Kybernetische Untersuchungen zur Strahlenwirkung auf Hefezellen

Zusammenfassung Es sollen kybernetische Untersuchungen über die Strahlenwirkung auf lebende Zellen durchgeführt werden, indem der Einfluß von Regel- und Steuervorgängen in der Zelle beim Ablauf der Strahlenreaktion quantitativ berücksichtigt wird. Dazu ist es nötig, die grundlegenden Vorgänge der Zellteilung und Vermehrung in flüssigem Medium und bei räumlicher Fixierung auf einer Agaroberfläche ebenfalls quantitativ zu behandeln.In dieser Arbeit wird die Vermehrung von Einzelzellen in homogenen und synchronisierten Populationen theoretisch untersucht. Die Berücksichtigung von Teilungsverzögerungen in der Ausgangspopulation und Schwankungen der Zykluszeit t_C ergibt bei der Zellvermehrung eine Lagzeit t_lag und anschließend eine genau exponentielle Vermehrung. Es werden mehrere Möglichkeiten zur experimentellen Bestimmung von Lagzeiten sowohl in flüssigen Medien wie auch auf einer Agaroberfläche angegeben, aus denen die Streuungen der Population ermittelt werden können. Durch sehr kleine Zellkonzentrationen, durch Anteile avitaler Zellen, durch Änderungen des Zustandes der Agaroberfläche und durch das Auftreten von Zellgruppen infolge einer längeren Trennzeit t_T können Pseudo-Lag-zeiten entstehen, die eine verzögerte Zellteilung nur vortöuschen. Diese Möglichkeiten werden quantitativ behandelt und durch Experimente mit Hefezellen belegt.     

Ricerche sui rapporti endocrini fra il pancreas e l'ovaio

Zusammenfassung Die Resultate der wenigen Versuche über die Einwirkung von Insulin auf den Eierstock vorweggenommen, deutet der Verf. die interessantesten Data der experimentellen Pathologie und die klinischen Beobachtungen über die Beziehungen der inneren Sekretion der Bauchspeicheldrüse und des Eierstockes.Der Verf. hat erwachsene Ratten einer längeren Insulinbehandlung unterworfen und in diesen Tieren eine temporäre, über 6 Monate lang anhaltende, Sterilität erzielt.Der mikroskopische Befund der untersuchten Eierstöcke wies die Anwesenheit einer großen Zahl von Corpora lutea auf; im Restteil des Ovarparenchyms, das wie in die Zwischenräume zwischen den verschiedenen Corpora lutea verbannt erschien und nur wenige Gefäße aufwies, konnte man nur wenige Follikel kleiner und mittlerer Größe erblicken, deren einige in luteiniger Umbildung, andere von einer hohen Schicht zusammengepreßter Zellen umgeben waren, die sich tief färbten; eine derartige Verdickung, wenn auch in kleinerem Ausmaße, ließ sich auch rund um die wenigen primären Follikeln beobachten; die einzelnen Eizellen erschienen normal. Derartige histologische Veränderungen erklären es dem Verf. nach genügend, warum das Weibchen nicht befruchtet werden kann, wenigstens für eine gewisse Zeit; es erscheint daher überflüssig, nach anderen Hypothesen zu greifen, wie es einige Verf. getan, um die sterilisierende Wirkung des Inkrets der Bauchspeicheldrüse zu erklären.Verschiedene Hypothesen, teils auf Grund der neuesten Errungenschaften der diesbezüglichen Forschungen, werden vom Verf. bei der Frage des Wirkungsmechanismus des Insulins einer eingehenden Kritik unterworfen.Es wird an erster Stelle auf die Analogie im Verhalten zwischen dem Insulin und dem wässerigen antihypophysären Extrakt, was die Auswirkung am Eierstock anbetrifft, eingegangen; es wird nicht ausgeschlossen, daß das Insulin, bei Vermittlung der Hypophyse, die durch das Insulin selbst in ihrer Aktivität verstärkt würde, wie dies in der neuesten Zeit angenommen wird, einen indirekten Einfluß ausüben könne, wenn auch die Wirkung einzelner Corpora-lutea-Extrakte der des Insulins näherstehend erscheinen könnte.Die Hypothese, die der Verf. formulieren zu können glaubt und die u. a. die einfachste und die logischeste zu sein scheint, besagt, daß das Insulin die massenweise luteinige Umbildung der Ovarfollikel hervorruft, da dieses Insekret, das sichtliche Analogien mit dem Follikulin aufweist, in übermäßiger Menge in den Organismus eingeführt, in den Versuchen der Hyperhormonisierung mit dieser Substanz, ähnlich dem Follikulin sich auswirken könnte.     

