DIE NATURWISSENSCHAFTEN 47. Jahrgang

Heft 24 (Zweites Dezemberheft)

1960

T/itigkeitsberich t der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t zur F 6 r d e r u n g der Wissenschaften e.V. f/Jr die Zeit vom 1.4.1958 bis 31.3.1960 Die M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t gibt in dieser Zeitschrift jeweils n a c h A b l a u f v o n zwei J a h r e n einen T~tigkeitsbericht. Dieser B e r i c h t soll e i n e n l~lberblick tiber die w i s s e n s c h a f t l i c h e A r b e i t der I n s t i t u t e v e r m i t t e l n , w ~ h r e n d die tibrigen G e s c h e h nisse in d e n J a h r b f i c h e r n sowie in d e n ,,Mitteilungen a u s der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t " ver6ffentlicht w o r d e d sind. Eine k u r z e Z u s a m m e n f a s s u n g tiber die a l l g e m e i n e n w e s e n t l i c h e n VerSmderungen u n d E r e i g n i s s e sei jedoch a u c h d i e s e m B e r i c h t vorangestellt. Die Z u s a r n m e n s e t z u n g der O r g a n e der Gesells c h a f t ist n a c h d e m S t a n d v o m t. t0. 1960 wiedergegeben. AIs Pr&sident w u r d e Prof. Dr. ADOLF BUTENANDT n e u gew~hlt. Prof. Dr. OTTO HAHN ist a u f eigenen W u n s c h a u s d i e s e m A m t a u s g e s c h i e d e n . Prof. HAHN w u r d e z u m E h r e n pr~sidenten ernannt. V i z e p r ~ s i d e n t e n sind Prof. Dr. HANS D6LLE, Prof. Dr. RICHARD KUHN u n d Prof. D r . - I n g . CARL WURSTER. D e r V e r w M t u n g s r a t b e s t e h t a u s d e m Pr~tsidenten, den Vizeprg, s i d e n t e n sowie Dr. HERMANN REUSCH (Schatzmeister), Prof. Dr. WERNER HEISENBERG, Dr. HERMANN PONDER u n d Dr. OTTO BENECKE (Gesch~tftsffihrendes Mitglied). D e m S e n a t g e h 6 r e n folgende Mitglieder a n : Dr. h . c . HERMANN J. ABs, Dr. GEORG ANDERS, Prof. Dr.-Ing. SIEGFRIED BALKE, Prof. Dr. HANS BAUER, Dr. OTTO BENECKE, KARL BLESSING, Dr. h. c. WILLY BRANDT, Prof. Dr. ADOLF BUTENANDT, Dr. ~Vu CONRAD, Prof. Dr. HANS DOLLE, Dr. KLAUS DOHRN, Prof. Dr. WALTHER GERLACH, E h r e n s e n a t o r Prof. Dr. THEO GOLDSCHmDT, D r . h . c . ADOLF GRIMME, Dr. FRITZ GUMMERT, Prof. Dr. ULRICHHABERLAND, E h r e n s e n a t o r Prof. Dr. OTTO HA~IN, E h r e n s e n a t o r Prof. Dr. MAX HARTMANN, Prof. Dr. HERMANN HEIMPEL, Prof. Dr. gERBER HEISENBERG, Prof. Dr. GERHARD HESS, Prof. Dr. KARL MARIA HETTLAGE, Dr. HANS KERSCHBAUM, Prof. Dr. WERNER K(~STER, D r . - I n g . E. h. HEINRICH KOST, Prof. Dr. RICHARD KUHN, Prof. Dr. GUNTHER LEHMANN, Dr. HERMANN PONDER, Prof. Dr. BORIS RAJEWSKY, Dr. HERMANN REUSCH, "~VILLI RICHTER, Prof. Dr. KARL SCHMID, Ehrensenator Prof. D. Dr. GEORG SCHREIBER, ]~RICH SELBACH, Dr. ERNST TELSCHOW, Prof. Dr. JOACHIM TIBURTII:S, Prof. Dr. FERDINAND C. A. TRENDELENBURG, RICHARD VOIGT, E h r e n s e n a t o r Prof. Dr. Dr. OTTO WARBURG, Prof. Dr. FRANZ \u Dr.-Ing. HERMANN ~rINKHAUS, Prof. Dr.-Ing. KARL WlNNACKER, Prof. D r . - I n g . CARL "WuEsTER, Prof. Dr. KARL ZIEGLER. B e s o n d e r s erwXhnt sei, d a b a u f G r u n d der N e u f a s s u n g des w12 der S a t z u n g u n s e r e r Gesellschaft d e m S e n a t zwei Vertreter der B u n d e s r e g i e r u n g u n d drei y o n der L ~ n d e r g e m e i n s c h a f t b e n a n n t e L ~ n d e r m i n i s t e r angehOren. I m B e r i c h t s z e i t r a u m f a n d e n zwei H a u p t v e r s a m m l u n g e n s t a t t n n d zwar a m 30. MaR t958 in H a n n o v e r in A n w e s e n h e i t des B u n d e s k a n z l e r s m i t d e m F e s t v o r t r a g v o n Prof. Dr. MAx v. LAUE, D i r e k t o r u n d W i s s e n s c h a f t l i c h e s Mitglied des FritzH a b e r - I n s t i t u t s der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t fiber ,,MAX

PLANCK", u n d a m 4. J u n i ~959 in Saarbrticken in A n w e s e n h e i t des B u n d e s p r ~ s i d e n t e n m i t d e m F e s t v o r t r a g y o n Prof. Dr. HANS DfLLE, D i r e k t o r u n d V~Tissenschaftliches Mitglied des M a x P l a n c k - I n s t i t u t s ftir ausI~tndisches u n d i n t e r n a t i o n a l e s P r i v a t r e c h t tiber , , P r o b l e m e der R e c h t s v e r e i n h e i t l i c h u n g " . Die V o r t r a g s v e r a n s t a l t u n g e n w u r d e n f o r t g e s e t z t a m t7. F e b r u a r t960 in B r a u n s c h w e i g m i t e i n e m V o r t r a g y o n Professor Dr. ERICH A. Mt3LLER, VVissenschaftliches Mitglied des M a x - P l a n c k - I n s t i t u t s ftir Arbeitsphysiologie, z u m T h e m a ,,Die k6rperliche L e i s t u n g s f X h i g k e i t in B e r u f u n d S p o r t " , u n d a m 30. M~irz t960 in F r e i b u r g m i t e i n e m V o r t r a g y o n Prof. Dr. ]ERICH V. HOLST, D i r e k t o r n n d W i s s e n s e h a f t liches Mitglied des M a x - P l a n e k - I n s t i t u t s ftir V e r h a l t e n s p h y s i o logie m i t e i n e m V o r t r a g z u m T h e m a ,,Die D y n a m i k tierischer Triebe". N aturwissenschMten ~960

Der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t g e h 6 r e n zur Zeit 40 Instit u t e u n d F o r s c h u n g s s t e l l e n an. I n H e i d e l b e r g w u r d e ein M a x - P l a n c k - I n s t i t u t ffir K e r n p h y s i k errichtet. D i r e k t o r ist Prof. Drl WOLEGANO GENTNER. Die F o r s c h u n g s s t e l l e ftir K u l t u r p f l a n z e n z t i c h t u n g w u r d e z u m I n s t i t u t erhoben. Der Leiter der bisherigen F o r s c h u n g s stelle, Prof. Dr. t~EINHOLD V. SENGBUSCH,w u r d e z u m D i r e k t o r des I n s t i t u t s e r n a n n t . Als Nachfolger v o n Prof. v. LAVE w u r d e Prof. Dr. RUDOLF BRILL als D i r e k t o r des F r i t z - H a b e r - I n s t i t u t s in Berlin berufen. D i r e k t o r des M a x - P l a n c k - I n s t i t u t s ffir E i s e n f o r s c h u n g w u r d e a n Stelle des w e g e n E r r e i c h e n s der Altersgrenze ausgeschiedeh e n Prof. Dr. FRANZ NEVER Prof. Dr. WILLY OELSEN. Prof. Dr. GERD PETERS, O. Professor a n der Universit~it Bonn, h a t die B e r u f u n g z u m L e i t e r der s e l b s t ~ n d i g e n A b t e i l u n g fiir N e u r o p a t h o l o g i e der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s a n s t a l t fiir P s y c h iatrie ( M a x - P l a n c k - I n s t i t u t ) a n g e n o m m e n . Dr. WOLFGAt,'G BEERMANN folgte e i n e m R u f a n das M a x - P l a n c k - I n s t i t u t ffir Biologie u n d t i b e r n a h m die D i r e k t i o n der e h e m a l i g e n Abt e i l u n g Kfihn, die j e t z t selden N a m e n tr~gt. Prof. Dr. ERNST SCH0Z ist a u f s e i n e d A n t r a g y o n seinen A n f g a b e n als Leiter der Vogelwarte Radolfzell (vormals R o s s i t t e n ) e n t b u n d e n worden, n a c h d e m die Vogelwarte als A b t e i l u n g in d a s MaxP l a n c k - I n s t i t u t ffir V e r h a l t e n s p h y s i o l o g i e eingegliedert worden ist. F o l g e n d e selbst~ndige A b t e i l u n g e n w u r d e n a n I n s t i t u t e d n e u errichtet: A m M a x - P l a n c k - I n s t i t u t ftir K o h l e n f o r s c h u n g eine A b t e i l u n g S t r a h l e n c h e m i e , Leiter: Prof. Dr. GONTHER O. SCHENCK, a m M a x - P l a n c k - I n s t i t u t ftir M e t a l l f o r s c h u n g die A b t e i l u n g Prof. Dr. ALFRED SEEGER, anl M a x - P l a n c k - I n s t i t u t ftir Eiweig- u n d L e d e r f o r s c h u n g die A b t e i l u n g Itir R f n t g e n s t r n k t u r f o r s c h u n g , Leiter: Prof. Dr. WALTER HOPPE, a m MaxP l a n c k - I n s t i t u t ftir Chemie ( O t t o - H a h n - I n s t i t u t ) eine kernp h y s i k a l i s c h e Abteilung, Leiter: Prof. Dr. HERMANN WAFFLER. A n den I n s t i t u t e d rind F o r s c h u n g s s t e l l e n s t a n d e n a m E n d e des B e r i c h t s a b s c h n i t t s r u n d 3000 P l a n s t e l l e n fiir A n g e s t e l l t e u n d Arbeiter z u r Verfiigung, w o v o n 840 Planstellen a u f W i s s e n schaftler, n ~ m l i e h Direktoren, A b t e i l u n g s l e i t e r n n d A s s i s t e n t e n entfielen. Die Z u s a m m e n a r b e i t m i t d e n W i s s e n s c h a f t l e r n u n d d e n \u des In- u n d A u s l a n d e s k o n n t e welter i n t e n s i v i e r t werden. Zahlreiche anslXndische \~Tissens c h a f t l e r a r b e i t e t e n a n den M a x - P l a n c k - I n s t i t u t e n . Aust~ndischen D e l e g a t i o n e n k o n n t e bei B e s u c h e n ein Einblick in die Arbeit der Gesellsehaft v e r m i t t e l t werden. E b e n s o w a r es zahlreichen M i t a r b e i t e r n der M a x - P l a n c k - I n s t i t u t e m6glich, i m A u s l a n d d u r c h den B e s u e h y o n K o n g r e s s e n oder d u t c h v o r t i b e r g e h e n d e A r b e i t e n a n I n s t i t u t e n weitere E r f a h r u n g e n zu s a m m e l n . D e n W i s s e n s c h a f t l e r n der Gesellschaft s t e h e n st~ndige Arbeitspl/~tze bei der Zoologisehen S t a t i o n in Neapel, in der Biologischen S t a t i o n in L u n z u n d bei der H o c h a l p i n e n Fors c h u n g s s t a t i o n J u n g f r a u j o c h zur Verfiigung. Mit M i t t e l n der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t w u r d e eine neue S o n n e n b e o b a c h t u n g s s t a t i o n in L o c a r n o errichteL die g e m e i n s a m y o n der U n i v e r s i t ~ t G f t t i n g e n u n d d e m M a x - P I a n c k - I n s t i t u t ffir A e r o n o m i e b e t r i e b e n wird. Die m o d e r n e F o r s c h u n g s e n t w i c k l u n g u n d die in ihr beg r t i n d e t e n s t r u k t u r e l l e n V e r ~ n d e r u n g e n b r i n g e n n e u e Probleme. A u s d e m Gr613enwachstum der F o r s c h u n g s e i n r i c h t u n gen a u f allen m i t der K e r n f o r s c h u n g z u s a m m e n h ~ n g e n d e n Gebieten s i n d die n e u e n A u f g a b e n in erster Linie s i c h t b a r geworden. Die A r t der B e w ~ l t i g n n g dieser A u f g a b e n ist a u c h ftir die M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t y o n gr6Bter B e d e u t u n g . SiR h~ilt es grundsb, tzlich ftir erforderlich, kfinftig a u c h solche Fors c h u n g s e i n r i c h t u n g e n u n d solche F o r s c h u n g s v o r h a b e n in i h r e n B e t r e n u n g s k r e i s a u f z u n e h m e n , die i h r e m V o l u m e n n a e h fiber d e m der h e r k 6 m m l i c h e n I n s t i t u t e der Gesellsehaft liegen. 47

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T ~ t i g k e i t s b e r i c h t der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t

Aerodynamische Versuchsanstalt e.V. in der Max-Planck- 6esellschaYf z. F. d.W.

G 6 t t i n g e n , B u n s e n s t r . t0, Tel. 236 5t/7. D i r e k t o r : Prof. Dr. HERMANN SCHLICHTINO. W e i t e r e s w i s s e n s c h a f t l i c h e s Mitglied: Prof. Dr. ALBERT BETZ. G e s a m t z a h l der w i s s e n s c h a f t l i c h A r b e i t e n d e n : s t ~ n d i g 22, nichtst~indig 4. I m B e r i c h t s z e i t r a u m stellte der D i r e k t o r des I n s t i t u t s , Prof. SCHLICHTING d a s M a n u s k r i p t der d r i t t e n Auflage seines B u c h e s , , G r e n z s c h i c h t - T h e o r i e " fertig, die 1958 e r s c h i e n e n ist. I m J a h r e 1959 erschien i m B a n d V I I I des H a n d b u c h s der P h y s i k der B e i t r a g , , E n t s t e h u n g der T u r b u l e n z " v o n H.

SCHLICHTING. V o n d e m z w e i b ~ n d i g e n W e r k : H. SCHLICHTING n n d E. TRUCKENBRODT , , A e r o d y n a m i k des F l u g z e u g e s " i s t der erste B a n d 1959 erschienen ulld der zweite B a n d i m D r u c k . Als weitere B u c h v e r 6 f f e n t l i c h u n g e n erschienen voli F . W . RIEGELS : , , A e r o d y l l a m i s c h e Profile" (1958) u n d y o n A. BETZ: ,,Einf t i h r u n g in die Theorie der S t r 6 m u n g s m a s c h i n e n " (1959)A u f E i n l a d u n g der R o y a l A e r o n a u t i c a l Society L o n d o n hielt der I n s t i t u t s d i r e k t o r a m 26. 11. t959 in L o n d o n die D r i t t e L a n c h e s t e r GedS~chtnis-Vorlesung fiber , , S o m e Develo p m e n t s in B o u n d a r y L a y e r R e s e a r c h in t h e P a s t T h i r t y Years".

Abte~l~ng Theoretische Aerody~amik (Dr. FRIEDmcH-WILHELM RIECELS) Auf d e m Gebiet der r e i b u n g s f r e i e n ilikompressiblen Str6m u n g ist die B e r e c h n u n g der D r u c k v e r t e i l u l l g y o n P r o f i l g i t t e r n m i t s t a r k gew61bten dicken Profilen, wie sie besollders bei T u r b i n e n v o r k o m m e n , i l u n m e h r in befriedigellder W e i s e m 6 g lich geworden. Diese A u f g a b e ist gel0st w o r d e n d u r c h Zurfickf t i h r u n g der I n t e g r a l g l e i c h u n g ftir die G e s c h w i n d i g k e i t s v e r t e i l u n g a u f drei lineare G l e i c h u n g s s y s t e m e m i t je 36 U n b e k a n n ten, deren K o e f f i z i e n t e n b e r e c h n u n g u n d A u f l 6 s u n g m i t HiKe des e l e k t r o n i s c h e n R e c h e n a u t o m a t e n I B M 650 der A V A d u r c h g e f i i h r t wird. A n Tragflfigeln t r e t e n bei s c h a l l n a h e r A n s t r 0 m u n g Verdichtuligsst6Be auf. T h e o r e t i s c h m u B m a n sich in d i e s e m Gebiet weitgehelid m i t N ~ h e r u n g s l 6 s u n g e n begntigen. D a b e i w a r es b i s h e r n i c h t gelungen, ftir die L a g e des V e r d i c h t u n g s stoBes t h e o r e t i s c h begrfindete A n n a h m e n zu treffen. E i n e i m v e r g a n g e n e n J a h r d u r c h g e f i i h r t e U n t e r s u e h u n g ftihrte n u n a n f ein p h y s i k a l i s c h e s K r i t e r i u m , d a s zu berechnell g e s t a t t e t , a n weleher Stelle des Profils der V e r d i c h t u n g s s t o B zu e r w a r t e n ist. Bei der Theorie der t u r b u l e n t e n Grenzschichtell t r e t e n zu d e n s c h o n y o n der i n k o m p r e s s i b l e n S t r 6 m u n g h e r b e k a n l l t e n EinfluBgr6Ben D r u c k v e r t e i l u n g , W a n d r a u h i g k e i t , D i c h t e ulid Z~ihigkeit bei k o m p r e s s i b l e r S t r 6 m u n g als weitere die T e m p e r a t u r aul3erhalb der G r e n z s c h i c h t u n d die T e m p e r a t u r v e r t e i l u n g a n der W a n d h i n z u . Bei h o h e n Geschwindigkeiteli u n d g r 6 g e r e m W / i r m e i i b e r g a n g -- bei U b e r - u n d b e s o n d e r s bei Hyperschallg..eschwindigkeiten -- wird d a d u r c h d a s b e k a n n t e P r a n d t l s c h e A h n l i c h k e i t s g e s e t z a n der W a n d w e s e n t l i c h beeinfluf3t, wie a m e r i k a n i s c h e M e s s u n g e n a n t u r b u l e l i t e n Grenzs c h i c h t e n bei H y p e r s c h a l l g e s c h w i n d i g k e i t e n gezeigt h a b e n . I n einer e i n g e h e n d e n Studie w u r d e v e r s u c h t , diesen E i n f l u g t h e o r e t i s c h zu erfassen. I n d e m 1959 ill Betrieb g e k o m m e n e n 3 m-V~lindkanal s i n d i n z w i s c h e n D r u c k v e r t e i l u l l g s - u n d N a c h l a u f m e s s u n g e n sowie S t r 6 m u n g s b e o b a c h t u n g e n a n e i n e m Deltaflfigel d u r c b g e f t i h r t worden. A u B e r d e m w u r d e n Drei- n n d S e c h s k o m p o n e n t e n m e s s u n g e n a n v e r s c h i e d e n e n Modellen ffir die I n d u s t r i e d u r c h gefiihrt. I n d e n letzten J a h r e n w u r d e n m e h r f a c h M e s s u n g e n a n Flfigelprofilen bei k l e i n e n R e y n o l d s - Z a h l e n , g e n a u e r i m R e y n o l d s - Z a h l - B e r e i c h zwischen 20 000 u n d 400 000 v o r g e n o m m e n . A u c h der EinfluB v o n & n d e r u n g e n a m Flfigelprofil d u r c h T u r b u l e n z e r r e g e r v o r oder an der N a s e u n d v e r ~ n d e r t e r Oberf l ~ c h e n b e s c h a f f e n h e i t w u r d e ermittelt. D a b e i k o n n t e n i n t e r essallte B e o b a c h t u n g e n fiber d a s AbreiBen u n d V~riederansprinyen u n d das A u f t r e t e n v o n lamiliaren AbI6seblasen g e m a c h t werden. Zur ErgS~nzung voll t h e o r e t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n fiber G r e n z s e h i c h t e n m i t A b s a u g u n g l~ngs einer unelldlich a u s g e d e h n t e n e b e n e n W a n d m i t k o n s t a n t e r Aul3enstrOmung bei gleichm/il3ig verteilten Absaugeelemelltell - (Schlitze oder L6cher) w u r d e n experimenteIle U n t e r s u c h u n g e n i m Grenzs c h i c h t w i n d k a n a l durchgeftihrt. D a b e i w u r d e n die A r t der

Die Naturwissenschaften

A b s a u g e w a n d , die D r u c k v e r t e i l u n g I~ngs der W a n d n n d die A b s a u g e - M e n g e n b e i w e r t e variiert. U m die t h e o r e t i s c h e n u n d e x p e r i m e n t e l l e n E r g e b n i s s e fiber Flfigel m i t G r e n z s c b i c h t a b s a u g u n g i m Grol3versuch zu best/itigen, sollen a u c h F l u g v e r s u c h e d u r c h g e f t i h r t werden. Als V e r s u c h s f l u g z e u g ist zunXchst der Motorsegler R \ u benutzt worden. I n der Berichtszeit k o n n t e ein M u s t e r dieses F l u g zeuges b e s c h a f f t u n d zunXchst o h n e A b s a n g u n g i m F l u g e verm e s s e n werden.

Abteilung Experimentelle Aerodynamik (Dr. HUBERT LUDWIEG) Der intermittierende Hochgeschwindigkeitswindkanal mit 0,75 • 0,75 m D i i s e n q u e r s c h n i t t u n d e i n e m M a c h - Z a h l b e r e i c h y o n 0,4 bis 0,95 w u r d e welter a u s g e b a u t . Z u r D u r c h f f i h r u n g y o n Drei- u n d S e c h s - K o m p o n e n t e n m e s s u n g e n w u r d e n vers c h i e d e n e S t r a i n - G a u g e - W a a g e n entwickelt. Znr D u r c h f t i h r u n g v o n D r u c k v e r t e i l u n g s m e s s u n g e n w u r d e ein b e s o n d e r s schnelI a n z e i g e n d e s V i e l f a c h m a n o m e t e r g e b a u t . E i n e l~berschallverstelldiise fiir den M a c h z a h l b e r e i c h v o n t,25 bis 2,5, die in d e n gleichen K a n a l e i n g e b a u t w e r d e n soll, i s t i m Bau. Zur E r g ~ n z n n g der V e r s u c h s a n l a g e n ist m i t d e m B a u eines station/iren T r a n s s o n i k - K a n a l s m i t t • t m Q u e r s c h n i t t beg o n n e n worden. D e r G e s c h w i n d i g k e i t s b e r e i c h dieses K a n a l s reicht v o n der M a c h - Z a h l 0,4 bis z u r M a c h - Z a h l 2,0. Die A n t r i e b s l e i s t u n g b e t r ~ g t e t w a 12000 k W . D a m i t k a n n m a n bei der m a x i m a l e n M a c h - Z a h l eillen R u h e d r u c k y o n e t w a t a t a erreichen. Bei kleineren M a c h - Z a h l e n ist der m a x i m a l e R u h e d r u c k wesentlich h6her. D e r Mel3strahl dieses K a n a l s ist m i t perforierten W a n d e n u m g e b e n , welche es bei richtiger D i m e n sionierung gestatten, auch Messungen mit Anstr6m-Geschwind i g k e i t e n in der NS~he der S c h a l l g e s c h w i n d i g k e i t durchzuffihYen. U m a u c h M e s s u n g e n i m h o h e n M a c h - Z a h l b e r e i c h v o n t,25 bis 2,0 ansfiihren zu k 6 n n e n , i s t dieser I~anal ebenfalls m i t einer Oberschallverstelldfise ansgerfistet. Zur E r p r o b u n g der Mef3strecke dieses K a n a l s w u r d e znn ~ c h s t ein Modell dieser Mel3strecke i m M o d e l l m a B s t a b 1:4,5 g e b a u t , d a s a n die I~esselanlage des i n t e r m i t t i e r e n d e n H o c h g e s c h w i l i d i g k e i t s k a n a l s a n g e s c h l o s s e n wurde. A n diesem Modellkanal w e r d e n z u r Zeit M e s s u n g e n fiber die Geschwilld i g k e i t s v e r t e i l u n g in der Mel3strecke durchgeffihrt. I m H o c h g e s c h w i n d i g k e i t s w i n d k a n a I 0,75 • 0,75 m 2 w u r d e n u m f a n g r e i c h e D r e i - K o m p o n e n t e n m e s s n n g e n a n ffinf verschied e n e n Flfigeln (Rechteckflfigel, Trapezflfigel, Dreieckflfigel, PfeilflfigeI u n d Parabelflfigel) i m M a c h - Z a h l b e r e i c h y o n 0,4 bis 0,95 durchgeffihrt. D a s Ziel dieser U n t e r s u c h u n g e n w a r der Vergleich der e x p e r i m e n t e l l e n E r g e b n i s s e m i t d e n E r g e b n i s s e n der linearisierten Theorie. Hierbei ergab sich i m Gtiltigkeitsbereich der Theorie eine g u t e U b e r e i n s t i m m u n g zwischen Theorie u n d Messung. Darfiber h i n a u s g a b e n die M e s s u n g e n a u c h aul3erhalb des Gfiltigkeitsbereiches der Theorie (MachZ a h l e n in der N~he y o n 1) noch e i n w a n d f r e i e E r g e b n i s s e n n d lieferten a u B e r d e m den y o n der r e i b u n g s f r e i e n Theorie n i c h t erfal3ten W i d e r s t a n d . Darfiber h i n a u s w u r d e n i m H o c h g e s c h w i n d i g k e i t s k a n a l u m f a n g r e i c h e Drei- u n d S e c h s - K o m p o n e n t e n m e s s u n g e n a n F l u g z e u g m o d e l l e n i m A u f t r a g e der I n d u s t r i e durchgeffihrt. I n einer GittermeBstrecke, die a n die V a k u u m a n l a g e des H o c h g e s c h w i n d i g k e i t s w i n d k a n a l s a n g e s c h l o s s e n ist, w u r d e n U n t e r s u c h u n g e n fiber d e n Einflul3 der K o m p r e s s i b i l i t ~ t a u f die L e i s t u n g einer b e s t i m m t e n G i t t e r a l l o r d n u n g durchgeftihrt. I m Z u s a m m e n h a n g m i t geplantell M e s s u n g e n a n R o t a t i o n s k 0 r p e r n w u r d e a n e i n e m V e r f a h r e n z u r t h e o r e t i s c h e n Ber e c h n u n g der D r u c k v e r t e i l u n g an R o t a t i o n s k 6 r p e r n gearbeitet. E i n e weitere t h e o r e t i s c h e A r b e i t befaBte sich m i t der Stabilit~t der S t r 6 m u n g ill e i n e m z y l i n d r i s c h e n R i n g r a u m . Ffir diese S t r 6 m u n g w u r d e ein K r i t e r i u m ffir die Stabilit~t der r e i b u n g s freien, a u s g e b i l d e t e n R i n g r a u m s t r 6 m u n g m i t s c h r a u b e n f 6 r m i yen S t r o m l i n i e n ffir d e n a l l g e m e i n e n Fall der w i r b e l b e h a f t e t e n S t r 6 m u n g m i t e i n e m G e s a m t d r u c k g r a d i e n t e n in radialer R i c h t u n g abgeleitet. Anl3er diesen Arbeiten w u r d e n n o c h eine grol3e A n z a h l v o n e x p e r i m e n t e l l e n U n t e r s u c h u n g e n i m A u f t r a g e der I n d u s t r i e durchgeffihrt. Diese U n t e r s u c h u n g e n befafiten sich m i t d e n v e r s c h i e d e n a r t i g s t e n S t r O m u n g s p r o b l e m e n , z.B. R a u c h b e s e i t i g u n g a n einer Brticke, d u r c h W i n d a n g e r e g t e S c h w i n g u n g e n an e i n e m Selldemast, VVetterffihrung in e i n e m Bergwerk, Belt~ftung y o n Industriehallell, D r u c k r i i c k g e w i n n i m A u s trittsgeh~tuse eines groBen RadialgeblXses, S t r 6 m u n g s w i d e r s t a n d in e i n e m Schalldgmpfer, S t r 6 m u n g s w i d e r s t a n d i m A n s a u g s c h a c h t einer Schiffsgasturbillenanlage, E i c h m e s s u n g e n der v e r s c h i e d e n s t e n S t r 6 m u n g s m e B g e r g t e .

