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.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung über die Vorbereitung der Infektion in encystierten Zoosporen von Olpidium brassicae

Zusammenfassung Anhand der Ultrastrukturen wird die präinfektionelle Phase an die Wirtszelle angehefteter Olpidium-Zoosporen beschrieben. Vor der Encystierung wird die Geißel eingezogen; sie liegt dann in zwei Windungen in der Zoospore. Beim Abbau des Geißelapparates schiebt sich als erstes das Dictyosom der Zelle zwischen den Rhizoplasten und das Kinetosom sowie das Centriol. Nach Auflösung des Rhizoplasten trennt sich das Axonema vom Kinetosom und desintegriert. Die Centriolen lagern sich schließlich zwischen Kern und Dictyosom. Vom Dictyosom produzierte Sekretvesikeln sammeln sich an der Anheftungsstelle in der Cyste; dort organisieren sich oft auch Lomasomen-ähnliche Strukturen. Im distalen Teil der Zelle entsteht aus Elementen des ER über ein multivesiculäres Stadium die Vacuole.

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Electron microscopical study on the preparation of infection in encysted zoospores of Olpidium brassicae

Summary The ultrastructure of the preinfectional phase of zoospores of Olpidium brassicae attached to host cells is described. Prior to encystment the flagellum is retracted in the zoospore, where it forms two windings. At the beginning of flagellum desintegration the dictyosome is going to separate the rhizoplast from the kinetosome and the centriole. After desintegration of the rhizoplast the axonema is separated from the kinetosome and desintegrates too. The resulting two centrioles are finally located between the nucleus and the dictyosome. Vesicles produced by the dictyosome are aggregating at the region of attachment of the cyste; there often are found lomasome-like structures. The vacuole is formed in the distal region of the cyst from an multivesicular structure originating from cisternae of the ER.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an der Foraminifere Allogromia laticollaris Arnold

Zusammenfassung Das Cytoplasma der Agamonten von Allogromia laticollaris ist durch zahlreiche Vakuolen bzw. Lakunen charakterisiert, deren Ausdehnung vom Alter der Zellen abhängt. Bei wachsenden Agamonten ist das Cytoplasma relativ dicht, und die meisten Kerne zeichnen sich durch eine Vesikelzone an der Kernhülle aus. In späteren Entwicklungsstadien treten in zunehmendem Maße auch Kerne auf, die stattdessen von einem Vakuolensystem umgeben sind. Das an den Kern angrenzende Cytoplasma ist stark zerklüftet.Man kann in bezug auf die strukturelle Differenzierung des kernnahen Cytoplasmas zwei Zustandsformen ein und desselben Kernes unterscheiden, wobei die Indentität durch Übergangsstadien gesichert ist.

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Electronmicroscopic studies on the Foraminifer Allogromia laticollaris Arnold

Summary The cytoplasm of agamonts in Allogromia laticollaris is characterized by numerous vacuoles or lacunas, their extension depending on the age of the cell. In growing agamonts the cytoplasm is relatively dense, and most of the nuclei are showing a zone of vesicles on the nuclear envelope. In later stages of development an increasing proportion of nuclei occurs, which are surrounded by a vacuole-system instead of this zone. The adjacent cytoplasm is markedly fragmented.Structural differentiation of the perinuclear cytoplasm enables us to distinguish two phases of the same nucleus, their identity being assured by intermediate stages.

Herrn Prof. Dr. K. G. Grell, Tübingen, danke ich für die freundliche Überlassung des Objektes.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Wechselwirkung Zwischen dem zellparasiten Eimeria perforans und seiner Wirtszelle

Zusammenfassung Die Wirkung eines Parasiten auf seine Wirtszelle und deren Reaktion auf den Befall beruhen sicher primär auf der wechselseitigen Produktion chemischer Reiz- und Abwehrstoffe, die dann jedoch sekundär vielfach zu mikroskopisch sichtbaren morphologischen Veränderungen führen, und zwar vor allem in der befallenen Zelle. Da hierüber bisher sehr wenig bekannt war, habe ich versucht, diese Vorgänge an einem mir gut bekannten Objekt, dem Coccid Eimeria perforans, elektronenoptisch zu verfolgen, d.h. festzustellen, welche morphologischen Veränderungen sich nach dem Eindringen des Parasiten in der befallenen Darmepithelzelle abspielen. Die Untersuchungen beziehen sich nicht auf die Schizogonie, die in einer späteren Arbeit besprochen werden soll, sondern auf die Infektion durch junge Makrogametocyten.Als erste Reaktion auf den Befall beobachtet man die Bildung einer Flüssigkeitsvakuole, die den Parasiten umschließt und wahrscheinlich einen Versuch der Zelle darstellt, ihr Cytoplasma gegen den Eindringling abzuschließen. Die Vakuole wird von dem heranwachsenden Parasiten jedoch sehr bald resorbiert, verschwindet also früher oder später wieder. Die Gametocyte grenzt dann mit ihrer Zellmembran unmittelbar an die Vakuolenmembran des Wirtszellcytoplasmas, das in der Umgebung des Parasiten auffallend reich an fibrillären Strukturen ist, die möglicherweise eine weitere Abgrenzung darstellen.Im weiteren Verlauf der Infektion vermehren sich die Mitochondrien der Wirtszelle sehr stark und sammeln sich vor allem in dem Raum zwischen dem Zellkern der Wirtszelle und der Gametocyte. Dieser Vorgang, der in geringerem Ausmaß auch in den nichtbefallenenen Nachbarzellen stattfindet, hängt sicher mit einer Erhöhung des Stoffwechsels zusammen.Bei fortschreitender Infektion erleiden auch die Mitochondrien selbst deutliche Veränderungen, die sich vor allem im Auftreten von Vakuolen äußern und schließlich zur Degeneration und Auflösung dieser Organellen führen.Zuletzt verflüssigt sich das gesamte Cytoplasma der Wirtszelle, der Makrogamet wird von einem Mikrogameten befruchtet und entwickelt sich danach zur Oocyste, die in das Darmlumen gelangt und mit dem Kot nach außen befördert wird.

