 25°C war die optimale Temperatur für das Wurzelwachstum. Die Acetylenreduktionsrate (die Pflanzen waren geimpft worden mit Rhizobium RRIM 56) war am höchsten bei 30°C. 35°C waren notwendig für maximales Sproßwachstum. Der günstigste Wasserausnutzungskoeffizient lag bei ungefähr 33 (mg CO₂·g H₂O^-1). Die Photosyntheseraten wurden durch Erhöhung der CO₂-Konzentration gesteigert. Bei Konzentrationen über 900 vpm CO₂ konnte allerdings keine weitere Steigerung mehr festgestellt werden. Bei 900 vpm CO₂ waren die Transpirationsraten am niedrigsten. Unter normalen Bedingungen stellte sich der Lichtkompensationspunkt bei 1,7 klx ein. Der CO₂-Kompensationspunkt lag bei 60 vpm CO₂. Die Photorespiration verminderte die Photosynthese von P. tetragonolobus um 40%. Wasserstreß vergrößerte die Empfindlichkeit der Stomata gegenüber etwas erhöhten CO₂-Konzentrationen (die Stomata schließen). Diese Empfindlichkeit war bis zu 5 Tagen nach der Streßbehandlung noch meßbar.

     

Basic carboxyl groups of hemoglobin S: Influence of oxy-deoxy conformation on the chemical reactivity of Glu-43(β)

The -carboxyl groups of Glu-43() and Glu-22() of hemoglobin-S (HbS), two intermolecular contact residues of deoxy protein, are activated by carbodiimide atp H 6.0. The selectivity of the modification by the two nucleophiles, glycine ethyl ester (GEE) and glucosamine, is distinct. Influence ofN-hydroxysulfosuccinimide, a reagent that rescues carbodiimide-activated carboxyl (O-acyl isourea) as sulfo-NHS ester, on the overall selectivity and efficiency of the coupling of Glu-22() and Glu-43() with nucleophiles has been investigated. Sulfo-NHS increases the extent of coupling of nucleophiles to HbS. The rescuing efficiency of sulfo-NHS(increase in modification) with GEE and galactosamine as nucleophiles is 2.0 and 2.8, respectively. In the presence of sulfo-NHS, the extent of modification of a carboxyl group is a direct reflection of the extent to which it is activated (i.e., the protonation state of the carboxyl group). The modification reaction exhibits very high selectivity for Glu-43() with GEE and galactosamine (GA) in the presence of sulfo-NHS. From the studies of the kinetics of amidation of oxy-HbS at its Glu-43() (i.e., chemical reactivity) as a function of thepH in the region of 5.5–7.5, the apparentpKa of its -carboxyl group has been calculated to be 6.35. Deoxygenation of HbS, nearly doubles the chemical reactivity of Glu-43() of HbS atpH 7.0. It is suggested that the increased hydrophobicity of the microenvironment of Glu-43(), which occurs on deoxygenation of the protein, is reflected as the increased chemical reactivity of the -carboxyl group and could be one of the crucial preludes to the polymerization process.     

Über die Synapsenformen und das Vorkommen von Acetylcholinesterase in der Epiphyse von Bombina variegata (L.), (Anura)

Zusammenfassung In der Epiphyse von Bombina kommen durch synaptic ribbons gekennzeichnete Synapsen und konventionelle Synapsen vor. Bei den ribbon-Synapsen handelt es sich um axodendritische und axosomatische Formen. Die axodendritischen ribbon-Synapsen lassen sich aufgrund der Zahl der Dendriten und der synaptic ribbons in 2 Typen gliedern. Es kommen Dendriten vor, die nacheinander in ribbon-Synapsen und konventionelle Synapsen einbezogen sind. Neben konventionellen und durch ribbons gekennzeichneten synaptischen Verbindungen finden sich weitere Kontakte zwischen Sinnes- und Nervenzellen und Interrezeptorkontakte, die jedoch beide nicht als echte Synapsen angesprochen werden können. Anhand der Befunde zur Synaptologie werden Probleme der neuronalen Schaltung der Epiphyse diskutiert.Beim Acetylcholinesterase-Nachweis findet sich das Reaktionsprodukt vor allem in den Neuropilzonen der Epiphyse. Eine eindeutige Zuordnung zu Fortsätzen bestimmter Zelltypen ist nicht möglich. Das Ergebnis des Acetylcholinesterase-Nachweises in der Epiphyse wird mit entsprechenden Befunden in anderen Bereichen des ZNS und in der Netzhaut verglichen.

