Autoradiographische Untersuchungen zur Ribonukleinsäure- und Eiweiss-Synthese im nuklearen Funktionsformwechsel der exokrinen Pankreaszelle

Ohne ZusammenfassungDie Untersuchungen wurden durch das Bundesministerium für Atomkernenergie und durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt.Ein Teil der Ergebnisse wurde auf dem 5. Internationalen Symposion: Radioaktive Isotope in Klinik und Forschung, Bad Gastein, 9.–12. Januar 1962, vorgetragen.     

Über die Entwicklung der Schuppenorgane und der Genitalanhänge in Abhängigkeit vom Hormonsystem beiLepisma saccharina L.

Zusammenfassung Die Entstehung der Schuppenorgane vonLepisma verläuft in ihren Grundzügen wie bei den Lepidopteren: Eine Schuppenstammzelle wird bei einer ersten differentiellen Teilung, bei der die Spindelachse senkrecht zur Körperoberfläche in der Epidermis steht, in zwei Tochterzellen geteilt. Eine von ihnen wird in einer zweiten differentiellen Teilung, deren Spindelachse schräg zur Körperoberfläche in der Epidermis liegt, in eine Schuppen- und eine Balgbildungszelle geteilt. Der zweite aus der senkrechten Mitose hervorgegangene Kern degeneriert aber nicht wie der ihm entsprechende Kern bei den Schuppenorganen der Lepidopteren, er wird auch nicht zu einem Sinneszellkern wie bei Borstenorganen von Lepidopteren oder zu einem Nebenzellkern des Schuppenorgans.Die Spindelachsen der schrägen Mitosen stehen in keiner festen Beziehung zur Körperlängsachse, wie das bei den Lepidopteren der Fall ist. Während der Schuppenbildungsphase sind Schuppen- und Balgkerne jedoch in Richtung der Körperlängsachse orientiert. Die Anordnung kommt dadurch zustande, daß die Balgkerne sich ausrichten.Bei Lepisma besteht eine Korrelation zwischen Körpergröße und Länge der Genitalanhänge, in der Weise, daß eine bestimmte Entwicklungsstufe der Geschlechtsanhänge eine bestimmte Mindestgröße der Tiere voraussetzt. Die höchstmögliche Entwicklungsstufe ist aber nicht bei allen Tieren dieser Körpergröße erreicht.Werden die Corpora allata zerstört, so bleibt der Zusammenhang zwischen der Entwicklungsstufe der Genitalanhänge und der Körpergröße bestehen; es können nicht etwa wie bei anderen Insekten beliebig kleine Tiere zu Imagines werden. Das Fehlen der Corpora allata wirkt sich in der Weise aus, daß mehr Tiere als normalerweise den bei einer bestimmten Körpergröße höchstmöglichen Entwicklungszustand erreichen.Die Arbeit wurde von Herrn Professor Dr. H.Piepho angeregt und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Messungen der Pumptätigkeit vonArenicola marina L. im Watt

Zusammenfassung 1. Mit Hilfe eines konzentrisch um den Wohnbau in den Boden versenkten Blechzylinders, der eine dicht eingepaßte Glasglocke mit einem Tubus aufnimmt, war es möglich, den vonArenicola marina erzeugten Wasserstrom in dem Tubus zusammenzufassen und im Biotop quantitativ zu bestimmen.2. Für Demonstrationszwecke und zur kurzfristigen Bestimmung der Pumprate wird ein einfaches Verfahren beschrieben, das mit gefärbtem Seewasser arbeitet.3. Durch die Konstruktion eines auf dem Prinzip der Thermostromuhr vonRein (1935) basierendem Strömungsmessers war es möglich, die Pumpleistung vonArenicola fortlaufend am normalen Standort mit einem am Strand aufgestellten Galvanometer zu messen und zu registrieren.4. Die Registrierungen ergaben für die Zeit des auflaufenden Wassers für Würmer von etwa 10 bis 15 g Gewicht einen Einstrom von durchschnittlich etwa 120 bis 200 ml Wasser/h durch die Öffnung des Wohnganges. Die Pumpleistung zeigte rhythmische Schwankungen von etwa 25 Minuten Dauer.5. Bei auflaufendem Wasser zeigte sich neben dieser — als normal anzusehenden — Pumprichtung eine manchmal über Stunden anhaltende Strömung entgegengesetzter Richtung: also Ansaugung des Wassers durch den Sandstrang.6. Die Pumptätigkeit vonArenicola ist kontinuierlich und wird entgegen früheren Literaturangaben nicht durch längerdauernde Pausen unterbrochen.7. Es wird versucht, die Ergebnisse unter Zuhilfenahme von Laboratoriumsbeobachtungen in Beziehung zur Ökologie des Wattwurmes zu setzen und insbesondere die Frage zu klären, in welchem UmfangArenicola seinen Nahrungsbedarf durch Filtration zu decken vermag. Die Auswertung ergibt, daß zumindest ein erheblicher Teil des Nahrungsbedarfs durch Filtration gedeckt werden kann.