Blütenfärbung und Ernährungszustand

Zusammenfassung Wie an Hand verschiedener Angaben in der Literatur gezeigt wird, kann die Farbe von Blüten auch durch den allgemeinen Ernährungszustand der Pflanzen beeinflußt werden.Da die Wirkung der die Blütenfarbe wesentlich beeinflussenden Außenfaktoren, vor allem Licht und Temperatur, sehr komplexer Natur ist, ist im einzelnen Fall experimentell zu entscheiden, ob die durch sie verursachten Veränderungen der Farbintensität unmittelbar bewirkt werden oder indirekt durch den geänderten Ernährungszustand der Pflanzen.Die Auswirkungen des Ernährungszustandes auf die Blütenfarbe können experimentell in einfacher Weise entweder durch Verdunkelung der Vegetationsorgane oder durch Entfernung der Blätter untersucht werden. Über die Wirkung der Entblätterung auf die Farbintensität anthozyanhaltiger Blüten werden verschiedene neue Befunde mitgeteilt. Solche Versuche erscheinen auch zur Klärung des Mechanismus der Farbstoffbildung in den Blüten geeignet.Wie zu erwarten war, kann bei einer Reihe von Pflanzen die Farbintensität durch künstliche Zufuhr von Zucker gesteigert werden, wenn sich diese in einem ungünstigen Ernährungszustand befinden. Wird durch die Zuckergaben bei Schnittpflanzen eine größere Anzahl von Knospen zur Entfaltung gebracht, so resultieren vielfach wieder hellere Blüten, da der größte Teil des gebotenen Zuckers bei der Knospenausbildung aufgebraucht wurde; in solchen Fällen kann jedoch durch höhere Zuckergabe die Normalfarbe weitgehend erreicht werden.     

Gegenseitige Beeinflussung der Samenleistung von benachbartem diploiden und tetraploiden Rotklee

Zusammenfassung In einer Reihe von Versuchen wurde der gegenseitige Einfluß von diploidem und tetraploidem Rotklee auf die Höhe des Samenertrages ermittelt. Bereits ein geringer Anteil diploider Teilstücke bzw. Pflanzen senkt den Samenertrag der Tetraploiden. Mit zunehmenden Anteilen Diploider nimmt der Samenertrag der Tetraploiden weiter ständig ab. Hingegen wird der Samenertrag der Diploiden durch zunehmende Anteile Tetraploider nicht beeinflußt. Nur bei einer extremen Überzahl der Tetraploiden können die Diploiden mit Ertragsdepressionen reagieren. Die negative Wirkung diploiden Rotklees auf den Samenertrag des tetraploiden hält mindestens bis zu einer Entfernung von 8 m an.Als Ursache der Fertilitätsstörungen ist das Prävalieren des haploiden Pollens anzusehen. Es kommt zur Bildung triploider Embryonen, die in einem frühen Entwicklungsstadium abortieren.Auf Grund dieser Verhältnisse gestatten in tetraploiden Zuchtgärten eingestreute diploide Standards keine sicheren Rückschlüsse auf die im Reinanbau mögliche Samenleistung der Tetrastämme. Ebenso führen gemeinsame Wertprüfungen von di- und tetraploidem Rotklee zum Minderertrag und damit zu einer Fehlbeurteilung der Tetrastämme. Die Prüfung der Samenleistung tetraploiden Rotklees muß getrennt von diploidem Rotklee durchgeführt werden.Mit 3 Abbildungen     

Über Aufgaben,Wege und Ergebnisse vergleichend-sexualbiologischer Forschung

Zusammenfassung Die wissenschaftliche Vergleichung sexualbiologischer Geschehnisse kann von zwei verschiedenen Standpunkten aus geschehen: es können analoge Erscheinungen verglichen werden, es können aber auch phyletische Momente zur Erforschung echter Homologien in den Vordergrund gestellt werden, wie es in dieser Betrachtung geschieht.Für die am besten bekannten Tiergruppen, dieSäugetiere, einige Ordnungen derInsekten und dieSpinnen, werden die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse sexualbiologischer Untersuchungen zusammengestellt und die für die einzelnen Gruppen charakteristischen Punkte erörtert.Es sind die Erscheinungen der Werbung, der Begattung und, bei Tieren mit akzessorischen Kopulationsorganen, der Bereitmachung dieser Organe, die untereinander bei Tieren gleicher morphologischer Organisation verglichen werden können. Nicht zu trennen von ihrer Betrachtung ist die der Morphologie und Physiologie der Sexualorgane.Wie deren Bau eine Fülle von Varianten zeigt, die sich nicht aus einem zwingenden physiologischen Bedarf in ihrer Ausgestaltung im einzelnen verstehen lassen, so ist auch das sexualbiologische Benehmen des tierischen Organismus nur teilweise aus der allgemeinen Lebensweise zu erklären. Ein Teil der Erscheinungen wird aus der Morphologie und Physiologie und aus Einflüssen der Außenwelt verständlich werden, aber für andere Erscheinungen versagen diese Möglichkeiten. Gerade diese Handlungskomplexe sind, weil verhältnismäßig unabhängig von dem täglichen Lebensbedarf des Tieres, äußerst variabel und daher für die Art sehr charakteristisch. Ihre Vergleichung bei Arten einer Gattung und mit denselben Erscheinungen in übergeordneten Einheiten des Systems (in mehreren Gattungen einer Familie und Familien einer Ordnung) zeigt deutliche biologische Reihen, die, wie morphologische Reihen, in sich in phyletische Beziehungen gebracht werden können. Bei der Aufstellung solcher Reihen werden biologische Typen in verschiedenen Varianten gezeigt werden können; es wird ferner festzustellen sein, wieweit diese Typen durch Faktoren der Außenwelt verwischt werden können. So wird die oft durch das Bedürfnis der möglichst günstigen Unterbringung der Keime geregelte Eiablage der Weibchen die endogen bedingten ursprünglichen biologischen Typen häufig nur schwer erkennen lassen.Von einer ausgedehnten Vergleichung biologischer Merkmale (die sich über alle Zweige der tierischen Lebensweise erstrecken müßte) ist eine Bereicherung unserer Kenntnisse der wesentlichen Merkmale der tierischen Arten, eine Möglichkeit der Auffindung von Zusammenhängen zwischen den verschiedenen Varianten eines biologischen Typus, der Aussonderung von Konvergenzerscheinungen und endlich einer durch die Morphologie allein nicht gegebenen und ihre Befunde kontrollierenden Betrachtungsweise des tierischen Systems gegeben.     