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The forms of synapses and the occurrence of acetylcholinesterase in the Pineal Organ of Bombina variegata (L.), (Anura)

Summary Both conventional and ribbon synapses occur in the pineal organ of Bombina. Ribbon synapses are both axodendritic and axosomatic. Two axodendritic types can be distinguished on the basis of the number of dendrites and synaptic ribbons. Both conventional and ribbon synapses can be formed with the same dendrite. Other contacts, which cannot be classified as true synapses, are also found between sensory cells and nerve cells and likewise between sensory cells. The synaptology of the pineal organ permits a discussion of the problems of its neurocircuitry.Products of the acetylcholinesterase reaction occur mainly in the plexiform layer of the pineal organ. It is not possible to correlate the reaction products with definite cell types. The results of the acetylcholinesterase reaction in the pineal is compared with corresponding findings in other parts of the CNS and in the retina of the lateral eyes.

Herrn Prof. Dr. H. Altner danke ich für die Förderung der Arbeit und die kritische Durchsicht des Manuskripts.     

Production of β-mannosidase and β-mannanase by an alkalophilic Bacillus sp.

Summary An alkalophilic bacterium producing high amounts of the cell-associated -mannosidase and extracellular -mannanase was isolated from soil. The isolate (AM-001) that grew well in alkaline pH media was identified as a strain of Bacillus sp. The optimal cultivation temperature for enzyme production was 31° C for -mannosidase and 37° C for -mannanase with the optimum production medium composed of 1% konjac powder, 0.2% yeast extract, 2% Polypepton, 0.1% K₂HPO₄, 0.02% MgSO₄ · 7H₂O and 0.5% Na₂CO₃. Optimum pH and temperature for -mannosidase were 7.0 and 55° C, and for -mannanase were 9.0 and 65° C.     

The effects of various temperature-salinity combinations on the body form of newly hatchedCyprinodon macularius (Teleostei)

Summary 1. Spawning groups of the teleostCyprinodon macularius kept at 28° C in air-saturated water of 35 salinity were allowed to spawn at intervals of 3 to 4 days. Their eggs were transferred 4 hours after fertilization into a variety of temperature-salinity combinations and the newly hatched young fixed within 60 minutes. The body form of these young was then examined by measuring 13 different length, depth and width dimensions.2. All 13 dimensions vary as a function of the temperature and salinity conditions effective during incubation. The dimension versus temperature plot results in differently shaped curves in the three test salinities.3. In fresh water, body length decreases above and below 32° to 33° C, while the various depth and width measurements increase. Maximum total length values are therefore correlated with minimum depth and width values; the body tends to become deeper and wider in the lowest and highest temperatures tested.4. In 35 body length decreases progressively with increasing temperature, especially near the upper critical temperature (34°, 35° C). All depth and width dimensions measured tend to decrease more or less harmoniously; hence there is little change in body form (isometry).5. In 70 body length decreases rapidly from 26° to 28° C but changes little in the next higher temperature level (31° C). All depth and width dimensions measured tend to change proportionally (often not quite as harmoniously as in 35 ).6. It seems possible that the increasing degree of disharmony in the order 35 < 70 < fresh water is related to the fact that(a) all eggs tested were laid and fertilized in 35 and remained there for 4 hours before being transferred into the test salinities and(b) 35 affords near optimum conditions for growth and reproduction. It seems possible that the structural consequences of exposure to the different incubation media may be different if spawning took place in fresh water or 70 instead of in 35 .7. Body depth and width tend to increase with decreasing salinity, resulting in rounder fish in fresh water with less surface area per unit volume.8. Body dimensions (length as well as depth and width) are significantly smaller in 70 than in fresh water or 35 .9. Changes in body dimensions of hatching fry may be related to the concomittant changes in the amounts of dissolved gases, especially O₂, in the various temperature and salinity combinations employed.10. Environmental effects during very early ontogeny are of paramount importance for the functional and structural properties of the individual and may modify its ecological capacities.