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Summary The effect of an intracellular parasite on its host cell and the reaction of this cell on the parasite invasion are primarily based on the mutual production of chemical agents, e.g. stimulants and antidotes. In most of the cases these agents secondarily produce morphological changes which can be observed in the infected cell. An electron microscope study has been made on this subject using the coccidian parasite Eimeria perforans during gametogenesis. The study showed that the invaded cell after having been infected forms a vacuole which includes the parasite and separates it from the cytoplasm of the host cell. The vacuole, however, disappears at the beginning of the parasite growth. Then the cell membrane of the gametocyte is lying directly beside the membrane of the cytoplasm of the host cell, which formed the vacuole before. In the vicinity of the parasite fibrous structures can be detected within the cytoplasm of the host cell. During the infection the mitochondria of the invaded cell are multiplied. These organelles accumulate in the space between the nucleus of the host cell and the gametocyte. This appearance can also be observed in some non-infected cells lying near the infected cell. During the later course of the parasite development the mitochondria of the host cell show distinct changes like vacuoles which lead to the complete degeneration of these organelles. Then the whole cytoplasm of the infected cell degenerates into liquid. After copulation with a male gamete the macrogamete forms an oocyst wall and leaves the intestine.

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Für beratende Hilfe bin ich Herrn Prof. Dr. R. Danneel und Herrn Prof. Dr. K. E. Wohlfarth-Bottermann zu Dank verpflichtet, für technische Unterstützung Fräulein cand. rer. nat. B. Volkmann und Herrn cand. rer. nat. W. H. Voigt. Die Mittel für die Durchführung der Untersuchungen stellte mir die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Die Feinstruktur des Plexus chorioideus in Gewebekulturen

Zusammenfassung Die Peinstruktur in vitro lebender Plexuszellen von 7–17 Tage alten Hühnerembryonen wurde untersucht. Die embryonalen Plexuszellen bildeten während der ersten Woche der Inkubation ein Ergastoplasma und ein basales Labyrinth aus. Eine Degeneration einiger Mitochondrien war schon kurze Zeit nach der Explantation in den Kulturen zu beobachten. Nach einer Woche der Inkubation trat im basalen Cytoplasma der kultivierten Zellen ein fibrilläres Material auf, während sich gleichzeitig das endoplasmatische Reticulum zurückbildete.Die Entwicklung und das Verhalten der Zellen in der Kultur wurde mit den Plexuszellen in vivo verglichen.

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Summary The ultrastructure of cultured cells of the choroid plexus taken from chicken embryos between the ages of seven and seventeen days has been studied. In the cytoplasm of the embryonic cells ergastoplasm and a basal labyrinth are being formed within the first week of incubation. An early sign of reactive cytological behaviour is the degeneration of some mitochondria. After a week of incubation fibrillae appear in the basal cytoplasm concomitant with a regression of the endoplasmic reticulum.The development and behaviour of the cultured cells has been compared to the cells in vivo.

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Mit der Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Me 276/1).     

Zum Feinbau der ForaminifereAllogromia laticollaris

Zusammenfassung 1. Das Cytoplasma im Innern der Schale der monothalamen ForaminifereAllogromia laticollaris ist durch ein zusammenhängendes, die ganze Zelle durchziehendes Lakunensystem aufgelockert und zerklüftet. Dieses System steht über die Schalenöffnung mit dem Außenmedium (Seewasser) in Verbindung und wird zum Cytoplasma hin durch das Plasmalemm abgegrenzt; es ist somit extrazelluläres Gebiet. In extremen Fällen kann bei Zellen mit ausgestreckten Rhizopodien der größte Raum innerhalb der Schale mit Seewasser gefüllt sein. Die Zerklüftung des Cytoplasmas setzt sich im sublichtmikroskopischen Größenbereich weiter fort: Zahlreiche feine, zusammenhängende Cytoplasmastränge, z. T. mit einem Durchmesser von nur ca. 20 mµ, durchziehen diese Seewasser-Lakunen. Dadurch wird eine extreme Oberflächenvergrößerung des Protoplasten innerhalb der Schale erreicht.2. Das Lakunensystem ist daher sicher von Bedeutung für Austauschvorgänge (Atmung, Verdauung), die sich an dieser inneren Oberfläche vollziehen können. Daneben dient es als Platzreservoir für das Rhizopodienmaterial, welches beim Einziehen der Rhizopodien nicht mit dem Cytoplasma im Schalenraum zu einer kompakten Masse verschmolzen, sondern in Form von Strängen gestapelt wird.3. Da das Cytoplasma sowohl im Schalenraum als auch in den Rhizopodien immer in lakunisierter, strangförmiger Form vorliegt, können Ausstrecken und Einziehen der Rhizopodien ohne wesentliche Strukturveränderung des Cytoplasmas erfolgen und deshalb sehr schnell vor sich gehen.4. Innerhalb des Schalenraumes weistA. laticollaris vier unterschiedlich strukturierte Cytoplasmabereiche auf, die bei Zellen mit ausgestreckten Rhizopodien auch durch die quantitativ verschieden starke Ausbildung der Lakunen charakterisiert sind. Der Zellkern wird von einer extreme dünnen Cytoplasmaschicht gesäumt und liegt häufig fast isoliert in einer großen Lichtung des Hohlraumsystems.5. Die durchscheinende, flexible Schale ist aus filamentförmigen Strukturelementen aufgebaut, welche in eine Kittsubstanz eingelagert sind. Sie besteht zumindest teilweise aus sauren Mucopolysacchariden.