Heft 24 1960 (Jg. 47)

TXtigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

A bteilung A eroeIc~stizitdl (Prof. Dr.-Ing. HANS GEORG I(/3SSNER) Die Theorie des schwingenden Tragflfigelprofils endlicher Dicke wurde auI beliebige instation/ire Profilbewegnngen fibertragen. Es wurden Formeln ffir den Druck an der Profiloberfl~che u n d numerische ~ e r t e ffir die Integrale fiber den Druck erhalten. U m den Anschlnl3 der Theorie an Messungen zu verbessern, wurde die K u t t a - B e d i n g u n g derart modifiziert, dab der Abl6sepunkt der reibungsfreien S t r 6 m u n g sich u m die H i n t e r k a n t e h e r u m hin- und herbewegen kann. Zur experimentellen Priifung dieser Theorie im W i n d k a n a l wurde eine Mel3anordnung konstruiert. Schlanke Flugzeugflflgel und -rfimpfe k6nnen elastomechanisch durch Balken ersetzt werden. U m die Eigenschwingungen solcher beliebiger Ersatzbalken n~herungsweise zu berechnen, wurde das Ritz-GMerkinsche Verfahren angewandt, und es wurden die Fehler dieses Verfahrens gegentiber der exakten L6sung im Falle des homogenen Balkens ermittelt. Der schwingende homogene Balken mit zus~tzlichen EinzelmasseI1 u n d elastischen UntersttitZullgen wurde unter verschiedenen A n n a h m e n berechnet und m i t eigenen Messungen vergiichen. Dabei wurde die Methode der B e s t i m m u n g des Energieinhalts des sehwingenden Systems durch Frequenzverschiebung geprfift und als recht genau befunden, wenn die Frequenz- u n d A m p l i t u d e n m e s s u n g e n hinreichend genau sind. Es wurde ein allgemeines Rechenverfahren entwickelt, u m nichtlineare Kraft-V~reg-Diagramme der F l u g z e u g s t r u k t u r bei aeroelastischen StabilitXtsuntersuchungen zu beriicksichtigen. U m S t a n d s c h w i n g u n g s v e r s u c h e auch an gr6Beren Flugzeugen durchffihren zu k6nnen, wurden mehrere elektrodynamische Erreger ffir 25 kg Kraftamplitlide gebaut. Zur Stromversorgung wurde ein Transistor-Gleichspannungsverst~rker yon 400 W Leistnng entwickelt, der phasentreu bis zur Frequenz Null arbeitet. Ferner wurden elektrodynamische Relativaufnehmer; Integrierger~te, V e k t o r k o m p o n e n t e n m e s s e r und Netzanschluf3ger/~te gebaut, und es wurde ein Mel3wagen zur Bef6rderung aller ftir den Standschwingungsversuch ben6tigten Ger~ite beschafft. Diese Ger~te und verbesserte Verfahren des S t a n d s c h w i n g u n g s v e r s u c h s wurden an einem nicht m e h r flugf~higen zweimotorigen Flugzeug MD 312 "geprtift, das zu diesem Zweck in einer grol3en Halle der AVA st~tndig zur Verftigung steht. Es wurden mehrere Standschwingungsversnche an neuen F l u g z e u g m u s t e r n bei den Herstellerwerken dnrehgeffihrt,deren Ergebnisse zur Beurteilung der Lufttfichtigkeit dieser Flugzeuge dienteli. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. ~ ; 1959 III Nr. ~. Max-Planck-lnstitut f/Jr Aeronomie

Lilidau fiber Northeim (Ham), Tel. Katlenburg 283 u. 512. Gesch~ftsftihrender Direktor: Prof. Dr. WALTER DIEMINGER. Direktor des I n s t i t u t s ftir Stratosph~ren-Physik: Prof. Dr. JULIUS BARTELS. Direktor des I n s t i t u t s ffir Ionosph~ren-Physik: Prof. Dr. WALTER DIEMINGER. Weiteres wissenschaftliches Mitglied: Prof. Dr. ALFRED EHMERT. Ausw~rtiges Wissenschaftliches Mitglied : Prof. Dr. ]~RWIN SCHOPPER.

Institut /iir Stralosphiiren-Physik Gesamtzahl der wissenschaftlieh Arbeitenden am30.4, t 960 : stRndig 7, nichtst~ndig 3.

Kosmische Strahlung. Die Registrierungen wurden in Weissenau (bis 3t. 3. 59), in Lindau und auf d e m Hafelekar bei I n n s b r u c k weitergeffihrt und dnrch gr6Bere Serien yon Ballonaufstiegen ergXnzt. Es wurden eindeutige, dauernd bestehende ZusammenhXnge zwischen den Variationen der P r i m ~ r s t r a h l u n g u n d den Registrierungen der verschiedenen SekundSzkomponenten gemessen und ftir diese Variationen ein gemeinsamer verantwortlicher P a r a m e t e r gefunden. Dieser k a n n als eine elektrische S p a n n u n g der Erde n n d ihrer U m gebung gegen den fernen R a u m angegeben werden. Sie s c h w a n k t yon ~0~ Volt im Sonnenflecken-Minimum bis 3" I09 Volt bei st~rkster Sonnent~tigkeit und beschreibt die H a u p t v a r i a t i o n aller Registrierungen auf der Erde. Zus~ttzliche solare, d.h. im Sonnelisystem beschleunigte Strahlung wurde m e h r f a c h gemessen, unter anderem auch mittels Ballon-

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m e s s u n g e n in Energiebereichen, welche in unseren Breiten nicht erwartet wurden. Atmosphi~risches Ozon. Eine groBe Serie yon Aufstiegen m i t der optiseh arbeitenden Ozonradiosonde wurde durch Anfstiege in Belgisch Kongo u n d in Norwegen erggnzt. Der H a u p t a n t e i l der Ozonschicht wurde in den Tropen oberhalb 26 k m H6he, in polaren t3reiten u n t e r h a l b v o n 20 k m H6he gemessen. In mittleren Breiten wechselt der T y p u s je nach der Luftffihrung im R a h m e n der Grol3wetterlage. Solche Messungen erschlieBen die grol3rXumige Zirkulation. In Amerika werden umfangreiche Messungen m i t der im I n s t i t u t entwickelten Ozonradiosonde aufgenommen. Die Absorptionskoeffizienten des Ozons wurden unter besonderer Berficksichtigung chemischer Nebenreaktionen neu b e s t i m m t . Ge/rierkerne und Aerosol. Die laufenden Registrierungen des Gefrierkerngehaltes der bodennahen L u f t m i t a u t o m a t i s c h laufenden Mischwolkenkammern best/itigten in Weissenau die friiher sehon gefundenen Zusammenh/inge m i t den Luftmassentypen. In Lindan erwiesen sich solche Messungen als m i t den gleichen Methoden zun/ichst nicht durchftihrbar, da ein u m 100 bis t000mal gr613ere Verseuchnng der L u f t mit ktinstlichen Gefrierkernen vorliegt. Durch Filterung yon L u f t wurden Zinn-, Silber- und Cu-Mengen bis zn t ~/m 3 nachgewiesen. Die kfinstlichen Gefrierkerne s t a m m e n aus Htittenbetrieben. Messungen zur U n t e r s u c h u n g ihrer Verbreitung wurden aufgenommen. AtmosPherics und La~gwellenausbreit~g. Die Registrierungen der Blitzstrahlung und der Feldst~rke yon Langwellensendern wnrden fortgesetzt u n d verbesserte Peilanlagen zur gleichzeitigen Registrierung des Blitzortes entwickelt, so dab die ebenfalls mit groBer ZeitauflOsung registrierten Wellenformeli der BIitzstrahlung roll ausgewertet werden k6nnen. Satell#en. Die Peilungen yon Sputnik III auf 20 MHz wurden in Z u s a m m e n a r b e i t m i t der Firma Telefunken bis zu seinem Vergltihen weitergeftihrt. Es wurden m a r k a n t e Variationen der Ausbreitungsbedingungen oberhalb der F2-Schicht und erhebliche Schwankungen der A b b r e m s u n g des Satelliten festgestellt. In 200 k m H6he verursachen EJnbrtiche solarer Korpuskelstrahlung L u f t d i c h t e z u n a h m e bis zu 30%. In t000 k m H6he sind danach Lnftdiehtevariationen im VerhXltnis 1 : > t00 zu erwarten. Lu[tele/~trizitdL Mit der im I n s t i t u t entwickelten Feldstgrken-Radiosonde wurde bei etwa t00 Aufstiegen und Yesselballonmessungen der Verlauf des luftelektrischen Feldes gemessen und gefunden, dab der VerIauf in der StratosphXre den theoretisehen Erwartlingen entspricht u n d zur Angabe der S p a n n u n g der Ionosph~tre Messungen in der Troposph~ire gentigen. -- An der Nordseektiste wurden Schwankungen der elektrischen FeldstArke bis zu 100 % bei Seewind registriert. -Weitere U n t e r s u c h u n g e n betrafen die Ladnngsbildung bei der Anlagerung bzw. dem Verdampfen yon Wasser am Aerosol.

Institut ]iir Ionosphi~ren-Physik Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stXndig 7, nichtst~tndig 5. Das I n s t i t u t setzte die Beobachtungsreihen, die im Internationalen Geophysikalischen J a h r (I.G.J.) durchgeffihrt wurden, auch w~hrend der Internationalen Geophysikalischen Cooperation (I.G.C.) 1959 in fast u n v e r m i n d e r t e m U m f a n g fort. Die Station Tsumeb/Stidwestafrika wurde erst ein J a h r spS~ter als ursprfinglich beabsichtigt, nS~mlich a m 3a. Dezember 1959, geschlossen und abgebaut. Die Beobachtungsergebnisse rechtfertigen den Einsatz in vollem Umfang, So gelang es erstmMig, den Reflexionskoeffizienten der Ionosphgre im Frequenzbereich zwischen 350 und 1600 k H z als F u n k t i o n der Tageszeit zu bestimmen. Die Schwankungen yon Tag zu Tag sind wesentlich gr613er als erwartet. Vergleiche m i t den Messungen anderer Stationen l~ngs des 10. Meridians Ost ergaben Aufschltisse fiber die Breitenabhgngigkeit yon St6rungen der F 2- Schicht bei Korpuskulareinbrtichen. Bisher u n e r k a n n t e Besonderheiten der F I-Schicht in niederen Breiten konnten festgestellt werden. Der Tell des Programms, der sich m i t der A u s b r e i t u n g elektrischer VVellen zwischen Deutschland und Sfidafrika besch/~ftigt, soll auf einer Station des Service Md%orologiqne im I
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T/itigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

lotung der Ionosphere als auch fiir Ferntibertragungsversuche zwischen Finnland und Deutschland bentitzt. Diese Strecke ist besonders interessant, weft sie teilweise dutch die Polarlichtzone verl~tuft. Es konnten Ausbreitungswege festgestellt werden, die erheblich v o n d e r klassischen Anschauung abweiehen. Hierbei war die enge Zusammenarbeit mit den l~ings der Strecke liegenden schwedischen Ionosph~irenstationen sehr f6rderlich. Neu in Angriff genommene Feldst~rkeuntersuchungen auf dieser Strecke ergaben unter anderem, dag bei der bisherigen Ausbreitungstheorie die Reflexionseigenschaften der Ionosph~tre zu stark idealisiert wurden. Wesentliche Fortsehritte wurden erzielt in der Methodik der Bestimmung der wahren HShe der Ionosph~irenschichten. Sie wurde soweit ausgebildet, dab nunmehr l~tngere Zeitreihen reduziert werden k6nnen. Eine Untersuchung yon wahren HShenXnderungen w~hrend magnetischer Baist6rungen ergab Vertikalgeschwindigkeiten in der F2-Schicht yon 120 km/Std. Aus der AufwArtsbewegung w~hrend der St/Srung konnte auf die elektrische Leitf~higkeit, aus der Abwiirtsbewegung nach d e n AbkIingen auf die Neutralgasdichte geschlossen werden. Die Absorption elektrischer Wellen in der Ionosphere wird laufend nach zwei Methoden untersucht. Bei der einen wird die Amplitude senkrecht reflektierter Impulse gemessen, bei der anderen die Feldst~irke eines 250 km entfernten Senders. Es ergaben sich deutliche Unterschiede, die eine Verfeinerung der bisherigen Theorie erheischen. Ffir die Automatisierung der Feldst~rkemessungen wurde eine Apparatur entwickelt, die auI der neuerrichteten Augenstelle in ttolzerode eingesetzt wird. Ffir die Fortsetzung der Rfickstreu- und Fernfibertragungsversuche wurde eine AuBenstelle I km 5stlich yon Lindau errichtet. Das Antennensystem fiir Sendung und Empfang wird yon 17 Masten von je 32 m ttShe getragen. Anf Grund der bisherigen Erfahrungen wurden verbesserte Ger~ite entwickelt, die Beobachtungen zwischen 4 und 45 MHz gestatten. Die Anlagen k6nnen voraussichtlich i m Herbst 1960 in Betrieb genommen werden. Das Institut stand Anfang 1960 mit 112 anderen Ionosph~.renstationen im Beobachtungsaustausch. Die VerSffentlichung der Beobachtungen im I.G.J. in Buchform ist in Vorbereitung. Die Untersuchungen fiber metereologische Einflfisse auf die Ultrakurzwellenausbreitung wurden fortgesetzt. Hierzu mugten geeignete meteorologische Mel3ger~te neu entwickelt werden. Neu aufgenommen wurde die Untersuchung der Beugung yon Ultrakurzwellen an Bergkanten. VerSffentlichungen s. Jahrbueh MPG 1958 III Nr. 2; 1959 III Nr. 2.

Die Naturwissenschaften

Untersuchungen an schwer arbeitenden Frauen in der Industrie ergaben, dab d e n durchschnittlichen Dauerleistungsmaximum yon 2000 kcal/Tag bei Miinnern ein solches yon 1500--1600kcal/Tag bei Frauen entspricht. Dieser XYert wird zwar nur yon sehr wenigell berufst~tigen Frauen erreicht, ergibt sich jedoch bei Hinzuziehung der Energieverbrauchswerte fiir die t~glich zus~itzlich geleistete Hausarbeit. Untersuchungen an weiblichen landwirtschaftlichen ArbeitskrXften, die den ganzen Jahresablauf umfal3ten, Iiihrten zu iibereinstimmenden Resultaten hinsichtlich der oberen Grenze der Belastbarkeit der Frau. Um n~here Aufschltisse fiber die bei Schwerarbeit unter Hitzebedingungen auftretenden Blutverschiebungen zu erhalten, wurden Untersuchungen fiber die PAH- und InulinClearance durchgefiihrt n i t dem Ergebnis, dab eine wesentliche Verminderung der Nierendurchblutung festgestellt wurde. Untersuchungen fiber den Gehalt des Blutes an einzelnen Phosphatfraktionen und fiber das Verhalten der Nebennierenrindenhormone und der Zitronensgure im Blut ffihrten zu einer weiteren Kl~trung der Frage des Wirkungsmechanismus der UV-Bestrahlung in bezug auf die Verbesserung der k6rperlichen Leistungsf/ihigkeit. Eine Blitzlampe erm6glieht es, die erforderliche UV-Bestrahlungsdauer zu reduzieren. Die Prtifung der physiologischen Wirkung dieser Blitzlampe auf die Leistungsfiihigkeit zeitigte bislang keinen von der Wirkungsweise der bisher iiblichen Lampen abweichenden gerund. An 1000 Arbeitern in verschiedenen Stahlwerken durchgefiihrte Untersnchungen fiber die L~rmeinwirkung ergaben, dab statistisch signifikant gewisse klinische Symptome bei L~rmarbeitern h~ufiger auftreten. Auch bei konstitutionell stabilen 3/[enschen ffihrt eine DauerI~rm allm~thlich zu psychischen Ver~nderungen, die sich auf das menschliche Zusammenleben in Familie und Betrieb nachteilig auswirken. 13el kOrperlicher Schwerarbeit vermag die L~irmeinwirkung die Durchblntung der Haut, die unter d e n Einflug der Arbeit gesteigert wird, nicht mehr zu verXndern, wohl aber bei leichten und mittelschweren Arbeiten. Die Tonh6he h a t keinen Einflug auf den Grad der vegetativen Reaktionen; diese sind aber um so starker, je breiter bei gleicher Lautst~trke das Frequenzband ist. Bei Kindern im Alter yon 3--6 Jahren ist ein Einflug des L~rms auf die Hautdurehblutung noch nicht n i t Sicherheit nachzuweisen. Im Alter yon 6--8 Jahren ist er teilweise vorhanden, jedoch schw~cher als bei Erwachsenen; im Alter yon 8 - - t 2 Jahren dagegen ist der Reaktionstyp der Erwachsenen roll ausgebildet. Bei Einwirkung yon Vibrationen wurde das schwingungsmechanische Verhalten der Wirbels~ule studiert, wobei sich ergab, dab die Schwingnngsbeanspruchung der einzelnen Wirbel in Abh~ngigkeit yon der Frequenz sehr verschieden ist.

Zweite Physiologische Abteilm~,g Max-Planck-Instituf fiir Arbeitsphysiologie

Dortmund, Rheinlanddamm 201, Tel. 2 52 55--56. Direktor: Prof. Dr. GUNTHER LEHMAN~. Weiteres Wissenschaftliches Mitglied : Prof. Dr. E. A. MOLLER.

Ausw~rtiges Wissenschaftliches Mitglied: Prof. Dr. OTTO GRAF, Mtinchen. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig a6, nichtstXndig 4.

Erste Physiologische Abteilung (Leiter: Prof. Dr. GUNTHER

LEHMANN)

Eine Vergleichsuntersuchung zwischen mechanisierten und nichtmechanisierten Bergbaubetrieben ergab, dab die Mechanisierung nicht nur zu einer Leistungssteigerung, sondern auch zu einer erheblichen Minderung der k6rperlichen Beanspruchung in der Zeiteinheit fiihrt. Diese Minderung der Beanspruchung ist so erheblich, dab sie dutch die zweifellos vorhandene Steigerung der Aufmerksamkeitsleistung und der nervSsen Belastung nicht kompensiert wird. Bei einer Betriebsuntersuchung in Postscheck~mtern handelte es sich um die arbeitsphysiologische Gestaltung einer kSrperlich leichten, aber hohe Aufmerksamkeit erfordernden Geschwindigkeitsarbeit. Die Messung der Pulsirequenz bei diesen k6rperlich sehr leichten Arbeiten erwies sich als ein recht brauchbares Mag fiir den psychischen Spannungszustand, unter dem die Arbeit erfolgt. Das Ergebnis dieser Untersuchungen sind zahlreiche gr613ere und kleinere Verbesserungsvorschl/ige.

(Leiter: Prof. Dr. ERICH A. )/[~3LLER) Neuere Untersuchungen zur Frage der Dauerleistungsgrenze ffihrten zu d e n Ergebnis, dal3 recht regelm~13ig 30% einer Leistung, die man maximal 3 mill ausftihren kann, $ Std ohne sichtbare Ermfidung durchgeffihrt werden kSnnen. Dabei h~lt sich die Pulsfrequenz auf einer HShe, die etwa 30 Schl~ge/min fiber der Ruhepulsfrequenz liegt. Eine Zunahme der Ruhepulsfrequenz um 30 Schl~ge/min kennzeichnet also mit auffallender Regelm~igigkeit bei alien Menschen die sog. Dauerleistungsgrenze. Untersuchungen zur Frage der zumutbaren Leistung bei statischer Muskelarbeit fiihrten zu einer aUgemeingiiltigen Formulierung, mit deren Hilfe sich der erforderliche Erholungszuschlag exakt bestimmen l~gt. Fiir statische Arbeit liegt die Dauerleistungsgrenze bei 15% der Maximalkraft. Nit zunehmender Kraft, abet auch n i t zunehmender Dauer steigt bei statischer Arbeit die Ermiidung nicht linear, sondern exponentiell an, wobei der Faktor dieser Exponentialgleichung in bezug auf die Dauer der Arbeit grSger ist als in bezug auI die Kraft. Theoretisch ergab sich die Folgerung, dab bei tier 1Viuskelarbeit zwei Ermfidungs- und ErholungsvorgXnge ineinandergreifen, die sich auch in der Pulszahl widerspiegeln. Der eine ftihrt zu einer raschen Ansammlung yon Stoffen, die die Arbeit hemmen, in der Erholungspause abet sehr rasch wieder beseitigt werden. Wird durch geeignete Pausenanordnung diese Ansammlung yon Stoffen wieder riickgiingig gemacht, so entsteht eine zweite Form der Ermfidung, der wahrscheinlich eine t~rschSpfung der disponiblen Energiespeicher zugrmade liegt und die daher nut sehr langsam wieder riickg/ingig gemacht werden kann.

Heft 24 196o (Jg. 47)

T~ttigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

D i e Tendenz der Untersuchung der Leistungsfghigkeit ging dahin, zu mSglichst einfachen MeBmethoden zu gelangen. Es l wurden Korrelationen zwischen der Gr613e L P I ' die die

Leistungsf/~higkeit kennzeichnet, und einer Reihe anderer physiologischer, leicht mel3barer Gr613en festgestellt. Zum Belt spiel ergab sich zwischen L P I und Armkr~tften eine Korrela1 tion von 0,72 bis 0,74, zwischen ~ und K6rpergewicht eine solche yon 0,73. Die Steuerung des Kreislaufs und der Atmung durch die Gr6Be des Stoffwechsels wurde nach kybernetischen Prinzipien untersucht und die dabei gewonnene Modellvorstellung im Tierversuch auf ihre Giiltigkeit geprfift. Zur kiinstlichen Beatmung yon Versuchstieren wurde ein Gergt entwickelt, das automatisch die erforderliche Beatmung nach dem Bedarf des Tieres regelt. Mit Unterstiitzung dutch das Bundesministerium f fir Arbeit wurden die Untersuchungen fiber Beinprothesen yon Oberschenkelamputierten fortgesetzt. Das Kunstbein muB I cm kfirzer sein als das Normalbein, um die optimal mSglichen Bedingungen beim Gehen herzustellen. Durch systematisches Training ist es m6glich, eine Verbesserung des Trainingszustandes nicht nur des erhaltenen Beines, sondern auch des Beinstumpfes zu erzielen, wobei meist eine einzige tgglich ausgeffihrte maximale Kontraktion der betreffenden Muskeln ausreicht. B e i schwerer k6rperlicher Arbeit unter warmen Umgebungsbedingungen liegt bei geringem Feuchtigkeitsgehalt der Luft die t t a u t t e m p e r a t u r um so niedriger, je schwerer die Arbeit ist, Es wurde ein Infrarot-Radiometer entwickelt, mit dem die von der Haut abgegebene infrarote Strahlungsenergie gemessen und damit indirekt die Hauttemperatur bestimmt werden kann. Zur Eichung yon Radiometern wurde ein Strahlungsnormal entwickelt. Im Zusammenhang mit Untersuchungen fiber Strahlungsschutz gelang es, eine Formel aufzustellen, mit deren Hilfe es m6glich ist, die Strahlungsschutzwirkung verschiedener Einrichtungen vorauszuberechnen.

Psychologische A bteilung (Leiter: Dr. HEINZ SCHMIDTKE) Es wurde angestrebt, aus Versuchen mit multiplen Wahlreaktionen und solchen fiber Grenzleistungen der psychomotorischen Koordination zu einer Modellvorstellung fiber den Vorgang der zentralen Ermfidung zu gelangen. Die Ergebnisse zeigten, dab ein Handlungsvollzug um so anf~lliger gegen Ermfidung wird, je gr6Ber dessen Strukturierungs- oder Ordnungsgrad ist, d.h. in je grSBerem Umfange subcorticale Integrationsprozesse erforderlich sind. Im Rahmen dieser Untersuchung konnte der seit mehreren Jahrzehnten als Regel beobachtete Anstieg der Reaktionszeit mit dem Logarithmus der Anzahl der Wahlm6glichkeiten ffir gefibte Versuchspersonen nut bis zu 10 Wahlm6glichkeiten bestgtigt werden. Bei grSgerem n gelten andere ]3eziehnngen. In zahlreichen Ver6ffentlichungen wurde behauptet, dab die Variation der Fnsionsbreite der Augen in Beziehung zur Ermfidung sowohl infolge muskulgrer als auch zentraler Beanspruchung stebt. Die yon uns durchgeftihrten Labor- und Betriebsuntersuchungen konnten die vertretenen Behauptungen nicht sttitzen. Die Ursachen der erheblichen Divergenzen zwischen unseren Befunden und den Angaben anderer Autoren werden in einer unzureichenden statistischen Auswertung jenes Materials gesehen. Bei der Kennzeichnung des Arbeitsablaufes durch kfirzere und lgngere Pausen besclargnkte man sich bisher auf Pausen yon mehr als 3/100 bis 4/100 min. Kfirzere Pausen bis herunter zu t/t00 rain wurden jetzt dutch Filmaufnahmen erfal3t. Es zeigte sich, dab ein erheblicher Anteil der Gesamtpausenzeit auf diese allerkfirzesten Unterbrechungen entfgllt, die deshalb besonders wesentlich sind, weil das Gesetz, dal3 eine Pause relativ um so wirkungsvoller ist, je kfirzer sie ist, sicher his zu Zeiten yon weniger als I/t00 rain Gfiltigkeit hat, n/imlich bis zu der Zeit, die erforderlich ist, eine Kapillare mit Irischem Blut zu fiillen. Um festzustellen, ob die ffir kSrperliche Arbeit gefundenen Regeln fiber die Bedeutung yon Kurzpausen auch ffir psychomotorische Leistungen mit hoher Aufmerksamkeitsbelastung Geltung haben, wurden entsprechende Untersuchungen durch-

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gefiihrt. Sie sind besonders fiir die Verkehrsberu{e von praktischer Bedeutung. Angeregt durch die zunehmende Verbreitung der Systeme vorbestimmter Zeiten in der Industrie als Grundlage ffir Arbeitsplanung nnd Vorgabezeitermittlung wurde untersucht, in welchem Umfange derartige aus Elementarzeiten ffir Grundbewegungs- und Arbeitselemente aufgebaute ,,synthetische" Auftragszeiten dem ganzheitlichen Arbeits- und Bewegungsablauf gerecht werden k6nnen. Die experimentellen Befunde best/itigten die Erwartung, dab Teilzeiten nicht wie mathematische Gr6fJen addiert oder subtrahiert werden kSnnen und dab die Verwendung derartiger Systeme ffir Zwecke der LohnIindung bei Akkordarbeiten u.U. zu gr613eren Fehlern ffihren kann. Im Rahmen yon Untersuchungen fiber die Sehanforderungen in der Prgzisionsindustrie wurden 1858 Arbeitskr/ifte aus drei verschiedenen Betrieben auf ihre Sehleistung geprfift. Die individuellen Visusdaten wurden mit dem individuellen Arbeitserfolg korreliert und diejenigen visuellen Komponenten bestimmt, die fs die jeweiligen Arbeitsplatzgruppen leistungsentscheidende Bedeutung haben. Es konnte gezeigt werden, dab der Faktor der binokularen NahsehschXrfe ffir einzelne Arbeitsplatzgruppen der Pr~zisionsindustrie bis zu 64% leistungsbestimmend ist. Bibliotheca Hertziana (Max-Planck-lnstitut)

Rom, Paiazzo Zuccari, Via Gregoriana 28, Tel. 673368. Direktor: Prof. Dr. FRANZ GRAF \u METTERNICH. \Veiteres Wissenschaftlicbes Mitglied : Dr. Lwnwm SCHUDT. Ausw/trtige Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. HARALD KELLER, Frankfurt, Prof. Dr. RUDOLF \u New York. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stgndig 8, nichtst/indig t. Die Besucherzabl der Bibliothek blieb gegentiber der 1957/58 erreichten H6he von 26 t/~glichen Besuchern mit 28 in 1958/59 bzw. 22 in 1959/60 im wesentlichen konstant. Die Zahl der Dauerg/~ste betrug 294 in t958/59 bzw. 281 in 1959/60. Der hohe Anteil der nicht deutschen stgndigen t3esucher von 63 bzw. 7i % in den beiden vergangenen Jahren veranschaulicht die Bedeutung der Bibliotheca Hertziana als Forschungsst/itte yon internationaler Geltung ffir den yon ihr betreuten Bereich der italienischen, d.h. insbesondere der r6mischen Kunstgeschichte. Die der Photoabteilung des Institutes seit 1956/57 angegliederte ,,Fototeca delI'Unione di arte postantica romana", die im wesentlicben vom internationalen Verband der historischen, archgologischen und kunsthistorischen Institute in Rom finanziert wird und auf dem Teilgebiet der nachantiken rSmischen Kunst eine m6glichst vollst~ndige photographische Dokumentation anstrebt, wurde weiter systematisch ausgebaut. So konnten z.B. s~mtliche im HandeI befindlichen Photographien r6mischer Pal/iste erworben werden. Eine entsprechende Aktion in bezug auf die r6mischen Kirchen ist noch in der Durchffihrung. Die wissenschaftlichen 13esichtigungen behandelten die ,,R6mische Palastarchitektur vom 15. bis 17. Jahrhundert" (1958/59) und die ,,Raumprobleme des Kirchenbauens im r6mischen Hochbarock" (1959/60). In den wissenschaftlichen Sitzungen sprachen 1958/59 sieben Ggste, davon ein auslgndischer Kunsthistoriker sowie zwei Angeh6rige des Institutes; 1959/60 sieben G/iste; in den 6ffentlichen Vortr/~gen 1958/59 vier Ggste und ein Mitglied des Institutes; I959/60 fiinf Ggste, davon ein auslgndischer Kunsthistoriker. Als neue Einrichtung ftibrte das Institut in den OktoberMonaten der beiden vergangenen Jahre je einen t0t~gigen Ferienkursus mit etwa 15 Teilnehmern durcb. Diese ffir jfingere, bereits im Beruf tSMge Kunsthistoriker sowie fortgeschrittene Doktoranden veranstalteten Kurse haben den Zweck, dutch Ffihrungen zu den Kunstdenkm/ilern und deren Analyse einen Einblick in bestimmte Bereiche der r6mischen Kunstgeschichte zu vermitteln. Bei der Answahl der Themen: ,,R6mische Sakralbaukunst yon 1450--1620" (t958) und ,,R6mische Palastarchitektur im 16. und 17. Jahrhundert" (1959) wurden solche Gegenst{inde bevorzugt, denen eine entwicklungsgeschichtlich bedeutsame Stellung im Hinblick auch auf die anderen europ/iischen L/~nder zukommt.