Die Feinstruktur des Dünndarmepithels während der physiologischen Milchresorption beim jungen Goldhamster

Zusammenfassung Im Dünndarmepithel werden helle und dichte Saumzellen und sezernierende Zellen unterschieden. Die dichten Saumzellen entsprechen lichtmikroskopisch dunklen Zellen. Aus ihrer Feinstruktur wird geschlossen, daß es sich um die Stammzellen der hellen Saumzellen handeln kann.Auf den Microvilli der hellen Saumzellen wird eine Decksubstanz gefunden, die als Sekret der Becherzellen gedeutet wird. Sie dürfte nicht nur als Schutzschicht, sondern auch als Fermentträger für die durchtretenden Milchbestandteile von Bedeutung sein.Bei der Deutung des Resorptionsablaufes wurden die Milchfetttröpfchen im Darmlumen berücksichtigt. Sie können im Darmlumen zu kleinsten Partikeln abgebaut werden. Zwischen den Microvilli werden nur sehr selten kontrastreiche größere Partikel (Lipidtropfen) gefunden, nicht jedoch im angrenzenden Schlußleistennetz. Aus den Befunden wird geschlossen, daß Milchfetttröpfchen zu elektronenmikroskopisch nicht mehr sichtbaren Partikeln abgebaut werden können, die als solche resorbiert werden. Andererseits deuten die Befunde darauf hin, daß größere Partikel durch Pinocytose an der apicalen Zellmembran aufgenommen werden. Den morphologischen Befunden können chemisch unterschiedliche Abbaustufen der Milchfetttröpfchen zugrunde liegen. Die intrazelluläre und interzelluläre Verteilung des resorbierten Milchfettes ist ähnlich wie bei Resorption reiner Fette nach experimenteller Fütterung. Kontrastreiche Tröpfchen (Lipid) werden auch in der perinucleären Zysterne und in den Zellkernen gefunden.Im Gegensatz zur Resorption reiner Fette findet man nach Milchresorption in den intrazellulären Bläschen außer den kontrastreichen Lipidtröpfchen noch kontrastarme Substanzen und kleine Vesikeln sowie verschiedenartige Einschlüsse. Dieser Unterschied gegenüber der reinen Fettresorption wird auf die Resorption von Kohlenhydraten und Eiweißen der Milch zurückgeführt.Die Feinstruktur der hellen Saumzellen im Darm des Goldhamsters entspricht im wesentlichen jener der entsprechenden Zellen im Darm von Ratte und Maus.In hellen Saumzellen ohne Lipidtröpfchen werden verschiedenartige Cytosomen beobachtet.Die Feinstruktur von sezernierenden Zellen wird kurz beschrieben.Höhe, Durchmesser, Oberfläche und Anzahl der Microvilli und der Flächenzuwachsfaktor für die apicale Zellmembran werden gemessen und berechnet.Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Medizin. Der Medizinischen Akademie in Düsseldorf vorgelegt. — Arbeit unter Leitung von Priv.-Doz. Dr. Lindner.     

Über den Ersatz einzelner Zellen im Epithelgewebe. Eine histophysiologische Untersuchung auf Grund von Lebendbeobachtungen