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On the fine structure of the foraminiferAllogromia laticollaris. I. Contribution: Cells with extended and withdrawn rhizopodia

The cytoplasm inside the shell of the monothalamous foraminiferAllogromia laticollaris is loosened and disrupted by a continuous vacuolar system (lacunary system), which extends through the entire cell. This system is separated from the cytoplasm by the cell-membrane and is directly connected to the outer medium (sea-water) across the shell-opening; it is therefore extracellular space. In extreme cases, most of the space inside the shell of cells with extended rhizopodia (reticulopodia) is filled with sea-water. The disruption of the cytoplasm is even more visible at a higher magnification: Numerous fine anastamosing cytoplasmic strands, partly with a diameter of only about 20 mµ, extend through these sea-water filled vacuolar spaces (lacunes). In this way an extreme enlargement of the cell-surface inside the shell is attained. Consequently, the lacunary system must be of importance for exchange processes (respiration, digestion) at this inner cell-surface. In addition, this system serves as a reservoir for the rhizopodia-material, not melted into a compact mass together with the cytoplasm inside the shell during rhizopodia withdrawal, but stored in the form of strands. Since the cytoplasm inside the shell, as well as within the reticulopodia, always exists in a vacuolar strand-like form, extension and withdrawal of the rhizopodia can take place without essential changes of the cytoplasmic structure and, therefore, can occur very fast. Within the shellA. laticollaris shows four differently structured cytoplasmic regions. In cells with extended reticulopodia these regions can be characterized by the different degree of extension of the lacunary system. The nucleus is surrounded by an extremely thin cytoplasmic layer and lies, often nearly isolated, within a large lacune of the vacuolar system. The transparent, flexible shell, consisting partly of acid mucopolysaccharides, is composed of filament-like structural elements embedded in a glue-like substance.

     

Antifeedant activity of bisabolangelone and its analogs against larvae of Pieris brassicae

Bisabolangelone and three analogs were assayed, under laboratory conditions, for their antifeedant activity against Pieris brassicae L. (Lepidoptera: Pieridae) larvae. The results of dual-choice studies revealed that the potent antifeedant activity of bisabolangelone is greatly reduced or lost in the analogs. Insecticidal activity observed in the former was not detected either. Further studies using the lower rates of bisabolangelone showed that the absence of a preferable food resulted in a drastic reduction in feeding and growth, and produced high mortality and inhibition of molting. No developmental deformities reported in stored product insects treated with bisabolangelone were observed in P. brassicae during our studies.

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Zusammenfassung Bisabolangelone und drei Analoge wurden unter Laboratoriumsbedingungen auf ihre frasshemmende Wirkung in Raupen von Pieris brassicae L. (Lepidoptera: Pieridae) geprüft. Die Resultate von Zweifach-Wahlversuchen zeigten, dass sowohl die frasshemmende als auch die insektizide Wirkung von Bisabolangelone in den Analogen stark reduziert ist oder ganz verloren ging. Weitere Untersuchungen mit niedrigen Bisabolangelone-Dosen zeigten, dass das Fehlen von wohlschmeckender Nahrung zu einer drastischen Reduktion der Nahrungsaufnahme und des Wachstums der Raupen sowie zur Verhinderung der Häutung und zu hoher Mortalität führt. Deformationen, wie sie von bisabolangelone-behandelten Vorratsschädlingen gemeldet wurden, konnten bei P. brassicae nicht beobachtet werden.

     

Die Feinstruktur von Milz und Leber bei experimenteller Amyloidose

Zusammenfassung Experimentell erzeugtes Amyloid besteht aus einer faserigen Komponente und einer homogenen Kittsubstanz. Darin eingelagert sieht man regelmäßig Thrombocyten. Die faserige Komponente des Amyloids besitzt eine andere Struktur als Reticulum- und Kollagenfasern und verhält sich nach Kontrastierung mit Schwermetallsalzen anders als diese. Mit großer Wahrscheinlichkeit handelt es sich bei den Fasern um die Eiweißkomponente der amyloiden Substanz. Das Amyloid stellt ein rein zwischenzelliges Differenzierungsprodukt dar, es tritt niemals intrazellulär auf.Während der amyloiderzeugenden Behandlung kommt es zu einer plasmazellulären Transformation von Zellen in der roten Pulpa der Milz. Vergleichbare Erscheinungen zeigen sich auch in der Leber. Die Amyloiddepots liegen häufig in unmittelbarer Nachbarschaft von Plasmazellen. Das Cytoplasma, insbesondere Ergastoplasmalamellen von Plasmazellen stehen oft mit dem Amyloid ohne Zwischenschaltung von Zellmembranen in unmittelbarem Kontakt. Diese Befunde sprechen für eine Beteiligung von Plasmazellen bei der Amyloidentstehung. Insbesondere können sie das regelmäßige Auftreten von Antigen-Antikörper-komplexen im Amyloid verständlich machen.Die Untersuchung wurde mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.Herrn Prof. Dr. E. Letterer zum 30. 6. 60 gewidmet.     

