Einbau markierter Substanz durch Zellen in vitro als Mass für die Nährbodeneignung

Zusammenfassung Explantate embryonaler Rattenleber und von Haut erwachsener Mäuse und Menschen wurden auf unterschiedlichen Nährböden unter Zusatz radioaktiv markierter Substanz angesetzt. Es ergibt sich für die Ermittlung eines optimalen Nährbodens für wachstumsbereite Explantate als Regel, daß, je geeigneter der Nährboden in seiner Zusammensetzung ist, desto höher unter sonst gleichen Bedingungen der Einbau und die Verwertung an radioaktiver Substanz ist. Für die Entwicklung von Konservierungsflüssigkeiten für die Gewebepflege, d.h. für die Aufbewahrung lebensfähiger Explantate (Gewebebank), sind Minimai-Nährböden mit Zusatz entgiftender Substanz ohne Wachstumsreiz notwendig. Für diese Arbeitsweise liefert die Verwertung der Substanzaufnahme nur indirekte Hinweise in dem Sinne, daß hohe Substrataufnahme auch hier intensiven Stoffwechsel und Syntheseleistung anzeigt und damit sozusagen die Nicht-Eignung der gewählten Nährbodenzusammensetzung des Versuchsansatzes beweist.Die Arbeit wurde mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt.Stipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung.     

Leistungsvergleiche bitterer und alkaloidarmerLupinus luteus

Zusammenfassung Die Leistungen im Grünmasseertrag von drei alkaloidarmen und einer bitteren Sorte vonLupinus luteus wurden für die Jahre 1953–1955 verglichen und gefunden, daß alkaloidarme den alkaloidhaltigen gleichwertig sein können. Im Kornertrag der Jahre 1950–1955 war die Überlegenheit der alkaloidhaltigen Sorte eindeutig. Dieses Bild verschob sich in den Versuchen der Jahre 1956–1962 zugunsten der alkaloidarmen Sorte Gülzower Süße Gelbe. Die Gründe für die unterschiedliche Vitalität wurden in verschiedener Krankheitsanfälligkeit, in der Weichschaligkeit, den Samenfarben und den Wuchsfaktoren gesucht, ohne mit Sicherheit gefunden worden zu sein. Die Anbauverschiebung in den Bezirken der DDR wurde diskutiert.Mit 3 AbbildungenHerrn Prof. Dr. Dr. h. c.A. Arland zum 70. Geburtstag gewidment.     

Wert und Gefahr von Signalfaktoren bei der Saatgutvermehrung von gelben Lupinen (Lupinus luteus L.)

Zusammenfassung Nach einer Definition des Begriffes Signalfaktor bei gelben Lupinen werden einige dafür in Betracht kommende Eigenschaften aufgezählt. Die in der DDR und DBR bestehenden Vorschriften für die Anerkennung von Saatgut der verschiedenen Anbaustufen und die Zulassung von Sorten werden verglichen und durch Versuche die Beziehungen zwischen qualitativem Besatz mit bitteren Körnern und quantitativem Alkaloidgehalt aufgestellt.Von den Kornfarben werden die Weißkörnigkeit sowie die verschiedenen Schwarzsamigkeiten mit und ohne Sichel auf ihren Wert als Signalfaktor und auf ihren Erbgang untersucht.Die Befunde der Samenkontrolluntersuchungen in Potsdam der Jahre 1955–1959 werden tabellarisch aufgezeigt und die Zusammenhänge mit den genetisch zu erwartenden Verhältnissen diskutiert. Die gefundenen Ergebnisse der bitter pigmentierten und der süßen pigmentierten Körner entsprachen den theoretisch begründeten Erwartungen weitgehend. Die Tragweite der Signalfaktoren für die Auslandsvermehrungen von gelben Lupinen wurde aufgezeigt.Mit 2 AbbildungenFrau Prof. Dr.E. Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Artifical diets and rearing of the nun moth, Lymantria monacha

Artificial diets were reviewed and two tested. The highest level of survival to the adult stage (72%) was obtained on a modified diet of Odell & Rollinson (1966). Rearing required 61 days for males and 70 days for females. Wing deformation occurred in 16% of the adults. The sex ratio ( : ) was 0.80. Average pupal weight was 281 mg for males and 368 mg for females. Females averaged 102 eggs (range 80–125 eggs). Neonates from field-collected egg masses started hatching on 6 December; frost was not necessary for hatching. Hatching could be postponed until at least 10 November of the following year by storing egg masses at-2°C. L. monacha can be maintained continuously in the laboratory.

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Zusammenfassung Eine Massenvermehrung der Nonne, Lymantria monacha (L.), trat in 1984 auf 500 ha Pinus sylvestris bei Budelerbergen (S.O. der Niederlande) auf und betraf 1985 eine Fläche von 2800 ha. Obwohl die Vermehrung durch eine Luftapplikation mit Dimilin 25 bekämpft werden konnte, wurden Untersuchungen begonnen zur Entwicklung von für die Umwelt sicheren Bekämpfungsmethoden, besonders die Anwendung von Virosen. Das Ziel bestand in der Virusproduktion in künstlichen Raupenzuchten. Die Nonne wurde bisher mit verschiedenen für andere Insektenarten oder speziell für diesen Zweck entwickelten künstlichen Nährböden gezüchtet. Da die Zusammensetzung dieser Nährböden und die Zuchtmethoden nicht veröffentlicht waren und da wenige Details über die Raupenentwicklung vorlagen, wurden modifizierten Nährböden von McMorran sowie von Odell & Rollinson für die Massenzucht der Nonne geprüft.