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T ~ t i g k e i t s b e r i c h t der iVIax-Planck-Gesellschaft -

V o n I n s t i t u t s m i t g l i e d e r n w u r d e n welter b e a r b e i t e t o d e r neu begonnen : Untersuchungen zur alttestamentliehen Ikonog r a p h i e i m frfihen Mittelalter, F o r s c h u n g e n z u r B a u k u n s t der N o r m a n n e n n n d H o h e n s t a u f e n in SfiditMien, S t u d i e n z u r m i t t e l a l t e r l i c h e n B a u p l a s t i k in Mittelitalien, P r o p o r t i o n s l e h r e n bet L . B . ALBERTI, S t u d i e n z u m r 6 m i s c h e n P a l a s t b a u der H o c h r e n a i s s a n c e , fiber die B a u g e s c h i c h t e y o n St. P e t e r i m Zeitalter der R e n a i s s a n c e u n d des Barock, U n t e r s u c h i i n g e n fiber die O r n a m e n t i k iniierhMb der r 6 m i s c h e n S t u k k a t u r e n der M i t t e uiid zweiten H g l f t e des 16. Jh., der A r c h i t e k t G i a c o m o della P o r t a sowie E i n z e l u n t e r s u c h u n g e n z u r A r c h i t e k t u r d e s spiiten 16. u n d b e g i n n e n d e n 17. Jh., der K a i s e r z y k l u s des Palazzo M a t t e i in R o m , Pietro da C o r t o n a als A r c h i t e k t u n d a n g r e n z e n d e F r a g e n der A r c h i t e k t u r des 17. Jh. in ItMien, S t u d i e n z u r D a r s t e l l u n g der G 6 t t i n M i n e r v a in der italienischen K u n s t . K u n s t l i t e r a t u r (Filippo Tiff). I n z w i s c h e n e r s c h i e n e n : B a n d 8 des R 6 m i s c h e n J a h r b u c h e s , Die I t a l i e n r e i s e n i m 17. u n d 18. J a h r h u n d e r t y o n L u D w m SCHUDT sowie eine Arbeit v o n FRANZ GRAF WOLFF METTERNICH, die in den Acres du X I X e Congr~s I n t e r n a t i o n a l d ' H i s t o k e de l ' A r t u n t e r d e m T i t e h U n i t 4 et v a r i a t i o n s de I ' A r t d u X V I I I e si6cle d a n s Ie s u d de l ' A l l e m a g n e et ia R h 6 n a n i e v e r 6 f f e n t l i c h t wurde. B a n d 9 des R 6 m i s e h e n J a h r b u c h e s ist im M a n u s k r i p t abgeschlossen. U n m i t t e l b a r vor der D r u c k l e g u n g s t e h e n die folgeiiden B~iide, die i m R a h m e n der Ver6 f f e n t l i c h u n g s r e i h e R 6 m i s c h e F o r s c h u n g e i i der B i b l i o t h e c a H e r t z i a n a yore I n s t i t u t h e r a u s g e g e b e n w e r d e n : HELLMUT HAGER, Die Anf/inge des italienischen Altarbildes; U n t e r s u c h u n g e n zur E n t s t e h u n g s g e s e h i c h t e des t o s k a n i s c h e n H o c h altarretabels. STEPHAN WAETZOLDT, Die K o p i e n des t 7. J a h r h u n d e r t s n a c h M o s a i k e n u n d W a n d m a l e r e i e n in R o m . KARL LAMB, Die Villa d ' E s t e in Tivoli. HANNO HAHN, k o m m i s s a r i scher R e f e r e n t des I n s t i t u t e s ftir Sfiditalienforschung, h a t d a s M a n u s k r i p t zu e i n e m B u c h fiber die S t a u f e r b u r g e n in Stiditalieii abgeschlossen, d a s i m L a u f e dieses J a h r e s a u g e r h a l b der a m t l i c h e n P u b l i k a t i o n s r e i h e n erseheinen wird (ed. C . H . B o e h r i n g e r u n d Sohn, Ingelheim). Mitglieder u n d F r e u n d e der Bibliotheca H e r t z i a n a h a b e n d e m D i r e k t o r des I n s t i t u t e s , Prof. Dr. FRANZ GRAF WOLFF METTERNICH, d e m O b e r b i b l i o t h e k a r Dr. L u D w m Scm~Dr u n d d e m G e d e n k e n des v e r s t o r b e n e n e h e m a l i g e n Direktors, Prof. Dr. LEo BRUHNS, eine F e s t s c h r i f t g e w i d m e t , die sich gegenwgrtig i m D r u c k b e f i n d e t u n d in W i e n u n t e r d e m Titel ,,Miscellanea Bibliothecae H e r t z i a n a e " v e r 6 f f e n t l i c h t wird (2 B g n d e m i t i n s g e s a m t 44 Beitr~gen). I m a k a d e m i s c h e n J a h r 1959/60 war der D i r e k t o r Pr/isident der U n i o n e I n t e r n a z i o n a l e degli I s t i t u t i di Archeologia, Storia e Storia dell'Arte in R o m a . Ver6ffentliehungeii s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 4; 1959 l l I Nr. 4. Max-Planck-lnsiitut Iiir Biochemie

Miinchen t5, Goethestr. 31, Tel. 594261. D i r e k t o r : Prof. Dr. ADOLE BUTENANDT. W e i t e r e s W i s s e n s c h a f t l i c h e s Mitglied: Prof. Dr. HEINZ DANNENBERG. AuswS,rtige W i s s e n s c h a f t l i c h e Mitglieder: Prof. Dr. HANS VON EULER-CHELPIN, S t o c k h o l m , Prof. Dr. WALTER SCHOELLER, K o n s t a n z . G e s a m t z a h l der w i s s e n s c h a f t l i c h A r b e i t e n d e n : st~indig 15, n i c h t s t ~ n d i g 32. Ausl~indisehe G~ste 6. A u f d e m Gebiet der InsektenwirkstoJ/e g e l a n g n a c h a n n~ihernd 20jXhrigem B e m i i h e n die Isolierung u n d R e i n d a r s t e I l u n g des geschlechts- u n d artspezifischen Sexuallocksto//s des Seiden@inners B o m b y x m o r t in F o r m des kristallisierten 4'-Nitro-azobenzol-carbons~inre-esters (12 m g a u s 500 000 D u f t drtisen). Die K o n s t i t u t i o n des L o c k s t o f f s k o n n t e d u r c h seine U V - uiid I R - S p e k t r e n , d u r c h H y d r i e r u n g n n d d u t c h o x y d a t i v e n A b b a u des E s t e r s gesichert w e r d e n ; es h a n d e l t sich u m ein I-Iexadecadien-(t0,12)-0I-(1), in w e l c h e m die k o n j u g i e r t e n D o p p e l b i n d u n g e n w a h r s c h e i n l i c h c i s - t r a n s - K o n f i g u r a t i o n einn e h m e n . D a m i t ist e r s t m a l i g E i n b l i c k in d e n Baii%ypus d e r Sexuallockstoffe der Schmetterliiige g e w o n n e n w o r d e n (A. BUTENANDT, R. BECKMANN, D. STAMM u n d E. HECKER). D a s d u f t e n d e Sekret der B l a t t s c h n e i d e r a m e i s e , d a s als Schreek- u n d \ u zur Alarmieruiig der ,,Soldaten" n n d mOglicherweise a u c h der W e g m a r k i e r u n g dient, w u r d e chrom a t o g r a p h i s c h in zahlreiche K o m p o n e n t e n a u f g e t r e n n t . Als

Die Naturwissenschaffen

H a u p t b e s t a n d t e i I erwies sieh der d a m i t i m Tierreich e r s t m a l i g n a c h g e w i e s e n e Aldehyd Cilral (A. BUTENANDT, B. LINZEN uiid M. LINDAUER). I n der B e a r b e i t u n g des P r o b l e m s , d u r c h welche stofflichen K o m p o n e n t e n des Weisel/utters eine L a r v e der Honigbiene Apis mellifica zur K6Iligin d e t e r m i n i e r t wird, k o n n t e ein wesentlieher F o r t s c h r i t t erzielt werden. E s gelang, eint~gige A r b e i t e r i n n e i i l a r v e n i m T h e r m o s t a t e n u n t e r A u s s c h a l t u n g der IIatfirlichen B r u t p f l e g e d u r c h Verffittern y o n Weiselzellenf u t t e r s a f t (,,Gel6e royMe") zu vollwertigen K 6 n i g i n i i e n a u f z u ziehen. D a m i t ist bewiesen, dal~ atlein d e r F u t t e r s a f t die D e t e r m i n a t i o n aiisl6st, u n d ein VvTeg zur Isolierung der determiniereiideii F a k t o r e n gezeigt. -- Die c h e m i s c h e B e a r b e i t u n g des B i e n e n f u t t e r s a f t e s k o n z e n t r i e r t e sich zun&chst a u f den I n h a l t s s t o f f ,,Biopterin". Dieses ist i m W e i s e l z e l l e n f u t t e r s a f t in einer y o n der J a h r e s z e i t unabh&iigigen K o n z e n t r a t i o n y o n e t w a 300 y/g e n t h a l t e n , w&hrend es i m F u t t e r der Arloeiterin n e n ] a r v e n w&hrend der V o l l e n t w i c k l u n g des B i e n e n v o l k e s Bur in S p u r e n v o r k o m m t ; erst n a c h U m s t e l l u n g aiif die W i n t e r r u h e steigt der G e h a l t a n ( m a x i m a l 100 y/g). D u r c h Verffittern r a d i o a k t i v m a r k i e r t e n B i o p t e r i n s a n K 6 n i g i n n e n - u n d Arb e i t e r i n n e n l a r v e n k o n n t e gezeigt werden, daG d a s B i o p t e r i n in alleii E n t w i c k l u n g s s t a d i e n unver~indert bleibt; es wird ger i c h t e t in die P h a r y n g e M d r f i s e n e i n g e b a u t AnssehlieBIich diese Drfisen sezernieren d e n F u t t e r s a f t , wie sieh aiis d e m q u a n t i t a t i v e n Vergleich v e r s c h i e d e n e r B e s t a n d t e i l e des Fiittersaftes u n d der Driise [vor allem B i o p t e r i n u n d der ffir Bienenf u t t e r s g f t e c h a r a k t e r i s t i s c h e n 10-Hydroxy-decen-(2)-sS~ure] ergab (H. REMBOLD u n d G. HAWSER). I n der bet I n s e k t e n u n d niederen Tieren w e i t v e r b r e i t e t e n F a r b s t o f f k l a s s e der O m m o c h r o m e ( O m m a t i n e u n d O m m i n e ) k o n n t e die K o n s t i t u t i o n s a u f k l i i r u n g der O m m a t i n e Rhodomatin uiid Ommatin D a b g e s c h l o s s e n w e r d e n : beide F a r b s t o f f e sind D e r i v a t e des D i h y d r o x a n t h o m a t i n s , dessen c h r o m o p h o r e s S y s t e m bet R h o d o m a t i n d u r c h Glucose, bet O m m a t i n D d u r c h Schwefels~ture fixiert ist (A. BUTENANDT, E. BIEKERT, N. KOOA, B. LtNZEN, H. KOBLER u n d P. TRAUB). Mit HiKe neii e n t w i c k e l t e r c h r o m a t o g r a p h i s c h e r Verf a h r e n z u r R e i n d a r s t e l l u n g der O m m a t i n e u n d ihrer q u a n t i t a t i v e n A n a l y s e i m M i k r o m a B s t a b k o n n t e die Ommochrom-

bildung bet Insekten in verschiedenen Stadien der Entwicklung verfolgt u n d ihre V e r b r e i t u n g i m Tierreich s t u d i e r t w e r d e n (A. BUTENANDT, E. BIEKERT, B. LINZEN u n d H. KOBLER.) -Arts . W a n d e r h e u s c h r e c k e n w u r d e n n e u e F a r b s t o f f e isoliert, deren ZugehOrigkeit zu d e n O m m o e h r o m e n d u t c h E i n b a u v e r s u e h e m i t H C - T r y p t o p h a n bewiesen w u r d e (B, LINZEN). Z u r E r m i t t l u n g der c h e m i s c h e n K o n s t i t u t i o n des Ommins w u r d e n in der R e i h e der P h e n o x a z o n e u n d T r i p h e n d i o x a z i n e weitere U n t e r s u c h u n g e n angestellt, wobei der Verlauf der Phenoxazon-Synthese aus o-Aminophenolen und Hydroxyc h i n o n e n anfgekl~rt w e r d e n k o n n t e (A. BUTENANDT, E. BIEKERT, W. SCI-IAFER, G.V. WETTSTEIN u n d E. HARLE). Die Chemie der 1,4-Oxazinone-(2), ihrer D i h y d r o d e r i v a t e u n d a n d e r e r sich y o n i h n e n a b l e i t e n d e r H e t e r o c y c l e n w u r d e welter erschlossen. Einige B e n z o - l , 4 - o x a z i n o n e erwiesen sich in v i t r o als h o e h t u b e r k u l o s t a t i s c h w i r k s a m (E. BIEKERT, J. SONNENBICHLIER u n d H. K6SSEL; Z u s a m m e n a r b e i t m i t der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s a n s t a l t fiir Tuberkulose). -- Z u r Synt h e s e y o n c~-Aminos~uren u n d ihreii D e r i v a t e n w u r d e ein n e u e s V e r f a h r e n a u s g e a r b e i t e t , bet w e l c h e m C H - a k t i v e V e r b i n d u n gen n a c h A r t der M a n n i c h - R e a k t i o n m i t s e k u n d ~ r e n A m i n e n u n d G l y o x y l s g u r e k o n d e n s i e r t wurdeii (E. BIEKERT u n d T. F u N c ~ ) . In PerieardiMorganextrakten yon Crustaceen ist nach V e r s u c h e n v o n CARLISLE eiii d e n H e r z s c h l a g regulierendes H o r m o n e n t h a l t e n , bet w e l c h e m es sich a u f G r u n d tier chemis c h e n E i g e n s c h a f t e n IIm eine d e m Serotonin ( 5 - H y d r o x y t r y p t a m i n ) v e r w a n d t e V e r b i n d u n g , w a h r s c h e i n l i e h ein o-Dih y d r o x y - t r y p t a m i n , h a n d e l t . Z u r Kl~irung dieses P r o b l e m s w u r d e m i t tier S y n t h e s e y o n D i h y d r o x y - t r y p t a m i n e n b e g o n n e n , die s u c h als m6gliche S t o f f w e c h s e l p r o d u k t e des S e r o t o n i n s y o n a l l g e m e i n e m I n t e r e s s e sind. Als erste V e r b i n d u n g dieses T y p s w u r d e 5 , 6 - D i h y d r o x y - t r y p t a m i n dargestellt. E s fibt a u f d e n isolierten M e e r s c h w e i n c h e n d i c k d a r m , d e n R a t t e n u t e r u s u n d d e n R a t t e n m a g e n q u a l i t a t i v die gleiche W i r k u n g a u s wie Serotonin, ist a b e r n u r 1/1c bis 1/~0 so s t a r k w i r k s a m , Die E r g e b n i s s e des C r u s t a c e e n - T e s t e s steheii noch a u s (i'i. SCHLOSSBERGER u n d H. KI:c~). I m R a h m e n v o n A r b e i t e n tiber d e n Sto//wechsel und die Proteinbindung phenolischer Steroide (z.B. Ostradiol) gelang es, p-Chinole als S t o f f w e c h s e l p r o d u k t e y o n P h e n o l e n n a e h z u weisen u n d zu s y n t h e t i s i e r e n . D a m i t wird die H y p o t h e s e y o n

Heft 24 1960 (Jg. 47)

T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

der Entstehung yon p-Chinolen aus p-Aikylphenolen im Stoffwechsel erstmalig best~tigt (E. HECK~R, R. LATTEELL und G. NOWOCZEK). Die Darstellung yon Aminoanalogen nattirlicher 0strogene, die ftir die experimentelle Kfebs/orschung yon Interesse sind, gelang durch Aminierung des p-Chinols yon ~)stradiol (E. HEKKER) oder durch die Einfiihrung yon Aminogruppen in z] 1, a, 5(10)_ 4-Methyl-steroide, die dutch Dienol-Benzol-Umlagerung geeiglieter Steroide leicht zug~nglich geworden sind. Die Dienol-Benzol-Umlagerung verI~uft analog der DienonPhenol-Umlagerung, d.h. von z] 1, 4-3-Keto-dien-steroiden ausgehend, gelangt man zu zll, a,5(I~ von zIL~,6-3-Keto-trien-steroiden zu zJL a, 50~ Aromatisierungeli dieser Art k6nnten ftir die Bildung aromafischer Kohlenwasserstoffe aus Steroideli im Stoffwechsel von Bedeutung sein (H. DANNENBERG, C.H. DOEmNG und H.-G. NEUMANN), Zu der fiir die endogene Krebsentstehulig bedeutungsvollen Frage, ob krebserzeugelide Kohlenwasserstoffe im Orgaliismus aus Sterinen oder Steroiden elitstehen k6nnen, wird der Stoffwechsel des Cholesterins bei M~useinzuchtst~mmen mit verschiedener Belastung an Spontalitumoreli untersucht (H. DANNENBERG und P. SCHMIALEK). In Untersuchungen fiber die Proteinbiosynthese in E. coli wurde das zellfreie System, in welehem liC-markierte Aminosguren in Proteine eiligebaut werden, in die wesentlichen Komponenten: aktivierendes Enzym, I6sliche Ribonukleins~ure (sRNA) und Ribosomen, aufgeteilt. Die sRNA besteht im Mittel aus einer Kette yon 62 Nukleotiden, und zwar je t2 Nukleotiden des Adenins und des Uracils und je t8 Nukleotiden des Guanins und des Cytosilis sowie Adenosin am Beginn und Guanosin-3',5-diphosphat am Ende der Kette. Die Ribosomen lieBeli sich zerlegen in hochmolekulare IRibosenukleins/iuren, ein stark basisches Protein (Molgewicht etwa 6000) und niedermolekulare Komponenten, darunter die Diamine Putrescin und Cadaverin (2,5 % der PartikeI) und einen an die RibosenukleinsS~uren gebundenen Komplex dieser Basen mit Aminos~uren. Eine in den Ribosomen enthaltene latente Ribonuclease spaltet nach Aktivierung mit wasserstoffbrficken-sprengeliden Agentien (z.B. I-Iarnstoff) die hochmolekularen RibonukleinsXuren vom Ende der Kette her schrittweise in cyclische Nukleosid-2', 3'-phosphate. Putrescin und Cadaverin hemmen diese Aktivierung. -- Die einzelnen Phasen des Einbauprozesses yon Aminosguren: Aminosgureaktivierung, Aminoacylierung der 16slichen RibosenukleinsSmren und der durch Ribosomen katalysierte Transfer der Aminoaeylreste yon Aminoacyl-sRNA in 16sliche Proteine wurden ngher untersucht. Die aminos~ure-aktivierenden Enzyme sind an der Aminoacylierulig der sRNA st6chiometrisch beteiligt. Durch Behandlung der sRNA mit Nitrit geht die Fghigkeit zur Aminoacylierung bereits bei ~nderung eines Nukleotids in der Kette verloren, lJberkreuzversuehe n i t Systemen aus E. coli und Rattenleber ergaben ftir diesen Fall absolute Speziesspezffit~t in der Aminoacylierung, dagegen keine Spezifit~t im Transferschritt. Letzterer ben6tigt weder ATP noch GTP noch 16sliche Enzyme oder Faktoren aus d e n Uberstand (W2 ZILLIG, D. SCIIACHTSCHABEL, D . J . McCoR~UODALE, \u KRONE und H.D. HORN). -- Die AminoacylsRNA war als ,,energiereicher" und reaktionsfXhiger Ester der Aminosguren n i t d e n elidst~ndigen Adenosin der Nukleotidkette der sRNA erkannt worden. Mit Hilfe yon Modellsubstanzen (Aminos~ureester voli cyclischen Alkoholen, Nuleosiden lind Nukleotiden) wurde festgestellt, dab die hohe Reaktionsfghigkeit der Aminoacyl-sRNA vor allem auf indliktiven Effekten der zur Esterbindung benachbarten Gruppen beruht, n~mlich der cis-stgndigen Hydroxylgruppe, des Sauerstoffs im Tetrahydrofuranring und m6glicherweise des Substituenten am C-Atom t der Ribose. -- Versuche, RibosenuMeins~urei1 durch Chromatographie und Verteilung zu fraktioniereli, chemisch zu modifizieren nnd partiell abzubauen, dienen dazu, Eiliblick in die Nukleotidsequenz yon Ribosenukleinsguren und damit in ihre \u zu erhalten (G. ZACHAtl, W. KAEAU, M. TAD~ und H. NOTAKE). Eine weitere Arbeitsrichtung wurde n i t Abbauversuchen von E. coli, Bakteriophagen und deren Wirtszellen aufgenommen. Die Fghigkeit des Systems Phage-Bakterienzelle zur Phagelireproduktion kann auch naeh Protoplastierung der Wirtszellen oder nach teilweisem Abbau der infizierenden Phagen erhalten bleiben. Aus einem einfach gebauten Phagen wurde ein infekti6ses Agens gewonneli, welches desoxyribonuklease-sensitiv ist. Vor allem elektronenmikroskopische Unterauchungen zeigten, dab protoplastische Wuchsformen

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aus E. coli-ZelIen im Gegensatz zu ecbten ProtopIasten noch yon Zellwandmaterial umgeben sind (P.H. HOFSCI~NEIDER). In Weiterfi~hrung der Arbeiten zur Bestimmung der Aminos~uresequenz der Proteinkomponente des menschlichen Hdmoglobins konnte nach Auftrennung des Globins in seine Peptidketten (c~- und /3-Kette) eine Zuordnung der dutch Trypsin-Spaltung des Globins erhaltenen Peptide zu den einzelnen Peptidketten erfolgen. Die Aminosgurezusammensetzung der einzelnen Spaltpeptide wurde nach der quantitativen Methode von STEIN und MOORE durchgeftihrt. Es konnteli bisher insgesamt 280 Aminos~uren (yon insgesamt etwa 290) des Globins erfal3t werden. Einen weiteren Einblick ergab die Spaltung des Globins sowie der einzelnen Peptidketten mit Chymotrypsin und Papain; auch diese Spaltpeptide wurden durch ihre Aminos/iurezusammensetzung charakterisiert. Durch weitere fermentative Spaltung der tryptischen, chymotryptischen und peptischen Peptide konnte die relative Lage einer grol3en Anzahl yon Spaltpeptiden innerhalb der beiden Peptidketten des Globins ermittelt werden. Gesichert ist die N-terminale Reihenfolge yon 30 Aminos/iuren der/~-Kette. Dieser Bereich ist yon besonderem Interesse, da in ihm der spezifische, genetisch determinierte Austausch eilier Aminosgure (in der 6., 7. oder 26. Position) bei pathologischen menschlichen H~moglobinen stattfindet (G. BRAUNITZER, B. LIEBOLD, t{. I~ILSE, V. RUDLOFF, ~'~. HILSCHMANN uhd R. MDLLER). Im Bereich der ezperime~tellen Medizin wurden der Mechanismus und die biologisehe und klinische Bedeutung der BlutkOrperchensenkung welter analysiert. Eine hohe BlntkSrperchensenkung wird beim Menschen durch spezifische Plasmaproteine, sog. Agglomerine, bewirkt. Die Agglomerine ghneln im Wirknngsmechanismus inkompletten AntikSrpern, d.h., sie brauchen zu ihrer Auswirkung ein hochmolekulares, unspezifisches Supplement. Bei verschiedenen Patienten sind die Agglomerine unterschiedlich; dies zeigt sich an der voneinander abweichenden elektrophoretischen Wanderungsgeschwindigkeit wie auch in Unterschieden ihrer Blockungsf~higkeit durch zahlreiche niedermolekulare Stoffe. Jedes Plasma enthglt einen Senkungsproinhibitor, der bei 37 ~ dutch eine spezifische Lipase in einen Senkungsinhibitor umgewandelt wird. Die an der Erythrozytenoberfl~che sitzenden spezifischen Senkungsrezeptoren diirften zu den Glykolipiden geh6reli; es gelang eine hohe Anreicherung dieser Rezeptoren. Arts Coli-Bakterien wurdeli Fraktionen gewonnen, die beim Kaninchen eine hohe Senkung bewirken. Sie erzeugen vermutlich in den Plasmazellen die Agglomerine, die ihrerseits entsprechende Rezeptoren im Entztindungsbereich besetzen. Diese Rezeptoren des Entziindungsbereichs dtirften jenen der Erythrozytenoberflgche nahe verwandt sein. Fast alle Antiphlogistika sind Agglomerinblocker. Daraus folgt, dab die Agglomerine znr Ausbildung einer Entzfilidung n6tig sind (G. RUHENSTROTH, G. BRITTINGER, E. GRANZERund G. NASS) . Die Methoden der Zellelektrophorese wurden welter verfeineff. Damit konnte die spezifische nnd unspezifiscbe Besetzung yon Erythrozytenoberflgchen mit Proteinen und deren gegenseitige Beeinflussung studiert werden. Unter anderem ergab sich, dal3 in einzelnen Fgllen mit dieser Methode die Besetzung voli Erythrozytenrezeptoren mit spezifischen Antik6rpern nachweisbar ist, wenn andere Methoden hierin versagen (G. I~UHENSTROTH, P. SACHTLEBEN und G. FUHRMANN), Ver6ffentliehungen s. Jahrbuch MPG 19s8 III Nr. 5; 1959 III Nr. 5. Max-Planck-lnstituf fiir Biologie Tfibingen, Spemannstr. 34, Tel. 3247 (Verwaltung). Direktoren: Dr. WOLEGANG BEERMANN (seit Oktober 1958), Prof. Dr. GEORC MELCHERS (geschMtsffihrend), Prof. Dr. Dr. WODFHARD WEIDEL. V~Teitere wissensehaftliche Mitglieder: Prof. Dr. MAX HARTMANN (emer. Direktor), Prof. Dr. EMIL HEITZ, Prof. Dr. ALFRED KDI~N (emer. Direktor). Ausw/irtiges wissenschaftliches Mitglied: Prof. Dr. OTTO RENNER ?, Mtinchen.