Änderungen von Kern und Polyphosphaten in Abhängigkeit von dem Energiegehalt des Cytoplasmas bei Acetabularia

Zusammenfassung Die vorliegenden Untersuchungen wurden ausgeführt, um den Einfluß des Cytoplasmas auf den Kern und Nucleolus näher zu analysieren. Als Maß der Kernreaktion wurde die Vergrößerung oder Verkleinerung des Kern- und Nucleolusvolumens gewählt, als Maß für den Zustand des Cytoplasmas das Vorhandensein bzw. Fehlen von energiereichen, Polyphosphate enthaltenden Grana und als Maß für die Leistung der ganzen Zelle das Wachstum.Der Einfluß der Photosynthese auf Kern und Polyphosphate wurde durch Applikation verschieden langer täglicher Belichtungszeiten untersucht (Tabelle 1, Abb. 1). Die Kern- und Nucleolusvergrößerung sowie die Entstehung der Polyphosphate und das Wachstum ist von der Länge der täglichen Belichtungszeiten abhängig. Auf der anderen Seite führt eine Verdunkelung der Zellen zu einer starken Reduktion der Polyphosphate sowie Kern- und Nucleolusgröße.Der Einfluß der Plastidenanzahl auf Kern und Polyphosphate wurde durch Belichtung kleiner und großer, verdunkelt gewesener Zellen untersucht (Tabelle 2, Abb. 2und 3). In den kleinen 4mm langen Zellen werden weniger Polyphosphate synthetisiert und auch die Kernvergrößerung ist wesentlich langsamer als in den großen 8 mm langen Zellen.Der Einfluß von energiereichen Substanzen des Cytoplasmas auf die Kernvergrößerung wurde durch Applikation verschiedener Gifte untersucht. 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure hemmen eine Synthese von Polyphosphaten, verhindern eine Volumenzunahme von Kern und Nucleolus und blockieren das Wachstum. Trypaflavin übt hingegen keinen wesentlichen Einfluß auf die Polyphosphatvermehrung und Kernvergrößerung aus (Tabelle 3, Abb. 4 und 5). Werden die Gifte großen Zellen mit ausgewachsenen Kernen appliziert, so erfolgt in 2,4-Dinitrophenol und Mono Jodessigsäure eine Reduktion von Kern- und Nucleolusvolumen sowie eine Verminderung der Polyphosphatgrana, während in Trypaflavin die Kerngröße kaum beeinflußt wird (Tabelle 5, Abb. 6).Aus diesen Befunden wurde geschlossen, daß das Cytoplasma einen steuernden Einfluß auf Reaktionen des Kernes und Nucleolus ausübt und daß dieser Einfluß durch die im Cytoplasma gebildeten energiereichen Phosphate (unter anderem Polyphosphate) bewirkt wird, wodurch auf die große Bedeutung des Cytoplasmas bei der Regulierung der Kernfunktion hingewiesen wird.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Genetic paternity analyses in Little Owls (Athene noctua): does the high rate of paternal care select against extra-pair young?

Summary Previous studies have shown that extra-pair fertilizations are much less frequent in Non-Passeriformes, especially in raptors, than in Passeriformes. Low breeding densities, high breeding synchrony and high rates of paternal effort have been discussed as possible causes of these low extra-pair fertilization rates. Using DNA fingerprinting, we studied the mating system of Little Owls (Athene noctua) in a population of relatively high breeding density and comparatively low breeding synchrony. We found no cases of extra-pair fertilization among 53 nestlings of 16 breeding pairs. We conclude that paternal effort is probably the most important factor in preventing extra-pair fertilizations in Little Owls.

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Genetische Vaterschaftsanalysen bei Steinkäuzen (Athene noctua): Beeinflußt der hohe elterliche Aufwand der Männchen das Auftreten von Vaterschaften außerhalb des Paarbundes?

Zusammenfassung Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass Befruchtungen außerhalb des Paarbundes bei Nicht-Singvogelarten wesentlich seltener vorkommen als bei Singvögeln. Dies gilt insbesondere auch für Greifvögel. Als Ursache für das seltene Auftreten von Befruchtungen außerhalb des Paarbundes in dieser Gruppe werden niedrige Brutpaardichten, eine hohe Brutsynchronisation und ein hoher elterlicher Aufwand auf Seiten der Männchen diskutiert. In der vorliegenden Studie haben wir das Paarungssystem des Steinkauzes (Athene noctua) in einer Population im Kreis Viersen (Niederrhein) mit Hilfe des DNA-Fingerprinting untersucht. Diese Population wies eine relativ hohe Brutpaardichte und eine vergleichsweise niedrige Brutsynchronisation auf. Bei der Analyse von 16 Bruten, die insgesamt 53 Nestlinge enthielten, konnte kein einziger Fall einer Befruchtung außerhalb des Paarbundes nachgewiesen werden. Dies führt uns zu dem Schluss, dass der wichtigste Faktor für die genetische Monogamie — zumindest beim Steinkauz — das hohe Maß des väterlichen Aufwandes bei der Brutversorgung ist.

     

Feinstruktur des Riechepithels von Calamoichthys calabaricus J. A. Smith (Pisces,Brachiopterygii)

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung befaßt sich mit der Feinstruktur der Riechfalten von Calamoichthys calabaricus unter besonderer Berücksichtigung des Riech- und Flimmerepithels. — Das Flimmerepithel ist aus 3 Zelltypen aufgebaut: Flimmerzellen, wenigen Stützzellen und Basalzellen. Die Flimmerzellen sind mitochondrienreich und tragen bis zu 160 Flimmerhärchen pro Zelle. Diese Kinocilien besitzen an ihren Basalkörpern Zilienwurzeln, von denen ein Teil ins Zellinnere bis in Kernnähe zieht, während der andere Teil parallel zur Oberfläche verläuft und benachbarte Basalapparate verbindet. — Auch das Riechepithel, das gegen das Flimmerepithel scharf abgesetzt ist, besteht aus 3 Zelltypen: Rezeptoren, Stützzellen und Basalzellen. Die Rezeptoren haben eine einheitliche Gestalt und Struktur. Sie sind schlank keulenförmig und überragen mit einer kleinen Vesicula olfactoria die Epitheloberfläche. Seitlich sitzen an der Vesicula — unter konstant 25–27° Ablenkung von der Senkrechten — in der Regel 12 sensorische Cilien, die alle auf gleicher Höhe entspringen. Basal setzt sich das Rezeptorperikaryon in ein Axon fort. Die Axone mehrerer Rezeptoren vereinigen sich noch innerhalb des Epithels zu Bündeln, die durch die Basalmembran ins Bindegewebe ziehen. Die stark osmiophilen Stützzellen des Riechepithels durchziehen das Riechepithel von der Basalmembran bis zur Epitheloberfläche und tragen einzelne Cilien. Der verbreiterte Apikalteil der Stützzellen enthält zahlreiche Schleimvesikel, die auf eine sezernierende Funktion dieser Zellen hinweisen. Die präparative Behandlung von Riechepithelien wird kritisch diskutiert.