     

Untersuchungen über die Morphologie und die Vermehrung der pleuropneumonieähnlichen Organismen und der L-Phase der Bakterien

Zusammenfassung Lichtmikroskopische Untersuchungen der pleuropneumonieähnlichen Organismen und der L-Phase vonBacterium proteus undVibrio cholerae zeigten bei beiden 0,5–1,0 große, runde Gebilde, die vielfach zu traubenoder kettenförmigen Verbänden vereinigt sind. Im Gegensatz zu den PPLO mit relativ regelmäßigen Teilchen zeigen die L-Phasen auch sehr große Körperchen mit Durchmessern bis zu mehreren . Außerdem tritt bei den L-Phasen häufig Vacuolisierung auf. Ähnliche große Gebilde konnten bei den PPLO nur auf ungünstigen Nährböden erhalten werden. Auch die Kolonieform war bei den PPLO stark von der Konsistenz des Nährbodens abhängig.Im Phasenkontrastmikroskop wurde die Vermehrung von PPLO und L-Phasen an wachsenden Mikrokulturen laufend beobachtet und einzelne Stadien photographisch festgehalten. Dabei ergab sich, daß die einzige beobachtbare Vermehrungsweise eine multi- oder unipolare Knospung ist, die je nach der Nährbodenbeschaffenheit zu verschiedenen Formen führt. Häufig kommt es zu perlschnurartigen Ketten, die aber nicht als Mycel bezeichnet werden können, wie es andere Autoren wiederholt taten.Auf die große Ähnlichkeit zwischen PPLO und großen Viren wird hingewiesen.Herrn Ministerialdirigent i. R. Professor Dr.Gustav Seiffert in Verehrung und Dankbarkeit zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Das „Fischgrätenmuster“ auf dem Querschliff der kalkigen Eischale von Vögeln

Zusammenfassung Das bei verschiedenen Vögeln in der kalkigen Eischale vorkommende Fischgrätenmuster (Terepka) wurde bei der Silbermöwe (Larus argentatus) an Querschliffen näher untersucht. Es beruht auf dem regelmäßigen Wechsel von Schichten, deren eine reich, deren andere arm an den bekannten winzigen kugeligen Gaseinschlüssen im Schalencalcit sind. Die Streifen des Musters verlaufen gegen die Schalenoberfläche geneigt, steigen am Schliff auf und ab, und durchkreuzen also schräg die Farbbänder, welche das Dickenwachstum untrüglich anzeigen, das, für die ganze Schale im gleichen Schritt, parallel ihrer Oberfläche erfolgt. Während die Front des Dickenwachstums benachbarte Calcitindividuen trotzdem unterschiedlich orientiertem Gitter ohne Störung durchzieht, erleiden die Streifen des Fischgrätenmusters beim Überschreiten von Kristallgrenzen eine Änderung ihrer Richtung, was auf eine Beziehung des Fischgrätenmusters zur Calcitstruktur hinweist.     

Blütenbildung durch tierische Zusatznahrung und andere Faktoren beiUtricularia exoleta R. Braun

Zusammenfassung Zur Angleichung an die Verhältnisse am natürlichen Standort wurden absolute Reinkulturen vonUtricularia exoleta in mineralischer Nährlösung mit toten Daphnien gefüttert, die vorher im Autoklav sterilisiert worden waren.Während die Pflanzen in der Mineralsalzlösung ohne Zusatz rein vegetativ blieben, bildeten sie in den gefütterten Kulturen Blüten.Man darf daher annehmen, daß der Sinn der Insectivorie fürUtricularia exoleta auch am natürlichen Standort der ist, der Pflanze durch Stoffe aus den Beutetieren das Blühen zu ermöglichen. Es handelt sich also nicht um entbehrliche Zusatznahrung, sondern der Tierfang ist unentbehrlich für das Zustandekommen des vollständigen Entwicklungsablaufs der Pflanze.Der gleiche Effekt wurde auch durchDekokt aus Daphnien erzielt und—in Bestätigung von E. u.O. Pringsheim — durch Pepton-Fleischextrakt.Die beste Tageslänge für das Blühen vonUtricularia exoleta sind 11 Std. Zusatz von Gibberellin (1/10000 und 1/100000 Mol) wirkte nicht blühauslösend.Mit 5 Textabbildungen.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Die Wirkung verschiedener Spurenelemente auf Wachstum,Reproduktion und Symbionten von Neomyzus circumflexus Buckt. (Aphidae,Homoptera, Insecta) bei künstlicher Ernährung