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Die Wirkungen verschiedener Temperatur-Salzgehalts Kombinationen auf die Körperform frischgeschlüpftercyprinodon macularius (Teleostei)

Kurzfassung Eier des KnochenfischesCyprinodon macularius wurden 4 Stunden nach dem Laichakt in verschiedene Temperatur-Salzgehalts Kombinationen überführt und unter kontrollierten Bedingungen erbrütet. Alle zum Laichen angesetzten Elterntiere besaßen einen ähnlichen genetischen Hintergrund (Nachkommen eines einzigen Ausgangspaares) und waren während ihres ganzen Lebens bei 28° C und 35 S gehalten worden. Die frischgeschlüpften Jungfische wurden möglichst rasch fixiert und 13 ihrer Körperdimensionen vermessen. — Alle vermessenen Dimensionen werden durch Temperatur und Salzgehalt des Inkubationsmediums beeinflußt. Trägt man die Dimensionen gegen die Inkubationstemperatur auf, so ergeben sich in den drei Testsalzgehalten unterschiedliche Kurvenzüge. In Süßwasser nimmt die Körperlänge von 28° bis 33° C zu, verringert sich aber merkbar bei 34° C; Körpertiefe und -breite verhalten sich praktisch umgekehrt; die größte Länge wird also bei einer intermediären Temperaturstufe erreicht und ist korreliert mit Minimalwerten für Tiefe und Breite (v-förmige Kurven); die größte Tiefe und Breite wird in den niedrigsten (28° C) und in den höchsten (34° C) Testtemperaturen erreicht. In 35 verringert sich die Körperlänge mit abnehmender Temperatur und sowohl die Tiefe als auch die Breite des Körpers verändern sich nahezu direkt proportional (weitgehend isometrisches Wachstum). In 70 nimmt die Körperlänge von 26° nach 28° C rapide ab, zeigt aber bei 31° C nur geringfügige Veränderungen; Tiefe und Breite verändern sich harmonisch; das Ausmaß der Isometrie ist jedoch zumeist geringer als in 35 . Mit abnehmendem Salzgehalt verringert sich der Oberflächen/Volumen-Quotient des Körpers. Die Befunde werden im Lichte früherer Untersuchungen anC. macularius und ähnlicher Studien an anderen aquatischen Organismen eingehend erörtert. Zweifellos kommt dem Einfluß der Umwelt — insbesondere während der sehr frühen Ontogenie — eine hervorragende Bedeutung zu für die funktionellen und strukturellen Eigenschaften und damit für die ökologische Potenz des aufwachsenden Individuums.

     

Ultrastruktur und Bildung von Poren im Endothel von porösen und geschlossenen Kapillaren

Zusammenfassung An einer Reihe von normalen und pathologisch veränderten Organen wird die Porenstruktur, Porenbildung und Porenrückbildung elektronenmikroskopisch untersucht. Die Endothelpore ist eine Diskontinuität in der Endothelwand mit einem sehr konstanten Durchmesser von 500 Å. Das Diaphragma ist nur mit der äußeren Membranlamelle am Porenrand verbunden. Diaphragmalose Poren sind etwas größer (Ø650 Å), zeigen einen glatten Porenrand und kommen besonders in verdichteten Endothelteilen vor. Frustrane Poren münden blind in Vakuolen oder liegen in porösen Endothelfalten im Gefäßlumen. Die eigentliche Bildung der Poren geschieht immer in abgeflachten ( 800 Å) Endothelteilen. Die vorbereitende Abflachung geht jedoch in den verschiedenen Endothelzonen (Periksryon, dicker Endothelwand, Cytoplasmainseln) unterschiedliche Wege. Alle diese Vorgänge stellen Vesikulation in besonderer Lage und mit besonderer Fusionsrichtung der Vesikel dar. Wegen dieser Unterschiede wird die Endothelwand in 4 Zonen eingeteilt: Perikaryon; dicke, porenlose Wandteile mit cytoplasmatischen Vesikeln; dünne, porenhaltige Teile ohne Zellorganellen; dicke Cytoplasmainseln, die die porösen Wandteile voneinander trennen. Der Vorgang der Porenrückbildung bleibt unklar. Vielleicht besteht er in der Faltung des Endothels, die zu porösen Vakuolen führt. Die Porenbildung verändert die Endotheloberfläche nicht, kann aber das Cytoplasmavolumen vermindern. Der Aufbau des Diaphragmas sowie der Mechanismus und die auslösenden Faktoren der Porenbildung werden diskutiert.