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Ultrastructure of the olfactory epithelium of Calamoichthys calabaricus J. A. Smith (Pisces, Brachiopterygii)

Summary The ciliary epithelium of the olfactory folds in Calamoichthys calabaricus is composed of ciliary cells, supporting cells, and basal cells. All ciliary cells contain numerous mitochondria and bear up to 160 kinocilia. Some rootlets of the basal bodies of the kinocilia, project towards the nucleus, while others run parallel to the epithelial surface and connect with neighbouring basal bodies. Ciliary and olfactory epithelia are separated from each other. — The olfactory epithelium contains olfactory receptor cells, supporting cells, and basal cells. The club shaped olfactory receptor cells have a uniform ultrastructure. The terminal portions of the olfactory dendrites form small olfactory vesicles which are seen above the olfactory surface. 12 sensory cilia project constantly to the more basal portion of the olfactory vesicles, each cilium forming a 25–27° angle with the vertical cell axis. Basally, an axon originates from each olfactory receptor cell. Axons from a number of olfactory receptor cells may combine to form bundles within the epithelium. The supporting cells of the olfactory epithelia are strongly osmiophilic. Supporting cells occur in all parts of the olfactory epithelium and bear few cilia. Numerous mucous vesicles, located within the apical region of the supporting cells, probably have a secretory function.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Effects of sinigrin on host selection by aphids

The feeding response of six aphid species to sinigrin, a mustard oil glucoside, was investigated. Sinigrin was a powerful phagostimulant for Hyadaphis = (Lipaphis) erysimi and Brevicoryne brassicae, whose host ranges are restricted primarily to the Cruciferae. H. erysimi was induced to feed on ten non-host species when leaves were systemically treated with sinigrin. To a lesser degree, the polyphagous Myzus persicae, which feeds widely among the Cruciferae, was stimulated to feed on sinigrin treated non-host leaves. Two polyphagous species, Aphis fabae and Acyrthosiphon = (Aulacorthum) solani, which are not pests of the Cruciferae, and the oligophagous Acyrthosiphon pisum which is restricted to the Leguminosae, were deterred by sinigrin-treated broadbean leaves, with the latter species showing the greatest response to treatment.Detailed studies with H. erysimi indicate that sinigrin affects several phases of feeding behavior. Initially, water vapor arrests flight activity of alates and incites test probing. Alate aphids detect sinigrin (topically applied to broadbean leaves) during test probes and subsequent behavior is similar to that on host leaves. Evidence from aphid penetration of solutions and electronic monitoring of feeding activities of H. erysimi apterae on systemically treated nonhost leaves suggests that sinigrin acts as a stimulant for stylet penetration and assists location of the phloem sieve elements.

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Zusammenfassung Sinigrin, ein für Cruciferen typisches Senfölglukosid, wirkt phagostimulierend auf Hyadaphis (Lipaphis) erysimi, Brevicoryne brassicae und Myzus persicae, jedoch abschreckend auf Aphis fabae, Acyrthosiphon (Aulacorthum) solani und Acyrthosiphon pisum. Dies erklärt die Tatsache, daß die erste Gruppe häufig, wenn nicht ausschließlich, Cruciferen befällt, die zweite selten oder nie. Auf Nichtwirtsblätter, die mit Sinigrinlösung imbibiert sind, sprechen die oligophagen H. erysimi und B. brassicae bereits bei einer Konzentration von 0.001% an, während die polyphage M. persicae erst bei 1% positiv reagiert. Andererseits ist die oligophage A. pisum empfindlicher gegen Sinigrin als die polyphagen A. fabae und A. solani.Durch systemische Behandlung der Blätter mit 1%-iger Sinigrinlösung konnte H. erysimi auf zehn verschiedenen Nichtwirten zur Nahrungsaufnahme und Larviposition veranlaßt werden. In vier Fällen überlebten die Tiere während mindestens einer Generation. Auf Bohnenblättern konnten auf diese Weise 18 Generationen herangezogen werden, wobei allerdings die Größe der Adulten geringer, ihre Mortalität und Geflügeltenrate aber höher waren als bei der Aufzucht auf Weißen Rüben (Brassica rapa).Die Untersuchung des Wirtswahlverhaltens geflügelter H. erysimi ergab, daß Feuchtigkeit die lokomotorische Aktivität herabsetzt und Probestiche einleitet. Geflügelte Läuse können während der Probestiche (test probes) zwischen Wirten und Nichtwirten unterscheiden. Auf Rübenblättern wandern sie nach der ersten Probe in Richtung der Blattbasis und-unterseite. Auf Bohnenblättern wenden sie sich der Blattspitze zu und fliegen meist innerhalb 5 Minuten wieder weg. Auf sinigrinhaltigen Bohnenblättern verhalten sich die Läuse ähnlich wie auf Rübenblättern. Fütterungsversuche an Parafilmmembranen zeigten, daß die Anwesenheit von Sinigrin in der Nährlösung Tiefstiche begünstigt. In einer 1%-igen Sinigrinlösung wurden fünfmal mehr Speichelscheiden gezählt als im Blindversuch.Durch Registrierung des elektrischen Widerstandes zwischen Blattlaus und Substrat wurde das Eindringen der Stechborsten in pflanzliches Gewebe verfolgt und folgende Interpretation über das Einstechen und die Nahrungsaufnahme gegeben. An Rübenblättern nahm H. erysimi in den meisten Fällen von den Siebröhren Nahrung auf. Bei Bohnenblättern war der Einstich im allgemeinen weniger tief, und eine Nahrungsaufnahme erfolgte immer außerhalb der Siebröhren. Nach Sinigrinbehandlung wurden an Bohnenblättern in 50% der Fälle die Siebröhren erreicht.