Zusammenfassung 1. Eine Methode wird beschrieben, siebröhrensaugende Aphiden an einem vollsynthetischen, sterilen Medium über mindestens 10 Generationen zu züchten, was die permanente Trennung eines obligaten Parasiten von seinem pflanzlichen Wirt ermöglicht. 2. Fehlen Eisen, Zink, Mangan, Kupfer und Calcium in der Nahrung, dann ist die Reproduktion der I. Generation sehr stark reduziert und die zweite bleibt steril. 3. Durch Einzelzusatz der Elemente zur Nahrung werden die für optimales Wachstum der Aphiden erforderlichen Konzentrationen mit 460 g Pe, 220 g Mn, 190 g Zn, 850 g Ca und 100 g Cu pro 100 ml Medium ermittelt. 4. Zusatz von Eisen und Zink verdreifacht die Gewichtszunahme der Aphiden in der 1. Generation und hebt die Reproduktionsrate beträchtlich. Pehlen beide, so ist spätestens die 3. Generation steril. 5. Manganmangel verringert erst in der 2. Generation Wachstum und Fertilität und ruft schließlich in der vierten Sterilität hervor. Zwischen Zink und Mangan besteht eine synergistische Wirkung. 6. Pehlen von Calcium bedingt zunehmend geringeres Wachstum der Aphiden von der 1. bis zur 3. Generation, stark reduzierte Pertilität in der 2. und Abgabe nicht lebensfähiger Larven in der 3. Generation. Calcium wirkt antagonistisch gegenüber Zink und Mangan. 7. Ohne Kupfer in der Nahrung ist den Tieren eine Reproduktion nur bis zur 5. Generation möglich. Das Wachstum nimmt dabei von der 2. bis zur 5. Generation kontinuierlich ab. 8. Mit Pe, Zn, Mn, Cu und Ca im Medium erreichen die Aphiden der 1. Generation gleiche Körpergewichte und Reproduktionsraten wie an Vicia faba ernährte. In der 2. Generation am Medium sind Wachstum und Pertilität um 10% reduziert, bleiben dann aber bis zur zehnten konstant. 9. Bei Ernährung der Aphiden ohne Spurenelemente degenerieren ihre Symbionten. Die Mycetocyten der Tiere der 2. Generation sind dann frei von Symbionten. 10. Die Symbionten reagieren auf Zugabe von Spurenelementen zur Nahrung ihres Wirtes. Durch stufenweise Zugabe der einzelnen Elemente wird der Symbiontenzerfall zeitlich verzögert. So sind Eisen und Zink für einen normalen Symbiontenbestand der 2. Generation erforderlich. Erst bei Anwesenheit aller Elemente verändern sich die Symbionten nicht mehr. Sie gleichen auch in der 10. künstlich ernährten Generation denen natürlich ernährter Aphiden völlig.

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The effect of some trace elements on growth, reproduction, and symbionts of artificially fed neomyzus circumflexus Buckt. (Aphidae, homoptera, insecta)

Summary 1. A method is described for rearing a sieve tube sucking aphid, N. circumflexus, for at least 10 generations on a totally synthetic, sterile diet. 2. Without addition of iron, zinc, manganese, copper, and calcium to the diet the reproduction of first generation aphids is greatly reduced. Second generation aphids are sterile. 3. Adding the trace elements individually, concentrations for optimal growth of first generation aphids were determined with: 460 g Fe, 220 g Mn, 190 g Zn, 850 g Ca, and 100 g Cu (per 100 ml diet). 4. Addition of iron and zinc to the food increased aphid weights three times and reproduction rates considerably. Lack of both caused total sterility in the third generation. 5. Omission of manganese decreased growth and reproduction of the aphids in the second generation, and caused sterility in the fourth. Zinc acts as a Synergist to manganese. 6. Deprivation of calcium reduced aphid growth more and more from the first to the third generation. The fertility in the second generation was considerably decreased and malformed larvae deposited in the third. Calcium acts as an antagonist to zinc and manganese. 7. A deficiency of copper became apparent in the second generation, causing reduced growth and fertility from this to the fifth generation up to total sterility in the sixth. 8. If all trace metals are included in the diet growth and reproduction of first generation aphids are equal to those on Vicia faba. Both is reduced to 90% in second generation aphids on the diet, but remaining constant in all subsequent generations. 9. The intracellular symbionts of aphids fed on diets lacking trace elements show typical degenerations. Finally, the mycetocytes of second generation aphids are free of symbionts. 10. The microorganisms show a reaction on the addition of trace metals to the aphids food. The degeneration is delayed by gradually adding individual metals. For example, iron and zinc are necessary for maintaining a normal supply of symbionts in second generation aphids. If all elements are added to the diet, no alterations occur. Then, the supply of symbionts of tenth generation aphids on the diet is the same like that of naturally fed aphids.

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Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Frau U. Schlauss danke ich für wertvolle Hilfe bei der Durchführung der Versuche.     