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Measurement of the pumping activity ofArenicola marina L. in mud flats

WhenArenicola marina pumps water through its burrow, fine particulate matter suspended in the surrounding water is retained in the headshaft acting as a filter (Krüger 1959). In order to assess the extent to which such filtration is likely to account for the worm's food and oxygen requirements, the rate of water flow was measured under natural conditions in the field. Registrations of water flow over extended periods of time in mud flats near List on the island Sylt were made possible by using a flow meter constructed on the basis of the Thermostromuhr described byRein (1935). Worms at about 10 to 15 g dry weight pumped water through their burrows at a rate of some 120 to 200 ml/h (water temperature: 17° to 18° C). Such values are rather low if compared to the water pumping activity of mussels. It is believed, however, that filtration will cover at least a considerable portion of the food requirements, particularly since suspended food material appears to be rather abundant in typicalArenicola habitats. The pumping activity shows rhythmical fluctuations with marked intervals of about 25 minutes. During rising tides the normal direction of the water flow in the burrow may sometimes be reversed for periods of up to several hours. Periods of reversed water flow are possibly indicative of a change in the worm's behaviour; it seems that it may rearrange and work up certain parts of his burrow during such periods.

     

Nucleinsäure- und Phosphat-Haushalt von Phycomyces blakesleeanus Bgff.

Zusammenfassung Ein untersuchter (-)-Stamm von Phycomyces blakesleeanus Bgff. unterschied sich vom entsprechenden (+)-Stamm durch einen deutlich höheren Phosphat-Gehalt, der sich im wesentlichen auf eine stärkere Speicherung von energiereichem Phosphat zurückführen ließ, sowie durch ein schwächeres Anfangswachstum.Im Nucleinsäure-Haushalt der beiden Stämme fanden sich keine merklichen Verschiedenheiten.In Verbindung mit Ergebnissen früherer Arbeiten wird auf — möglicherweise sexuell bedingte — graduelle Unterschiede in der Energieausnutzung geschlossen.Teilergebnis der Dissertation Untersuchungen über den Nucleinsäure- und Phosphat-Haushalt von Mikroorganismen der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen (1957).     

Kausalmechanismen der Kernbewegung und -teilung während der frühen Furchung im Ei der GallmückeWachtliella persicariae L.