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Published with the approval of the Associate Director, Ohio Agricultural Research and Development Center, Journal article no. 103-71.     

A technique for artificially culturing ichneumonid parasites of woodwasps (Hymenoptera: Siricidae)

Oviposition under artificial conditions was readily induced in the primary parasites Rhyssa persuasoria and R. amoena and the cleptoparasite Pseudorhyssa sternata, ichneumonid ectoparasites of the larvae of siricid woodwasps.A method of rearing their immature stages on natural and substitute hosts is described.

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Zusammenfassung Rhyssa persuasoria und R. amoena, primäre Ektoparasiten der Larven und Puppen von Holzwespen der Familie Siricidae, werden zum Eiablageverhalten angeregt, wenn sie entweder aus Holzwespengalerien entnommenem Fraß oder einer Kultur der symbiotischen Pilze der Siriciden (Amylosterum spp.) ausgesetzt sind. Wirtslarven sind gewöhnlich für die Anregung zur Eiablage erforderlich. Der Kleptoparasit Pseudorhyssa sternata führt seine Legeröhre in die schon von Rhyssa spp. gebohrten Eiablagelöcher, und legt sein Ei in die Nähe des Eies oder der Junglarve des primärparasiten.Siriciden-Wirtslarven kamen auf eine nasse Fraßschicht in mit Papier zugedeckten, auf einer Perspex-Scheibe gedrillten Hohlräumen, wo sie zunächst legereifen Weibchen von Rhyssa spp. ausgesetzt wurden. Die Parasiten wurden von den Hohlräumen angelockt, bohrten in diese ein und legten ihre Eier auf die Wirtslarve oder den umliegenden Fraß ab. P. sternata-Weibchen wurden angelockt, entweder von Hohlräumen, worin die Primärparasiten gleichzeitig bohrten, oder von dem schon vorher von Rhyssa spp. durchbohrten Papier, und legten ihre Eier im Hohlraum ab. P. sternata kommt zur Eiablage, selbst wenn keine Siriciden-Larve und kein unreifes Stadium des Primärparasiten vorhanden sind.Parasiteneier und Wirtsstadien wurden in Zuchtkammern gesetzt, die es erlaubten, Beobachtungen über Verhalten und Entwicklung der Parasiten zu machen. Larven und Vorpuppen von Honigbienen konnten mit Erfolg als Ersatzwirte benutzt werden, sowohl für das Erhalten der Parasiteneiablage als auch für die Zucht der Parasitenlarven. Das weist auf die Möglichkeit einer Massenzucht von Ichneumoniden-Parasiten der Holzwespen unter künstlichen Bedingungen hin.Einige Anwendungen der Eiablage- und Zuchtverfahren werden angeführt.

     

DerSolanum demissum-Bastard „A 6” als Testpflanze verschiedener Mosaikviren

Zusammenfassung Aus einer großen Zahl von F₁-Bastarden der KreuzungSolanum demissum mit der Kultursorte Aquila wurde in mehrjähriger Prüfung ein mit A 6 bezeichneter Stamm als geeignete Testpflanze zum Nachweis von Mosaikviren der Kartoffel ermittelt. Es werden die Versuchsbedingungen mitgeteilt, die bei der Anwendung des Testes eingehalten werden müssen. Die Anwendbarkeit erstreckt sich auf die verschiedenen Typen und Stämme der Kartoffelviren A, X, Y, sowie auf das Rattle-Virus (Stengelbont), das Bukett-ring-spot-Virus und das Aucuba (F/G)-Virus.Außerdem ergab sich, daß der genannte Bastard auf die verschiedenen Stämme des Tabakmosaik-virus mit ganz eigentümlichen, offenbar spezifischen Symptomen reagiert.Mit 15 Textabbildungen.     

Zur Frage der Elimination von Ribosenucleinsäure und Protein aus dem Zellkern vonAcetabularia mediterranea

Zusammenfassung An lebenden Kernenin situ, an lebenden isolierten sowie an isolierten oder in der Zelle befindlichen fixierten Kernen vonAcetabularia mediterranea wurde mit auf direkte Beobachtung abzielenden Methoden untersucht, ob ein Transfer nucleärer Ribonucleinsäure (RNS) und Proteine in das Cytoplasma als normalphysiologischer Vorgang erfolgt.Die Befunde machen wahrscheinlich, daß eine Übertragung von RNS in Form von Nucleoproteiden (NP) erfolgt. Ein auf unmittelbarer Beobachtung beruhender Beweis für die Übertragung nucleärer NP in das Cytoplasma konnte wegen derin situ herrschenden Verhältnisse nicht erbracht werden. Auch bei an anderen Objekten mit anderen Methoden ausgeführten Versuchen fehlt ein sicherer Nachweis.Mit 11 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Herrn Professor Dr.E. G. Pringsheim zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Modification of responses to sex pheromone in the male Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella, by additional substances

Fourteen substances were tested as vapour for the ability to modify the wing vibration response of male Ephestia kuehniella to sex pheromone from the female over a period of 30 sec. Eleven substances had little or no effect on behaviour when tested alone, but six of the eleven decreased the response to pheromone, one increased it, and four had no effect. Two substances were tested in a wind tunnel for their effect as background vapour on the number of male E. kuehniella present at a source of female sex pheromone over a period of 18 min. The effects of these substances in the wind tunnel were the inverse of their effects in the experiments on wing vibration, that is, the short-term measurements of wing vibration gave no indication of the influence of these substances on the accumulation of males at a source of female sex pheromone.