Über ein Funktionsschema für die Bildung der Periodentonhöhe aus dem Schallreiz

Zusammenfassung Die Formeln zur Berechnung der Periodentonhöhe (Tonhöhe des Residuums) aus den für sie wichtigsten Schallgrößen, der Hüllkurvenperiode des Signals und der Frequenz des untersten Teiltons des Gemisches, liefern ein Funktionsschema, gemäß welchem die Periodentonhöhe die physikalische Subharmonische dieses Tons ist und außerdem der Hüllkurvenfrequenz möglichst nahe kommt. Ein elektrisches Modell, das diese Funktionen simuliert, liefert Ergebnisse für die Abhängigkeit der Periodentonhöhe von den beiden Schallgrößen, die mit den Meßergebnissen gut übereinstimmen. Um auch die Abhängigkeit der Periodentonhöhe von anderen Änderungen des Schallreizes zu beschreiben, z.B. vom Pegel des Schalles oder von dessen pauschaler Frequenzlage, wurde dieses Funktionsschema so verbessert, daß die Periodentonhöhe als empfundene Subharmonische der Tonhöhenempfindung des untersten Teiltons anzusehen ist. Mit einem solchen Schema kann man mit sehr guter Näherung die bei beliebigen Tongemischen auftretende Periodentonhöhe voraussagen, falls die Hüllkurvenperiode des Signals und die Eigenschaften der Tonhöhenempfindung des untersten Teiltons bekannt sind.Herrn Prof. Dr.-Ing. E. Zwicker möchte ich für die zahlreichen, fruchtbaren Anregungen zu dieser Arbeit recht herzlich danken. Ferner bin ich Herrn Prof. Dr. rer. nat., Dr.-Ing. E.h. R. Feldtkeller für wertvolle Hinweise und Diskussionen zu großem Dank verpflichtet. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat die Arbeit finanziell unterstützt.     

Zum Artbegriff

Zusammenfassung Die von der Beobachtung des menschlichen Auges unabhängigen genetischen Relationen zwischen den Individuen sind für die Begründung des Artbegriffs das Wesentliche. Die Tatsache, dass die Systematiker in der Praxis meist rein morphologisch arbeiten und nur in wenigen Ausnahmefällen das Verhalten der Individuen einander gegenüber direkt studieren, ändert daran durchaus nichts.Es gibt zwei grundverschiedene Weisen die Individuen und deren genetische Relationen zu betrachten. Entweder man schaut horizontal, d.h. innerhalb einer kurzen Zeitspanne, oder man übersieht das Ganze vertikal, d.h. ohne zeitliche Begrenzung.Anhand einer Kombination von Abstammungslehre und Ergebnissen der Genetik wirde in Modell formiert, an dem die mögliche Modell-Objektivität von bestimmten Gruppierungen von Individuen zu Arten abgemessen wird.Bei der horizontalen Betrachtungsweise gibt es modell-objektive Arten nach der DefinitionMayr's (1940: 120): Species are groups of actually or potentially interbreeding natural populations, which are isolated from other such groups. Gruppe A ist so innerhalb der arbiträr begrenzten Periode p eine modell-objektive Art in der Relation zu Gruppe B.Vertikal sind keine modell-objektiven Gruppierungen von Individuen möglich. So müssen Arten einander gegenüber arbiträr abgegrenzt werden.Eine horizontale Art kann manchmal arbiträr in trinominal benannte Unterarten aufgeteilt werden, auf Grund von geographisch lokalisierten morphologischen Merkmalen. Eine analoge trinominale Benennung von stratigraphischen Rassen oder vertikalen Unterarten, nach zeitlich lokalisierten Merkmalen, ist sehr verwirrend. Es gibt keinen einzigen zwingenden Grund vertikal neben Arten, als eine spezielle Kategorie, auch noch Unterarten zu konstruieren.Den Herren Prof. Dr. L. D.Brongersma, Dr. L.van der Hammen, Prof. Dr. M.Jeuken und Prof. Dr. J. T.Wiebes bin ich für kritische Bemerkungen zum Manuskript zu grösstem Dank verpflichtet.     

Histochemische Untersuchungen über Amylo-Phosphorylase und Amylo-1,4→1,6-Transglykosylase in der menschlichen Netzhaut

Zusammenfassung Mit den Methoden von Takeuchi sowie Guha und Wegmann werden an menschlichen Netzhäuten die beiden Enzyme Amylo-Phosphorylase und Amylo-1,41, 6-Transglykosylase nachgewiesen. Sie finden sich besonders intensiv in den beiden plexiformen Schichten. Die übrige Verteilung wird beschrieben. Die Methoden werden näher besprochen. Die Verteilung der beiden Enzyme in der menschlichen Netzhaut stimmt mit der Lokalisation von Glykogen überein.Neurochirurgische Universitätsklinik, Genua; seinerzeit Stipendiat der Max-Planck-Gesellschaft.Universitäts-Augenklinik Neapel; seinerzeit Assistent an der Universitäts-Augenklinik Köln.     

Zur funktionellen Morphologie der Fibroin- und Sericin-sekretion der Seidendrüse von Bombyx mori L.

Zusammenfassung Die Zellen des medialen Drüsenabschnittes der Seidendrüse von Bombyx mori unterscheiden sich morphologisch von denen des proximalen Teiles.Die unterschiedlichen strukturellen Gegebenheiten bedingen eine andersartige Sekretbildung.Die Prosekretgranula entstehen aus Vesikel-Nestern und haben keine direkte Beziehung zu den eigentlichen Golgi-Apparaten. Ihre verschiedenen Funktionsstadien treten gleichzeitig nebeneinander in einer Zelle auf.Während der Sericin-Sekretion werden an der apikalen Zellmembran ständig Pinocytose-Vakuolen abgeschnürt, was auf eine Rückresorption von Flüssigkeit aus dem Drüsenlumen hindeutet.Ich danke Herrn Professor Dr. K. E. Wohlfarth-Bottermann für die Anregung und stete Förderung dieser Arbeit, Herrn Professor Dr. R. Danneel für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, Herrn Dr. H. Komnick für wertvolle Ratschläge und Frau M. Sauernheimer für phototechnische Assistenz.     