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Summary Ultrastructure, formation and disappearance of endothelial pores was studied electron microscopically in several normal or experimentally changed organs. Pores being discontinuies in the endothelial wall have a very constant diameter of 500 Å. The diaphragm at the margin of the pore is in contact with only the outer lamella of the unit membrane. Pores without a diaphragm being somewhat larger (Ø 650 Å) show a smoother margin and are to be found in endothelia with dense cytoplasm. Frustrated pores form blind openings in vacuoles or are situated in porous endothelial folds within the vessel lumen. Pores alway are formed in flattened parts of endothelium ( 800 Å). In thick capillary walls the endothelium previously is flattened by vesiculation, which differs in different zones of the wall (Perikaryon, thick continuous endothelium, and cytoplasmic islands in porous capillaries) in location and direction of vesicle fusion. Because of these differences the endothelial wall is divided in 4 zones: Perikaryon; thick parts without pores containing cytoplasmic vesicles etc.; flattened, porous parts containing no cytoplasmic organelles; thick cytoplasmic islands which separate porous parts. The process removing pores is not clear. Perhaps they are removed by folding of the endothelial surface and formation porous vacuoles. Formation of pores dosn't enlarge or reduce the surface, but may reduce the cytoplasmic volume of endothelium. The nature of diaphragm as well as the mechanism and releasing factors of the formation of pores are discussed.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

Spectral specific responses in the visual behavior of the greenhouse whitefly,Trialeurodes vaporariorum (Homoptera: Aleyrodidae)

Attraction of the greenhouse whiteflyTrialeurodes vaporariorum Westw. to reflected and to transmitted light of various wavelength compositions was measured by trapping and counting adults on greased, colored surfaces. The wavelength composition of the reflecting or transmitting surfaces was spectrophotometrically determined.The whiteflies showed a strongly positive response to surfaces with maximum reflectance or transmittance in the yellow-green region (520–610 nm), and a moderately positive response to ultra-violet (<400 nm). Light in the blue-violet region seemed to inhibit the response, and red (610 to ca. 700 nm) might also be moderately inhibitory.The response to the most excitatory hues sharply decreases with darker shades or with less saturated tints of the same hues.The implications of these responses in the mechanisms of host selection by the greenhouse whitefly are discussed.

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Zusammenfassung Die Attraktion der Weißen Fliege zu remittiertem und transmittiertem Licht verschiedener Wellenlängen-Kombinationen (spektrometrisch bestimmt) wurde gemessen durch Fang und Auszählen von angeflogenen Adulten an geleimten, farbigen Oberflächen. Die Weißen Fliegen zeigten eine starke positive Reaktion zu Oberflächen mit maximaler Remission oder Transmission im Gelg-Grün-Bereich (520–610 nm) und eine mäßige positive Reaktion zu UV (<400 nm). Licht im Blau-Violett-Bereich scheint die Reaktion zu hemmen und Rot (610 bis etwa 700 nm) scheint ebenfalls hemmend zu sein.Die Reaktion zu den Farbtönen mit höchster Wirksamkeit nimmt stark ab bei geringerer Intensität (Schwarzverhüllung) oder geringerer Sättigung (Weissverhüllung) der Farbtöne.Die Bedeutung dieser Reaktionen für den Mechanismus der Wirtswahl der Weißen Fliege wird diskutiert.

     

Kinetics of growth and lactic acid production in continuous and batch culture

Summary In a lactic acid fermentation by Streptococcus faecalis, the specific consumption rate of glucose (v) and the specific production rate of lactic acid () were represented by the following simple equations as functions of the specific growth rate (): 1/=(1/) + 1/ = (1/) + By use of data from a batch culture, these two equations were derived from enzyme kinetics of the product inhibition. These equations were successfully applied to the results of batch culture and chemostat culture. In addition, calculation of ATP yield by these equations agreed with the experimental results better than the conventional Leudeking-Piret type equation, which includes two terms associated with growth and not with growth. Correspondence to: H. Ohara     