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Zusammenfassung In einer Zeitspanne von je 30 sec wurden 14 Stoffe in Dampfform auf ihre Fähigkeit geprüft, die Flügelschwirr-Reaktion der männlichen Ephestia kuehniella in Gegenwart des weiblichen Geschlechtspheromons zu verändern.Wenn 11 dieser Stoffe ohne Beigabe des weiblichen Geschlechtspheromons untersucht wurden, ergab sich wenig oder gar keine Wirkung auf das Verhalten der männlichen Tiere; in Gegenwart von weiblichem Geschlechtspheromon verminderten dagegen 6 dieser Stoffe das Verhalten der Männchen gegenüber diesem Pheromon, ein Stoff erhöhte die Reaktion und 4 Stoffe hatten keine Wirkung.In einer Zeitspanne von je 18 min wurden 2 Stoffe als Hintergrunddampf in einen Windkanal gebracht und untersucht, ob sie die Zahl der Männchen von E. kuehniella beeinflussen können, die sich an der Quelle des weiblichen Geschlechtspheromons sammeln.Die Wirkung dieser Stoffe im Windkanal stand in umgekehrtem Verhältnis zu ihrer Wirkung im Flügelschwirr-Experiment, das heißt, die kurzfristigen Messungen des Flügelschwirrens ergeben keinen Hinweis auf die Einwirkung dieser Stoffe auf die an der Quelle des weiblichen Geschlechtspheromons angesammelte Zahl der Männchen.

     

A diver-operated quantitative bottom sampler for sand macrofaunas

Summary 1. A new bottom sampler for macrofauna is described which is easily operated by a diver.2. The airlift pump principle is employed firstly to sink a sampling cylinder into the seabed and secondly to operate a suction pipe which is used to excavate sand and animals from within the cylinder.3. The sampler covers an area of 0.1 m² and penetrates to a depth of 60 cm. It is particularly suitable for quantitative studies of deeper burrowing fauna (e. g.Ensis spp. andLutraria spp.).4. The sampler is designed for use in sandy sediments and for studies on the distribution of faunas within small areas where line transects or grids of samples are required.

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Ein vom Taucher betätigtes Gerät zur quantitativen Entnahme der Makrofauna auf Sandböden

Kurzfassung Zur Entnahme quantitativer Proben der Makrofauna aus festem Sandboden gibt es nur zwei Geräte, die beide sehr schwer sind und einer kräftigen Winde auf einem großen Schiff bedürfen: (a) der Knudsengreifer (0,1 m² Fläche, 30 cm Einstichtiefe, 150 kg) und (b) der Kastengreifer von Reineck (20×30 cm Fläche, 40 cm Einstichtiefe, 750 kg). Für Untersuchungen über die Verteilung benthischer Makrofauna innerhalb kleiner Gebiete war jedoch ein Gerät zur Entnahme von Bodenproben erwünscht, das von einem Taucher gezielt eingesetzt werden kann. Eine Sammeltiefe von mehr als 30 beziehungsweise 40 cm war erforderlich, um den Fang der tiefer grabenden Arten, beispielsweise der MuschelLutraria, zu gewährleisten. Das neue Gerät wurde zweiteilig entworfen. Der eine Teil besteht aus einem offenen Stahlzylinder, der eine Länge von 60 cm und eine Grundfläche von 0,1 m² aufweist. Er wird zunächst mit Handkraft senkrecht in den Boden hineingepreßt, damit er vom Sand gut abgedichtet wird. Das obere Ende wird anschließend mit einem Deckel verschlossen, und das Wasser, das sich im Zylinder oberhalb des Sedimentes befindet, wird durch eine Pumpe abgesogen. Der hydrostatische Druck auf den Deckel preßt den Zylinder in den Sand. Wenn der Zylinder völlig in das Sediment versenkt ist, wird der Deckel entfernt und der vom Zylinder umfaßte Sand durch den zweiten Teil des Gerätes ausgesaugt. Dieser besteht aus einer langen Kunststoffröhre von etwa 8 bis 10 cm Durchmesser. Sie wird in senkrechter Stellung völlig unter Wasser gehalten. Wird Luft unter Druck in das untere Ende eingeleitet, so funktioniert die Röhre als eine Lufthebepumpe. Ein speziell gebautes Sieb ist am oberen Ende des Steigrohres befestigt. Der Taucher führt das untere Ende dieser Saugpumpe in den Zylinder und saugt dessen Inhalt in das Sieb hinein. Die Druckluft für die Betätigung des Instrumentes wird von einem Kompressor oder aus Druckluftflaschen (4–5 m³) geliefert. Das beschriebene Gerät ist leicht und kann deshalb mühelos vom Taucher bedient werden. Es kann von Kleinbooten aus eingesetzt werden und benötigt keine Winde.