Über die Struktur der Netzhautmitte bei Primaten

Zusammenfassung Die Netzhaut einiger Prosimiae (Tupaia, Tarsius, Lemur, Galago) und Simiae (Ateles, Cebus, Alouatta, Aotes, Callithrix, Cercopithecus, Papio, Pan) wurden an Serienschnitten unter besonderer Berücksichtigung der Struktur der Netzhautmitte untersucht. Unter den Prosimiae hat Tupaia eine rein tageslichtangepaßte Zapfennetzhaut mit typischer Schichtengliederung. Die untersuchten Lemuren (L. catta, L. fulvus) haben dagegen ebenso wie Galago und Tarsius — entsprechend ihrer nächtlichen bzw. dämmerungsaktiven Lebensweise — vorwiegend oder ausschließlich Stäbchenreceptoren. Bei den tagesaktiven und farbtüchtigen Simiae, außer Aotes, finden sich gemischte Receptorenformen mit zahlenmäßiger Zentrierung des Zapfenapparates auf die Netzhautmitte. Wie bei Homo verfügen sie alle als Ausdruck des binokularen, fixierenden Sehens über eine hochdifferenzierte Fovea centralis. Unter den Prosimiae ist eine Fovea centralis nicht nachzuweisen. Es lassen sich aber bei ihnen im Laufe der phylogenetisch erfolgenden Näherung der Sehachsen bzw. beim Übergang zu diurnen Verhaltensweisen Entwicklungstendenzen zur Höherdifferenzierung der Netzhautmitte erkennen. Im Zuge einer solchen Zentralisation der Netzhautelemente finden wir die ersten Anzeichen dieser Art bei Tupaia glis. Tupaia läßt im Bereich der temporalen Fundushälfte einen breitflächig angelegten, areaartigen Netzhautumbau erkennen. Galago sen. und Lemur catta verfügen bereits über eine klar begrenzte Area centralis, die durch eine Verdichtung und Verlängerung der Receptoren sowie Verbreiterung aller übrigen Retinaschichten charakterisiert ist. Die Netzhautmitten von L. fulvus und Tarsius banc. zeigen keinerlei derartige Differenzierung. Bei Tarsius handelt es sich um eine extreme Form einer Anpassung der Retina an die nächtliche Lebensweise. Die von Woollard beschriebenen strukturellen Besonderheiten der Netzhaut (Primordium maculae) können wir nicht bestätigen. Es ergibt sich eine Differenzierungsreihe der Netzhautmitte von den Tupaiiformes mit areaartigem, temporalem Netzhautbezirk über die Lemuriformes und Galagidae mit einer Area centralis bis zu den Simiae mit einer hochdifferenzierten Fovea centralis.Ein Teil des Materials konnte durch die großzügige Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft, für die wir uns auch an dieser Stelle bedanken möchten, beschafft werden.Die Arbeit wurde auf Anregung und unter Leitung von Herrn Prof. Dr. Rohen, Marburg, durchgeführt.     

Untersuchungen über die terminale Strombahn im Bereiche der Pars subcapsularis der menschlichen Milz