Zusammenfassung Im Ei vonWachtliella legen die Furchungskerne in der Zeit zwischen den Mitoseschritten große Strecken im Ooplasma zurück, was zu einer raschen Besiedlung des Eiraumes führt. Dabei findet neben der passiven Verlagerung infolge pulsierender Plasmaströmungen einaktiver Migrationsprozeß statt. Er wird von feinen Dotterpartikeln-Schwingungen begleitet, die auch in den Eiern anderer Insekten gefunden worden sind. Um diese Zitterbewegung besser analysieren zu können, sind dieEier total bzw. partiell gequetscht worden; hierdurch wird die Schichtdicke des Ooplasmas auf 30 m bzw. auf 12—4 m reduziert. Die experimentelle Verkleinerung des Krümmungsradius' der Eioberflächefördert die Neigung zur Zellwandbildung, was schon im 2-Kern-Stadium zu einerfast totalen Furchung führt. Außerdem kann derInitialbereich der Furchung (= Initialbereich der Zitterbewegung)in kernfreien Regionen liegen und darüberhinaus in einen vorderen und einen hinteren Initialbereichaufgespalten werden; Kernteilung und -wanderung werden jedoch nicht unterbunden. Die Entwicklung unbehandelter wie auch gequetschter Eier ist mit Hilfe von Zeitrafferfilmen analysiert worden, die mit dem Phasenkontrast oder dem differentiellen Interferenzkontrast-Verfahren — unter Verwendung höchstauflösender Planapochromate am umgekehrten Mikroskop — aufgenommen worden sind.Vom Initialbereich der Furchung gehen, im Rhythmus der Furchungsschritte,Wellen ungeordneter Zitterbewegung aus und durchziehen das ganze Ei. Sie bestehen aus ungeordneten Schwingungen von Dotterpartikeln, die vermutlich auf die Aktivität räumlich ungeordneter, dynamischer Elemente im Ooplasma zurückzuführen sind. Einenordnenden Einfluß aber übt die Anwesenheit vonFurchungskernen aus: Kurz bevor eine solche Welle von Zitterbewegungen bei Furchungskernen des Metaphasestadiums eintrifft, treten nämlich in deren Umgebung geordnete Schwingungen und Verlagerungen von Dotterpartikeln auf. Sie sind radial auf die Spindelpole ausgerichtet und beginnen bei demjenigen, den die Welle zuerst erfaßt. Diese radiale Zitterbewegung wird durch eingroßes Astersystem hervorgerufen, das jeweils von den Spindelpolen ausgeht und distal weit in das Ooplasma zieht. Mit dem Beginn der Verkürzungsprozesse innerhalb der Asterstrahlen tritt der Furchungskern in die Ana- und Telophase ein, und die Spindelpole werden auseinandergezogen. Auch in der darauffolgenden Migrationsphase der Tochterkerne bleibt der Spindelpol als Asterzentrum der ehemaligen Spindel erhalten und bildet den Mittelpunkt eines Migrationsasters. Seine längsten Asterstrahlen messen mindestens 80 m und inserieren distal sowohl an frei beweglichen als auch an elastisch aufgehängten oder an starren Eikomponenten.Durch wiederkehrende, kurzzeitige Insertionen und unkoordinierte, vorübergehende Verkürzung der Asterstrahlenwird der Kern, der eine starke Affinität zu seinem Asterzentrum besitzt, im Ooplasmavorwärtsgezogen, und zwar stets in Richtung auf die jeweils noch größten kernfreien Gebiete, in denen auch die räumliche Ausdehnung des Migrationsasters am größten ist. So läßt sich u.a. auch die gegenseitige Abstoßung der Energiden erklären, die zu einer gleichmäßigen Verteilung im Eiraum führt.Bei manchen Eiern ist es möglich gewesen,Furchungskerne experimentell von ihren Astersystemen zu trennen. Währendisoliert liegende Migrationsaster sich autonom, d.h. in Abwesenheit von Kernen,aktiv im Eiraum ausbreiten und vielleicht sogar teilungsfähig sind,können asterlose Furchungskerne zunächst nicht mehr wandern; sie scheinen aber in der Lage zu sein, die Bildung neuer Spindelpole und Astersysteme zu induzieren und dann Furchungsteilungen durchzuführen.Die Migrationsaster aller Furchungsenergiden gehen durch Teilung aus demjenigen Astersystem hervor, dessen Aufbau der Spermakern nach seinem Eindringen in das Ei induziert hat. Derweibliche Vorkern dagegen besitztkeinen Migrationsaster; er wird wahrscheinlichdurch permanente Insertion von Asterstrahlen des männlichen Kerns zu diesem hingezogen, und die Befruchtung ist eine Folge der Affinität zwischen (weiblichem Vor-) Kern und Migrationsaster (des männlichen Kerns).Da sich die Asterstrahlen aus den Polstrahlen des Spindelapparates ableiten lassen, ist eineBeteiligung von Mikrotubuli an ihrem Aufbau sehr wahrscheinlich; sie muß aber noch elektronenmikroskopisch geprüft werden. Mögliche funktionelle Strukturen des Migrationsasters und ihre Beziehungen zum mitotischen Apparat werden diskutiert. Migrationsaster sind wahrscheinlich nicht nur in Anpassung an die speziellen Bedingungen der Furchung in großräumigen Eisystemen entstanden, sondern sind vermutlich auch bei der Teilung zahlreicher anderer tierischer Zellen für Spindelstreckung und Auseinanderwandern der Tochterkerne von Bedeutung.

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Causal mechanisms of nuclear movement and division during early cleavage stages in the egg of a gall midge,Wachtliella persicariae L.