Zusammenfassung Da Lebendbeobachtungen über den Ersatz einzelner Zellen im Epithelgewebe noch nicht vorliegen und das Schicksal verletzter absterbender Zellen in diesen Geweben bisher nicht direkt verfolgt worden ist, werden mit Hilfe des Mikromanipulators durch Anstich einzelne Zellen abgetötet und das Verhalten der Umgebung beobachtet. Als Objekt der Untersuchung dienten das Epithel der Haut von Feuersalamander- undHyla-Larven und Flimmerepithel an den Kiemenlamellen des Axolotl. An den verletzten Zellen lassen sich Erscheinungen beobachten, die mit den von T.Péterfi gesehenen thixotropen Veränderungen verschiedenster Zellarten Ähnlichkeit aufweisen und als kolloidale Entmischungserscheinungen des Cytoplasmas anzusehen sind. Das Cytoplasma der angestochenen Zellen wird trüb, optisch inhomogen und zeigt starke Viskosität, während der Zellkern einen flüssigen, leicht beweglichen Inhalt aufweist und sich nach Verletzung scharf gegen die übrige Zelle abgrenzt. Im Beginne sind die Vorgänge reversibel und die verletzten Zellen können sich erholen. — Der Ersatz der durch Anstich getöteten Zelle erfolgt in der Weise, daß sie zunächst in ganz kurzer Beobachtungszeit von den Nachbarzellen zusammengepreßt wird. Diese schieben sich darauf nach dem Orte vor, welchen die absterbende Zelle einnimmt und drängen sie so weit heraus, bis sie ganz aus dem Gewebsverband entfernt ist. Der erste Vorgang des Zusammenpressens wird als Wirkung des plötzlich freiwerdenden Binnendruckes des Gewebes aufgefaßt, während der endgültige Verschluß der Lücke durch Formveränderungen und Vorrücken der Nachbarzellen erfolgt und der von A.Oppel beschriebenen aktiven Epithelbewegung zuzuschreiben ist.Am Flimmerepithel der Kiemen des Axolotl spielen sich Zellausstoßung und Zellersatz ähnlich ab, nur geht der ganze Vorgang meist innerhalb weniger Minuten vor sich, so daß man nur die Zellbewegung der Umgebung und weniger die Wirkung der plötzlichen Druckschwankung im Gewebe durch das Anstechen der Zelle beobachten kann.Man muß auf Grund der Versuche daher wohl annehmen, daß ein lebendes Epithel in normalem Zustande einen bestimmten Binnendruck in seiner Zelldecke aufweist, welcher der Summe der von jeder Zelle ausgeübten Einzeldrucke entspricht. Entsteht durch Ausfall einer Zelle ein Druckgefälle, so äußert es sich in dem Auftreten von teils aktiven, teils passiven Bewegungen derselben. Sie schieben sich solange gleitend aneinander vorbei, bis eine neue Ruhelage erreicht und eine vorhandene Gewebslücke geschlossen ist. Wird eine Zelle geschädigt und sind die auftretenden Kolloidveränderungen reversibel, so ist sie bei einsetzender Erholung in der Lage, den Seitendruck der Umgebung wieder zu kompensieren; ist die Schädigung vom Zelltod gefolgt, so wird ihr Platz durch Vorrücken der Nachbarzellen eingenommen und sie selber nach außen entfernt. Das Vorhandensein einer toten Zelle wirkt also ebenso wie eine Lücke im Epithelbelag. Die aktive Zellausstoßung ist demnach das Mittel, durch welches die funktionelle und morphologische Gleichartigkeit der Zusammensetzung eines Gewebes gewährleistet wird. Es ist wahrscheinlich, daß auch andere Epithelien als die untersuchten z. B. beim Warmblüter sich ebenso verhalten, da hier die Ergänzung großer Flächen in der gleichen Weise erfolgt wie bei den Amphibien.     

Die Stellung der vitalen Diffusfärbung und der vitalen Kernfärbung unter den funktionellen Erscheinungen an der Zelle

Zusammenfassung Die Diffusfärbung ist bei den sonst körnig färbenden vitalen sauren Farbstoffen durchaus nicht immer als ein Kriterium absterbender Zellen anzusehen. Auch bestimmte funktionelle Stadien von Zellen, die von uns nicht näher charakterisiert werden können, sind mit einer Diffusfärbung des Protoplasmas verbunden, wenn Trypanblau als vitaler Farbstoff benutzt wird. In besonders starker Weise werden derartige Zellveränderungen in der Gewebskultur an Kaninchenmilzen hervorgerufen, die vorher mit Thorium X behandelt worden waren. Andererseits muß festgestellt werden, daß nicht alle nekrotischen Zellen eine diffuse Färbung ihres Protoplasmas aufweisen, sondern daß es nur bestimmte Stadien oder Formen der Nekrose sind, die mit einer diffusen Färbung des Protoplasmas mit bestimmten Vitalfarbstoffen verbunden sind.Von demselben Standpunkt sind die vitalen Färbungen der Zellkerne zu betrachten. Wenn wir auch in unseren Untersuchungen keine sauren Farbstoffe auffinden konnten, die eine Vitalfärbung der Zellkerne normalerweise bewirkten, so konnten wir doch in der Kultur durch Beeinflussung der Zellen (Benzol) vitale Kernfärbungen bewirken. Dabei handelte es sich bei diesen Zellen keineswegs um absterbende Elemente, sondern um lebende Gebilde. Bei nekrotischen Zellen konnten keine Diffusfärbungen festgestellt werden.Auf Grund vorliegender Untersuchungen ist es erforderlich, auch bei der Betrachtung der funktioneilen Zustände der Zellen den diffusen Vitalfärbungen des Protoplasmas und des Kernes der Zellen besondere Aufmerksamkeit zu widmen.     