Zusammenfassung Obwohl die alte Streitfrage der offenen oder geschlossenen Milzblutbahn sehr an Schärfe verloren hat, stehen auch heute noch die arteriellen Endigungen in der Milz im Brennpunkt des Interesses. Mit Injektionsversuchen allein ist dem Problem ebensowenig beizukommen wie mit der üblichen Schnittuntersuchung gespülter Milzen, da in beiden Fällen Artefakte zu befürchten sind. Einen Ausweg aus dieser Situation hat neuerdings die Perjodsäure-Schiff-Reaktion eröffnet: Sie liefert auch ohne Spülung, d. h. bei unverändertem Zellbestand der roten Pulpa, ein angioarchitektonisches Bild der Milz, das an Klarheit dem mit einer Durchspülung erzielten nicht nachsteht (Tischendorf 1956). Auf der Basis dieser methodischen Vorarbeiten untersuchte Verfasser an einem umfangreichen, operativ gewonnenen (Milzruptur, Magen-Karzinom usw.) und lebendfrisch fixierten (Bouin) Material die terminale Strombahn im Bereiche der Pars subcapsularis der menschlichen Milz. Zur Untersuchung (Paraffinschnittserien von 5 , PJS-Reaktion) gelangten nur Organpartien, die keinerlei pathologische Veränderungen aufwiesen. Um Täuschungen über den Gefäßverlauf auszuschließen, wurden die Einzelbefunde jeweils mit Hilfe photographischer Reihenaufnahmen nach dem Vorbild der graphischen Rekonstruktion zu einem Gesamtbefund vereinigt.Nach einleitenden Bemerkungen über die mikroskopische Anatomie der menschlichen Milz im Bilde der PJS-Reaktion beschreibt Verfasser an Hand von Mikrophotogrammen das Verhalten der arteriellen Kapillaren zu den Milzsinus in der Pars subcapsularis, die er (nach der Sinusdichte und Anordnung der Hülsen) in eine Innen-, Zwischen- und Außenzone unterteilt. Die arteriellen Kapillaren verzweigen sich zum Teil schon innerhalb der Hülse und machen auch danach noch bis zu vier Teilungen durch. Das Schema von Weidenreich (1901) verzeichnet nur die erste davon, und es läßt sich nachrechnen, daß Weidenreich die arteriellen Kapillaren nicht in ganzer Länge zu Gesicht bekommen hat. Da die letzten Kapillargabeln in Höhe der Endigungen von Herrlingers Rekonstruktion (1949) liegen, ist die Gesamtzahl der Äste eines Penicillus erheblich größer als bisher angenommen. Bei den in der Literatur als Ampullen, Endkämmerchen oder -kölbchen bezeichneten blinden Kapillarendigungen handelt es sich um Durchspülungsartefakte. Sie treten in der ungespülten Milz nicht auf, sind aber durch eine Spülung willkürlich hervorzurufen. Auch die trichterförmigen freien Kapillarendigungen sind auf die Milzspülung bzw. auf spontane postmortale Veränderungen zurückzuführen. Das Problem der offenen oder geschlossenen Milzblutbahn ist, wie auch die Vitalbeobachtung sinusreicher Nagermilzen (Knisely 1934, 1936 u. a.) zeigt, nicht zuletzt eine Fixierungsfrage.Im PJS-Präparat der ungespülten, lebendfrisch fixierten menschlichen Milz münden die letzten arteriellen Kapillaren unmittelbar ins Sinusnetz. Die Vereinigung mit den Sinus erfolgt meist End zu End, seltener schräg-seitlich. Die Kapillarwand geht im Bereiche des perisinuösen Maschenmantels kontinuierlich und allmählich in die Sinuswand über. Es ist nicht ausgeschlossen, daß in der äußeren Subcapsularis ein Teil der schräg-seitlich in einen Sinus mündenden Kapillaren im Zustand erhöhter Permeabilität vorübergehend auch mit dem Maschengangsystem kommuniziert. Das Pulparetikulum zerfällt anatomisch und funktionell in einen intersinuösen und einen perisinuösen Anteil. Der intersinuöse wird erst agonal oder postmortal durch Auflösung der Kapillarwand zur roten Pulpa, der perisinuöse steht schon intravital zeitweise mit der Sinuslichtung — in Kapselnähe möglicherweise auch mit der Kapillarlichtung — in Verbindung. Zu einer wirklichen freien Endigung arterieller Kapillaren im intersinuösen Pulparetikulum kommt es niemals, auch nicht vorübergehend. Die These, der Milzkreislauf sei strukturell stets offen (funktionell bald offen, bald geschlossen), ist also für die menschliche Milz — und den Sinustyp schlechthin (vgl. Knisely; Peck und Hoerr) — nicht länger aufrechtzuerhalten. Der Normalzustand der menschlichen Milz ist vielmehr die strukturell geschlossene Blutbahn. Die Sinus stellen demgemäß auch nicht den Beginn des Venensystems, sondern das neutrale Bindeglied (vgl. Weidenreich, Herrlinger) zwischen arteriellem und venösem System dar.Ein besonderer Regulationsapparat steuert zugleich mit dem Sinusrhythmus (v. Herrath, Knisely) die Blutverteilung innerhalb der roten Pulpa. Als alternierende Zuflußsperren füngierende Engpässe finden sich vor den Teilungsstellen der Kapillaren, auf dem Wege zum Sinus und gelegentlich auch am Übergang in den Sinus. Die ihnen zugrunde liegende zeitweilige Kapillarverengerung beruht offensichtlich auf Endothelschwellung. Eine direkte Verbindung arterieller Kapillaren mit Pulpavenen im Sinne der capillary shunts von Knisely, Peck und Hoerr konnte Verfasser nicht nachweisen; auch sind die Kapillarhülsen nicht als arteriovenöse Anastomosen aufzufassen. Einen Umgehungskreislauf, durch den Pulpaarterien und -venen vorübergehend kurz geschlossen werden, bringen jedoch die Sinus von Zeit zu Zeit durch den Übergang von der Speicherzur Stromphase zustande. — Die abschließend in einem Schema zusammengefaßten Untersuchungsergebnisse beziehen sich zunächst nur auf die Pars subcapsularis der menschlichen Milz, gelten mit gewissen Abweichungen indessen auch für die Pars interfollicularis. Das Verhalten der Pars perifollicularis bleibt abzuwarten, sehr wahrscheinlich findet sich aber auch hier das Prinzip der strukturell geschlossenen Blutbahn verwirklicht.Herrn Prof. Dr. O. Veit zum 75. Geburtstag gewidmet.Durchgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die periodisch strukturierten Körper im Subcommissuralorgan der Ratte