A bteilung Beermann Ttibingen, Spemannstr. 34, Tel. 3247. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stgndig 5, nichtst/indig 3.

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T/itigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

I m Mittelpunkt der U n t e r s u c h u n g e n steht die B e d e u t u n g der ,,pu//s" u n d Balbianiringe in den Riesenchromosomen von Chironomus u n d anderen Dipteren. Eine Mutation in der Z u s a m m e n s e t z u n g des Speicheldrfisellsekrets wurde cytogenetisch lokalisiert. Der genetische Locus der Mutation fiillt z u s a m m e n m i t dem Locus eines Balbianiringes im 4. Chromosom eines b e s t i m m t e n Speicheldrfisenbereiches yon Chironomus pallidivittatus. Bei Chironomus tentans fehlt dieser Balbianiring und d a m i t eine granul~re K o m p o n e n t e des Driisensekrets. In den Bastard-Speicheldrfisen ist der Balbianiring heterozygot. Mit diesen Befunden wird auf cytogenetisehem Wege die H y p o t h e s e best~tigt, dab die puffs u n d Balbianiringe die aktivierten Gen-Loci repr~sentieren. Die autoradiographischen Untersuchungell von PELLING bestiitigen, daf3 die puffs ulld Balbianiringe (sowie die Nukleolenbildullgsorte) den Stoffwechsel des Zellkerns beherrschen. Tritium-markiertes Uridin wird in gr613erem Maf3stab n u r in den genallnten Often u m g e s e t z t u n d eingebaut. Der gellphysiologische Prim~rvorgang erweist sich als Synthese yon hochmolekularer RNS. Augenblicklich wird die ~Virkung verschiedener Allti-Metabolite der R N S - und P r o t e i n s y n t h e s e auf den Uridineinbau in die Riesellchromosomen geprfift. Das E n t s t e h e n neuer puffs ulld gleichzeitig d a m i t die Zurfickbildung anderer wS~hrelld der Metamorphose u n d unter dem EinfluB von H o r m o n e n wird yon CLEVER nntersucht. Die Injektioll physiologischer Dosen des H g u t u n g s h o r m o n s Ecdyson (Zusammellarbeit m i t KARLSON, MPI ffir Biochemie, Mtinchen) ffihrt bei Chironomus-Larven des beginnenden 4. Stadiums bereits nach 2 Std zur Bildung eines b e s t i m m t e n ,,Vorpuppen"-puffs. Die Physiologie u n d das W a c h s t u m der Speicheldrfisen yon Chironomus bearbeitet GROSSBACH. Eille ehromatographische Analyse des Driisensekrets versehiedener Chironomus-Arten (im Z u s a m m e l l h a n g m i t den cytogenetisehen Arbeiten von \u BEERMANN, S.O.) iSt im Gange. In Z u s a m m e n a r b e i t m i t KROHN sind die Entwieklungsleistungen yon Chironomus-Zygoten u n t e r s u c h t worden, die keine Nukleolen-Bildungsorte besitzen u n d d a m i t zur Bildung echter Nukleolen nicht i m s t a n d e sind (VV. BEERMANN). Die EntwieMungs-Abweichungell begillllen kurz n a c h der Anlage des Keimstreifs u n d k6nllen als ein allgemeines Fehlschlagen der Gastrulation, v e r b u n d e n m i t einer allgemeinen Verlangsamung, verstandell werden, Die B e d e u t u n g dieser Befunde ftir die Frage der Nukleolenfunktion wird welter untersucht. Weitere Arbeiten beschiiftigen sich m i t allgemeinen Fragell der Chromosomellstruktur ulld Chromosomenfunktion. Die meiotische C h r o m o s o m e n p a a r u n g bei verschiedellen Insekten, bei Oligoch~ten, Turbellarien sowie t3asidiomyceten wird yon MEYER elektronenoptisch untersucht, im AnschluB an Ergebnisse von W. BRERMANN bei Chironomus. Die P a r t n e r eilles Chromosomenpaares werden durch submikroskopische leiterartige Querverbindungen zllsammengehalten; die Paarullgss t r u k t u r weist aul3erdem fibrill~re L~Lngskomponenten auf. Der Abstalld der eharakteristischen P a a r u n g s s t r u k t u r ist bei allen u n t e r s u e h t e n F o r m e n gr6f3enordnungsmM3ig der gleiche, trotz erheblicher Gr6Benunterschiede der mitotischen Chromosomell. Dies deutet auf einen Dualismus in der F e i n s t r u k t u r hin. Ein derartiger D u a l i s m u s (Achsenfaden + ,,Chromomeren") folgt weiterhin aus Ulltersuchungen fiber die Chromat i n - D i m i n u t i o n bei Copepoden (Untersuehllngen yon S. BEERMANN). Der Verlust yon illterstitiellem H e t e r o c h r o m a t i n bei einer Cyclops-Art wird augenblicklich ll/iher analysiert. S. SEIDEL prfift die Bedeutullg der Geschleehtschromosomen yon Drosophila melanogaster ffir die Elltwicklullg u n d Differenzierung der Spermatocyten. Diploide Zygoten m i t der K o n s t i t u t i o n 2A q - X X elltwiekeln sich zu somatisch normalen, aber sterilen M/innchen, wenn sie die M u t a t i o n ,,tra'" (trans/ormer) h o m o z y g o t besitzen. Es ist gelullgen, die Sterilitgt dieser M/~nnchen ganz oder teilweise zu fiberwinden, erstells durch I m p l a n t a t i o n normaler Hodenanlagen u n d zweitens durch Einkreuzung des X c2- Ring-Chromosoms in traM~nnchen. Das R i n g e h r o m o s o m geht in der K e i m b a h n hXufig verloren, wodurch Spermatogoniell der K o n s t i t u t i o n 2A + X O elltstehen. Diese waehsen zu Spermatocyten heran, die normale und erwartungsgem~[3 (XO) unbewegliche Spermien Iiefern. Die Sterilitgt der tra-Mgnnchen b e r u h t danach auf der UnfXhigkeit yon XX-Keimbahn-Zellen, sich zu Spermatocyten zu differellzieren. Eine Arbeit yon S6CHTIN~ (in Z u s a m m e n a r b e i t m i t Professor SCHXFER, MPI ffir Virusforschung) beschXftigt sich mit Pragen der Synthese yon Virus-RNS in den Zellkernen yon Gewebekulturen.

Die Naturwissenschaften

Abteilung Melchers Tiibingen, Correllsstr. 41, Tel. 3641. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~indig 7, wissenschaftliche G~ste: inl~illdische 0, auslgndische 7. In einer engen Z u s a m m e n a r b e i t zwischen A. GIRRER (Abt. ~FRIEDRICH-PREKSA des MPI ffir Virusforschung), H. SCHUSTER (Abt. SCHRAMM des MPI ffir Virusforschung) lllld 14. W. MUNDRV wurde erstmals eine C h e m o m u t a g e n e s e im Reagenzglas durchgeffihrt. Nach I n k u b a t i o n des Tabakmosaikvirus (TMV) oder reiner Ribonucleinsiiure (RNS) aus TMV m i t HNO 2 werden in hoher R a t e die verschiedenstell M u t a n t e n des TMV gefunden. Der biologische Test, der den S y m p t o m u n t e r s c h i e d ,,systemisch-->nekrotisch" benutzt, ges t a t t e t e auch eine m a t h e m a t i s c h e Analyse der Dosis-EffektBeziehungen und ergab, dab die U m w a n d l u n g eines einzigen der ~ 6 0 0 0 Nucleotide dutch oxydative Desaminierung ffir eine Mutation ausreicht. Die frfiher m i t MUNDRY durchgeffihrten U n t e r s u c h u n g e n fiber Interferenz u n d vor allem fiber den Einflul3 der absoluten K o n z e n t r a t i o n yon Virus16sungen auf die Manifestation von 1Kutanten oder Verunreinigungen bewahrte uns vor Fehlschlfissen. Die Analyse des Aminos~iuregehalts der Proteine verschiedener W i l d s t ~ m m e u n d s p o n t a n e r M u t a n t e n des TMV, die yon H. G. AACI~ m i t d e r DNP-Methode nach LEvY begonllen war, wurde yon H. G. \u mit den Methoden yon MOORE und STEIN unter Verwendung des a u t o m a t i s c h e n Aminos~iureanalysators der F i r m a Beckman-Spinco wieder aufgenommen. In Z u s a m m e n a r b e i t m i t G. ]3RAUNITZER v o m MPI f. Biochemie, Mfinchen, wurden bei TMV (vulgare) nach Spaltnng m i t Trypsin 12 Teilpeptide getrennt und deren Z u s a m m e n s e t z u n g genau angegeben. Die Anzahl der Aminos~uren pro Polypeptidkette wurde erstmals m i t t57, das Molekulargewicht mit 17420 angegeben. Aus Sedimentationsu n d Diffusionsversuchen h a t t e WITTMANN erstmalig den W e f t yon 17000 bis t8000 berechnet. Durch Vergleich der tryptischen Peptide mehrerer \u konnte ein Tell der Reihenfolge dieser Stficke ohne I l l a n s p r u c h n a h m e weiterer enzymatischer Methoden festgelegt werden. Alle bisher untersuchten Proteine der St~mme des TMV, aucb das des damemense haben 157 Aminos~uren pro Polypeptidkette. Besonderes Interesse wurde yon WITTMANN der vergleichenden Analyse voi1 vulgare mit d u t c h H N O 2 induzierten M u t a n t e n zugewandt, besteht doch die Hoffnung, durch solehe Analysen einen gewissen Einblick in den i ) b e r t r a g u n g s m o d u s der Informationen aus der R N S in das Protein zu gewinllell. Von den bisherigen Ergebnissen ist bemerkenswert, dab es s y m p t o m a t i s c h deutlich verschiedene M u t a n t e n gibt, die sich ill der Z u s a m m e n s e t z u n g der FIfillenproteine an Aminos/iuren nicht llnterscheiden. Dieses Ergebnis deutet darauf bin, dab die TMV-RNS llicht n u t I n f o r m a t i o n e n ffir die Synthese des Hfillenproteins, sondern unabhS~llgig davon auch solche ffir die Abwandlung des Stoffwechsels der Wirtszelle enth~klt. Mit S. SARKAR u n d E. KRA~aER k o n n t e gezeigt werden, dal3 Proteine verschiedener S t ~ m m e in einer gewissen Abh/ingigkeit roll der V e r w a n d t s c h a f t Polypeptidketten aust a u s c h e n u n d bei entsprechenden Bedingungen (vor allem der Wasserstoffionenkonzentration) Mischaggregate bildell. ,,vulgare" und ,,Holmes' rib grass", deren Proteille chemisch sehr verschieden Silld, zeigen keinen A u s t a u s c h u n d bilden keine Mischaggregate. L. BXRGMANN (mit isolierten Tomatenwurzelklonen) und WITTMANN (mit ganzen Tabakpflanzen) fanden, dab auch das ,,Cytovirin'" keineI1 echten chemotherapeutischen Effekt gegen TMV erzielt; erst bei p h y t o t o x i s c b e n Konzelltrationen treten H e m m u n g e n der Virussynthese auf. Mit K. SILBERSCHMIDT (Richard-Merton-Gastprofessor) wurde ein nach Misehinfektion m i t 2 Y-Virllsst~men auftretendes ,,neues" S y m p t o m bei st/irkerer Verdfinnung der Virusl6sung prozentuaI i m m e r seltener gefunden, d.h., es ist unwahrscheinlich, dab das neue S y m p t o m m i t einer 1Rekombillation erklXrt werdeI1 m u g ; es handelt sich u m ein 3/fischsymptom. R. MALY fand, dab bei dem nach G e n m u t a t i o n auch plasmagenetiseh an normaler Zelldurehschnfirung gehinderten M 0 - S t a m m roll Paramaecium aurelia u n d dem, rein genisch bedingt, ph/inotypiseh /~hnlichell snaky-Stamm eille Normalisierung der Zellteilung durch SauerstoffmallgeI, H e m m u n g der Atmullg durch K o h l e n m o n o x y d (lichtreversibel), dutch Dinitrophenol u n d 2-wertiges Eisen erreicht werden kann. Monojodessigsiiure und A t h y l e n d i a m i n o t e t r a a c e t a t v e r m e h r t die genetisch bedingten unvollstiindigell Zellteilungell. Das heif3t also, dab diese genetischen Defekte bei ]garamaecium tiber

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T/~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

einen verst&rkten Pasteur-Effekt realisiert werden. Das ist um so interessanter, als bekanntlich beim Wachstum yon t(rebsgeweben mit erh6hter Zetlteiiungsrate der Pastenr-Effekt ausgeschaltet ist. H. CLAES und ihr Gast T. NAKAYAMAkonnten zeigen, dab die Isomerisierung von Protetrahydrolycopin zu Transtetrahydrolycopin in Gegenwart yon kleinen Mengen Chlorophyll und in Rotlicht nicht nut im Chloroplasten der lebenden Zelle, sondern auch in Petrolfi.ther stattfindet, und zwar in beiden F~llen nur bei AusschluB yon Sauerstoff. Sie fanden -- ebenfalls in Petrol~the r --, (lab die photooxydative Ausbleichung des Chlorophylls a durch die Anwesenheit yon acyklischen C40-Polyenen mit 9 und (noch stgrker) mit t t konjugierten Doppelbindungen gehemmt wird, w~thrend C40-Polyene mit 7, 5 und 3 konjugierten Doppelbindungen keine Schutzwirkung ausfiben. A. LANa als Gastprofessor aus Los Angeles geIang der Nachweis, dab in der einj~hrigen Rasse yon Hyoscyamus niger im Kurztag (Bltitenbildung unm6glieh) ein qualitativ und quanfitativ anderes Spektrum an Gibberellinen vorliegt als bei den im Langtag zu Blfitenbildung induzierten Pflanzen. Nach R6ntgenbestrahlung vegetativ haploider Pflanzen von ,dntirrhinum magus wurde eine ,,wettsteinii" genannte Mutante gefunden, die bisher nicht beschrieben und auch auf keine andere Weise auffindbar ist. Auf die Bedeutung haploid vegetativer Pflanzen ffir die Mutationsziichtung wurde auf merksam gemacht.

Abteilung Weide[ Tfibingen, Corrensstr. 38, Tel. 33 77. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~Lndig 7, nichtst,indig 5Die im vorigen Bericht erw/ihnten Untersuchungen fiber ein Phagenenzym wurden fortgesetzt. Es liel3 sich aus hochangereicherten Teilchen des Phagentyps T2 verh~ltnism~Big leicht gewinnen und yon Begleitstoffen befreien. Seine enzymatische Spezifit/~t erwies sich als engstens verwandt, wenn auch nicht vollkommen identisch mit der des Lysozyms, das seinerseits als Muraminidase charakterisiert werden konnte. Beide Enzyme hydrolysieren ein in der Coli-Zellwand enthaltenes, Ifir deren mechanisehe Festigkeit verantwortliehes Mucopolymer bis herunter zu den Grundeinheiten, aus denen es sich zusammensetzt. Die beiden quantitativ vorherrsehenden, in der Zusammensetzung etwas voneinander abweichenden Grundeinheiten wurden zwecks Ermittlung ihrer molekularen Struktur in reiner Form isoliert. Es handelt sich um eigenartig gebaute Mueopeptide, wie sie als Bauelemente von Zellwiinden Gram-positiver Mikroorganismen schon lange vermuter worden waren. DaB ein aus ihnen durch glycosidisehe Kondensation hervorgehendes Mucopolymer auch in der Zetlwand eines typisch Gram-negativen Organismns vorkommt und bier eine besonders wichtige Funktion erffillL konnten wir somit erstmalig nachweisen. Es gelang zudem, aus der kmnplexen Coli-Zellwand diejenige Schicht heranszupr~parieren, die das Mucopolymer enth~itt. Sie liegt fief verborgen unter plastischen, ~LuBeren Schichten yon Protein, Lipoiden und Lipopolysaccharid, verleiht der Zelle die typische St~bchenform und ist durch eigenartige, nur im Elektronenmikroskop sichtbar zu machende morphologische Details charakterisiert. Einwirkung yon Phagenenzym oder Lysozym ftihrt zu sofortiger Zerst6rung dieser in sich zusammenh/ingenden Schieht -- sie ist als Makromolekfil yon der Gestalt eines 1/~nglichen Beutels zu bezeichnen - - , well die den Zusammenhalt des Ganzen gew~hrleistenden Mucopolymerketten gesprengt werden. Damit ist auch die Rolle des Enzyms im Phagenteilchen spezifiziert. Es hat bei der Infektion dutch lokalisiert bleibende Einwirkung ein Loch in diese Zellwandschicht zu machen. An Ort und Stelle gelangt es wahrscheinlich mit Hilfe eines interessanten, in das Phagenteilchen eingebauten SchnXppermechanismus, der es dem Teilchen erm6glicht, zun/ichst die beiden /iuBeren, weichen Zellwandschichten zu durchstoBen (WEIDEL, PRIMOSlGH, FRANK, MARTIN, PELZER, MAAS, I~ATZ). Schon seit 1/ingerem laufende Untersuchungen fiber Struktur und Funktion einer als T S-Rezeptor zu bezeichnenden Idomponente der Coli-Zellwand wurden einen Schritt welter gebracht durch den Nachweis, dal3 das rezeptoraktive Areal auf einem TS-Rezeptorteilchen erheblich gr613er sein muI3 als der Qnerschnitt des ,,Schwanzes" eines TS-Phagenteilchens. Der Nachweis gelang durch geeignete Anwendung radiotogischer Methoden und reaktionskinetischer i)berlegungen (W~Inzz, HOMAN~). Naturwi~enschaften t96o

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Auf dem Gebiet der Befruchtungsstoffe lag der Schwerp u n k t in weiteren Untersuchungen fiber die verschiedenen photochemischen Prozesse, die in die Gamonsynthese yon Chlamydomonas eingeschaltet sind. Die Beteiligung Iichtgesteuerter, endogener R h y t h m e n und einer lichtinduzierten Atmung am KopulationsfXhigwerden der Gameten sind vielversprechende, neue Befunde (K. HARTMANN). Neu aufgenommen wurden Untersuchungen fiber Entwicklungs- und Differenzierungsmechanismen bei Myxomyceten. Dadurch, dal3 es gelang, die Am6ben unter v611ig konstanten Bedingungen in Suspension statt, wie bisher stets, auf Agarplatten zu zfichten, lassen sich jetzt Zellpopulationen yon durchweg einheitlicher, physiologischer Determiniertheit gewinnen. An ihnen konnte gezeigt werden, dab die Zellen nacheinander eine Reihe yon Zust~nden durchlaufen, die zeitIich gut voneinander abgrenzbar und dutch das Auftreten neuer, ffir die schrittweise Bildung eines Ganzen aus zungchst unabh~ngigen Einzelzellen unentbehrlicher Eigenschaften ausgezeichnet sind (G~RISCI~).

Wissenscha[tliches Mitglied des Instituts Professor tteitz Tfibingen, Corrensstr. 4t. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: 2. Die bisher nur bei Phanerogamen bekannte Kristallgitterstruktur in embroynalen Chloroplasten wurde erstmals auch bei einer Kryptogame (Selagfnella) nachgewiesen. Aueh hier bleibt sie w~hrend der Ausbildung des lamellaren Musters bestehen. Es wurde erneut best~tigt, dab die peripheren Elementarpartikeln des Kristalloids in genauen Verbindungen mit den sich bildenden Lamellen stehen. Meine fffiheren Befunde yon miteinander abwechselnden dicken, dichten und dfinnen, weniger dichten Stromalamellen bei einem Lebermoos konnten auch bei 4 Algen gemacht werden (1). Ebenso wurde die bei einem anderen Lebermoos gefundene Begrenzung der Lamellenpakete der Grana dutch je eine dfinne, weniger dichte obere und untere Lamelle bei verschiedenen Phanerogamen festgestellt (2). Die Durchsicht verschiedener einschlggigen Arbeiten ergab, dab die in (1) und (2) geschilderten Gesetzm~13igkeiten auch bei anderen Pflanzen dureh Photographien zwar belegt sind, aber nicht Ms solche Erw&hnung finden und aller \u nach fibersehen wurden. Daraus mnl3 geschlossen werden, dab sie bei niederen wie h6heren Pflanzen mindestens verbreitet sind. Bei Moosen wurden in den Spermatozoid bildenden Zellen zwei bisher unbekannte, auffallende Strukturen nachgewiesen. Sie liegen stets dicht zusammen an der Basis der sich bildenden Geigeln. Die untere, naeh deln Zellinnern hin liegende mul3 als ein Chondriosom mit besonderer Funktion gedeutet werden, die obere, aus drei L~ngsstrukturen bestehende, yon denen 2 (die eine als doppelte ~rellenlinie, die andere mehr oder weniger schrgg gestreift) besonders deutlich zu erkennen sind, liegen parallel und stehen mit der Geif3elbasis in einem (wahrscheinlich entwicklungsgeschiehtlichen), im einzetnen noch aufzukl~renden Zusammenhang. Weitere elektronenmikroskopische Untersuchungen sind im Gang a) fiber normal griine und gelbe (wahrscheinlich mutierte) Buchenkeimbl~tter sowie die strukturellen VerXnderungen in der Chloroplastenstruktur bei der herbstliehen u b) l)ber die Chloroplass yon CMorella

vulgargs. Wissenschaflliches Mitglied des Instituts Pro]essor K~ihn Tiibingen, Spemannstr, 34. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden : st~ndig 2. InI~ndische G&ste: i. Ausl~Lndische G~tste: 4. Die Untersuchung der fluoreszierenden Stoffe und der Ommochrome im Insektenk6rper wurde auf die Feigenmotte Plodia interpunctella ausgedehnt. In der Augenfarbe und in dem Gehalt an fluoreszierenden Stoffen gleiehen die dunkel~iugige Wildform und eine rot~iugige Mutante (ra) yon Plodia fast v611ig den entsprechenden Typen yon Ephestia. Es erwies sich als m6glich zwischen Plodia und Ephestia, trotz der verschiedenen Gr613e der Puppen und Falter, bis zum Schlfipfen sieh entwickelnde Parabiosen herzustellen. Dabei zeigte sich, dab die !~ot~iugigkeit yon Plodia auf einer anderen Genmutation als die yon Ephestia (a) beruht. In den Parabiosen werden a-Partner durch +-Ephestia und +-Ptodia-Partner ausgef/irbt, die rot~ugigen ra-Ptodien aber nicht; ra-Partner 47a

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fiirben aber a-Ephestien aus. Die Mutation va greift also spgter als a, aber frfiher als br yon Ephestia in die Ommochrombildungskette ein (F. DE ALMEIDA). Ferner wurde der Gehalt yon Thorax und Abdomen an Iluoreszierenden Stoffen bet verschiedenen Plodia-St~mmen untersucht. Dabei ergaben sich Unterschiede zwischen der rotflfigeligen Wildform und ether gelbfltigeligen Mutante g: Neben anderen Unterschieden f~llt vor allem auf, dab bet g die Xanthurens~ture fehlt, die bet der Wildform in erheblicher Menge auftritt; dagegen werden bet g Kynurenin und ttydroxykynurenin stark vermehrt ausgeschieden. Hieraus ist auf einen durch die lViutation g ver~nderten Tryptophanstoffwechsel zu schlieBen (ELISABETH MOHLMANN). In Homogenatversuchen (mit EGELIIAAF) wurde nachgewiesen, dab das Fehlen der Kynureninbildung bet a nicht auf einem ttemmstoff, sondern auf dem Ausfall der Bildung der Tryptophanoxydase dutch die Mutation 4- -+ a beruht: Dutch Zumischung yon a-Homogenaten zu + - t t o m o g e n a t e n wird die Kynureninbildung nicht gest6rt. Bet der Mutation br (braun~ugig) wurde festgestellt, dab mit dem Fehten der Omminbildung in den Augen die Entstehung eines roten Ommatins verknfipft ist, das in den Augen der Wildform nicht vorkommt. Ferner wurde (mit EGEL~IAAF) das rote Augenpigment bet Ephestia-a und der im Auge der Ptychopoda-Mutante dec bet Belichtung gebildete rote Farbstoff als ein Pterinpigment erwiesen, das in Farbton, in L6slichkeit, im Rt-'vVert der Chromatogramme und im Absorptionsspektrum dem Pterorhodin gleicht, das als Naturfarbstoff bisher noch nicht nachgewiesen war. Die Ausfi~rbung der Imaginalaugen yon Ephestia-Puppen verschiedener Genotypen wurde verfolgt. Stets werden zuerst rote Ommatine gebildet.