Zur graphischen Registrierung der Transpiration von Blättern

Zusammenfassung Es wird ein behelfsmäßiges Verfahren zur Registrierung der Transpiration eines Blattes an der Pflanze beschrieben. Werden Cellophanstreifen geeigneter Stärke und Größe mit ihrem einen Ende vermittels leichten Druckes einer Klemme einer transpirierenden Blattfläche angelegt, so hebt sich das freie Ende des Streifens von ihr ab und der entstehende Neigungswinkel hängt von der Intensität der Transpiration ab. Die bei einer Änderung der Stärke der Wasserdampfabgabe auftretenden Bewegungen des freien Streifenendes können mittels leichter Federspitzen auf ein Kymographion übertragen werden. Mit dieser Art der Registrierung, die natürlich keine genaue quantitative Methode der Transpirationsmessung sein kann, lassen sich die photischen Rektionen der Spaltöffnungen aus dem Abgehen und der Wiederannäherung der Cellophanstreifen an die Blattfläche zeitlich genau verfolgen, läßt sich der Zeitpunkt beginnenden Sättigungsdefizites und des Einstromes des Wassers in das welke Blatt nach den Begießen genau erfassen, ferner können auch rasche Änderungen in der Wasserabgabe eines Blattes beobachtet werden. Schnelle und sehr starke Transpirationsschwankungen treten gern unter transpirationsfördernden Bedingungen bei entstehendem Wasserdefizit im Blatte auf und können nur auf ebenso rasche Bewegungen der Schließzellen zurückgeführt werden.Mit 3 Textabbildungen und Tafel II.     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.     

Über Vitalfärbung des Golgi-Apparates und der ergastoplasmatischen Strukturen in einigen Gastropoden-Zellen

Zusammenfassung In Gastropoden-Zellen färbt sich das Vakuom vital mit Neutralrot, der Golgi-Apparat dagegen nicht. Mit Ausnahme der Spermatocyten und Spermatiden ist der Golgi-Apparat in allen anderen Zellen im lebenden, ungefärbten Zustande, unsichtbar. Der Golgi-Apparat läßt sich aber durch folgendes Verfahren, vital gefärbt, sichtbar machen: Die Zellen werden mit einer isotonischen Ammoniumchloridlösung behandelt (eine Stunde), dann in einer isotonischen Kochsalzlösung gewaschen und schließlich in einer isotonischen Natriumbikarbonatlösung, welche die Farbstoffe Dahlia und Chrysoidin enthält, gefärbt (15 Minuten). Die schönsten Resultate erhielt der Verfasser an Speicheldrüsenzellen vonHelix. Unter der Einwirkung von Ammoniumchlorid werden die Lipoid-Eiweiß-Verbindungen in geringer Menge aufgespalten, um die freigewordenen Lipoide des Golgi-Apparates mit basischen Farbstoffen färben zu können. Die ergastoplasmatischen Strukturen werden sichtbar, wenn die Speicheldrüsenzellen mit einer isotonischen Natriumbikarbonatlösung behandelt (15 bis 30 Minuten) und dann mit Dahlia gefärbt werden.     

Zur Physiologie des Gerbstoffes in der Pflanzenzelle

Zusammenfassung Um die Wirkungsweise der Gerbstoffe im Plasma zu untersuchen, müssen die Versuchsbedingungen im Modellversuch so gehalten sein, daß die Fällungsreaktion des Gerbstoffes mit einer eiweißartigen Substanz verhindert wird. Da der schwach alkalischen Reaktion des Plasmas bei Anwesenheit von Salzen Rechnung getragen werden muß, so wurde der Weg gewählt, die Lösung des Tannins zu neutralisieren, wodurch die Fällungsreaktion mit Gelatine verhindert wird.Das Tannin in dieser Form verhindert die Aggregation der Teilchen einer Gelatinelösung.Daraus kann abgeleitet werden, daß die Gerbstoffe als mehrwertige Phenole mit verhältnismäßig großem Molekül auch im Plasma in diesem Sinne wirken und daß durch ihre Entstehung die Bildung gröberer Dispersionen und sekundärer Strukturen verhindert wird; wird durch ihre Abwanderung, durch ihre Bindung an andere Stoffe oder durch Veränderungen auf chemischem Wege ihre Wirkung aufgehoben, so könnte den Gerbstoffen bezüglich des Dispersitätsgrades und der mit dem Dispersitätsgrad verbundenen Erscheinungen wie Permeabilität, Aufnahmsvermögen, Stoffumsatz und Zellturgor eine regulierende Funktion zukommen.     

Studien an der Leber der Maus nach parenteraler Eiweisszufuhr

Zusammenfassung Zunächst wird das histologische Verhalten der basophilen Eiweißkörper (BEK) der normalen Leber studiert, darüber bestehende widersprechende Literaturangaben werden geklärt.Die einmalige intraperitoneale Injektion von hohen Dosen Hühnereiweiß (134 mg) wird von weißen Mäusen gut vertragen. In den Zellen der Leber zeigen sich starke, aber durchwegs reversible Veränderungen; sie betreffen eine lang anhaltende Zunahme der ribonucleinsäurehaltigen, basophilen Eiweißkörper (BEK) bei gleichzeitiger starker Glykogenverarmung, relativ geringfügige und kurz andauernde Mitochondrienveränderungen und über den ganzen Versuch hin deutlich geänderte Kernvolumina.Mit markierten Proteinen konnte die Eiweißaufnahme in das Cytoplasma von Kupffer- und Leberzellen beobachtet werden; ebenso ein Übertritt von Fremdproteinen in deren Kerne. Mit Ausnahme der 8 Std post injektionem untersuchten Tiere weisen die Proteine keine besondere Beziehung zu bestimmten Zellorganellen auf. Die Proteinbruchstücke bleiben bis 36 Tage post injektionem in den Leberzellen nachweisbar. Immunhistologisch konnte ein sehr rascher Abbau der Proteine in den Zellen durch das Ausbleiben der spezifischen AK-Reaktion in Schnitten festgestellt werden.Zum Abschluß werden die morphologischen Zellveränderungen mit der nach-weisbaren Proteinaufnahme in Beziehung gesetzt und zusammen mit den Literaturangaben diskutiert.     