Summary Between each mitotic cycle, the cleavage nuclei ofWachtliella move over long distances, thus populating the ooplasm within a short time. Besides being shifted passively by flowing pulses of the ooplasm, thenuclei are also migrating actively. The active movements are accompanied by such oscillations of yolk particles as are known from the eggs of other insects, too. For a closer analysis of these quivering movements the inseminated eggs werepressed, either totally or partially, reducing their smaller diameters to ooplasmic layers of 30 m or between 12 and 4 m, respectively. Along with the experimental reduction of the radius of the curvature at the egg surface, there is anincreased tendency of cell membrane formation, resulting in anearly total cleavage already at the 2-nuclei-stage. Furthermore, theinitial region of cleavage (= initial region of quivering movements)may be shifted to a site free from nuclei; the initial region even may becomesplit up into two, one near each of the egg's poles. Yet, in flattened eggs, division and migration activities of the nuclei are not prevented. Untreated as well as flattened eggs have been analysed by means of time-lapse motion pictures taken either by the phase contrast or by the differential interference contrast method, using apochromatic objectives of maximum resolution, combined with an inverted microscope.According to the rhythm of the cleavage divisions,waves of irregular quivering movements spread from the initial region(s) of cleavage throughout the whole egg space. They are composed of irregular oscillations of yolk particles, probably caused by the effect of actively shortening, dynamic elements irregularly spread within the ooplasm. The presence ofcleavage nuclei obviously exerts a kind ofregulative effect: Shortly before such a wave of quivering movements reaches a metaphasic cleavage energide, regular oscillations and approximations of yolk particles are visible in the surroundings of the nucleus. The movements in question are radially adjusted towards the spindle poles, starting at the one which is reached first by the wave of quivering movements. These radial quivering movements are caused by abig cytaster, each originating from its spindle pole and distally reaching far into the ooplasm. Synchronous with the beginning of the shortening process of the astral rays, the cleavage nucleus passes through anaphase and telophase, and the spindle poles arepulled apart. During the then following migration of each daughter nucleus, its spindle pole—the kinetocentre of the previous spindle—is preserved and becomes the centre of a migration cytaster. Its longest rays measure up to at least 80 m. Their distal ends temporarily insert either in motile, or in elastically suspended, or in rigid egg components.By the recurrent short-time insertions and irregular shortening processes of the astral rays,the nucleus, displaying a strong affinity to its own kinetocentre,is pulled foreward. This movement always occurs in the direction of the biggest ooplasmic region still free from nuclei and therefore permitting the greatest spacial extension of the migration cytasters. This could explain the so-called mutual repulsion of the energides, leading to their even dispersion all over the egg space.In some of the eggs it has been possible toseparate the cleavage nuclei from their cytaster systems experimentally. Deprived of their nuclei such migration cytasters behave autonomously, i. e. they are actively moving within the ooplasm, possibly even retaining their division power. On the other hand, thenuclei without their cytasters have lost their mobility and therefore at first remain in their sites. But they seem to be capable ofinducing new spindle poles and migration cytasters of their own and to carry out further cleavage divisions.The migration cytasters of all cleavage energides develop by division from the very cytaster whose formation had been induced by the sperm nucleus after entering the egg. On the other hand thefemale pronucleus, remainingwithout a migration cytaster and therefore lacking migration activity, ismoved towards the male nucleus, pulled by the probably permanently inserted astral rays of the latter. Thus the final act of fertilization, i.e. nuclear fusion, comes about by the affinity between the (female pro-)nucleus and the (alien) migration cytaster (of the male nucleus).Judged by their derivation from the polar rays of the spindle apparatus, the astral rays with high probability are built up oftubuli, the evidence being left to electron microscopical investigations. Functional structures related to the causal mechanism of the migration cytaster are suggested and their supposed derivation from the mitotic apparatus is discussed. The existence of migration cytasters might not only represent an adaptation to the specific conditions of cleavage within spacious eggs, but also could be essential for the stretching of the spindle and the separation of the daughter nuclei during the division process of many other animal cells.

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Herrn Prof. Dr. G. Krause danke ich sehr für wertvolle Anregungen bei der kritischen Durchsicht dieser Veröffentlichung. Mein besonderer Dank gilt meiner Frau für ihre Hilfe bei der Ausarbeitung des Manuskripts. Die Untersuchung wurde durch Sachbeihilfen der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.     

Die Abstammung der Gartenrassen vom Löwenmäulchen

Ohne Zusammenfassung     

Die gäste und gastverhältnisse der blattschneiderameise Atta sexdens L.

Ohne Zusammenfassung     

Bau und funktion der sinneszellen in der. körperoberfl che von helix pomatia

Ohne ZusammenfassungAls Dissertation angenommen von der Philosophischen Fakultät der Philipps-Universität zu Marburg D 4.     