Forschur~gsgruppe Kybernetil~ Ti~bingen, Spemannstr. 34. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 4. Inl~ndische G~ste 4. In der Forschungsgruppe l~ybernetik wurden in der Zeit yore t. April t958 bis 3t. M~rz 1960 folgende Arbeiten durchgefiihrt: 1. Die Untersuchungen am Bewegungssehen des Rfisselk~fers Chlorophanus viridis wurden fortgesetzt (HASSBNSTEIN, REICIIARDT, VAlZJI~). Durch Analyse quantitativer ReizReaktions-Experimente wurden die I3bertragungseigenschaften der -- an der Reaktion beteiligten -- zentralnerv6sen Instanzen bestimmt. Die Arbeiten konnten abgeschlossen werden, nachdem gezeigt wurde, dab das mathematische Minimalmodell ffir das Bewegungssehen yon Chlorophanus eine quantitative Voraussage der optomotorischen Reaktion auf beliebige Bewegungsreize erm6glicht. 2. Die Zusammenh~nge zwischen Lichtwaehstums- und Phototropischen-Reaktionen bet Phycomyces blakesleeanus wurden wetter verfolgt (REICI~ARDT, VARJI~). Dabei stand die Frage der Lokalisation des Rezeptorsystems im Vordergrund. Es konnte gezeigt werden, dab die Rezeptoren gegenfiber der Basis der Wachstumszone des Sporangientr~gers rotieren. 3. Aufbau elektroniseher MeBeinrichtungen und elektronische Simulierung physio!ogischer Vorg~nge (WENKING). ES wurde ein MeBger~t zur antomatischen DrehmomentenBestimmung entwickelt. Das Gers erm6glicht die quantitative Messung optomotorischer Reaktionen yon Iliegenden Insekten. Ein Differentiator fiir den Frequenzbereich 0, I IcIz bis 10 kHz wurde entwickelt. Die bet der LichtwachstumsReaktion yon Phycomyces auftretenden Adaptationsvorggnge wurden mittels eines adaptierenden photoelektrischen Vervielfachers simulier/c. Das GerS.t adaptiert fiber etwa sechs Zehnerpotenzen des Strahlungsflusses. 4. Die Untersuchungen fiber die visuelle Perzeption yon :Bewegung bet der Biene wurden fortgesetzt (KUNzE). ES konnte gezeigt werden, dab die Bewegungsperzeption nach dem Korrelationsprinzip vorgenommen wird. Hinsichtlich der Reizauswertung entspricht dies den an Chlorophanus gefundenen Vorglingen im Zentralnervensystem. 5. Das monophasische Elektroretinogramm der Komplexaugen yon Chlorophanus viridis und Hylobius abietis wurde untersucht (KIRSCI~FELD). Ein Vergleich mit verhaltensphysiologischen Untersuchungen an Chloropharzus ergab, dab der Frequenz- und IntensitfLtsbereich, in dem sinusf6rmige Reizlichter linear in Erregung fibersetzt werden, bet verhaltensphysiologischen und elektrophysiologischen Experimenten der

Die Natur. wissenschaften

gleicbe ist. Hinsichtlich der Adaptionskinetik wurde gefunden: Die Helladaptation ist in wenigen Sekunden abgeseblossen; die Dunkeladaptation verl~uft um so langsamer, je kleiner die LichtintensitSt ist, an die dunkeladaptiert wird. 6. Untersuchungen der lichtabh~ngigen IZotltraktion der Iris yon Amphibien wurden begonnen (YON CaMPENHAUSEN). Die isolierte Iris wurde in einer Apparatur aufgespannt und die B:ontraktion des Sphincter pupillae nach Belichtung im Drehspulveriahren gemessen. Der Winkelausschlag der Drehspule wurde auf elektronischem Wege kompensiert (isometrische Messung). Mit dieser Anordnung wurden quantitative Messungen begonnen, die die Analyse der LichtadaptationsKinetik zum Ziel haben. VerSffentliehungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 6:1959 III Nr. 6. Max-Planck-Insfitut ~iir Btophysik Frankfurt a . ~ a i n - S f i d 10, Forsthausstr. 70, Tel. 63141. Direktor: Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. BoRIs RAJEWSKY. Gesamtzahl der wissenscbaftlich Arbeitenden: st~ndig 16, nichtstSondig 36. -- Ausl~ndische G~ste II. Die als Grundlage ffir ]ede Abschgtzung der zus~tzlichen Strahlenbelastung des Menschen dutch kfinstlich radioaktive NuMide dienende Kenntnis fiber den Gehalt des menschlichen K6rpers an natfirlich radioaktiven Nukliden (Ra-226 und Th-232) und deren Verteilung bet Dauerzufuhr wurde wesentlich erweitert. Das ebenfalls knochensuehende kfinstlich radioaktive Nuklid Sr-90 ergab zum Tell ein davon abweichendes Verhalten. Die Nichtexistenz einer frfiher vermuteten AItersabhiingigkeit des Ra-226-Gehaltes des menschlichen K6rpers kann als gesichert angesehen werden. An Menschen, Hfihnern und insbesondere an Rentieren (letztere weisen eine besonders hohe Aktivitgt auf, wegen der hohen Aktivit~t des Rentiermooses) wurde der Sr-90-Gehalt gemessen. Vor ahem versprechen die noch laufenden Untersuchungen an menschliehen F6ten verschiedenen Alters wertvolles Material zu liefern. Vergleichsversuche mit Schafeu sollen Kenntnisse fiber den Obertritt des St-90 yore Muttertier in den F6tus bzw. in die Milch bet Dauerftitterung mit biologiseh aktiviertem (Sr-90-) F u t t e r erweitern. Erggmzend wurde die Abh~ngigkeit des Sr-90-Gehaltes des Bodens und des Grases vom Ca-Gehalt des Bodens und yon der Niederschlagsmenge in verschiedeneli Gebieten der Bundesrepublik untersucht. Damit gelangen wir allm~hlich zu einer realistischen Absch~tzung der Gef~hrdungsm6glichkeit. Hiermit h~ngen die Untersuchungen fiber die Aufnahme und V e r t e i h n g radioaktiver Edelgase im mensehliehen and tierischen KOrper eng zusammen. Dabei dient das Radon als besonders geeigneter Prototyp, da sich dessen Verteilung bis in die mikroskopischen Gewebsbezirke autoradiographisch verfolgen I~LBt. Diese Untersuchungen haben im Hinblick auf eine m6gliche Gef~hrdung durch A-41-haltige Abgase aus Reaktoren bzw. durch Rn-haltige Luft in Urangruben und Aufbereitungsanlagen groBe praktische Bedeutung. Zur Messung yon bereits im IK6rper abgelagerten radioaktiven Substanzen ist ein sog. ,,Human Counter" erstellt worden, der nach Erzielung der optimalen Verh~ltnisse bezfiglich Aufl6sungsvermSgen und Erniedrigung des Backgrounds und nach erfolgter Kalibrierung f fir wissenschaftliche Probleme, aber auch ffir gewerbehygienische Zwecke der Allgemeinheit zur Verfiigung stehen wird. Es wurde der,,Argonne-Typ" gew~hlt, bet dem sich der MeBkopf, ein groBer NaJ-Kristall, zusammen mit der Versuchsperson in einer Stahlkammer m i t t 6 cm dicken W~nden befindet. Das Impulsh6henspektrum wird mit einem 256-Kanal-Analysator aufgenommen. Die gesamte Anordnung ist in einem Eisenloeton-Keller unter der Erde untergebracht. Alle mit der radioaktiven I/:ontamination der atmosph~rischen Luft zusammenhiingenden Frageli sind im wesentlichen Aerosol-Probleme. Daher sind hinreichend grol3e ,,Aerosolkammern" mit geeigneter Temperatursteuerung notwendig. Zwei solcber K a m m e r n stehen vor ihrer Vollendung und werden Untersuchungen verschiedenster Art ermOglichen: Anlagerung, Auswaschen, Imitation des Fallout unter definierten Bedingungen, Abwaseheffekte und cuticul~rer Durchtritt, bet Pflanzeli Aerosol-Inhalation usw. Zur Wirkung yon R6ntgenstrahlen auf den tierischen Organismus wurden folgende Arbeiten durchgefiihrt: Es konnte gezeigt werden, dab ein Zusammenhang zwischen Volumendosis allein und der mittleren 1)berlebungszeit bet Teilk6rperbestrahlung nicht besteht. Bet Schlitzbestrahlung yon Ratten im Bauchbereich ist der rasche Tod tier Versuchs-

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T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

tiere nicht die Folge einer allgemeinen Strahlensch/idigung, die der Volumendosis etwa proportional sein diirfte, sondern im wesentlichen die Folge der Strahlensch~digung bestimmter Organe (Dtinndarm). Die intakte Nebennierenrindenfunktion h e m m t nach unseren bisherigen Ergebnissen die Manifestation des strahleninduzierteli Schadens, falls der Dtinndarm den Hauptsch~digungsort darstellt. Die beim einseitig adrenalektomierten Tier offenbar kompensierte Reaktionslage der Nebennierenrindenfunktion erleidet nach Strahleneinwirkung (mehrere t000r) eine zumindest teilweise EinbuBe ihrer Kompensationsf~higkeit. Zur Pathophysiologie des Strahlenschadens wurden weitere Untersuchungen fiber das Verhalten der Serumeiweil3kSrper yon Ratten durchgeffihrt. Ffir Tiere des institutseigeiien Inzuchtstammes wurden die Normalwerte der elektrophoretisch trennbaren SerumeiweiBfraktionen ermittelt sowie die Normalwerte ftir Gesamt-N, Rest-N und EiweiB-N fiber Zeitr/iume yon Wochen bis Monaten. Die Werte waren -- wie zu erwarren -- innerhalb enger Schwankungsgrenzen konstant. Gleichzeitig wurde das Wachstumsverhalten yon Ratten fiber die Gesamtlebenszeit der Tiere unter Berficksichtigung verschiedener Parameter (Haltung, Wurfgr6ge, Geschlecht) und die t3eeinflussung des Wachstumsverhaltens durch Strahlelleinwirkung studiert. Der EinfluB verschiedener Dosisleistungen auf den gastrointestinal bedingten Strahlentod bei der weil3en Maus wurde insbesondere im Bereich sehr hoher Dosisleistungen untersucht sowie der EinfluB der r~umlichen Dosisverteilung ant die Strahlenreaktion der ganzkSrperbestrahlten Maus. -- In Fortffihrung ~lterer Arbeitell wurden die Ver/inderungen des Gewebsstoffwechsels (Atmung, Glykolyse, Energiestoffwechsel, Aminos~uresynthese, Zitronens~urezyklus) nach in-vitroBestrahlung verschiedener Gewebsarten (Froscbherzventrikelmnskel, Rattendiaphragma nnd Rattenleberschnitte) mit Dosen zwischen 30 und 200 kr n/iher untersucht. Bei geiitigend sorgf~ltiger Gewebspr/iparatioii und raschem Arbeiten finder man unmittelbar nach Bestrahlung mit 30 bis 100 kr zun/ichst eine deutliche Stoffwechselsteigerung und eine Vermehrung des energiereichen Phosphats (besonders ATP); erst durchscbnittlich 30 min sp/iter beobachtet man die bekannte Sch~Ldigung yon Atmung und Glykolyse. Diese erweist sich daher als komplexer Vorgang land ist zum Teil einem klassischen Schiidigungsstoffwechsel /~hnlich. Auch der Verlauf uiid der biochemiscbe Mechanismus der t-Iemmung der anaeroben Glykolyse yon Suspensionen der Ehrlichschen Ascites-Tumorzellen dnrch RSntgenstrahlen erwiesen sich als weitgehend unspezifiseh nnd kSnnen auch durch andere Agenzien nachgeahmt werden, welche gleichfalls die molekulare Feillstruktur der Zelle sch~digen. Die Arbeiten fiber die prim~ren Strahlenreaktionell in der lebenden Zelle wurden durch Versuche fiber die Strahlenempfindlichkeit yon Enzymmolektilen in ]3akterien und in S~ugetiergeweben fortgeftihrt. Die Dosen zur Inaktivierung einzelner Enzyme liegen in der Gr613enordnung yon einigell Millionen R6ntgen. ~berraschend war der Befund, dab die Strahlenempfindlichkeit in gefriergetrockneten Zellen h/iufig grSSer ist als in normalell Zellen mit 60 bis 80 % Wassergehalt. Dies ist ein weiterer Hinweis auI die in den letzteli Jahren immer dentlicher hervortretende komplizierte Natur des , d i r e k t e n Treffers". Die adaptive Enzymbildung stellt ein Modell ffir die F/ihigkeit der Zelle dar, spezifische Proteine zu synthetisierell. Speziell wurde die Bildung der Lysin-Dekarboxylase in t3akterium cadaveris untersucht; die Bildung wird durch RSntgenstrahlen-Dosen yon einigen 10000 R6ntgeii gehemmt. Aus der Wellenl/ingenabh/ingigkeit der UV-Hemmung folgt ein Nukleins~Lnre-Wirkungsspektrum ffir die Synthesegeschwindigkeit. Die Analyse 1/il3t vermuten, dab in dem Komplex des ftir die Enzymbildung verantwortlicheii Mechanismus -- /ihlllich wie bei der fl-Galaktosidase und Permease in Escherichia coli -ein Transportmeehanismus eingeschaltet ist. Nach Untersuchungen an Proteinen, Peptiden, Enzymen und Aminos~ureli nnterscheideli sich die strahlenchemischen Reaktionen, welche bei Bestrahluiig sehr verdtinnter LSsungen (uliter t mg Substanz/ml Wasser) ablaufen, oft sehr wesentlich voi1 den Prozessen, die nach t3estrahlung konzentrierterer L6sungen (fiber 50 mg Substanz/ml Wasser) oder fester Stoffe beobachtet werden. Die chemischen Teilprozesse nach Bestrahlung nnter den beiden zuletzt genannten 13edingungen sind sich sehr/~bnlich. ~berraschenderweise zeigen auch unter diesen t3edingungen die S-S- nnd HS-Gruppen yon Proteinen eine groBe selektive Strahlenempfindlichkeit, die zu dell beiden freien und besonders locker gebundenen Elektronenpaaren des

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S-Atoms in enger Beziehung stehen dtirfte. Die Trennung und analytische ]3estimmung der Aminos/iuren yon Proteinhydrolysaten unter fiberwiegender Anwendung yon ttochspannungselektrophorese wurde weiterentwickelt und hierzu eille neue Apparatur aufgebaut, welche die. papierelektophoretische Trennung auf gektihlten und mit Kunststoffolien fiberzogenen Metallplatten gestattet. Weiterhiii wurden die radiationschemischen Teilprozesse, die nach Bestrahlung w/iBriger Lysinl6sungen ablaufen, besonders eingehend untersucht. Methodische Untersuchungen zur Nieder- und Hochvoltelektrophorese erfolgten, da in der Literatur keine befriedigenden Daten fiber die Theorie des Verhaltens yon Wasser, Puffer16sungen und Proteingemischen auf dem Tr~iger (Papier) verftigbar sind. Histopathologische Arbeiten: die scbon friiher (RadonDauerinhalation bei weiBen M/~usen) beobachtete Entwicklung von Tumoren nach Einwirkung ionisierender Strahlen an vier Tierversuchsreihen wurde weiter verfolgt. Bei dem RadonTierversuch bildeten sich grSl3tenteils zun/ichst benigne Geschwfitste, die nach einer gewissen Zeit maligne entarteten. In Implantationsversuchen mit 9~ und 32p an m~nnlichen Kaninchen wurde die Tumorbildung und der Einflu[3 einer einmaligen ~~ in der Muskulatur auf SkelettSystem und Umgebung der Implantationsstelle untersucht. Die botanische Arbeitsgruppe hat den Einflug ionisierender Strahlung auf die Morphogenese embryonaler Organe weiter untersucht. Wie friiher mitgeteilt wurde, lassen sich durch R6ntgenstrahlen oder pflanzliche Wuchsstoffe kotyledonate Bildungsabweichungen an den zur Zeit der Samenreife noch ungegliederten Embryonen yon Eranthis hiemalis sowie an den auf der Mutterpflanze sich entwickelnden Embryonen yon Arabidopsis thaliana induzieren. Es gelang inzwischen, durch einmalige R6ntgeiiexposition ganzer ArabidopsisInfloreszenzeli Embryonen verschiedenen Alters zu bestrahlen und unter Zuhilfenahme der histologischen Technik bzw. der morphologischen Analyse die strahlenempfindlichen Entwicklungsstadiell und die Zuordnung yon Variantentyp und Entwicklungsphase zu ermitteln und daraus Vorstellungen fiber die Mechanismen, die zur embryonalen Fehlentwicklung ffihren, abzuleiten. Entsprechende Versuche mit fraktionierter und protrahierter 1R6ntgenbestrahlung sowie unter Variation der Milieubedingungen sind im Gange. R6ntgenmutantell yon Arabidopsis thaliana, vor allem Farbmutanten, die im Rahmen yon Versuchen zur Temperaturabh/ingigkeit der biologischen Strahlenwirkung selektioniert worden sind, werden auf Erbgang, entwicMungsphysiologische Eigenschaften, Wachstumsleistung, Fertilit~t, Blattaufbau, Pigmentgehalt der Bl~Ltter, Gr6ge und Zahl der Chloroplasten und auf die submikroskopische Struktur der Plastiden gepriift. Die Keimungsverz6gerung yon Samen nach hoheI1 R6ntgendoseli (50000 bis t 600000 r) wurde frfiher zur Testung yon Strahlensch/~den herangezogen. Es wurde nun versucht, gewisse Teilvorg~nge der Keimllng zu erfassen und ihre Strahlenempfindtichkeit zu ermitteln. An Digitalis-Samen werden weder Umfang noch Geschwindigkeit der Wasseraufnahme beim Quellungsvorgang in dem genannten Dosisbereich beeinftul3t, aber das Zeitintervall zwischen erfolgter Quellung und einsetzendem Embryowachstum bei verzSgerter StSzkebildung wird dosisproportional verl~ngert. Es wurde die noch zu tiberprtifende Arbeitshypothese aufgestellt, dab in den mit hohen Dosen bestrahlten Samen fermentative Prozesse gehemmt werden, die die INiobilisierung der Reservestoffe oder die Bildung der St~rke steuern. Zur Wirkung der optischen Strahlen auf die Erythemwirkung beim Menscheli konnte mit einer besonders leistungsflihigen Apparatur mit hohen BestrahlungsstS.rken und definierten, ausgemessenell Spektralbereichen das ,,unspezifische E r y t h e m " (W/irmeerythem) und die Schmerzerregung untersucht werden. Die strahlungsphysikalischen ]3edingungen ffir das Auftreten dieser beiden Wirkungen sind verschieden. Zur Schmerzerregung ist die f3berschreitung einer bestimmten Temperatur am Erregungsort -- den Nervenenden --, ffir das Auftreten des W/irmeerythems die Umkehrung des W~rmegef/illes in der Haut n6tig. Die Abgrenzung des spezifischen UV-Erythems durch das unspezifische W/irmeerythemkonnte gekl/irt werden; sie lieg~c im langwelligen UV (UV-A). Auch die direkt pigmentierende Wirkung der UV-Strahlung wurde eillbezogen. Die Absolutempfindlichkeit fiir das direkte Pigment beim Menschen wurde gemessen. Dank der hohen

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monochromatischen BestrahlnngsstS.rke konnten schon Pigmente bei ~estrahlungszeiten yon 3 rain erzeugt werden. Diese Mingen jedoch schnelI wieder ab. Die Abhgngigkeit der Pigmentation yore EinfluB der zeitlichen Bestrahlungsverteilung wurde untersucht. I m Laboratorinm ffir Elektronenmikroskopie wurde im Sommer t958 ein neues Elmiskop I aufgestellt. Das Ger~it ist nicht nur beziiglich der tiblichen Eigensehaften wesentlich besser als sein Vorg~nger, ein SiemensgerXt aus dem Jahre 1940; auch z.B. die Objektverschmutzung ist erheblich geringer, bei geeigneten Objekttr~gerblenden sogar unmeBbar klein. Diese Eigenschaft gestattet, ObjektverXnderungen durch den Elektronenstrahl genauer zu untersuchen als bisher. Es wurden unter anderem die nur yon der Ladungsdichte abh/~ngigen, die thermisehen nnd die stabilisierenden Wirkungen des Strahlstroms bei Einbettungsmaterialien n~her studiert. Ein neues Uitramikrotom nach PORTEI~-BLUM erleichterte die Herstellung yon Ultradiinnschnitten wesentlich. Zusammen mit der biologischen Arbeitsgruppe, die sich fiir Ultrastrukturen bei Pflanzen in~eressiert, wurde naeh optimalen Fixations- mad Einbettungsbedingnngen Ifir pflanzliches Gewebe gesucht. Pflanzliehes Gewebe mug wesentlich anders behandelt werden als tierisches. Die Betatrongruppe beschXftigte sieh mit der Weiterentwicklnng des 35MeV-Betatrons und mit Strahlenschutzkontrollen in den Bestrahlungs- und Bedienungsr~nmen wie such der weiteren Umgebung. Fiir die Messung der Lnftaktivierung und der Verteilung schnelIer Neutronen muBten neue Methoden benntzt werden. Zur Messung der Dosis sehneller Neutronen in gemischten Strahlungsfeldern wurden eine kompensierte Ionisationskammer als Standardger~t und sehr empfindliche, mit Paraffinmoderatoren arbeitende Gebrauchsdosimeter entwickelt und verglichen. Ffir die medizinische Verwendung des Betratrons wurde ein spezieller Bleischutz ffir den Beschleuniger konstruiert, der auch gleich die Konusse ffir die Strahlbegrenzung aufnimmt. Nachdem alle Dosisverteilungen irn biologischen Gewebe bekannt waren, konnte im Juli 1958 mit den ersten Patientenbestrahlungen mit energiereicher Bremsstrahlung bis 35 MeV begonnen werden. Von anfangs 10 steigerte sich die Frequenz infolge der guten Vertriiglichkeit dieser Strahlung bald auf 20 his 25 Patienten pro Tag. Kontrol!messungen an den Patienten (Eintritts- und Austrittsdosis im Strahl, Strahlenbelastung der Gonaden, Neutronenbelastung der Augen usw.) zeigten die Giite der durchgefiihrten Strahlenbehandlung. Die Untersuchungen fiber die Ausblendung und Dosimetrie schnellet Elektronen wie such der Bau entsprechender Tubusse und Blenden nahm e~val/~ Jahr (nachmittags) in Anspruch, so dab schon im M~rz 1959 such mit medizinischer Anwendung der schnellen Elektronen begonnen werden konnte. Zur Zeit wetden t~glich (vormittags) etwa 30 Patienten mit schnellen Elektronen und etwa 20 Patienten mit Bremsstrahiung behandelt. Da handelsfibliche DosismeBgerXte (ffir R6ntgenstrahlen yon 200 kV) bei energiereichen Strahlnngen Fehler yon 15 his 20% anfweisen k6nnen und da keine amtliche Stelle in der Lage war, ein Dosimeter ffir energiereiche Strahlung zu kalibrieren, wnrden versehiedene Standardgeriite ffir Dosismessungen an schnellen Elektronen nnd energiereieher Bremsstrahlung konstruiert und miteinander verglichen (Extrapolations-Ionisationskammer, chemische Dosimetrie nach der FeSO~-Methode). Zu Intensit~tsmessungen diente ftir schnelIe Elektronen ein im Vakuum befindlicher Faraday-K~fig aus Graphit, ffir energiereiche Bremsstrahlung eine KaIorimeteranordnnng. Diese konnte auch bereits fiber Sekundi~rstandards (Ionisationskammern) mit dem Standard-Kalorimeter des National Bureau of Standards in Washington verglichen werden. Der Absolutfehler der Intensit~tsmessung liegt bei nut etwa 1%. Auch die anderen Mel3ger~te ffir Dosimetrie haben Absolutfehler dieser Gr6Benordnung, so dab ffir unsere Zwecke das Problem der Dosimetrie energiereicher Strahlung gel6st ist. Probleme in der Neutronendosimetrie far Strahlenschutzzwecke sollen mit einem Spektrometer ffir schnelle Neutronen gel6st werden. Ein solches auf einer Kernreaktion im Li ~ beruhendes GerXt h a t sich in den ersten Testexperimenten gut bewi~hrt. Ein Hochleistungs-R6ntgenger~t wurde entwickelt, welches im Gegensatz zu einer bereits t954 aufgestellten Anlage sehr lange Bestrahlungszeiten bei sehr hohen Dosisleistungen gestattet. Hiermit wurde die VerAnderung der elektrischen Leitf~higkeit yon chlorhaltigen Kunststoffen bei Bestrahlung mit hohen Dosen untersucht.

Die Naturwissenschaffen

In der Arbeitsgruppe ,,Hochfrequenz" wurde das Elektronenresonanz-Spektrometer wesentlich weiterentwickelt. Es wurden Messnngen an rSntgenbestrahlten Aminosiiuren und Proteinen durchgeftihrt und der EinflnB der Bestrahlungsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, SanerstoffpartiaL druck) ant die Lebensdauer der gebildeten magnetischen Zentren (freie Radikale) untersucht. Das Spektrnm bestrahlter Faserproteine weist neben dem Ifir Cystin charakteristischen Spektrum eine Linie auf, die einem relativ kurzlebigen Radikal entspricht. Eine meehanische Mischung yon Aminos~uren ergab ein zeitlich unver~nderliches, dem Cystinsl0ektrum un~.hnliches Spektrum, eine molekulare Misehung gleicher prozentualer Zusammensetzung ein zeitlich ver~nderliches Spektrum, welches sich im Laufe der Zeit in seiner Form dem Cystinspektrum anniiherte. Mit der Entwicklnng und dem Ban eines neuen Elektronenresonanz-Spektrometers mit wesentlich hTherer Empfindlichkeit zur Untersuchung freier Radikale in wasserhaltigen biologisehen Substanzen ist begonnen worden. Fiir therapentische Mikrowellenbestrahlungen wurde ein Strahler entwickelt, der einen weitgehend refIexionsfreien 1Elbergang der Mikroweltenenergie yore Sender in den PatientenkOrper ermSglicht. Als neuer Problemkreis wurde die Untersuchung der physikalisch-chemischen Prozesse bei der RGntgenbestrahlung yon reinem Wasser mit Hilfe yon elektrischen Leitf~higkeitsmessungen begonnen. Es ergab sich, dab in reinem, Iufthaltigem Wasser bei der Bestrahlung zwei Effekte anftreten: Eine reversible Leitf~higkeitserhThnng, welches der Bildnng eines Ladungstr~gers mit einer mittleren Lebzeit yon etwa 0,15 see entspricht -- es handelt sich sehr wahrscheinlich n m das Radikalion O~ -- und eine irreversible Leitfi~higkeitserhShung, die vermuflich dureh eine strahlenchemische Reaktion des gelSsten COz verursacht wird. Bei den Messungen der DK, Leitf~thigkeit, Viskosit~.t und UV-Extinktion w~Ll3riger DNS-LOsungen vor und nach Ultraschalleinwirkung oder ROntgenbestrahIung ergab sich eine starke Abh~ngigkeit s~mtlicher Meggr6~en yon der Ionenst~Lrke der LOsungen. Eine Wiederhoiung dieser Messungen unter besonderer Berfieksichtigung der Polyelektrolyteigenschaften der DNSrLOsungen steht kurz vor dem AbschlnB. VerSffentliehungen s. Jahrbuch MPJ 1958 III Nr. 7; 1959 III Nr. 7. Max-Pianek-lnsiitut fiir Chemie (0tto-Hahn-Insfitut) Mainz, SaarstraBe 23, Tel. 2 5044. Direktor: Prof. Dr. JOSEF MATTAUCH. Direktoren am Institut: Prof. Dr. HEINRICn HINTENBERGER, Prof. Dr. HERMANNW~FFLER, Prof. Dr. FRIEDRICH ADOLF PANETH bis 17. 9' 58. Abteilung Chemie: Abteilungsleiter-Stelle z.Z. unbesetzt. Weitere wissenschaftlicheMitglieder: Prof. Dr. OTTo HARN, Prof. Dr. ALFRED ~C~LEMM, Prof. Dr. LUnWlG WALDMANN. Auswgrtige wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. A.O.C. l~IER, Prof. Dr. FRITZ STRASSMANN. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeis st~ndig 32, nichtst~ndig t0, ausl~ndische G~ste 5.

Massenspektroskopische Abteilungen (Prof. Dr. H. HINTENBERGER, Prof. Dr. J. MATTAUCH). VOII M A T T A U C H U. Mitarb. ist in den letzten Jahren eine umfangreiche kritische Sichtung aller bisher vorhandenen Daten zur Bestimmung der Nuklidmassen dnrchgefiihrt worden. Daraus wurden dutch eine umfangreiche Ausgleichsrechnung die Massen yon 665 Nukliden berechnet (MATTAUCH, EVERLING, K6NIG, gemeinsam mit WAPSTRA, Amsterdam). Aus den gefundenen ausgeglichenen Werten fiir die Eiernreassert und deren Fehler, wurden die ansgeglichenen "Werte fiir die Reaktionsenergien yon 63 verschiedenen Kernreaktionen far jedes Nuklid berechnet und in einer umfangreichen Tabelle pnbliziert. Ferner sind Vorarbeiten ffir die internationale Einffihrung einer ffir Physiker nnd Chemiker gemeinsamen AtomgewichtsskMa, mit n C als Standard, deren allgemeine Annahme voraussichtlich in Kiirze yon den Kommissionen der IUPAC und I U P A P beschlossen wird, durchgeftihrt worden. Ausgehend yon der Magnetfeldstabilisierung durch Protonenresonanz in dem sp~Lter erwXhnten grogen Massenspektrographen wnrde ein Kernresonanzspektrometer gebaut und

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d a m i t Untersuchungen fiber den Overhauser-Effekt in schwachen Magneffeldern durehgeffihrt (MfILLER-WARMUTIt, PARIKH). Ant Einladnng yon Prof. SOUTIF erfolgte eine Gemeinschaftsarbeit mit dem I n s t i t n t Fourier in Grenoble, um mittels Kern- und Qnadrupolresonanzen Untersuchungen fiber die elektrischen Felder an verformten Igristatlen durchzuffihren. Von den Abteilungen MATTAUCH und HINTENBERGER gemeinsam ist der Bau des groBen Massenspektrographen mit 13,5 m Strahlenbahn weitergeffihrt worden. Der Aufbau des Instrumentes stebt knapp vor der Vollendung. Von HINTENBERGER 11.Mitarb. wurden die Untersuchungen fiber den massenspektroskopischen Spurennachweis und seine Anwendung zur Bestimmung yon I4ernreaktionsprodukten weitergeffihrt. Dabei wurden die Isotopenh/~nfigkeitsbestimmungen an I-Ieliumproben aus Eisen- und Steinmeteoriten auf Neon ausgedehnt nnd auch bei diesem Edelgas starke Abweichungen yon d e r terrestrisehen Isotopenzusammensetznng festgestellt (\u und HINTENBERGER). Neonproben wurden auch yon vielen Tektiten extrahiert und untersucht, es konnte aber ~hnlich wie .bereits frfiher beim Helium kein Untersehied in der Isotopenzusammensetznng gegenfiber dem terrestrischen Neon gefunden wreden. Ferner gelang der Nachweis yon durch die kosmische Strahlnng produziertem ~~ und ~ K , aus deren Mengen Schlfisse auf das Strahlnngsalter verschiedener Eisenmeteorite gezogen werden konnten (VosHAaE und HINENBERaER). AuBerdem wurde nach dem v0n anderen Autoren hypothetisch angenommenen langlebigen Isomer 3sK, das in bestrahlten Eisenmeteoriten auftreten mfigte, gesucht und AusschlieBungsgrenzen ffir das Vorhandensein eines solchen Isomers in bestrahlten Eisenmeteoriten angegeben. Bei massenspektroskopischen Untersuchungen an Graphit (DORNENBURG und HINTENBERGER) wurden komplexe IAohlenstoffmolekfilionen, in denen his zu 28 Kohlenstoffatome zu einem Molekfiliou vereifiigt sind, nachgewiesen. Ihre H/~ufigkeiten geben Hinweise auf die Struktur dieser Komplexe.