Zusammenfassung Die erstmals von uns im Subcommissuralorgan adulter Ratten mit dem Elektronenmikroskop aufgefundenen periodisch strukturierten Körper (PSK) werden ausführlich beschrieben. Sie liegen extracellulär in der Umgebung von Kapillaren; mithin kennzeichnet das angioarchitektonische Muster des Subcommissuralorgans bei der Ratte ihre Fundorte: sie finden sich im Hypendym oder zwischen den basalen Polen der subcommissuralen Ependymzellen. Die Mehrzahl der PSK liegt der Basalmembran der Kapillaren unmittelbar nach außen an; dabei läuft das Linienmuster der Körper meist steil auf die Basalmembran zu. Daneben werden PSK auch weiter entfernt von Gefäßen gefunden; sie zeigen dann häufig eine Beziehung zu frei im Gewebe endenden Abzweigungen der Basalmembran.Das Muster der PSK ist im Schnittbild durch osmiophile Linien, die in konstantem Abstand parallel laufen, charakterisiert; bei Osmiumfixierung und Einbettung in Epon 812 beträgt die mittlere Periode 940 Å. Zwischen je zwei dieser Hauptlinien (Linien I. Ordnung, etwa 140 Å breit) verläuft eine schwächere Zwischenlinie (Linie II. Ordnung, etwa 60 Å breit); drei feinere Linien (III. Ordnung) sind innerhalb der Periode asymmetrisch angeordnet und geben ihr eine polare Orientierung. Sonderbefunde an den Systemen werden mitgeteilt und diskutiert. — Es werden Argumente für die Auffassung vorgetragen, daß die PSK aus linearen Elementen aufgebaut sein müssen. Diese Filamente verlaufen senkrecht zu den Linien; sie sind die eigentlichen Träger der periodischen Zeichnung und stehen so gut in Register, daß sie in ihrer Gesamtheit das periodische Strukturmuster ergeben.Lichtmikroskopisch lassen sich die den PSK entsprechenden Objektstellen mit Bindegewebsfärbungen und Silberimprägnationen homogen darstellen; dagegen liefern Amyloid- und elektive Sekretfärbungen negative Ergebnisse. Aus histochemischen Reaktionen ist der Gehalt der PSK an Protein als sicher, der an sauren Mucopolysacchariden als wahrscheinlich anzunehmen. Die Filamente werden als Proteinstrukturen aufgefaßt, die in einer Matrix von Mucopolysacchariden eingebettet liegen können. In-vitro-Ergebnisse der Kollagenforschung und erste bekannt gewordene in-situ-Beobachtungen von ungewöhnlichen Kollagenformen im Auge und bei bestimmten Tumoren des Hörnerven stützen die dargelegte Vorstellung, daß die Filamente der PSK eine nicht faserige Kollagenformation darstellen, bei der die Tropokollagenmoleküle möglicherweise um ihre halbe Länge gegeneinander versetzt sind.Für die Entstehung der PSK scheint die Basalmembran der Kapillaren von wesentlicher Bedeutung zu sein. Ganz junge Ratten, bei deren Kapillaren die Basalmembran noch nicht voll ausgebildet ist, enthalten keine PSK im Subcommissuralorgan.Herrn Professor Dr. Benno Romeis zum 75. Geburtstag gewidmet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Für präparatorische und photographische Arbeiten schulden wir Frau H. Asam großen Dank; des weiteren danken wir Frl. B. Fielitz und Frl. R. Beck. Die Schemata wurden von Herrn cand. med. A. Meinel gezeichnet. — Den Herren Prof. Dr. W. Grassmann, Prof. Dr. F. Miller, Dozent Dr. Dr. H. Hager, Dr. K. Blinzinger, München, und Dr. W. Schlote, Tübingen, verdanken wir wertvolle Anregungen und Diskussionen.     

Ist eine umfassende biologische Theorie möglich?

Zusammenfassung Im Gegensatz zu L. v.Bertalanffy, der eine einheitliche biol. Theorie für nicht möglich hält, vertrete ich die These: Eine umfassende biologische Theorie, ausgehend von den Grundlagen der Physik, ist bis dato nicht ausschließbar.Betrachtet man die Frage In welchem Sinne ist eine umfassende physikalische Theorie heute möglich?, so ergibt sich, daß die Konzipierung je umfassenderer Theorien mit einer Beschränkung des vorhandenen empirischen Satzbestandes einerseits, mit einer Hinzunahme von Regeln für neue empirische Befunde andererseits verbunden ist. Wie am Beispiel einer Schar verschiedenartiger statistischer Mechaniken gezeigt wird, oder wie der an einem experimentell nicht überprüfbaren Wert postulierte Übergang derGalilei- in dieLorentz-Transformation deutlich macht, stellen aufeinanderfolgende, abgeschlossene physikalische Theorien keineswegs Grenzfälle der vorausgehenden Theorien dar.Das unzureichende quantentheoretische Aufbauprinzip der Produkträume zur Konstituierung biol. Systeme weist ebenso wie die Nichtnachprüfbarkeit der Quantentheorie für makrophysikalische Körper auf einen umfassenderen Ansatz hin. Ohne das Hypothetische der einheitlichen Feldtheorie der Elementarteilchen imHeisenbergschen Entwurf zu berühren, erlaubt die nicht lineare Spinortheorie neben der Klassifizierung auch eine Voraussagemöglichkeit, obschon durch diese universelle Grundgleichung die Gesetze in den übrigen Teilen der Physik nicht vollständig bestimmt sind. Gleichwohl bietet dieser Ansatz keinen Schlüssel zur Lösung von Problemen im Grenzbereich zwischen Physik und Biologie.Mehr als das weite Feld biol. Theorien scheinen peinliche Vorurteile biol. Phänomenen gegenüber einer einheitlichen Theorie entgegenzustehen, Vorurteile, ob es sich um die willkürliche Abgrenzung zwischen Mikro- und Makrophänomenen handelt, ob die ungerechtfertigte Gegenüberstellung von qualitativen u. quantitativen Phänomenen im Vordergrund steht, ob ein über das kausale Argumentationsschema hinausgehendes Erklärungsschema gefordert wird, oder ob schließlich die anthropozentrischen Begriffsbildungen sowie die emotional bedingten Wesensfragen Platz greifen.Dessen ungeachtet stellen die Lebenserscheinungen ebenso wie die Verhaltenskombinate Mechanismen dar und sind durch Gesetze beschreibbar. Daher kann eine universelle Grundgleichung unter Hinzunahme weiterer, d.h. über den Bereich des Physikalischen hinausgehenden, empirischer Regeln nicht ausgeschlossen werden. In diesem Sinne ist eine umfassende biol. Theorie, ausgehend von den Grundlagen der Physik, möglich, ohne daß diese These eine Reduktion der Biologie auf die Physik zur Folge hätte.     