Der Magen-Darmschlauch der Ratte bei pflanzlicher und tierischer Nahrung. Gewichts- und Längenverhältnisse

Ohne Zusammenfassung     

Über den Aminosäure- und Aneurin-Gehalt vor und während der Keimung bei unterschiedlichen Temperaturen

Zusammenfassung Der Keimungsverlauf beiCucumis sativus, Daucus carota, Triticum aestivum, Allium cepa undSinapis albus wurde bei 4 verschiedenen Temperaturen (6°, 10°, 20°, 30°C) während 10 Tagen untersucht. Innerhalb der ersten 48 Stunden nach der Aussaat erfolgten zu 5 Zeiten (bei der Aussaat, 12, 24, 36 und 48 Studen danach) Probeentnahmen zur Bestimmung von Aneurin, Aminosäuren und einigen weiteren Substanzen. Zusammenhänge zwischen dem Gehalt an Aminosäuren und Aneurin, dem Keimungsverlauf und den Temperaturen werden behandelt.Mit 10 AbbildungenFrau Professor Dr.E. Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Über die Histogenese der Zellformen in der Milzkultur vom erwachsenen Kaninchen und ihr Verhalten im Nährplasma mit und ohne Trypanblauzusatz

Ohne Zusammenfassung     

Die Dressur der Ellritze und ihre Abhängigkeit vom Wetter

Zusammenfassung Die Schnappreaktion der Ellritze wird als Instinkthandlung aufgefaßt. Die Intensität der Reaktion ist abhängig von der reaktionsspezifischen Erregung und von der Valenz der auslösenden Reizsituation.Vom Objekt der Schnappreaktion hat die Ellritze kein angeborenes Schema. Ich kann daher durch eine Dressur die auslösende Wirkung von einem bekannten Reiz auf ein von mir gewähltes Signal übertragen.Der allgemeine Erregungszustand ist von der Vielfalt aller inneren und äußeren Umstände abhängig. Von großer Bedeutung dafür sind optische Eindrücke.Wetterfaktoren (Frontendurchgang, Föhn, Gewitter) spielen dabei keine Rolle. Sie haben bei der Dressur weder auf die Reaktionssicherheit noch auf die Reaktionsweise Einfluß.D 19.     

Die Schliessbewegung der Stomata bei ökologisch verschiedenen Pflanzentypen in Abhängigkeit vom Wassersättigungszustand der Blätter und vom Licht

Zusammenfassung Hauptsächlich im beweglichen Gleichgewicht zwischen photoaktivem Öffnen und hydroaktiver Schließreaktion der Stomata steuert die Pflanze zwischen der Forderung nach möglichst ausgiebigem C-Erwerb und möglichster Vermeidung von bedenklicher Unterbilanz im Wasserhaushalt hindurch. Die lage dieses Gleichgewichtes wechselt unter sonst gleichen Umständen mit dem Alter der Blätter (tabelle 3) und ist je nach dem ökologischen Charakter des Individuums (Tabelle 5) und der Art (Abb. 7–9) verschieden. Ausgesprochene Schattenkräuter wieOxalis acetosella undAsarum europaeum, aber auch sommergrüne Schattenhölzer wie die Buche lassen von Anfang an möglichst keine nennenswerten Wassersättigungsdefizite aufkommen, indem sie schon auf ganz geringfügige Unterbilanz mit Schließbewegung reagieren. Ähnlich verhalten sich wohl die meisten Bäume. Leitarten der Krautschicht sonnigtrockener Standorte hingegen, wieCoronilla varia, Oxytropis pilosa, Stachys recta, aber auch das AllerweltsunkrautConvolvulus arvensis riskieren zugunsten der Aufrechterhaltung der Assimilation sehr großen Wasserverlust, bis sie zu rein kutikulärer Transpiration übergehen.Für die Ausdauer in Dürreperioden spielt die Größe des Defizits, das selbest gegen günstigstes Licht vollständigen Spaltenschluß veranlaßt, zusammen mit der Austrocknungsresistenz (Größe des subletalen Defizits) eine gewisse Rolle, weil diese beiden Punkte die Menge des im Blatt für die unvermeidliche kutikuläre Transpiration zur Verfügung stehenden Wassers begrenzen (Abb. 10). Durchschlagendere Bedeutung für die Ausdauer hat ausgiebiger kutikularer Diffusionswiderstand und geringe Oberflächenentwicklung, weil beides die kutikuläre Wasserabgabe entscheidend verringert. In dieser Hinsicht sind die Immergrünen den Sommergrünen durchwegs überlegen. Ganz besonders gilt dies von den Nadelhölzern (Tabelle 6).Passive Reaktionen der Stomata (sie kommen nur im wassergesättigtem Zustand der Pflanze in Frage) haben bei den von uns daraufhin untersuchten Arten kaum Bedeutung (S. 259).Die Lichtschwellenwerte für photoaktives Öffnen der Stomata liegen wahrscheinlich durchwegs tiefer als die Kompensationspunkte der Assimilation der betreffenden Arten (Tabelle 1).Mit 10 Textabbildungen.