Arbeitsgruppe Pro[. Dr. A. KLEMM Untersuchungen zur Isotopentrennung und zum Massentransport in Gasen, geschmolzenen Salzen und flfissigeu Metallen ffihrten zu folgenden Ergebnissen: In Molekularpumpen reichern sich die schweren Gasmolekfile auf der Hochdruckseite, die leichten ant der Niederdruekseite an. Eine gedrosselte Trfib-Ttiubner-Pumpe trennt z.B. die Neon-Isgtope 20 und 22 um den Trennfaktor t,52

(W. FISCHER). Die gleichschweren Molekfile D 2 und HT trennen sich durch Thermodiffusion, weft D 2 ein gr6Beres Tr/igheitsmoment besitzt als HT. Ds reichert sich unten im Clusius-Dickel-Trennrobr an (J. SCmRDEWAm% gemeinsam mit L. "VVALDMANN). In geschmolzenem CaCI~ unterscheiden sieh die auf Chlor bezogenen Beweglichkeiten der Calciumisotope 40 nnd 46 um 0,7%. Dies ist Ifir die Gewinnung des ffir die ~nochenkrebsdiagnose wichtigen Isotopes Ca-47 yon Bedeutung (A. NEU-

BERT). Bringt m a n metallisches Lithium mit ]3utylchlorid (gel6st in Benzol) zur Reaktion, so entsteht Butyllithium und LiCI, das ausf~llt. Dabei reichert sich Li-6 im LiCI an (-W. HERZOG, W. BETZ und A. NEUBERT). Stromffihrende geschmolzene Salze zeigen Elektroendosmose. Mit einer Steigh6henmethode lassen sich die ,fiuBeren Uberffihrungszahlen" der Kationen und Anionen bestimmen (W. FISCHER). Metalle, die in ihren gesehmolzenen Salzen gel6st sind, werden dutch Gleichstrom fiberffihrt. In CdC1z ist die auI Chlor bezogene Beweglichkeit yon gel6stem Cd nur um 6% geringer als die der Cd-Ionen (W. HERZOG). Flfissiges Quecksilber zeigt Elektroendosmose in Richtung zur l(athode. Der Effekt rfihrt yon der diffusen Streunng der Leitungselektronen an der Gef~Bwand her (H. KNoF). ~Vird eine flfissige Legiernng in der x-Richtung yon einem starken Gleichstrom durchflossen und ist in der y-Richtung ein Magueffeld angelegt, so finder in der z-Richtung eine Stofftrennung statt. Dies l~Bt sich an Spuren yon Gold zeigen, die in Quecksilber gel6st Mud (H. KNOF).

Arbeitsgruppe Pro/. Dr. L. WALDMANN Auf dem Gebiet der theoretischen Physik wurden Fragen der kinetischen Theorie der Materie und des Vielk6rperproblems behandelt (WALD~ANN U. Mitarb.; KttMMEL). Untersnchungen fiber mehratomige Gase wurden in zwei Richtuiigen

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fortgesetzt: die Thermodiffusion yon Gasgemischen, deren Komponenten verschiedenes Tr/igheitsmoment und verschiedene Schwerpunktslage haben (I-IT/D~), wurde theoretiscb und experimentell studiert; das Verhalten des Spins bei der Diffusion yon Elektronen durch dicke Folien wurde allgemein u n t e r s n c h t Ferner wurde die Bewegung yon Aerosolteilchen in inhomogenen Gasen und Gasgemischen studiert, was auch zu neuen Experimenten anregte. Ans dem zweiten Fragenkreis wurden Untersuchungen fiber die Korrelationen kurzer Reichweite in den Kernwellenfunktionen angestellt, was zu gewissen Modifikadonen der Bethe-Goldstone-Theorie ffihrte.

Kernphysikalische Abteilung (Prof. Dr. H.WXFFLER) a) Kaskadengenerator [r 1,~f Me V. Dieser Apparat wurde in verschiedener Hinsicht modernisiert (Vakuumanlage und Ionenrohr, Ablenksystem). Es kamen damit Experimente fiber die verschiedenen radioaktiven Obergttnge des Kernes 16N zur Durchfiihrung. Ferner wurden Untersuchnngen fiber die Reichweite rind Polarisation der bei B2ernreakfionen veto Typ (d, p) entstehenden kurzlebigen radioaktiven Kerne 8Li und I~B begonnen. Messungen fiber den Einfang schneller Neutronen durch Protonen und Deuteronen sind im Gange. b) Druchbandgenerator. Dieser Apparat wurde bis zum Ende des Berichtsjahres fertiggestellt und liefert z.Z. bei Spannungen his zu etwa 3 MeV einen Ionenstrom yon 50 [xA. Parallel dazu ging die Konstruktion und der Aufbau der experimentiertechnischen Einrichtungen ffir diese Maschine (Sorrier- nnd Ablenksysteme ffir den Ionenstrahl, Vorrichtung zur Strommessung- und Integration, selbstt~tige Energiestabilisierung, Monitoren usw.). Als erste Versuche mit dieser Anlage werden gegenwt~rtig Experimente zur Messung der Polarisation des Restkernes bei Stripping-Reaktionen durchgeffihrt. Die Planungsarbeiten ffir den Elektronenlinearbesehleuniget wurden weitgehend abgeschlossen. Mit dem Ban des im Hinblick ant diesen 13eschleuniger zu erstellenden neuen Laborgeb~tudes wurde begonnen. Die experimentellen Einriehtungen ffir den Linac (Magnetsysteme, Stromintegratoren, Ionisationskammern usw.) sind im Bau.

Chemische A bteilung (z. Z. ohne Abteilungsleifler) Von den in der chemischen Abteilung ausgeffihrten Arbeiten erscheint die Bestimmung des durch H6henstrahlung gebildeten 45Scandiums in Eisenmeteoriten besonders bemerkenswert. Im Verein mit Messungen anderer Reaktionsprodukte der H6henstrahlung wie Helium und Neon aus den gleichen Proben gestatten die 45Scandium-Bestimmungen Aussagen fiber das Energiespektrum der HShenstrahlung im freien Weltraum. Die Messungen an den Edelgasen wurden z.T. gemeinsam mit der Abteilung HINTENBERGER ansgeffihrt. Aueh radioaktivo SpMlationsprodukte (22Na, zGC1, 39A u.a.) wurden gemessen und das sog. Strahlungsalter yon Meteoriten bestimmt. Diese Untersuchungen wurden yon H. Wit~KE unter Mitarbeit yon H. K6NIG und E. VILCSEK ausgeffihrt. Die Bestimmung des 45Scandiums geschah mittels Neutronenaktivierungsanalyse. Die gleiche Methode wurde auch bei der Bestimmung des Urangehaltes yon Meteoriten angewandt, und zwar wurde hierbei das Spalt-Xenon gemessen. Auch ein nenes Verfahren zur Durchffihrnng yon Kalium/Argon-Alterbestimmungen an Steinmeteoriten wurde entwickelt, bei dem Neutronenaktivierungsanalyse zur Anwendung kommt. Auch yon der Arbeitsgrnppe HERR wurde die Technik der Neutronenaktivierungsanalyse bei der Datierung yon kaliumhaltigen Mineralien angewandt, die sich besonders an Feldspirea bew/ihrt hat. W. H E R R u. Mitarb. haben die an diesem Institut begonnenen grundlegenden Arbeiten fiber Altersbestimmungen nach der Re/Os-Methode weitergeffihrt. Auch zahlreiehe andere Gebiete wurden yon dieser Gruppe bearbeitet, wie z.B. chemische Reaktionen nach t~ernrtickstol3 in anorganischen Komplexverbindungen nnd Alkylhalogeniden unter Anwendung yon elektrophoretischen und gaschromatographischen Trennverfahren. Weitere Untersuchungen beschMtigten sich mit dem Studium yon homogenen und heterogenen Isotopen-Austauschgleichgewichten. F. BEGEMANN hat seine Arbeiten fiber Herkunft nnd Verbreitung des in der Natur vorkommenden Tritiums forgesetzt. In den yon Linde A. G. yon t954--1956 bezogenen Proben atmosphSMschen Wasserstoffs wurde der Tritiumgehalt gemessen. Im Verein mit dem yon I. FRIEDMAN gemessenen

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T~Ltigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

D e u t e r i u m g e h a l t an den gleichen Proben erlauben die Ergebnisse IRfickschlfisse auf U r s p r u n g u n d mittlere Lebensdauer des freien Wasserstoffs der Atmosphgre. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 8; tgS9 IIl Nr. 8.

Max-Planck-lnsfitut fiir physlkalische Chemle G6Vcingen, Bunsenstr. 10, Tel. 23651. Direktor: Prof. Dr. CARL WAGNER. Weitere Wissellschaftliehe Mitglieder: Dr. NIANFREI) EIOEN, Dr. REINHARD SCHL6GL, Dr. HANS STREt~LOW. AuswXrfiges Wissensehaftliehes Mitglied: Prof. Dr. THEODOR FORSTER, Stuttgart. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stfindig t 1, llichtst~ndig 24. Aust~ndische G/iste: 8. In der Berichtszeit sind unter Leitung u n d auf Anregung yon C. WAGNER U n t e r s u c h u n g e n zur Elektrochemie fester Stoffe llnd yon Festk6rperreaktionen aufgellommen worden. H. RICKERT arbeitet fiber die O x y d a t i o n u n d die Sulfidierung yon Legierungen. Die T h e r m o d y n a m i k a n d Kinetik der Spinellbildung wird y o n It. SC~IMALZRIED u n t e r s u c h t . Probleme der Keimbildullg u n d des K r i s t a l l w a c h s t u m s werden Y o n M. I(AHLWEIT b e a r b e i t e t .

I n der Abteilung yon M. EIGEN werden schnelle Reaktionen ill L6sungen m i t Z e i t k o n s t a n t e n im Bereich y o n 10-9 bis I sec ulltersucht. Hierzu wurden u n t e r wesentlicher Beteilig u n g y o n L. D~ MA~'ZER Relaxatiolisverfahren verschiedenster Art entwickelt, bei denen eille Abweichung v o m Gleichgewieht durch stof3artige oder periodische ~ n d e r u n g eines ~uf3eren P a r a m e t e r s wie Druck, T e m p e r a t u r oder elektrische Feldst/trke vorgegeben u n d die A n n ~ h e r u n g an das Gleiehgewicht m i t Hilfe elektrischer ulld optischer Methoden gemessen wird. U n t e r s u c h t wurden vor allem protolytische Reaktionen, die P r o t o n e n w a n d e r u n g in S y s t e m e n m i t Wasserstoffbrfieken wie Eis u n d Hydra~cen yon Amilios~turen sowie Bildung u n d Zer, fall y o n Metallkomplexen. Das Verhalten voll Polyelektrolyten ill starken elektrischen Feldern wurde y o n G. SeHwARz untersucht, u m Aussagell fiber Struktur, Assoziationsgleichgewichte a n d Kinetik zu erhalten. I n der AbteiIung v o n R. SC~tL6GL werden U n t e r s u c h u n g e n tiber s in A u s t a u s c h e r n sowie fiber den Aufschluf3 schwerl6slicher Salze m i t Austauschergemischen durchgeftihrt. Messungen der Lichtstreuullg an L 6 s u n g e n nichtgeladener Seifell sollen A u s k u n f t fiber die Mizellbildung in diesen Sys t e m e n geben. J. OST~RWALD u n t e r s u c h t die Kinetik y o n Oszillationen, die an einer Nickelelektrode in Sehwefels~ure auftreten. I n der Abteilung voli H. STREI~LOW werden schnelle Reaktionen m i t der polarographischen Methode, d e m magnetischen Kernresonanzverfahren u n d eillem IRelaxationsverfahren untersucht. Weitere U n t e r s u c h u n g e n betreffen die Solv a t a t i o n voll Ionen in gemischten L 6 s u n g s m i t t e I n u n d die S t r u k t u r der elektrischen Doppelsehicht all der Phasengrenze Metall/Elektrolyt. Eilie Grappe u n t e r Leitung roll V. FREISE h a t Unters u c h u n g e n fiber die Diffusion in L 6 s u n g e n yon Nichtelektrolyten a n d fiber die Auswertung yon Diffusionsversuchen ausgeffihrt. K. HECKMANN U. Mitarb. h a b e n U n t e r s u c h u n g e n fiber die S t r u k t u r y o n Seifenl6sungen durch Messung der elektrisehen Leitf~higkeit ill Abh~ingigkeit yon der R i c h t u n g gegeniiber eillem vorgegebenen Gradienten der Str6mungsgeschwilldigkeit u n d dureh R 6 n t g e n a a f n a h m e n durchgeffihrt. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 19s8 III Nr. 9; 1959 III Nr. 9.

Max-Planck-lnsti/ut fiir Eisenlorschung Diisseldorf, Max-Planck-StraBe 1, Tel. 666131. Direktor: Prof. Dr. phil. WILLY OELSE~ ab 1. 8. t959. Prof. Dr. phil. FRANZ WEVER bis 3t. 3. t959, Ausw~rtiges Wissenschaftliches 2r Prof. Dr.-Ing. ERICH SIEBEL, Stuttgart. Oesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 43, nichtstiindig 12, darllnter 3 Ausliinder. Die freulldschaftliche Verbindung des I n s t i t u t s z u m Verein Deutscher Eisenhfittenleute m i t seinen Faehaussehtissen a n d zu den W e r k e n war aueh in den J a h r e n 1958 a n d 1959 b e s t i m m e n d ttir einen wesentlichen Tell der wissenscbMtlichen Zielsetzung seiner Arbeit.

Die Naturwissenschaften

All dieser Stelle k6nlnen n u r die wichtigsten Arbeitsr i c h t u n g e n erw/ihnt werden. Auf metallurgischem Gebiet wurde das S t a d i u m der Reaktionen a n d Gleiehgewiehte zwischen Schmelze, Schlaeke, Tieget u n d Gasphase fortgesetzt m i t dem Ziel, die Grundlagen der Roheisen- a n d Stahlerzeugung zu vertiefen. Zur weiteren E r h 6 h u n g der Reinheit des v a k u u m e r s c h m o l z e n e n Reineisens wurden Versuche z u m Zonenschmelzen a u f g e n o m m e n , bei denen zull~ehst die Verteilungskoeffizienten roll Sehwefel, Phosphor, Kohlenstoff ultd Sauerstoff zwischen festem a n d fltissigem Eisen e r m i t t e l t werden sollea. Die Beseh~ftigung m i t den Vorg/~ngell bei der Bildung der Schlacke aus dell i m T h o m a s - K o n v e r t e r befindliehen Stoffen ffihrte zu eillgehendell U n t e r s u c h u n g e n tiber die notwendigen Eigenschaften des g e b r a n n t e n Kalkes, der im Stahlwerk verwendet werden soil Die ffir die Verwendung der T h o m a s Schlacke als Dfingemittel wichtigen Kristallisationsvorg~nge bei der E r s t a r r u n g der Schlaeke wurden welter verfolgt. Die chemischen Arbeiten befal3ten sich m i t der Verbesserung u n d Neuentwicklung y o n Verfahren zur Stahlanalyse, einschlieBIieh der Spurenanalyse u n d spektralanalytischen lichtelektrischen Analyse der Gase im Stahl. Die Verfahren zur Mikroanalyse a n d Isolierung yon Geffigebestandteilen wurdell welter a u s g e b a u t u n d zur B e h a n d l u n g metallkundlicher Fragen m i t herangezogell. Auf d e m Gebiet der Korrosionsforschung wurde der elektrochemische Mechanismus der bei der Spannungskorrosion ulllegierter St~ihle anftretenden R e a k t i o n e n n n t e r s u c h t . Zur Korrosioa yon Stahl ill Beton b r a c h t e n Versuchsreihen fiber die t3ildung yon Korrosionselementen in Betonbauwerkell eineI1 Beitrag. Weitere Arbeiten beschgftigten sich m i t der Kinetik der O x y d a t i o n yon Eisenlegierungen. Das technologische Laboratorium besch~ftigte sich m i t den Reibungsverh/iltnissen u n d d e m Ziehkraftbedarf beim Drahtziehen unter Verwendullg verschiedener Schmiermittel. Die Versuche zur E r m i t t l u n g der Zieh- u n d Einstof3krMte b e i m Ziehell a n d E i n s t o g e n yon StabstahI warden fortgesetzt. Mit der Auswertullg der Ergebnisse wurden plastizit~tstheoretische t3berlegungeu verbunden, die zu allgemeinen Verfahren zur Berechnung der Zieh- u n d EinstoBkr~fte ffihren sollen, Unters u c h u n g e n fiber die OberflXchenrauheit yon gezogenen Dr~hten u n d St~tben sowie v o n kaltgewalztem B a n d s t a h I wurdell begonllen. Das umfangreiche P r o g r a m m der Messung aller wichtigen mechanisehen a n d elektrischen Gr6gell beim Kaltu n d W a r m w a l z e n u n t e r betrieblichen Bedingungen n a h m seinell Fortgang. Die Versuche fiber das Verhalten des Stahles bei mehrachsiger Beanspruchung u n d tiefen T e m p e r a t u r e n wurden auf weitere Werkstoffe ausgedehnt, die Zeitstandversuche an austenitischen St~hlen fortgesetzt. Die Dauerschwingversuche bei erh6hteli T e m p e r a t u r e n wurden auf Versuchszeiten bis fiber t0000 Std ausgedehnt u n d eine Reihe weiterer Werkstoffe in die U n t e r s u c h u n g einbezogen. Die Frage n a c h d e m Zus a m m e n h a l i g zwischen der Ausbildung roll V e r f o r m u n g s s p u r e n a n d der Ausbreitullg v o n Anrissen tinter W e c h s e l b e a n s p r a c h u n g a n d n a e h d e m Einflul3 der Oberfl~tchenbeschaffenheit der Proben auf die Prtifwerte wurde in eingehenden Versuchen bearbeitet. Die Arbeiten fiber den Ein/lufl des Spanuungszustandes auf das Fesfigkeits- ulld Formiinderungsverhalten der Stghle wurden an unlegierteI1 Baustiihlen fortgesetzt. Durch U n t e r s u c h n n g des Polygonisations- a n d Rekristallisationsverhaltens y o n Reinsteisen ergabeI1 sich weitere Grulldlagen zur Frage der I-Ierstellullg y o n Einkristallen aus Reinsteisen. Auf d e m Gebiet der Komtitutions/orschung wurde fiber K o n s t i t u t i o n u n d P h a s e n u m w a n d l u n g der W a r m a r b e i t s s t g h l e , die Aufl6sullg der Karbidbestandteile bei der Austenitisierung an Schnellarbeitsstb~hten, EinfluB der Verformnng auf die Verteilung u n d Anfl6sbarkeit der K a r b i d p h a s e u n d tiber Ferrit in W i d m a n n s t i i t t e n s c h e r A n o r d n u n g gearbeitet. Das Elektronenmikroshop wurde zu Arbeiten fiber die kristallographische F e i n s t r u k t u r der Ausscheidungen im Stahl eingesetzt. Als erstes Ergebnis k o n u t e n die Ausscheidungsform des Zementits im Ferrit ulid die des e-Karbids im Ferrit a n d 1V[artensit u n d die Orientierllng dieser Idarbide zur Grundmasse b e s t i m m t werden. Eine weitere elektronenmikroskopische Arbeit betraf den ~/fechanismus der Austenit-MartensitU m w a n d l u n g in dfinnen Folien. Die v6ntgenogvaphischen Arbeilen tiber Verzerrungen a n d Teilchengr6Be i m vielkristallinen Eisen wurden auf den Tall plastischer Verformung ausgedehnt. Das Gebiet der R 6 n t g e n Fluoreszenz-Spektralanatyse wurde m i t vorbereitenden Arbei-

Heft 24 ~96o (Jg. 47)

Tgtigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

ten neu aufgenommen. Im Arbeitsbereich der zerst6rungsfreien Werkstoffprtifung wurden die Durehstrahlungsversuche mit R6ntgen- und Gammastrahlen zur Beurteilung der Fehlererkennbarkeit im Bereich yon 50 keV bis 31 MeV StrahIenenergie fortgesetzt. Die mikrokalorimetrisehen Arbeiten befaBten sich mit der Ausscheidungskinetik des Kohlenstoffs im Martensit und mit der Ausscheidung in Titan-Vanadin-Legierungen. Das Ldsungskalorimeter wurde ffir Arbeiten am System t31ei-Zinn eingesetzL Als erste Arbeifi mit Hilfe des Neutronenspektrometers, das vorl~ufig am Reaktor ]3R 1 des belgischen Atomzentrums in Mol aufgestellt ist, wurde die Untersuchung der Lage der Nohlenstoffatome im Chromkarbid begonnell. Das Institut verSffentlichte in den beiden Berichtsjahren insgesamt 171 Arbeiten. Von den wissenschaftliehen Mitarbeiterll wurden 158 Vortr~ige gehalten, davon 35 im Auslande. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 10; 19~9 III Nr. 10. Max-Planck-Instifut fiir Eiweill- und Lederf0rschung Mtinchen 15, SchillerstraBe46, Tel. 5952 67/68. Direktor: Prof. Dr. WOLFGANG GRASSMANN. Gesamtzahl der wissenschaftlieh Arbeitenden: stgndig 13, nichtst~ndig 19. Ansl~ndische Ggste: 2.

Kollagen. Die im letzten Bericht erwghnten elektronenmikroskopischen Untersuchungen an Kollagenfibrillen, die durch chemisehe Substitution unter Erhaltung ihrer Feinstruktur vergndert waren, haben zu dem Ergebnis geffihrt, dab Phosphorwolframsgure in st6chiometrischer Reaktion an die Guanidogruppell yon drei Argininresten, ChrornsaIze und Uranylaceta~ dagegen komplex an die Carboxylgruppen der Asparaginsgnre und der Glutamins~ure gebunden werden. Durch photometrische Ausmessung der Aufnahmen k6nnen die genannten Gruppen im eIektronenmikroskopischen Bild lokalisiert werden. Derartige Untersuehungen sind zungchst am normalen Kollagen (Querstreifungsperiode 650 ~) durchgefiihrt and neuerdings auf die sog. Lollg-spacing-Segmellte (Periode 2700 A) ausgedehnt worden, in denen die 2600 bis 2800 langen Molekfile des Tropokollagens parallel nebeneinander liegen. Ffir die Annahme yon F.O. SCHMITT, wonach bei der Entstehung der normalen Kollagenfibrillen die Tropokollagenmolekfile sich unter jeweiliger Verschiebung um ein Viertel ihrer Lgnge nebeneinander lagern, konntell ]3eweise erbraeht werden. Die gefundene Verteilung sauerer und basischer (also positiv und negafiv geladener) Gruppen im elektronenmikroskopischen Bild der Segmente ist n~mlich so, dab man diese Verschiebung erwarten kann, wenn positiv geladenen 13ezirken in einer Kette negativ geladene in der benaehbarten gegenfiber stehen sollen. ARch werden dutch graphische Additioll der Photometerkurven der Segmente unter Versehiebung um je ein VierteI tafs/ichlich die Photometerkurven der normalen Fibrillen erhalteR. Die ehemisehe Aufklgrung der Aminosguresequenz hat das Vorliegen yon vorwiegend aus Glycin, Prolin und ttydroxyprolin bestehenden (geordneten) Bereiehen einerseits und vorwiegend sauerer oder vorwiegend basischer (ungeordneter) Bereiche andererseits in der Peptidkette welter bestgfigt. Die Isolierung zahlreicher Abbaupeptide, in denen drei Pepfidketten miteinander verbunden sind, seheint das Ss modell yon l~ICn und CRICK yon der chemischen Seite her zu bestgtigen. Das Ergebnis yon Abbauversuehell mit Perjodat einerseits, Hydroxylamin andererseits spricht Ifir eine Vernetzung der Kettell durch kleine Mengen roll Kohlenhydraten, die tells glycosidisch, teils esterartig an die Peptidketten geb u r d e n sind. Gerbstoffe. Die Adsorption an Polyamids~ulen hat sieh nicht nur ffir die Trellnung yon phenolischen Substanzen, sondern such von aromatischen Nitroverbindungen nnd yon Chinonen als geeignet erwiesen. Die beiden letzteren Substanzen werden aber, wie sich ergeben hat, nicht durch XNasserstoffbrtieken zu den - - C O - - N H - G r u p p e n , sondern yon den freien Amillogruppen der l
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in Spuren vorhanden. Piceatannole linden sich in fast allen untersuchten Fichtenarten, fehlen aber in allen anderen Koniferen. Dutch Isolierung mehrerer mutmaBlicher Vorstufen sind erste Einblicke in die Biogenese dieser Substanzgruppe erhalten worden.

Abteilung /iir Rdntgemtruktur/orsehung Leiter: Prof. Dr. WALTER t{OPPE. Mit Wirkung yore 1. 10. 59 ist dem Institut eine selbst~ndige Abteilung ftir Strukturforschung unter Leitung yon Prof. Dr. W. HoPPE angegliedert worden, in der insbesondere Methoden der R6ntgenstrukturanalyse entwiekel~ und an vorzugsweise organischen und bioehemischen Struktnrproblemen angewandt werden. Die Abteilung nahm ihre Arbeit vorl~ufig in Rgumen der Abteilung fiir Strukturforschung am Physikaliseh-Chemischen Institut der Technischen Hochschule (Leiter: WALTER HOPPE) und in zusgtzlich gemieteten Rgnmen auf. Die entwickelten Methoden zur Strukturanalyse yon Molekeln und Kristallen (Strukturuntersuchung mit diffuser :R6ntgenstreunng nnd Faltmolekiilmethode, Vorzeichenbestimmung fiber Schnitte in doppelten Patterson-Funktionen) wurden weiter ausgebaut, in Strukturanalysen nnd zum Teil all T..estbeispielen erprobt. Eine Methode, die es gestattet, bei Ubergang zu h6heren Aufl6snngen die Phasen der hinzutretenden Fourier-Koeffizienten zu besfimmen, wnrde ausgearbeitet u n d i s t an einem Testbeispiel in Erprobung. Sie ist vor allem ffir den lJbergang zu hfheren Aufl6sungen in der Eiweigkristallstrukturanalyse yon Interesse. Die mit Unterstfitzung der Deutschen Forschnngsgemeinschaft begonnene Entwicklung eines automatischen registrierender Einkristall-Zghlerdiffraktometers wurde weitergeffihrt. Die Kristallstrukturuntersuchung eines (schweratomfreien) Chlorophyllderivates (Phyllochlorinester, C88Ha8N402) wurde nach Abschluf3 der zweidimensionalen Untersuchung mit dreidimensionalen Methoden weitergefflhrL Sie h a t die Aufgabe, die Stereochemie des Chlorophyllskeletts zu kl~ren, wobei insbesolldere die Frage der cis-trans-Isomerie der in 7,8-Stellung befindlichen Wasserstoffatome interessiert. Strukturuntersuchungen mit zweidimensionalen Methoden an Tetramethylnaphthazarin, Tetramethylnaphthalin, Tetrachlorketonaphthalin (phototrope Modifikation) wurden weitergeffihrt nnd zum Tell abgeschlossen. Die in Zusammenarbeit mit dem Max,Planek-Institut ffir Biochemie (P. KARLSON) begonnenen Arbeiten zur r6ntgenographisehen Konstitutionsanalyse yon Eedyson wurden weitergefiihrt. AuBer der schon frtiher yon uns untersuchten 2vlodifikation des sehweratomfreien Ecdysons konnte eine, leider nut in sehr Meinen Kristallen vorliegende Schweratomverbindung (p-Brombenzoylecdyson, P. IZARLSON) auf l?;lementarzelle und Raumgruppe geprtiff werden. Eine weitere schweratomfreie Modifikation ist in Untersuchung. VerSffentlichungen s. Jahrbueh MPG 1958 III Nr. l 1; 1959 III Nr. l 1. Max-Planck-Institut ftir vergleichende Erbbiologie und Erbpathologie Berlin-Dahlem, Ehrenbergstr. 26/28, Tel. 762952. Direktor: Prof. Dr. HANs NACnTS~I~a. Gesamtzahl der wissensehaftlich Arbeitenden: st{indig 9, nichtstgndig 4, auslgndischer Gast I. Allgemeine, w~ihrend der Berichtszeit bearbeitete Probleme:

Gen- und exogen bedingte 2VIiflbildungen bei ~Vlensch und Tier, ionisierende Strahlen als gensehiidigende Faktoren, Wege der ~Vfutationsraten/orsehung beim Menschen, Genokopie nnd Ph~nokopie, Selektion, Kontraseleklion und Eugenik. Die Strahlengenelik der Siiuger wurde monographisch dargestellt. Die an unseren Versuehstieren, im besonderen der Maus, experimentell gewonnenen Erfahrungen bilden eine wichtige Grundlage ffir die ]3eurteilung des menschlichen Strahlenrisikos im Atomzeitalter (NAcHTsI~EII~). Eine weitere monographische Bearbeitung behandelt die Genetik der Helen, die ffir die Grundlagenforschung, vor allem such auf strahlengenetischem Gebiete, besonders wertvolIe Objekte darstellen (LAsKOWSKI). Won den teils abgeschlossenen, tells noch laufenden Spezialarbeiten auf den verschiedenen Forschungsgebieten des Institnts in den beiden letzten Jahren seien die folgender~ Ergebnisse mitgeteilt.