The role of rhythms in homeostasis

Zusammenfassung Es wird allgemein angenommen, daß biologische Rhythmen eine Rolle als Zeitgeber für Systeme spielen. Zirkadische Rhythmen z.B. stellen die Beziehung zwischen dem hell-dunkel Zyklus der Umwelt und dem zeitlichen Ablauf interner Vorgänge her. Schnellere Rhythmen sind wahrscheinlich auf Ein-/Ausschaltungen homeostatischer Regler zurückzuführen. Das hier beschriebene Modell besteht aus einem Rückkopplungszweig, einem Ein-/Ausschalt-element und einem frequenzabhängigen Teil (Filter). Es reproduziert die wichtigsten Eigenschaften des lebenden Originals — exakte Regulierung, amplituden begrenzte spontane Schwingungen (Rhythmen) und das Synchronisieren dieser Schwingungen durch äußere periodische Störungen, die eine von der Frequenz abhängige Mindestamplitude überschreiten.Das Modell wurde an zwei Regelvorgängen im menschlichen Körper überprüft — Regulierung von Körpertemperatur und Blutdruck. Der Rückkopplungszweig entspricht den Rezeptoren samt Nervenverbindung zum Gehirn. Das Ein/Aus-Element stellt das Zwischenstück zwischen den afferenten und den efferenten Leitungen dar. Das Filter gibt das Verhalten der glatten Muskeln nach Reizung durch Nervimpulse wieder. Beide Regelprozesse zeigen beim Menschen das Phänomen der frequenzselektiven Synchronisierung, offensichtlich eine spezielle Eigenschaft ihrer Filter. Eine mathematische Untersuchung zeigt, wie diese Regelprozesse automatisch die An- und Aus-Zeiten einer Impulsefolge einstellen, um entsprechend der Störung eine genaue Regelung zu erzielen.     

Über die Stütz- und Zwischenzellen des Froschhodens während des spermatogenetischen Zyklus

Zusammenfassung Hoden, Hypophysen und Daumenschwielen von Fröschen (Rana temporaria) wurden während eines Jahres, d.h. während eines spermatogenetischen Zyklus, untersucht. Der Zyklus wurde in die Stadien Involution, Vermehrung, Zystenbildung, Reifung (Spermiogenese), Ruhe und Brunst eingeteilt.Während der aktiven Spermatogenese (Mai bis August) zeigen die Leydigschen Zwischenzellen das Bild von inaktiven Zellen: Zellkern und Zytoplasma sind geschrumpft, im Zytoplasma befinden sich cholesterinhaltige Fettvakuolen, wenig Mitochondrien und ein spärliches ER. Dagegen scheinen die Zwischenzellen im Herbst wieder zu neuer Aktivität zu erwachen: Kern und Zytoplasma nehmen an Umfang zu, die Zahl und Größe der Fettvakuolen nimmt ab, das ER ist gut entwickelt und es erscheinen osmiophile Granula im Zytoplasma. Diese Aktivitätsphase dauert bis zur Brunst. Zu diesem Zeitpunkt verschwinden die osmiophilen Granula, während die Fettvakuolen wieder vermehrt auftreten. Übergangsformen zwischen Bindegewebszellen und Zwischenzellen oder Zellteilungen von Zwischenzellen wurden nicht beobachtet. Der Aktivität der Leydigzellen läuft eine Entwicklung der Daumenschwielen parallel.Während der relativen Funktionsruhe der Zwischenzellen im Sommer dürften die-Zellen des Hypophysenvorderlappens vermehrt Gonadotropine (FSH) ausschütten. Zur gleichen Zeit bieten die Stützzellen in den Samenkanälchen Zeichen erhöhter Aktivität. Letztere äußert sich u. a. im Auf- und Abbau von cholesterinhaltigen Fettvakuolen und einer anschließenden Glykogenbildung. Da die Stützzellen alle morphologischen Merkmale von steroidhormonproduzierenden Zellen tragen, wird angenommen, daß hypophysäres FSH spezifisch auf die Stützzellen der Samenkanälchen wirkt. Die Stützzellen könnten ihrerseits den Zustrom von Nährstoffen zu den Samenzellen regulieren und so einen direkten Einfluß auf den Ablauf der Spermatogenese ausüben.Durchgeführt mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr.W. Bargmann und Herrn Prof. Dr.A. von Kügelgen danke ich für die Überlassung von Arbeitsplätzen, Herrn Priv.-Doz. Dr.A. Oksche für Material, FrauGuttenberger für die Anfertigung lichtmikroskopischer Präparate.