Zum Abbau der l-Äpfelsäure durch Milchsäurebakterien

Zusammenfassung Die Abtrennung der OES-Decarboxylase vom Malic-Enzym wird bei Enzymlösung aus Bakterien des Stammes Lactobacillus plantarum L durchgeführt. Die Trennung gelingt wegen der unterschiedlichen Temperatur-und pH-Empfindlichkeit der beiden Enzyme. Das Malic-Enzym ist im Bereich von pH 4,5–5,0 nur dann bei 40° C und darüber vor Denaturierung geschützt, wenn es als Substrat-NAD⁺-Mn⁺⁺-Komplex vorliegt. Die OES-Decarboxylase ist entsprechend temperaturstabiler als das Malic-Enzym, auch wenn keine Oxalessigsäure zugesetzt wird.Die Ammoniumsulfat-Fraktionierung bringt keine befriedigende Trennung der Enzyme mit sich. Wird das Malic-Enzym durch Denaturierung nicht entfernt, so reißt es bei 75% iger Sättigung mit Ammoniumsulfat die OES-Decarboxylase mit in den Niederschlag. Bei dieser Salzkonzentration fällt auch die Malat-Dehydrogenase aus.Mikrobiolosisch und papierchromatographisch durchgeführte Biotinnachweise bestätigen, daß die OES-Decarboxylase des Stammes, L ein Biotinproteid ist.     

Effects of paraquat on selected microbial activities in soil

Paraquat, applied as Gramoxone, to a nonamended sandy loam soil at five times the suggested field application rate (10 lb/A 115g/cm²) increased the numbers of bacteria, actinomycetes, and fungi during a 14-day incubation at 25°C. This increase was attributed to the use of compounds in the Gramoxone formulation rather than the use of paraquat. Treatment at one and five times the normal rate reduced CO₂ evolution by 44% and 67%, respectively, in soil amended with 2% glucose during a 12-day incubation. Similar treatments reduced CO₂ evolution in 1% straw-amended soil by 39% and 58%, respectively, during a 28-day incubation. Cellulose decomposition of cotton duck containing 13 and 176g of paraquat per milligram of material was inhibited for 15 and 28 days, respectively, in soil containing a large population of cellulolytic microorganisms. A concentration of 5000g/gm of paraquat was necessary to inhibit nitrification in soil by 44% druing a 28-day incubation at 20°C. Paraquat inhibited C₂H₂ reduction in artificial aggregates of soil amended with 2% glucose and incubated anaerobically at 25°C. Nitrogenase activity in aggregates was inhibited by 43% and 52% at concentrations of 580 and 720g/gm of paraquat respectively. The inhibitory effects of the herbicide were reduced when soil was amended with organic matter in the form of peat or straw. The availability of paraquat controlled the toxicity of the herbicide to soil microorganisms.     

Zur Paarbildung der Uferschwalbe (Riparia riparia)

Zusammenfassung Uferschwalben kehren aus den afrikanischen Winterquartieren in Trupps beiderlei Geschlechts zurück. Erste Beringungsergebnisse belegen, daß zunächst mehrjährige, vermutlich untereinander bekannte Vögel eintreffen, die den Brutplatz aus vergangenen Brutperioden her kennen. Die Masse der später ankommenden Vögel dürfte weitgehend aus einjährigen oder ortsfremden Uferschwalben bestehen, die sich größtenteils erst während der Paarbildung persönlich kennenlernen. Der anfängliche Schwarmzusammenhalt der nacheinander eintreffenden Trupps führt zur Bildung von Subkolonien, die für Brutplätze ab einer bestimmten Größenordnung typisch sind. Uferschwalben- gründen nacheinander mehrere Reviere, d. h. sie besetzen Steilwandbereiche, in denen sie ausschließlich mit den Füßen eine Röhre oder Mulde graben, singen und Bogenflüge starten. Bis auf singende oder bekannte werden Artgenossen im Revier geduldet. Uferschwalben- suchen besetzte Reviere auf. Ohne Röhrenbindung verhalten sie sich still und unauffällig, ihre Grabungsaktivitäten sind von untergeordneter Bedeutung. Die Bindung an ein bestimmtes Revier entwickelt sich individuell verschieden und entscheidet über den Abschluß des Röhrenbaues (Herstellung der Nistkammer). Reviere ohne dauerhafte -Bindung werden von den aufgegeben. Aktivitäten, die auf wachsende Revierbindung eines hindeuten, sind: häufige oder/und länger dauernde Aufenthalte des in einem besetzten Revier und sporadisches Mitgraben; aggressives Verhalten gegenüber Artgenossen (i. d. R. fremde ), die im Revier landen wollen; gemeinschaftlicher, leiser Gesang von und im Röhrenbereich. Aktivitäten, die für eine vollzogene Paarbildung sprechen, sind: Fertigstellen der Röhre durch Grabung der Nestkammer; längere gemeinsame Aufenthalte innerhalb und außerhalb der Röhre; Voranfliegen des beim Röhrenanflug; Übernachten von und in der Röhre; Nestbau; ausdauernde Verfolgungsflüge während der Kopulationsphase. Die Paarbildung ist demnach ein individueller Prozeß, bei dem die Aktivitäten der im Revier als Werbung, die der als Revierwahl interpretiert werden.