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Tgtigkeitsbericht der Max-Planck-GesellschMt

S~iugetiergenetik. Die Entwicklung der R a d i o k a t a r a k t des Kaninchens, die ein sehr sch6nes Beispiel fiir eine Ph~nokopie zu der erblichen Nahttrfibuug (IZatarakt I) darstellt, k o n n t e weitgehelld aufgeklb.rt werden. Die Gewichtsb~nderung der Linse als Kriterium der Strahlenwirkung erm6glicht eine qualltitative Auswertung der Dosis-Effekt-Beziehungen. Die Allele des C-Locus (Albino-Gen) kontrolliereu die Strahlenempfindlichkeit der Kallincheulinse. Die Strahlenreaktiou der Liuse bet Russe, Chinchilla und Vollpigmentierung ist proportional der Bildung des Pigmentes. Die deutliche Steigerung der Strahlenresistenz der Albinos im Vergleich zu den Russen ist durch die v611ige Blockierung der Pigmentproduktion bet den Albinos bedingt. Die ererbte Nahttrfibung der Linse erh6ht nicht ihre Strahlenempfindlichkeit. Die Untersuchungen fiber den Einbau yon ~2p in das Skelett bet Dachskauinchen, einer chondrodystrophen Mutante, ergabeu, dab der Phosphoreinbau gegenfiber der Norm erh6ht ist. Bet den i3berpelgern, gleichfalls eill chondrodystropher Typ, ist die Ausscheidung des applizierten radioaktiven Phosphors gehemmt. Der vermehrte 8~P-Einbau in die Knocheu ist wahrscheinlich eine Folgeerscheinung der Unterentwicklung der Nieren. Bet dell Kaninchen m i t erblicher Beckenhypoplasie ist der Phosphorstoffwechsel gegenfiber der Norm herabgesetzt (EHLING). Humangenetik. Die yon dem Entdecker der Pelger-Anomalie ge~ugerte Meillung, dab die Tr~ger dieses Merkmales der weigen Blutzellen ffir Infektionskrankheiten, besonders Tuberkulose, in gesteigertem MaBe empfiinglich seien, h a t sich nicht bestb.tigt. Die Pelger-Neutrophilen sind ebenso funktionsf~Lhig wie normale weil3e Blutzellen. U m die neuerdings yon verschiedenen Seiten ausgesprochene Vermutung, dab die Anomalie Beziehungen zu Nerven- und Geisteskrankheiten habe und bet diesen Krallken geh~tuft auftrete, zu prfifen, w u r d e n tiber 2500 Patienten Berliner Heilanstalten untersucht, ts gebnis: Die H~ufigkeit der Auomalie unter psychisch Abartigen entspricht der in der gesunden Bevblkerung (NAcH~SHEIM). Immungenetische Untersuchullgen fiber die ZusammenhXnge zwischen Blutgruppen ulld Krankheiten wurden ill Zusammenarbeit mit einer Reihe yon Serologen und l~linikeru durchgeffihrt. U n t e r fiber 1300B geprfiften P a t i e n t i n n e n mit einem Gellital-Carcinom erwies sich die Blutgruppe A, speziell die Ulltergruppe A1, signifikant als h~ufiger vertreten, als an H a n d der normalen Blutgruppenverteilung zu erwarten war. D a m i t stellt das weibliche Genital-Carcillom die zweite Krebsform dar, die Personen der Blutgruppe A bevorzugt bef/~llt. Auf Grund dieser und anderer Befuude fiber Korrelatiollen zwischen dem AB0-System uud b e s t i m m t e n Erkrankungen wurden Vorstellungen fiber die den statistischen Ergebnissen zugrundeliegenden biologischell Vorg~nge entwickelt, die als Arbeitshypothese ffir experimelltelle Untersuchungen dienen. I m Zusammeuhaug m i t diesen Arbeitell wurden die besonderen serologischen und blochemischen Eigenschaften vou in Massellnahrungsmitteln vorkommenden EiweiBk6rpern untersucht, die Antik6rperaktivit~t im Hinblick auf das AB0-System aufweisen. Populationsgenetische Untersuchungen fiber die Auswirkungen yon AB0- uud Rh-bedingten Mutter-Frucht-Uuvertr~glichkeiten wurdeu zusammen m i t mehreren Fraueukliniken ulld Gerichtsmedizinischen I n s t i t u t e n vorgenommen. Experimentelle Arbeiteu am IZaninchen befaBten sich m i t der genetischen I~ontrolle roll Bhtgruppellalltigenen. Theoretische Uutersuchungen erbrachten neue Gesichtspunkte fiber den Feinbau des Rh-Locus beim Menscheu (HELM~OI"D). Bet Familielluntersuchungen fiber die Erblichkeit des normalen E E G gelang es, die gelletische Grundlage zweier E E G - V a r i a n t e n zu ktb~ren: 1. Das praktisch alphawellen-freie Niederspannungs-EEG, das in der Bev61kerung in ether Hiiufigkeit yon etwa 7 ~ vorkommt, ist in der Regel durch ein dominantes Gen bedingt. 2. Es wurde ein seltener E E G - T y p herausgearbeitet, der durch occipital auftretende 4 HZ-Wellen charakterisiert ist, die in besonderer Weise stbrbar stud. Dieser E E G - T y p wurde bisher llur bet GeschwisterI1 in dem ffir rezessivell Erbgang typischell Zahlenverh~ltnis, llicht jedoch bet Eltern und Kindern beobachtet. E r geht in vielen F~llen mit psychischen Auf!~lligkeiten einher; die Intelligenz ist jedoch mindestens nicht eingeschr~nkt. Die psychische S y m p t o m a t i k wird zusammen~ m i t dem; Psycbotogell und P s y c h i a t e r Mt3LLE~KLIpPERS genauer bearbeitet. Zur Zeit taufende Untersuehungen richteu sich vor allem auf die Genetik der Betawellen-EEGs; daneben wird gas

Die l~'aturwissenschaften

Material ffir die fibrigen Merkmale vergr6Bert. Insbesondere wird eine gr6Bere auslesefreie Stichprobe gesunder Jugendlicher auf das Vorkommen seltener Varianten hill untersucht. I m t~ahmen dieser E E G - U n t e r s u c h u n g e n wird eine Reihe von Randproblemen bearbeitet. So ist eine Ulltersuchung fiber vorfibergehende Ph~nokopie des Niederspannungs-EEGs nach T r a u m a (zusammen m i t G6TZE und KtlBICI~I) praktisch abgeschlossen. Es ergeben sich interessante Hinweise ffir dell Beitrag der Gene~k zur praktischen EEG-Diagnostik. Ulltersuchungen fiber das E E G bet der Chorea Huntillgtoll (mit WENDT-Marburg) und fiber die Beeinflussullg des E E G durch Belastullg mit gr6Beren Mengen yon Aminosbmreu (Tryptophan ulld Phenylalanin) lassen bereits eindeutige Ergebnisse erkennell. In Erg~llzung frfiherer Zwillingsuntersuchungen wird jetzt das E E G bet altell eiueiigen Zwillingen bearbeitet (VOGEL). Untersuchungen zu theoretischen populationsgeuetisehen Fragen: t. Mutation: Es wurden die theoretiseh-statistischen Voraussetzungen ffir das Planen yon Ulltersuchutlgell fiber eille eventuelle Zunahme der Mutationsrate beim Menscben (Einzel-Locus-Methode) bearbeitet (VoGEl. und ST~OBEL). Die Betrachtullgell dienen zur Vorbereitung einer groi3angelegtell, auf t bis 2 ] a h r z e h n t e berechlleten Erfassung yon Neum u t a n t e n bestimmter ausgewb.hlter Erbleiden, die in drei Bundesl~ndern (Niedersachsen, Schleswig-Holstein, Berlin) bereits begonneu h a t und ill diesem J a h r auf das gesamte Bundesgebiet ausgedehnt werden soll. Die E r h e b u n g wird in Zusammenarbeit m i t anderell humangenetischei1 Arbeitss t i f f e n durchgeffihrt. 2. Selektion: Eine gr6Bere theoretische Arbeit (VoGEl", STROBEL, EGLOEE) fiber mathelnatische Modelle zur Selektioll im AB0-Blutgruppeusystem s t e h t vor dem Abschlu~3. Dabei wurde die elektronische Rechenmaschine des Berliner H a h n Meitller-Instituts mit Erfolg eingesetzt. Es wurde eine Arbeitshypothese fiber die Ursachen der wesentlichen Verschiedenheitell in den AB0-Geuh~ufigkeiten der Welt erarbetter (VOGEL und I-IELMBOLD). Diese Unterschiede h~ngen offenbar m i t Unterschieden in der Durchseuchung mit den groBen Volksseuchen (unter anderem Pocken) im Laufe frfiherer Jahrtausende zusammen. Eine Untersuchungsreihe zur ~tiologie angeboreller Herzmil3bildungen wurde in Zusammenarbeit m i t der Universit~tsKinderklinik der Freien Universitat abgeschlossen (FuH~MANN und VOGEL). Die biochemischen und genetischen Untersuchungen an schwachsinnigen Kinderu wurdell auf bestimmte Probleme konzentriert. Neben dell fiblichen klinischen Kriterien werden die Aminos~uren im Urin, die Carotinoide im Serum und die Papillarlinien der Hgnde und Finger untersucht (letztere zusammen mit GEIPEL). Signifikante Unterschiede zwiscben Gesunden und Schwachsiunigen fanden sich bisher in der Aminos~urenausscheidung, wobei vor allem das Verh~Itnis Phenylalanill/Tyrosin (ahnlich dem Defekt bet der Phenylketonurie) bet einer Anzahl Schwachsinniger erh6ht ist. AuBerdem weisen die Schwachsinnigell charakteristische Papillarmuster der Hand auf nnd ein besonderes, noch llicht identifiziertes Serum-Carotinoid in erh6htem MaBe (HIRsCH). Untersuchungen am Tastleistellsystem der vorderindischen Urbev61kerung ergaben in den charakteristischen Merkmalen Ahnlichkeit mit den Mongolidell (hohe Anzahl yon Wirbelmustern der Finger), doch trennt sich die ulltersuchte Population yon den Mongoliden hinsichtlich der Handfurchen und schlieBt sich dadurch eher an die ]~uropiden an (GEIPEL). D~osophila-Ge~etik. Mutationsversuche m i t Chinon I (Bayer G 4073) an Drosophila@c~ ergabell eine starke Steigerung der Rate geschlechtsgebundener sichtbarer Mutationen, w~hrend n u r wenige Chromosomenbrfiche erhalten wurden. Kleine Chromosomenstfickausfb.lle als Folge der Einwirkung der genannten Verbindung konnten llicht nachgewiesen werden. Ullter den induziertell siehtbaren Erbiinderungen t r a t ein hoher Prozentsatz als Mosaikmutationen auf. -- xcViihrend nach Behandlung roll c~c~ mit Chinon I geschlechts~ebundene rezessive Letalfaktoreu mit groBer H~uligkeit ausgel6st werden, konuten durch Injektiou der Verbindung in junge ~ keine Mutationell induziert werden. Der bet c~c~zu beobaehtende Pertilit~tsabfall t r i t t dagegen bet ~ in gleicher Weise auf. Mutationsauslbsullg und Fertilit~tsabfall scheineu daher auf verschiedenen Mechanismeu zu beruhen (BELtTZ). Mikrobengene~ik. Die in diesem Zeitraum durchgeffihrten Untersuchungen an Helen galten weiterhin dem Ziel, die der Strahleninaktivierung zugrunde liegenden Mechanismell aufzukl~ren. Ein mathematisches Modell zur Analyse der Strah-

Heft 24 ~960 (Jg. 47)

Titigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

Ieninaktivierung mikrobiologischer Objekte verschiedenen Ploidiegrades nnter Berticksichtigung genetischer und nichtgenetischer Anteile wurde entwickelt. Eine spezielle Serie yon Saccharomyces-St~mmen wurde geztichtet, in der sich die einzelnen St~imme nur durch den Ploidiegrad (haploidtetraploid) unterscheiden, sonst abet -- bis auf diePaarungstypallele der haploiden St~mme -- v011ig homozygot nnd yon identischem Genbestand sind. Die Inaktivierung dieser StS.mme durch UV, orgaliische Peroxyde, R6ntgen- ulid ~-Strahlen sowie beschleunigte schwere Atomkerne (die Ietzteren Versuche wurden mit dem Linearbeschleuniger der University of California durchgeftihrt) wurde mikroskopisch und makroskopisch nntersucht. Die Anteile domilialiter und rezessiver Letalmutationen sowie plasmatischer Letaleffekte wurden analysiert. Da die Kombination der Paarungstypallele sich nicht ohne EinfluB auf die Strahlenresistenz zeigte, wurden bioehemische B~stimmungen des Gehaltes der Zellen an verschiedenen Enzymen und Nukleilisiiuren in Abh~ingigkeit yon Ploidiegrad und Paarungstypallelen durehgeffihrt (LASKOWSKIund ST~IN).

A bteilu~g/iir Gewebeziic]ztu~g Berlin-Dahlem, Garystr. 9, Tel. 761444. Leiter: Prof. Dr. ELSE KNAKE. Gesamtzahl der wissenschaftlieh Arbeitendeli: stindig 4, nichtst~indig 5, davon I auslS~iidischer Mitarbeiter. In der Berichtszeit wurden folgende Fragen bearbeitet: Transplantation. Es wurde welter untermauert, dab der Tralisplantationserfolg in erster Linie davon abh/ingt, ob das Transptantat vom Empf~ngerorgaliismus vaskularisiert wird. Durch Vorzfiehtung des ktinftigen Transplalitats als Gewebekultur wird der Transplantationserfolg deutlich verschlechtert. Zellbiologie in vitro. Schilddrfisengewebe yon erwachseneli !Kaninchen produziert als Rollr6hrchenkultur monatelang eine Substanz, die sich histologiseh wie Schilddriisenkolloid alif~irbt, aber intrazellulir gespeichert wird. Die Schilddrfisenorgalistruktur geht in vitro bald verloren, wird aber bei Autoretransplantaten weitgehend wieder hergestellt, wenli die vorhergehende Zfichtung in vitro nicht l~nger als t Monat dauert. Eine maligne E n t i t l i n g trat in vitro nicht ein trotz Ztiehtulig in v011ig heterologem Medium. Sehilddrtisengewebe erwachsener H~ihne, das bei monatelanger Ztichtung in CarreIflaschen m6glichst wenig gereizt wurde (entsprechend dem Vorgang yon EBELING), bot dagegen keine Anzeiehen yon Zellfunktion. Die in diesen Kulturen IIach Monaten aufgefundenen FolIikel mtissen als Mutterstfickreste angesehen werdeli. Herzmuskelgewebe vom Huhnembryo setzt die in ovo begonnene Differenzierung (Querstreifung usw.) in den Mutterstficken eilie begrenzte Zeit fort. Diese verliuft, wenn das ausgepflanzte Herzmuskelgewebe erst 6 Tage all war, zun~ichst etwas schneller als in ovo, dann bleibt die Ausdifferelizierung in vitro gegentiber der in vivo zuriick und bleibt sehlieBlieh still stehen. Eine Entdifferenzierung lebender ZeIIen trat trotz Ziichtung mit Embryonalextrakt niemals ein. fmmuT~biologie der Gewebe. In Benzpyren-Sarkomen, die auf einem hochgeztichteten E a t t e n i n z u c h t s t a m m erzeugt waren, konnten in Immuliseren, die innerhalb des gleichen Inzuchtstammes hergestellt worden waren, keine tumorspezifischen Antigene nachgewiesen werden. Die Seren wurden mit der KompIementbindungsreaktion, IKolloidKomplementbilidungsreaktion, der Pr~zipitinmethode, d e n Agargel-Diffusionstest (Ouchterlony) und auf zytotoxische Antik6rper an Gewebekulturen untersucht. DauerzellstXmme (HeLa u. a.) wurden n i t der Komplementbindungsreaktion anf ihre Antigenstrukturen geprtift, spezielI darauf, ob sie ihre Artantigene trotz jal/~relanger Ziichtung in vitro noch enthalten und ferner 6b sie Artantigene entsprechend den heterologen Nihrmedien, in denen sie lange Zeit kultiviert worden waren, eingebaut batten. Beides ist der Fall; die ursprtinglichen Artantigene liegeI1 nur mehr als Haptene vor. Grund/ragen der SilikoseJorschung. H6here Konzentratiohen yon oligomerer SiO~ erwieseli sich, ebenso wie vorher patho-physiologische Konzen~rationen, bei monatelanger Eiliwirkung auf Luligen- und Milzkulturen erwachsener Kaninchen als indifferent. Dutch diese Untersuchungen verliert die L6slichkeitstheorie der Silikoseforschung weiterhin an Glaubwfirdigkeit. VerSffendichungen s. Jahrbuch MPG 19s8 III Nr 12; 1959 III Nr. 12. Naturwlssenschaftent960

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Max-Planck-lnstitut ffir Erniihrungsphysiologie Dortmund, Rheinlanddamm 201, Tel. 26956/58. Direktor: Prof. Dr. HEINRICH ~C~RAUT. Gesamtzaht der wissenschaftlich Arbeitenden: stgndig 16, nichtstgndig 3, auslindische G/isle 4. Langfristige Untersuchungen tiber die biologische Wertigkeit yon Proteilien ergaben im Gegensatz zu manchen Angabeli der Literatur, dab die Proteine der Milch und des Volleis ftir den Menscheli ungefghr dieselbe biologische Wertigkeit besitzen, dab die biologische Wertigkeit yon RoggeneiweiB um 80 und die yon Weizen etwas tiber 40 liegt. Zusatz voli Lysin, das den begrenzenden Paktor im GetreideeiweiB bildet, erh6ht die biologische Wertigkeit yon Roggen um fund 10%, die yon Weizen um fund 20%. I m Widerspruch zur Annahme yon OsEla, dab zur Berechnung der biologischen ~Vertigkeit aus der Bausteinanalyse yon Proteinen alle im Vergleich zu Vollei unterschwelligen essentiellen Aminos/iuren heranzuziehen seien, wurde festgestellt, dab die Zulage der imGetreideeiweiB unterschwellig vorkommellden Aminos/iure Leucin die biologische Wertigkeit yon Roggen und Weizen nicht erh6ht; im Widerspruch zu MITCI4ELL, der die Berechnung lediglich auf die im Minimum vorkommelide Aminos/iure (hier Lysin) abstellt, wurde gefunden, dab Methionin die biologische Wertigkeit der Getreideproteine erh6ht, wenn auch in geringerem AusmaB als Lysin. Wahrscheililich k o m m t dem Methioliin neben seiner Rolle als Eiweigbaustein noch eine weitere Anfgabe bei der Proteinsynthese zu. Untersuchungen fiber dell Energiewechsel bei fast ausschlieBlicher Fettliahrung lieBen keine signifikante Anderung im Gehalt des Blutes an Brenztranbens~ture und Oxalessigs~ture erkenneli. Auch bei so extrem einseitiger Ern~hrung ist also der menschliche Organismus trotz abnehmender Leistungsfiihigkeit imstande, die gemeinsame Endphase des Kohlenhydrat- lind Fettabbaus aufrechtzuerhalten. In Durchstr6mungsversuchen an der isoIierten Rattenleber konnte unsere frtiher am Menschen gemachte Beobachtung best~itigt werden, dab der Abbau yon J~ohlenhydrat und F e t t yon ihrem Verh~iltnis in der Nahrung der vorhergehenden Tage abh~ingt. Es wird dadurch wahrscheinlich, dab die Speicherung von N~thrstoffen in der Leber ftir den Respiratorischen Quotienten mal3gebend ist. Auch zur Feststellung der Abbauwege des Thiamins dienten Durchstr6mungsversuche an der isolierten Rattenleber. Mittels Papierchromatographie konnten 6 Derivate des Thiamins, yon dem zwischen 30 und 60% umgesetzt wurden, volieinander getrennt und zum Tell schon identifiziert werden. Beim Riboflavin konnte endgfiltig bewiesen werden, dab bei gentigender Aufnahme (bei Erwachsenen meist bei t,6 bis 1,8 mg tgglich) eine S~ittigung des K6rpers mit diesem Vitamin eilitritt und der i3berschuB fast restlos ausgeschieden wird. Der Sittigungspunkt ist yon der Stickstoffbilanz abhingig. Y3eipositiver Stickstoffbilanz wird mehr B e retiniert, bei negativer BiIanz ein zusgtzticher ~Betrag ausgeschieden. In gemeinsamen Versuchen mit Frau Prof. Dr. M. ROHOEWALO/Bonn fiber die siurel0slichen Phosphorverbindungen des Blutes wurden bei erwachseneli Rindern im Gegensatz zu den tibrigen Sgugetieren keine mel3baren Meligen yon t,6-Fructose-diphosphors/iure und 2,3-Di-phosphoglycerinsgure gefunden, woht aber bei KXlbern. Das Verschwilideli der beiden Verbilidungen aus dem Blur dieser Tiere geht zeitlieh ungef/thr parallel n i t der Ausbildung des Wiederkguermagens. Beobachtungen a n extrem fettarm bzw. fettreich ern~ihrten Menschen zeigten einen Einflutl dieser Kostformeli auf die endokrinen Funktionen von Pankreas und Nebennlere. Interessant ist, dab bei lang anhaltender fettreicber Ern~ihrung der anfangs gestiegene Blutcholesterinspiegel sich wieder auf den Ausgangswert vor dem Einsetzen der fettreichen ErnXhrung einstellte. Blutbild, Blutdruck und BelastuligsfXhigkeit der IZreislauforgane wurdeli durch die extremen Kostformen nicht wesentlich beeinfluBt. Ein Vergleich des Verhaltens verschiedener Brotsorten im Verdauungstrakt ergab erhebliche Untersehiede hinsichtlich der Bek6mmlichkeit, der Ausnutzung, der Verweildauer im Magen und in den oberen Darmabschnitten sowie der Verdauungs- und Resorptionsgeschwindigkeit. Auch ein deutlicher Einflug der verschiedenen Sorten anf die Darmflora konnte gemeinsam mit Prof. HER~IANN/Esseli festgestellt werden. Thermoelektrisehe Messnngen der Hautdnrebblutung ergaben, dab deren I n t e n s i t i t durch die Nahrungsaufnahme 48

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T/itigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

beeinflugbar ist. Die Durchblutungssteigerung. die nach GenuB warmer Getr/inke eintritt, ist an den Extremit~ten besonders stark. Die Hautdurchblutung erwies sich auch als ein oftenbar geeignetes Mag fiir den Grad der Hyper~mie im Splanchnicusgebiet naeh Nahrungsaufnahme. Umfangreiche Untersuchungen mit Kationenaustauschern in vitro und in vivo haben gezeigt, dab es grundsgtzlich nicht mSglich ist, die Acidit~t des Magensaites in vivo mit Hilfe yon Kationenaustauschern e x a k t q u a n t i t a t i v zu bestimmen. I n erg~tnzenden Untersuchungen wird jetzt gepriift, ob diese Aufgabe mit Hilfe yon Anionenaustauschern gei6st werden kann. Zur ern~hrungsphysiologischen Auswertung yon Wirtsehaftserhebungen in Haushaltungen wurde ein neues Verfahren entwiekelt, das sich nicht mehr der Umrechung auf sog. Konsumeinheiten (Voilpersonen) bedient, sondern den tats~chlichen Verbrauch der ]Familien an den verschiedenen N~hrstoffen mit den yon der Deutschen Gesellschaft fiir Ern~hrung heransgegebenen Empfehlungen ffir den NSthrstoffverbrauch vergleicht. Der dadurch gewonnene bessere Einblick in die N~hrstoffversorgung yon Arbeitnehmerfamilien in den Jahren 1951/52 and 1956/57 ergab, dab zwar mit steigendem Aufwand ffir Ern~hrung mehr Familien die empfohlenen N~thrstoffmengen erreichten, dab es aber auf alien Stufen des Aufwandes ungeniigend wie auch vollwertig ern~hrte Yamilien gab. Vollwertige Ern~hrung ist also nicht nur eine Frage des Geldanfwandes, sondern in erster Linie der Nahrungsauswahl. VerSffentlichunge n s. Jahrbuc h MPG 1958 III Nr. 13; 1959 III Nr. 13. Max-Planek-lnstitut ffir fieschichte

G6ttingen, Hoher Weg 11, Tel. 58953. Direktor: Prof. Dr. ]-I1~RNIANN HEIIViP]~L. Ausw~rtiges Irfissenschaftliehes Mitglied: Prof. Dr. IRICHARD N D ~ N B E R O E m Prof. N. ist auf eigenen W u n s c h als Abteilungsleiter fiir moderne Geschiehte ausgeschieden, da er sich ganz der UniversitS.t widmen will. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: standig 8. Die Gevrnania sacra unter Leitung yon Dr. phil. habil. J. PglNZ (Mfinster) h a t ihren Arbeitsbereich erweitert und ist kr~tftig gef6rdert worden. Von der Darstellung des Zisterzienserstiftes AItenberg/Rheinland ist Probedruck hergestellt, das von Oberstudiendirektor Dr. MOSLE~ (Dasseldorf) hergestellte Manuskript steht zum Druck an. I m Rahmen des geplanten Repertoriums der K 6 n i g @ j a l ze~r und K6nigsh6fe ant dem Boden des mittelalterlichen deutschen Retches steht, zugIeieh als Festgabe zum 65. Geburtstag yon Prof. P . E . SCHE~.~M (G6ttingen), Ms Schrift t0 der Ver6ffentlichungen des Instituts eine Sammlung yon BeitrS~gen zur historischen und arch~ologischen Erforschung der Pfalzen vor dem Druck. Wiederum unter Anleitung yon Prof. J~:u~x (G6ttingen) veranstaltete Dr. GAUERT jeweils in Herbstwochen der Jahre 1958 und 1959 Grabungen auf der ehemaligen K6nigspfalz Grona bet G6ttingen. DieTopographie der Pfalz ist nunmehr gekl~rt, das seit langem gesuchte Pfalzdoff nunmehr lokalisiert. Von den sp~tmittelalterlichen Arbeiten ist druckfertig das Buch von HERBERT OBENAUS,Recht und Verfassung der Gesellschaften mit St. J6rgenschild in Schwaben yon t406 bis 1488, Schrift 7 der u Der Stipendiat KA~L BITTMANN (Paris) hat den ersten b a n d seines Werkes, Ludwig XI. und IZarl der Ktihne, abgeschlossen. Mit ihm zusammen wird eine Ausgabe der Briefe Karts des Kfihnen yon Burgund vorbereitet. Schrift 4 der Ver6ffentlichungen, eine Untersuchung von L. G~A~ zo DOH~A tiber die sog. Reformatio Sigismundi aus dem 15. Jahrhundert, ist im Druck, Die im letzten Bericht erw/~hnte Arbeit des Assistenten Dr. NIPPERDEY liegt der G6ttinger Philosophischen Fakultg~ als Habilitationsschrift vor. Von der Schriftenreihe erschienen ist Schrift 3 : H. HELBI% Die TrAger der Rapallo-Politik, t958. Als GSste wohnten und arbeiteten im Institut: auch in der Berichtszeit Prof. ]FowLER (Pittsburgh) (Ausgabe der Werke des Engelbert yon Admont fiir die Monumenta Germaniae Historica); gelegentlich Dr. FRIEDRICH Boc~ (Darrigsdorf) (Arbeiten an ether Biographie yon PAUL KEHR,des Begrfinders des Itaiser-Wilhelm-Instituts fflr deutsche Geschichte, sowie Erfassung der Papsturkunden bis t415 in nieders/ichsischen Archiven).