Zur Kenntnis vonChlamydomonas suboogama

Zusammenfassung Die Variatonsbreite der Merkmale von vegetativen Zellen und von Gametangien ist beiChl. suboogama größer als es nach früheren Untersuchungen schien.Vegetative Zellen können ellipsoidische, eiförmige oder zylindrische Gestalt haben.—Die Oberfläche des Chromatophors herangewachsener vegetativer Zellen ist durch kurze, längs verlaufende Rippen gegliedert.Außer in Gruppen von drei Makrogametangien und einem Spermatogon (was die Regel bildet) bzw. einem Makrogametangien und einem Spermatogon, können die Gametangien auch isoliert vorkommen; sie sind dann relativ groß und entstehen höchstwahrscheinlich durch direkte Umwandlung aus einer Gametangienmutterzelle. In den großen Spermatogonen entsthen 16 oder 32 Spermein (sonst 4 oder 8).Die frisch entleerten Spermein besitzen eine Wand. Diese wird—früher oder später—vor der Befruchtung abgestreift.An den Makrogameten, jungen Zygoten sowie an den mitunger stellenweise abgehobenen Protoplasten vegetativer Zellen ist ein hyaliner Saum ausgebildet, dessen Natur sich nicht klären ließ.Der Entwicklungsgang der Gametangien und Gameten ist tagezeitlich gebunden. Unter den Beleuchtungs-und Temperaturverhältnissen, wie sie in der ersten Hälfte Mai herrschen, zerlegen sich die Gametangienmutterzellen in den Nachmittags-und Nachtstungen in vier Tochterzellen; diese reifen am folgenden Vormittag zu drei Makrogametangien und einem spermatogon heran und entlassen die Hauptmasse der Gameten in den Mittagsstunden.Mit 5 Textabbildungen     

Die Produktion und Elimination von Ersatzgeschlechtstieren bei der Termite Kalotermes flavicollis FABR

Zusammenfassung Die Ersatzgeschlechtstierhäutung wird induziert und verläuft anders als eine normale Larven- oder Nymphenhäutung (rascherer Ablauf, Darmentleerung später, Verkleinerung der Kopfbreite, Regression der Flügelanlagen usw.). Eine Rückoder Weiterentwicklung ist für ein Ersatzgeschlechtstier nicht möglich. Es ist deshalb als adult zu betrachten.Alle Larven und Nymphen können, sofern sie das 7. Stadium und eine Kopfbreite von mindestens 1,07 mm erreicht haben, zu Ersatzgeschlechtstieren determiniert werden, wenn sie während einer kurz nach jeder Häutung eintretenden kritischen Periode dem hemmenden Einfluß funktioneller Geschlechtstiere entzogen werden.Ersatzgeschlechtstiere können innerhalb 24 Std determiniert werden.Die kritische Periode nach jeder Häutung ist als eine lang ausgedehnte Periode abnehmender Kompetenz (Bereitschaft) zur Ersatz-geschlechtstierbildung (vgl. Abb. 4) aufzufassen. Mit der Abnahme der Kompetenz wird die Zeit verlängert, die zur Determination erforderlich ist.Vorhandene Geschlechtstiere verhindern die Produktion von Ersatz-geschlechtstieren, sofern sie paarweise vorhanden sind. Der hemmende Einfluß der Geschlechtstiere auf die Produktion der Ersatzgeschlechtstiere ist nicht geschlechtsspezifisch. Ein einzelnes Geschlechtstier hat keinen Einfluß auf die Produktion von Ersatzgeschlechtstieren.Die von den Geschlechtstieren ausgehende Hemmwirkung scheint auf der Produktion eines sozialen Wirkstoffs zu beruhen. Dieser hypothetische Wirkstoff dürfte von Larven und Nymphen, die sich im Bereitschaftszustand befinden, aufgenommen werden und bei ihnen die Determination zum Ersatzgeschlechtstier verhindern. Es werden einige Argumente angeführt, die für die Theorie des sozialen Wirkstoffs sprechen.Überzählige Geschlechtstiere werden eliminiert. Sie werden von den Larven und Nymphen gefressen. Diese Elimination erfolgt unabhängig von der Produktion der Ersatzgeschlechtstiere und ist durch andere Mechanismen bedingt. Zur Auslösung der Elimination genügt es, wenn zwei Geschlechtstiere des gleichen Geschlechts durch Antennen-kontakt wahrgenommen werden.     