     

Zeitaufwand für das Ernten und Verstecken von Kiefernsamen bei Dünnschn?bligen Tannenh?hern (Nucifraga caryocatactes macrorhynchos) im Fernen Osten Russlands

Zusammenfassung In einem Vorkommen des Dünnschnäbligen Tannenhähers an der Küste des Ochotskischen Meeres im Fernen Osten Sibiriens wurde das Ernten und Verstecken von Samen aus den Zapfen der Zwergzirbelkiefer (Pinus pumila) untersucht. Der Inhalt von durchschnittlich 2,8 Zapfen, das sind etwa 80 Samen, wurde in der gefüllten Kehltasche transportiert und auf eine Anzahl unter niedriger Zwergstrauchvegetation gelegener Bodenverstecke verteilt. Die Verstecke wurden in annähernd linearer Anordnung ohne Bevorzugung einer bestimmten Himmelsrichtung angelegt. Die Versteckserien enthielten im Median 79, maximal mehr als 120 Samen, das Einzelversteck durchschnittlich 19,6 Samen. Das Ernten und Leeren eines Zapfens geschah im Schnitt innerhalb von 47 s. Für das Verstecken einer Füllung des Kehlsacks benötigten die Vögel ca. 170 s. Für das gesamte Beschaffen und Verstecken eines einzelnen Kiefernsamens errechnet sich ein durchschnittlicher Zeitbedarf von 3,26 s. Nach 20 Tagen war der Zapfenvorrat in der lokalen Kiefernpopulation erschöpft. Jeder Häher hat nach den Hochrechnungen bis zu 100.000 Samen vergraben.

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Harvesting and caching capacities of Thin-billed Nutcrackers in the Russian Far East

Summary At the Ochotskian sea coast Thin-billed Eurasian Nutcrackers (Nucifraga caryocatactes macrorhynchos) harvested seeds of ripe cones of the brush pinePinus pumila in late summer. The mean number of seeds carried in their sublingual pouch was 80, which respresents the harvestable contents of 2.8 cones. These were distributed in an average of 5 caches, exclusively in the soil under low tundra vegetation. Caches were organized in nearly straight lines. Series contained a mean of 82.7 seeds, single caches a mean of 19.6 seeds. Plucking one cone and harvesting its seeds took 47 seconds on average. The caching of a complete pouchful took on average 123.4 seconds. The time invested for harvesting and caching one single seed was calculated at 3.26 seconds. Within three weeks in July, an average individual bird was calculated to have cached a total of up to 100,000 seeds.

     

Effect of host plant odour on the behaviour of the adult cabbage root fly, Erioischia brassicae

Laboratory experiments showed that the odour of leaves of host plants stimulated an increase in activity in gravied female E. brassicae while the odour of non-host foliage had little effect. Males and non-gravid females showed very little response to the odour of both types of foliage. Other experiments failed to show any orientation of the flies towards sources of host plant odour, although more flies were caught in traps containing the juice expressed from a host plant than in those containing water. It is suggested that an unoriented activation of gravid female E. brassicae by host plant odour enhances their chance of being caught in traps emitting the odour, and of making contact with host plants in the field.

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Zusammenfassung Laborversuche zeigten, daß der Blattduft der Wirtspflanzen die Aktivität der trächtigen Weibchen von Erioischia brassicae steigert, während der Duft von Fremdlaub nur einen geringen Effekt hervorrief. Die Reaktion der männlichen und der jungen weiblichen Tiere auf den Duft beider Laubtypen war gleichmäßig schwach. Weitere Laborversuche zeigten keine Orientierung der Tiere auf die Quelle des Wirtspflanzenduftes, dennoch wurden mehr Tiere in Fallen gefangen, welche Wirtspflanzensaft enthielten als in solchen, die nur mit Wasser beschickt waren. Es wird angenommen, daß die trächtigen Weibchen von Erioischia brassicae durch den Wirtspflanzenduft unorientiert aktiviert werden und somit für sie eine grössere Möglichkeit besteht, in Fallen gefangen zu werden, die einen solchen Duft ausströmen, und in der Natur auch mit Wirtspflanzen in Kontakt zu kommen.

     

Vergleichende Untersuchungen zum Tryptophanstoffwechsel in Leberzellfraktionen bei Wirbeltieren

Zusammenfassung Der Tryptophanabbau in der Leber von Ratte (Mus rattus L. domest.), Kaninchen (Oryctolagus cuniculus L. domest.), Hahn (Gallus bankiva domest.), Taube (Columba livia L.), Frosch (Rana temporaria L.) und Fisch (Leuciscus rutilus L.) wurde in qualitativer und quantitativer Hinsicht untersucht. Es wurden die Aktivitäten des TryptophanPeroxydase-Systems, der Kynureninase und der Kynurenin-Transaminase bestimmt, sowie ihre Verteilung auf die einzelnen Zellfraktionen. Die Papierchromatographie wurde zur qualitativen Analyse der entstandenen Stoffwechselprodukte herangezogen.Außer beim Hahn wird Tryptophan praktisch ausschließlich über Kynurenin zu Kynurensäure und Anthranilsäure abgebaut. Die Verteilung der Enzyme auf die Zellfraktionen entspricht der vom Säugetier bekannten, die Aktivitäten liegen in der gleichen Größenordnung.Beim Hahn wird Kynurenin auch von Mitochondrien und Kernfraktion gebildet. Die Kynureninbildung im Cytoplasma wird durch Kombination von Cytoplasma + Mikrosomen oder Cytoplasma + Mitochondrien auf das Mehrfache erhöht. Auch scheint beim Hahn neben der Kynureninbildung noch ein zweiter Mechanismus des Tryptophanabbaus vorhanden zu sein. Durch Cyclophorasesystem wird aus Tryptophan eine gelbe Substanz gebildet, die aber nicht identifiziert werden konnte. Eine Kynurensäurebildung wird beim Hahn nicht gefunden, was im Einklang steht mit der Tatsache, daß er keine Kynurensäure ausscheidet.Fütterungsversuche an Ratten ergaben, daß bei tryptophanarmer Nahrung die Aktivität des Tryptophan-Peroxydase-Systems deutlich unter die Normalwerte absinkt, während Kynureninase und Kynurenintransaminase nicht beeinflußt werden.