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On pair-formation in the Sand Martin,Riparia riparia

Summary European Sand Martins arrive at their breeding sites in flocks of usually unmated and . Ringing results of a large population in NW-Germany and own observations indicate that the first flocks about a dozen individuals with an approximately balanced sex ratio appear at traditional breeding places and consist of older, experienced resident birds (presumably acquainted with one another). The birds arriving over the next several weeks are mainly first-year or non-resident individuals. The flocks arrive separately in areas with suitable sandcliffs, synchronize the pair-formation activities and avoid disturbances among paired and unpaired birds. This behaviour causes the formation of subcolonies, which are typical for all densely occupied breeding places. Each settles on a fixed area on the sandcliff (territory) in order to excavate a burrow, to sing the territory-song (fig. 2 b) and to perfor the territory-circle-flight (fig. 2 c, 4 a). Silent birds (normally ) are welcomed or tolerated by the resident . The sexes are monomorphic and therefore courtship displays of the are non-aggressive until establishment of pair-bonds. Only intruding singing or individually known neighbouring are driven away, usually at early stages of territory occupation. Unmated are normally shy and very sensitive to protracted disturbances. visit several occupied territories of the colony (fig. 1–3) in order to choose a burrow. leave territories which do not attract a . They settle new territories on the sandcliff, causing a surplus of burrows compared to breeding pairs in the colony. Activities which indicate the development of pair-bonds are: regular visits of a to a particular occupied territory with sporadic excavations by the ; aggressive activities of the towards other visitors usually , but sometimes at first even against the resident (i. e.: vocal threats, bill-gaping, pecking or pushing with the bill or vigorous face-to-face fights, fig. 3 b, 3 c). and sing the soft mating song at or in the burrow (fig. 1 c). Activities which indicate completed pair-bonds are: completion of the burrow by digging the nestchamber, predominantly done by the ; both birds staying together over long periods, both inside and outside the burrow; invitation-flight by the (fig. 4 b); and spending the night together in the burrow; beginning of nest-building, first only by the , then by both birds and finally only by the , accompanied by the (guarding-flight;, fig. 4c); mate-pursuit flights (sexual chases) during copulation phase, in which the singing pursues the silent , often accompanied by other (cp. fig. 4 d). Pair-formation in the Sand Martin occurs on individual territories and not, according toHickling (1959), within the flock.

     

Zum abbau der l-Äpfelsäure durch Milchsäurebakterien

Zusammenfassung Die Malat-abbauenden Enzyme von drei L. plantarum-Arten verschiedener Herkunft werden untersucht und miteinander verglichen. Neben Malic-Enzym enthalten alle drei Arten Malat-Dehydrogenase und Oxalessigsäure-Decarboxylase sowie Lactat-Dehydrogenase.Die Oxalessigsäure-Decarboxylase der auf pflanzlichem Material vorkommenden Bakterien (L. plantarum L und L. plantarum ATCC-8014) dürfte nach den Ergebnissen von Hemmversuchen mit Avidin ein Biotin-Proteid sein; beim Malic-Enzym kann dies ausgeschlossen werden.Die Enzymausstattung eines aus der Mundhöhle isolierten Stammes (L. plantarum ATCC-11580) unterscheidet sich insofern von der der übrigen Stämme, als die MDH-Aktivität relativ schwach ausgeprägt ist und das Malic-Enzym ein Biotin-Proteid darstellt.