Weitere Versuche über die Veränderung der Induktionsleistungen von gekochten Organteilen

Zusammenfassung Es wurde die Induktionsfähigkeit von 2 Stunden lang gekochter Mäuseniere und von Tritonleber nach verschieden langer Kochzeit (etwa 2 Sek., 5 Min., 15 Min.) durch Implantation in die frühe Gastrula vonTriton alpestris geprüft.Die 2 Stunden lang gekochte Mäuseniere hat ihre Induktionsfähigkeit fast ganz verloren, nur in vereinzelten Fällen treten noch schwache Induktionen auf.Die Tritonleber induziert schon nach kurzem Abbrühen kein Mesoderm mehr, die Neuralinduktionen gehen ebenfalls zurück. Nach 5 Min. langem Kochen bleiben die mesodermalen Induktionen weiter aus, die neuralen steigen an. Durch 15 Min. langes Kochen des Induktors sinken sie wieder ab.Die induzierten Augen und Nasen nehmen nach kurzem Abbrühen erheblich zu, erreichen bei einer Kochzeit von 5 Min. ihren Höhepunkt und nehmen erst bei 15 Min. langem Kochen wieder ab. Sie können gut ausgebildet sein, selbst wenn sie mit schlecht differenzierten kleinen Neuralteilen auftreten.Aus den Versuchsergebnissen wird geschlossen, daß für die Induktion von mesodermalen und von ektodermalen Gebilden spezifische, untereinander qualitativ verschiedene Faktoren verantwortlich sind, von denen die mesodermalen durch das Kochen leichter angegriffen werden. Die Unterschiede in der neuralen Leistungsfähigkeit der verschieden lang gekochten Leber könnten auf quantitativen Veränderungen der gleichen Induktorsubstanz beruhen. Wahrscheinlich ist die Induktion von Augen und Nasen durch die Annahme weiterer spezifischer Induktionsfaktoren zu erklären, die in vielen induktionsfähigen Geweben bei einer durch das Kochen bedingten Stoffumwandlung entstehen können.     

Mutationsversuche an Kulturpflanzen VI

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei den mit angewandter Zielsetzung durchgeführten Mutationsversuchen an der Sojabohnensorte Heimkraft I wurden zunächst durch Triebkraftversuche Anhaltspunkte und dann im Freilandversuch genauere Hinweise für geeignete Röntgendosen für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen gefunden. Die Anzahl der Pflanzen mit Hülsenansatz der 6 kr-, 8 kr-, 10 kr-und 12 kr-Parzelle (35,0%, 15,3%, 21,8%, 15,5%) derX ₁-Generation zeigen, wie auch schon die im Gewächshaus durchgeführten Triebkraftversuche, daß im Gegensatz zu den AngabenGustafssons (1944) nach unseren Versuchen 10000 r nicht als Höchstmaß der Strahlenverträglichkeit von Sojabohnensamen angesehen werden kann. Im Triebkraftversuch waren bei einer Dosis von 16 kr nach fünf Wochen Versuchsdauer noch 12,5% der Pflanzen durchaus wüchsig, und erst bei 20 kr mit 0,7% wüchsigen Pflanzen war die letale Dosis nahezu erreicht.Wie die prozentuale Verteilung der insgesamt 427 bestätigten Mutanten auf die einzelnen Bestrahlungserien zeigt (Tab. II), sind Röntgendosen von 6 kr bis 12 kr, sowohl was die Höhe der Mutantenhäufigkeit als auch die Anzahl der überlebendenX ₁-Pflanzen (Tab. 4 und 5) betrifft, für Bestrahlungsversuche mit Sojabohnen am besten geeignet.Von den in unseren Versuchen gefundenen Mutanten haben nur einige reichverzweigte Formen, die frühreifen Typen, die Mutanten mit höherem Tausendkorngewicht und eine Reihe noch näher zu untersuchender Formen mit erhöhtem Hülsenbehang und Ertrag und geringerer Keimtemperatur züchterischen Wert. Die außer den Mutanten des Chlorophyllapparates noch zahlreich aufgetretenen verschiedenen Wuchstypen, die Veränderungen in der Blattform und Behaarung der Pflanzen und der Samenschalenfarbe, sind vom Standpunkt der deutschen Sojazüchtung als neutral oder in den meisten Fällen als negativ zu bezeichnen. Ihr Auftreten war aber insofern wichtig, als damit bewiesen werden kann, daß es auch bei Soja in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich ist, aus einer Zuchtsorte ein Mutantensortiment experimentell zu erzeugen, in dem die charakteristischen Merkmale eines Teiles der im Weltsortiment bekannten Soja-Varietäten auftreten.Abgesehen davon, daß ein experimentell geschaffenes Mutantensortiment zur Lösung genetischer, physiologischer und biochemischer Fragestellungen geeignetes Ausgangsmaterial bietet, läßt sich aus den bisherigen Ergebnissen schließen, daß bei weiterer Arbeit in absehbarer Zeit Formen geschaffen werden können, die früher als die Ausgangssorte zur Reife kommen und ihr im Ertrag überlegen sind, Außerdem können die Mutanten mit züchterisch wertvollen Merkmalen als Ausgangsmaterial für weitere Kreuzungen verwendet werden und die schwierige Kombinationszüchtung der Sojabohne beschleunigen helfen.Mit 22 Textabbildungen     

Observations on the morphology,submicroscopic structure and biological properties of satellite cells (S.C.) in sensory ganglia of mammals

Zusammenfassung Die Untersuchung der perisomatischen und periaxonalen Satelliten in sensiblen Ganglien verschiedener Säuger hat folgende Ergebnisse:Es wird nachgewiesen, daß die Satelliten um das Neuron eine ununterbrochene Hülle bilden, die es von den Bindegewebsstrukturen des Ganglions vollständig trennt. Jeder Satellit ist von seiner eigenen Zellmembran scharf begrenzt; die Membranen der anliegenden Zellen sind durch Zwischenräume von etwa 200 Å getrennt. Die Form der Satelliten ist im wesentlichen laminär: die Abbildungen von Zellen mit feinen verzweigten Fortsätzen, die hauptsächlich durch Silberimprägnation gewonnen wurden, geben meistens Artefakte wieder.Die Satelliten haben innige Beziehungen zum Neuron, von dem sie durch einen dünnen Zwischenraum (etwa 200 Å), von den entsprechenden Zellmembranen abgegrenzt, getrennt sind: die Satelliten passen sich jeder Unregelmäßigkeit der Neuronenoberfläche an, die durch kleine Paraphyten hervorgerufen wird.Wo der Neurit erscheint, stellen sich die perisomatischen Satelliten ein. Sie werden von den periaxonalen Satelliten ersetzt und diese ihrerseits von den Schwannschen Zellen.Die Satelliten enthalten manchmal ergastoplasmische Bildungen. Im großen und ganzen ist die Struktur dieser Zellen derjenigen der Schwannschen Zellen und vieler protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems ähnlich.Während des körperlichen Wachstums erfahren die Satelliten eine bedeutend geringere Volumen-Zunahme als die Neurone, aber sie vermehren sich häufig durch mitotische Teilung. Beim Erwachsenen sind die Mitosen dagegen sehr selten. Das endgültige Volumen der Satelliten ist eher gleichmäßig, es entspricht dem Drieschschen-Gesetz. Auf Grund der gewonnenen Daten kann man diese Zellen als stabile Elemente im Sinne Bizzozero's betrachten.Über den funktionellen Wert der Satelliten äußert sich der Verfasser auf Grund der morphologisch und biologisch gesammelten Daten. Da diese Zellen immer zwischen den Blutgefäßen und den Neuronen liegen, muß ihre Tätigkeit trophischer Art sein. Die morphologischen Untersuchungen können allerdings nicht feststellen, ob diese trophische Funktion nur in einer Filtrierung der von den Blutgefäßen herkommenden Substanzen oder auch in ihrer Verarbeitung besteht.Schließlich behauptet der Verfasser, daß die perisomatischen und periaxonalen Satelliten einerseits eine große Ähnlichkeit mit den perineuronalen protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems aufweisen, andererseits mit den Schwannschen Zellen. Es ist vielleicht möglich, in einer Kategorie viele Zellen zusammenzufassen, die in enger Beziehung zu den Neuronen stehen und ähnliche funktionelle Eigenschaften besitzen, Zellen, die sowohl dem zentralen als auch dem peripheren Nervensystem angehören.

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Research supported by a C.N.R. Grant.     

Die Entstehung der polyploiden Zellkerne des Antherentapetums bei Antirrhinum majus L.

Zusammenfassung Das Antherentapetum beiAntirrhinum majus L. ist ein Sekretionstapetum. Die Zellen des Tapeturns können bis zu vier Kernen enthalten. Die Differenzierung des Tapetums ist an karyologisclie Vorgänge gebunden, die ein Mehrkernigwerden der Zellen und eine Polyploidisierung der Kerne bewirken. Die karyologischen Veränderungen erfolgen durch gehemmte Zellteilungen, gehemmte Kernteilungen und innere Chromosomenteilung, die vorübergehend zur Polymerie der Chromosomen führt, sowie in geringem Grade auch durch Kernfusionen, wobei alle Prozesse weitgehende Variationen erfahren können.Auszug aus einer Dissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle. Als Vortrag am 19. 9. 51 gehalten in Berlin anläßlich der Jahresversammlung der Deutschen Botanischen Gesellschaft.     

Untersuchungen über die Höhe der Schälverluste bei Kartoffeln

Zusammenfassung Es wurde das Kartoffelsortiment hinsichtlich der Verluste untersucht, die beim Schälen mit der Hand und mit einer Schälmaschine entstehen. Um die Handschälverluste verschieden großer Knollen zwischen den Sorten miteinander vergleichen zu können, wird eine Verrechnung der ermittelten relativen Schälverluste mit einem Schälverlustkoeffizienten empfohlen.Beim Maschinenschälen wurden zuerst der Einfluß von Füllgewicht, Schälzeit und Knollengröße auf die Höhe des Gesamtschälverlustes untersucht. Anschließend werden die Ergebnisse bei den einzelnen Sorten dargestellt.Für die Züchter werden Hinweise auf Grund der Versuchsermittlungen für die zweckmäßige Selektion neuer Stämme gegeben. Den Benutzern von Kartoffelschälmaschinen wird empfohlen, auf das Füllgewicht, die Schälzeit und die Verwendung der Abfälle zu achten.Mit 5 Abbildungen