Die Naturwissenschaftea

Folgende Kolloquien fanden start: Mit KARL HAUCK, Erlangen: Zur historischen Ikonographie germanischer Bilddenkm~iler; ,,Das Problem des preuBischen Prestigeverlustes im t9. Jahrhundert", mit Prof. KAEI~LER (G6ttingen) und auswartigen G~sten; Zum Problem der I~6nigspfalzenII: Arch~ologie und Geschichte; Germania sacra II und III. I m tibrigen waren alle Arbeiten des Instituts durch die FOrderung der Bibliographie der deutschen Geschichte (DAHL~ANN-W-~ITZ) fiberschattet. In einer grogen, aus Bundesmitteln finanzierten Aktion unter Leitung yon Dr. URSULa V. DIETZE wurde eine groBe Zahl bisher nicht erfaBter Zeitschriften fiir die Bibliographie ausgezogen. An den fiberm~tBige Zeit fordernden und aufreibenden Korrekturarbeiten beteiligten sieh nile Institutsmitglieder. ])as Material ist jetzt so aufgearbeitet, dab es an die Mitarbeiter augerhalb des Instituts versandt werden kann. Grunds~tze und Richtlinien wurden erarbeitet und formuliert. Aus dem Kreis der Institutsarbeiten wurden die folgenden Vortr~ge gehalten: Der Direktor und Dr. GAUERT sprachen am 24. September 1959 vor dem Gesamtverein der deutschen Geschichts- und Altertumsvereine in Osnabrfick iiber die K6nigspfalzen als historisches und archXologisches Problem, Dr. PRINZ ebenddrt vor der Arbeitsgemeinschaft der landesgeschichtlichen Publikationsinstitute fiber die im Rahmen der Germania sacra vorzubereitende historisehe Konfessionskarte Deutschlands. Eine ant Initiative der Altschiiler und der Schiilervertretung des Scharnhorst-Oymnasiums in Hildesheim dort einzurichtende Schfilerhandbibliothek zur Zeitgeschichte genoB die lBeratung des Instituts (Assistent Dr. v. ARETIN). Das Institut wird bet ~hnlichen Einrichtungen im Lande Niedersaehsen Hilfestellung leisten. Ver6ffentlichungen s. Jahrbueh MPG 1958 III Nr. t4; 1959 III Nr. t4. Gmelin-Instiiut liir anorganische Chemic und Grenzgebiete in der Max-Planck-Gesellschaft z. F. d. W.

Frankfur~c a.Main, Varrentrappstr. 40/42, Tel. 77 09 8t. Direktor: Prof. Dr. ERICH PIBTSCH. Stellvertr. Direktor: Dr. A. KoTows~I. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: 62. Ferner sind ffir das Institut 9 ausw~rtige Mitarbeiter mit wissenschaftlichen Einzelauftr~igen besch~ftigt. Als grundsgtzliche Neuerungen wurden fiir GMELINSHandbuch aufgenommen: englische Marginalien ffir s~mtliche den Text charakterisierenden Leitw6rter sowie neben dem deutschen Register ein Register in englischer Sprache. AIs Ergebnis der Arbeiten in den Berichtsjahren yore t. 4. 1958 bis 3t. 3. t960 liegen als Ver6ffentlichung vor: Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr.

3: 45 : 42: 43 : t 5: 5: 59:

Syst.-Nr. 33 : Syst.-Nr. 15 : Syst.-Nr. 30: Syst.-Nr. 29:

Sauerstoff 3, Elementarer Sauerstoff. Germanium-Erg~nzungsband. Zirkonium. Hafnium-Erg/inzungsband. " Silicium C, Organische Siliciumverbindungen. Fluor-Ergiinzungsband. lVIagnetische Werkstoffe, zugleich 2. ErgS~nzungsband zu Eisen Teil D. Cadmium-Erg~inzungsband. Silicium B, das Element und die anorganischen Verbindnngen des Siliciums. Barium-Erg~inzungsband. Strontium-ErgS~nzungsband.

Sonderband: Alphabetische Folge zur Systematik der Sachverhalte. Damit sind yon der 8. Auflage nunmehr insgesamt t 57 Lieferungen mit 43 149 Druckseiten bereitgestellt worden. In manuskriptm/iBiger bzw. redaktioneller Arbeit befinden sich unter anderem folgende Lieferungen: Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr. Syst.-Nr.

3: 9: 20: 34:

Sauerstoff4. Schwefet B2. Lithium-Ergiinzungsband. Quecksilber t.

In der 8. Auflage yon GMELINS Handbuch ist bisher die Literaturperiode yore Beginn der klassischen Periode der Chemie, d.h. etwa seit der 2. H~lite des t8. Jahrhunderts, bis zum 31. t2. t949 erfagt. Es hat sich in Anbetracht des auBerordentlichen Anwachsens des Schrifttums im letzten Jahr-

Heft 24 1960 (Jg. 47)

T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

zehnt als notwendig erwiesen, die nach dem gesetzten LiteraturschluBtermin erschienene Literatur bereits in Bearbeitung zu nehmen, ehe die 8. Auflage in dem bisherigen zeitlichen AusmaBe ffir sXmtliche Elemente beendet sein wird. Schon jetzt wird daher mit der ]3earbeitung der Literaturperiode 1950 bis t959 begonnen, wobei der Charakter des GmeliiiHandbuches keine Anderuiigen erfahren wird. Dabei wird das Schrifttumsgu~c bis zum 31. 12. 1949 in eiiier Bandfolge wie bisher, die Literaturperiode t 950--t 959 in einer zweiten Bandfolge -- beide iiinerhalb der 8. Auflage -- zur Ausgabe kommen. Das im Auftrage des Bundesministeriums ftir Atomkernenergie und Wasserwi1%schaft eingerichtete Re/erat A~omkernenergie Dokumentatio~ beim Gmelin-Institut, das eine USAECDepositary-Iibrary besitzt, bringt laufend 3 Publikationsreihen heraus, und zwar:

ReiheA : Beriehte zur Atomkernenergie, geordnet IIach L/indern. ~Bibliographische Zusammenstellung der am Gmelin-Institut eiiigegangeneii Berichte. ReiheB: IIIformationen zur Atomkernenergie. BibIiographische Zusammenstellungen. Patentschrifteii, Dissertatioiien, Schriften wissenschaftlicher lind technischer Akademieii, Tagungsschriften (Conference Papers), Bficher, Indnstrie- bzw. Werkschriften, ausgew/~hlte technische Zeitschrifteiiliteratur. Reihe C: AusgewS.hltes Schrifttum nach Sachgebieten. Im ]3erichtszeitraum 1958/59 erschienen: 2t Yiefte der Reihe A uiid I Registerheft, t2 Hefte der Reihe 13, 6 Hefte der Reihe C. Das Referat ist mit dem Aiifbau einer Spezialbibl,iothek besch~ftigt, in der lediglich die wesentlichen Monographien aiifgenommen werden sollen, erschgpfend dagegen die unmittelbar in den Bereich der Atomkernenergie geh6renden Zei~cschrifteii, wobei den Vorrang die russischeii Zeitschriften besitzen, einschlieSlicb ihrer cover-to-cover-l'Jbersetzuiigenin das Englische. D i e Untersuchuiig der Frage nach den lV[Sglichkeiteii einer automatisehen Dokumentatioii im Sinne einer erh6hten 0konomie im Bereiche des geistigen Schaifens wurde f o r t g e s e t z t Aiif internationaler Ebene ffihrte das IIIstitut zusammen mit der F4d4ration Internationale de Documeiitation/AusschuB Nfechanical Selection und dem ArbeitsaiisschuB Automatische Dokumentatioii der Deutschen Gesellschaft ftir Dokumentation im Juni t 959 die Arbeitstagung ,,Automatic Documentation in Action" in Frankfurt a . ~ . durch, deren Ziel dariii bestand, den derzeitigeii Leistungsss uiid die Zukunftsm6glichkeiteii einer automatischeii Doknmeiitation in Vortr~tgen, Demonstrationeii und Aussprachen auszumitteln. Eiii grunds~tzliches Ergebiiis der eigeneii Arbeit der letzten Jahre darf dariii erblickt werden, dal3 ein den sachlicheii Anforderungeii Rechnuiig tragender Weg entwickelt worden ist, den Inhalt yon im Schrifttum vorliegendeii Dokumenten nach Sachverhaltsschwerpuiikteii, sprachlieh in sich abgeschlossenen Informationseinheiten (units of information, descriptors) zusammeiizufasseii und automatisch in Lochkarten einzuschreiben, alphabetisch zu sortieren, zu tabellieren und IInter Verwendung elektrostatischer Folien als Offsetdruck bereitzustellen. Die Teiidenz weiterer Eiitwicklungsarbeiten besteht dariii, im Siiine einer Rationalisierung der IIIformatioiisaussagen das %extliche IReferat zngunsten der Bereitstellung derartiger units of information, die uiimittelbar auf das Originalschrifttum hinffihren, zu eliminieren. Die Versuche werden fortgeffihrt. Ver5ffentliehungen s.Jahrbueh MPG 1958 III Nr. 15; 19~9 III Nr. 15. Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschatt z.F.d.W.

Berlin-Dahlem, Faradayweg 4-- 6, Tel. 76 52 5 t Direktor: bis 28.2. 59 Prof. Dr. MAXV. LAUd, ab 1.3. 59 Prof. Dr. RUDOLF BRILL. Stellvertretender Direktor: Prof. Dr. IWAN S2~ANSKI. W e i t e r e Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. ERNST RUSKA, Prof. Dr. I~2URT UEBERREITER, Prof. Dr. G E R H A R D

BORRIVIANN. AuswXrtige wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. GEORG MENZER (Mtinchen), Dr. JOHAnnES JAENICKE (Frankfurt a.lV[.), Prof. Dr. ERWlN MOLLXR (Univ. Park, Pennsylv.). Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stiindig 46, IIichtst/~ndig 65. AuslSmndische G/iste 12.

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Bis 28.2. 59 Abteilung -Pro]. M. yon Laue, ab t. 3. 59 A bteilung Pro]. R. Brill. M. VON LAUE brachte eine vierte, erweiterte Auflage seiner ,,Geschichte der Physik" heraus und bereitete die Herausgabe seiner gesammelten Abhandlungen und Vortr/ige vor. Gemeinsam mit E. H. WAGNER fiberarbeitete er noch einmal das Manuskript zur dritten Auflage seiiier ,,R6ntgenstrahlinterferenzen" und ergXiizte es durch eine IReihe yon Zus~tzen; der Druck des Buehes fat abgeschlossen. AnBerdem wurden mit Eiiergiedichte und Energiestromdichte verkiifipfte Probleme aus der R6iitgen- und Lichtoptik der Kristalle behandelt. R. BRILL zeigfie, dab die dutch die chemische Bindiing verursachte Verschiebung der Elektroneii in der Mitre der Kernverbindungslinie zwischen zwei Kohlenstoffatomen im Diamanten die Streuintensit~ten der niederen Ordnungen der R6ntgenreflexe beeinfluBt, und berechiiete eiiien separateii Streufaktor ftir diese Anh,iufiing, der auch bei R6ntgeninterferenzen an organischeii Verbindiingeii eiiie RolIe spielt, wofern die Intensit/it solcher Interfereiizen bei tiefen Temperaturen gemessen wird oder die Elementarzellen sehr groB sind. Die Abteilung des Institutsdirektors wurde durch eine Arbeitsgruppe (DIETRICH) erweitert, die der Durchffihrung yon KristalIstrukturbestimmungen und der Verbesserung der Methodik solcher Bestimmungen dient. Im Rahmen dieser Gruppe ist aueh eine Aiilage zur Beugung von Neutronen am Reaktor in ]3erlin-Wannsee im Bau. Eine weitere, ebenfalls neu enfistaiidene Arbeitsgriippe studiert den EinfluB yon Aktivatoren, Promotoren und Kontaktgiften auf den Eisenkatalysator der NHa-Synthese. Diese neuen Arbeitsgruppen sind seit PIerbst 1959 im Aufbau begriffeii. Das K/~ltelabor des Insfituts wurde um eine Anzahl yon Arbeitspl~tzen erweitert. Eine Reihe yon wissenschaftlichen G~tsteii ist in diesem Laboratorium tSiig. I~. HOSEMANN If. Mitarb. arbeiteten die Interferenztheorieii welter ans und zeigten an Beispielen, welche nenartigeii Informationeii aus Beugungsversucheii r6iitgenographisch erhalten werden k6nneii. Neben ersten Aussagen tiber die Struktur der Elektronen wurde an NaCI nnd Diamaiit bewieseii, dab die Atomschalen im Festk6rper oftmals nicht als starres Ganzes schwiiigen (VoIGTLAENDER-TETzNXR). Die Polarisation der Ioneii im NaC1 wurde bewiesen (ScHoKNECHT). Neue Grundgleichuiigen ffir die Strukturanalyse bei anomaler Dispersion wurden aufgestellt nnd eine ~ b e r s t r u k t u r in Neusilber nacbgewiesen (BIALAS). Die Theorie des polydisperseii I-Iaufwerkes wurde zur R6ntgeiikleinwinkelanalyse an Polystyrol-Latex, kolloidem Gold uiid Rul3kohle angewandt (lV[OTZKUS). Die lJbereinstimmung mit den elektroiienmikroskopischen Befunden (D'a~-s, TOCI~ERMANN) ist gut. Selbst Sch/iume von in Naphthalin gequollenem vernetztem Polystyrol (KA~m) 1assert sich eindeutig analysieren (KARat). Nebeii mittlerer Teilchengr6Be uiid Polydispersit/it sind oftmals Aussagen fiber Teilchenform lind cluster-Effekt gewiiinbar. Die Theorie des Parakristalls wurde durch FrauiihoferDiagramme yon zweidimeiisioiialen NIodellen welter erh~rtet (KLEIN). Die Hess-Kiessigscheii Meridian-Reflexe wurden am Beispiel yon 1/ings und quer verstrecktem Polyiithyleii (t-i~DUS) weitgehend aufgeklSzt (BO~ARY). Mit einer sog. Parallelstrahlmethode wiirden Versetzuiigslinien an Ge, Si und Kalkspat nachgewiesen und weitere Informationen fiber die Realstruktur voii IZristallen gewonnen (BAt~TH). Von K. J. u u. Mitarb. wurden weiterhin Frageii der elektrochemischen Kiiietik bearbeitet. Die Kinetik der Tla+/Tl+-Redoxelektrode wurde auf Grund der KonzentratioiisabhSmgigkeit der Diirchtrittsfiberspannung aufgekl~rt Die Untersuchungen tiber die Kinetik der Arsenat/Arsenit-Redoxelektrode mit Jodid als Potentialvermittler ffihrten auf Grund der I
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TS.tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

hohen Stromdichten innerhalb kurzer Zeiten (ms bis #s) zur Auffindung einer FeaO4-PrimSzschicht aufgenommen. Die gesuchte Prim~rsehicht wurde nicht festgestellt. Mit der Ausarbeitung einer Methode zur Bestimmung der Dicke yon Passivschichten im Elektrolyten dutch optische Polarisationsmessullgen wurde begollnell. G. MAN,CItE u. Mitarb. nntersuchten eingehend die Redoxpotentiale und die Reaktionsgeschwindigkeit yon hochpolymeren Redoxsystemen (Redoxharzen). Dabei wurde eine katalytische Wirkung gelOster Chinone festgestellt. Es ergab sich, dab die Redoxpotentiale der Redoxharze hOher liegen als diejenigen der vergleichbaren niedermolekularen gelOsten Redoxsysteme. Die Redoxharze wurden als Oxydationsmittel bei eilligell organischen ~4erbindungen eingesetzt. Auch die Untersuchungen der Bildung yon H~O 2 bei der Umsetzung yon Sauerstofi mit den Redoxharzen wurden welter ausgebaut. Als neues Redoxharz wurde aus Polyaminostyrol das Poly-3,4-dihydroxystyrol synthetisiert und eingehend untersucht. Ffir die Herstellullg ehemisch resistenter Redoxharze wurden folgende polymerisationsf~hige monomere Redoxsysteme neu synthetisiert: 2-Methyl-3-vinyl-l,4-Ilaphthochinon, 2-Villyl-9,t0-anthrachinon, t-Vinyl-2,4,5-trimethyl-3,6dihydroxybenzol sowie 4"-Vinylmalachitgrfin und 4"-Propenylmalachitgrfill. Durch Copolymerisation yon Methacryls~ure mit MethacrylsS.urefluoranilid und nachfolgellde Nitrierung des Copolymerisats wurde eine reaktionsf~hige TrS.gersubstanz entwickelt, die besonders viel EiweiB zu binden vermag. N i t dieser Tr~gersubstanz wurde durch Umsetzullg mit einem Antiserum, das spezifisch gegen ein all Rinder-y-globulin gekuppeltes p-Aminobenzoation war, ein Antik6rper-Harz synthetisiert, d.as bevorzugt p-Aminobenzoes~ure adsorbierte. Weiterhin wurden zur Darstellung yon polymeren AmphoIyten polymerisationsi~hige nentrale A_thylenimin-N-alkylphosphons~ureester synthetisiert, so z.B. der noch nicht beschriebene 2~thylenimin-N-~thylphosphons~ure-di-~thylester. Aul3erdem wurden ftir die vernetzende Copolymerisation hydrolysebest~lldige polyiunktionelle Athyleniminderivate dargestellt, so dab/3, fl'-Di~thylenimino-di~thylbenzolund der/3,/3'Diiithylenimino-di~ithyI~ther.

Abteilung Pro]. Dr. I. N. Stranshi Fiir die Untersuchungen der erzwungenen I4ondensation des Arseniks wurde eine neue MeBapparatur entwickelt. Unter Einsatz einer elektrollischen Waage ist es m6glich, den Kondensationsvorgang direkt zu registrieren. Mit Hilfe einer elektrischen Doppelwaage konnten w~hrend einer freien Verdampfung gleichzeitig der Verdampfungsimpuls und die Verdampfullgsgeschwindigkeit registriert werden. Dadurch gelang es, ftir Arsenolith und Claudetit bei Kenntnis der Oberflgchentemperatur das mittlere Molekulargewicht tier verdampfenden Teilchen zu bestimmen und das Termschema der Verdampfung zu erg~nzen. Ftir die Fortsetzung der thermodyllamischen Untersuchungen an Arsen- ulld Alltimonoxyden bei tiefen Temperaturen wird eill den Eriordernissen entsprechendes Wasserstofflaboratorinm mit einer Verflfissigerleistung yon 16 i/Std auigebaut. Die bisher eingehender ffir salzsaure L6sungen untersuchten Eillflfisse der Kristallisationsbedingungen auf die Tribolumineszenzaktivit~t yon Arsenolithkristallen wurdell auf KristaIlisationen aus anderen L6sungsmitteln ausgedehnt. Auf Grund dieser Untersuchungen ergeben sich Anhaltspunkte zur Erkl/~rung ftir die Iforngr6Genabh~ngigkeit der Tribolumineszenz. Die r6ntgenographischen Strukturbestimmungen der Ifobaltkomplexverbindullgen und verschiedener organischer Substanzen, insbesondere der Dibellzaleyclopentanone und -pentenone wurden iortgesetzt. Ein ursprfillglich ffir Pulveraufnahmen konstruiertes Z~hlrohrgoniometer wurde fiir Einkristalluntersuchungen umgebaut und verbessert. In Fortsetzung der Arbeiten fiber den thermischen Zerfall yon Urotropin wurde der katalytische EinfluB auf Glas aufgedampiter Schichten von Nickel, Palladium, Wolfram und Gold auf den Zerfall des unges~ttigten Urotropindampfes llntersucht. Welter wurde die Reaktion yon gesAttigtem Urotropindampf in Gegenwart yon Bodenk6rperkristallen bei Anwesenheft versehiedener Gl~ser und grol3er Glasoberflgchen untersucht. Ffir das Reaktiollssystem Dampl/Kristall konnte eine Abhiingigkeit des IReaktiollsverlaufs yon der Vorgeschichte der Kristalle iestgestellt werden.

Die Naturwissensehaften

Der Verdampfungskoeffizient des Urotropins konnte mit einer ~r~rmeleitungsrnethode im Temperaturbereich zwisehen 5 und 709 C ermittelt werden. Die Berechllung der Oberfl~chenenergien und die Ermittlung der GleichgewichtsformflS~ehen yon hom6opolarell Kristallen konnte mit Hilfe yon Bindungs- (PBC-) Vektoren durchgefiihrt werden. Die Untersuchungen fiber die Beeinflussung der Gleichgewichts- und Wachstumsformen durch die Adsorption yon ~'remdstoffen wurden fortgeffihrt llnd auf die Methode der mittIeren Abtrennarbeiten erweitert. Assoziations- und Solvatationserseheinungen ill bin~ren Nichtelektrolytgemischen wurden thermodynamisch behandelt. SchlieBlich wurden Fragen der elektrolytischen Keimbildung nnd des Wachstums von Silbereinkristallen untersucht.

dbteilung Pro/. Dr. K. Ueberreiter Die Untersuchung der Aufl6sungsgesehwindigkeit yon festen Polymeren wurde welter ausgebaut durch Messullg der Quellschieht und interferometrische Messung der Diffusionsgeschwindigkeit. Damit ist der Vorgang bereits ziemlieh gut zu analysieren. Es fehlen nur noch Dampfdruckmessungen zur Erfassung der treibenden Diffusionskraft; sie sind im Gauge. Vorerst illteressierte allerdings der Dampfdruck bei der Glastemperatur, der an einem gequollenen System untersucht wurde. Die Diehte der Quellschicht beim Aufl6sungsvorgang n i m m t mit dem Molekulargewicht stark zu. Sie 15~Bt sieh durch Str6mullg abbauen, wobei sich ein kritischer Str6mungsdruck angeben l~Gt, oberhalb dessen der Abbau sprunghaft vonstatten geht. Das ist fiir die Praxis sehr aufschlul3reich. Es wurden die IZristallisationsgeschwindigkeitell in Abh~ngigkeit yon der Unterktihlung in einer homologen Reihe yon Poly-Urethanen gemessen. Eine kinetische Analyse der Polymerisationsgeschwindigkeit yon geschmolzenem Acenaphthylen ergab das iiberraschende Ergebnis, dab das Quecksilber, welches als Dilatometerflfissigkeit benutzt wurde, die Polymerisation stark beschleunigt. Die Photodimerisation yon Acenaphthylen in L6sungsmitteln ergab eille Zullahme der Quantenausbeute beim Verschlechtern des L6sungsmittels, was auf Abnahme der Energiedissipation bei herabgesetzter Weehselwirkung mit dem L6sungsmittel zuriickgefiihrt wurde. Acenaphthylen photodimerisiert sich auch im kristallinen Zustand. Es wurden Polystyrole mit iibergroBen Endgruppen hergestellt und deren EinfluG auf die Glastemperatur untersueht. Die Untersuchung der beschleunigten Zersetzung yon Peroxyden dutch organische Znsgtze wurde fortgeffihrt.

Abteilung Pro/. Dr. K. Moli&e 1. Die Interferenzdoppelbrechung yon Elektronenstrahlen, die bisher llur an submikroskopisehen tgristallen studiert wordell war, konnte auch bei Durchstrahlung der K a n t e n makroskopiseher Einkristalle nachgewiesell werden. Aus den Aufspaltungen des Nullstrahls und der Illterferenzstrahlen lassen sich Strukturfaktoren und das mittlere Potential mit gnter Genauigkeit bestimmen (G. LEttMPFUHL). 2. Ein Verfahren zur Intensit~tsmessung yon Elektroneninterferenzen mit Hilfe des Leitungseffektes yon Kadmiumsulfid~Kristallen wurde zur Strukturuntersuchung ,,amorpher" Metallschichten (Ge) benutzt. Im Vergleich mit der photographischeI1 Methode ergab sich eine Verbesserung der Mel3genauigkeit und eille wesentliche Vereinfachung (If. I(AMBE). 3. Messungen der thermischen Akkommodationskoeffizienten yon Edelgasell an Wolframoberfl/ichen ergaben eine Abh5ngigkeit der Mel3werte yon der Oberfi5chenbeschaffenheit (Grobstruktur, Gasbedeckung) (G. Ma~SSER).

Abteilung Prof. Dr. G. Borrmann Bei Erffillullg der v. Laue-Braggschen 13edingung breitet sich die R6ntgenstrahlung im Raumgitter l~ngs gerader 13ahnen aus, wenn das Gitter ideal ist, dagegen l~ngs gekriimmfer Bahnen, wenn das Gitter (etwa infolge eines Temperaturgradienten) schwach verformt ist. Ffir diese Strahlkrtimmung wurden weitere experimentelle Beweise erbraeht. Zur Erkl/irung wurde eill geeignetes Kristallmodell betrachtet, in dem Strahlwege lllld anomale Absorption mit Hilfe der Ewaldv. Lauesehen Theorie der R6ntgenwellenfelder durchgerechnet wurden (G. HILDa~BRANDT). Stellt sich den aus -Wellenfeldern gebildeten Strahlen im sonst idealen Gitter ein nicht ideales Gebiet in den Weg, so

Heft 24 t960 (Jg. 47)

Tgtigkeitsberich% der Max-Planck-Gesellschaft

wird ihre weitere A u s b r e i t u n g verhindert, es e n t s t e h t ein Schatten. Dies erm6glicht die B e o b a c h t u n g einzelner Versetzungslinien m i t R 6 n t g e n s t r a h l e n (G. BORRMANN, W. HART"WIG und H. IRMLER). Feldemissionsmikroskope wuLden zwecks ]3ildverstgrkung mit Image-Orthikon-Fernsehr6hren kombiniert, und zwar sowohl in zwei getrennten Einheiten als auch im gemeinsamen Vakuum. Bei Ionenmikroskopen kommt es auf die Herabsetzung der Beliehtungszeit an, bei Elektronenmikroskopen dagegen auf die der Stromst/*rke. Bei E l e k t r o n e n s t r 6 m e n unterhalb 50-~ A k o m m { ein Feld-Photoeffekt zntage, ein Photoeffekt, bei d e m die kurzwellige Grenze d u t c h das F e l d v o m Ultraviolett ins Sichtbare gertickt ist (M. DRXCHSLEH). Zur schnellen, fehlerfreien Indizierung der vielen Kristallfl~ichen, die in F e l d i o n e n m i k r o s k o p - A u f n a h m e n bei hSchster AuflSsung sichtbar werden, wurde ihre zu erwartende Gr613e als F u n k t i o n yon K r i i m m u n g s r a d i n s der Spitze u n d K r i s t a l l s t r u k t u r berechnet (M. D~EC~SLeR). Bei der (im einzelnen noch unbekannten) U m w a n d l u n g einer Adsorptionsschicht yon A1-Oxyd auf W, daran kenntlich, dab die Wiirfelfl/iche auf d e m Leuchtschirm yon dunkel nach hell umschl~igt, n i m m t im Gebiet y o n 50s V/cm die Aktivierungsenergie m i t steigender Feldst~irke ab (G. PANKOW und M. DRECHSLER). Ein Massens p e k t r o m e t e r m i t einer FeldionenqueIle zur Analyse der Vorg~inge an der Oberflgche der Metallspitzen wurde gebaut und und in Betrieb gesetzt (W. SCHMIDT u n d M. DRECHSLER).

Imtitut /iir Elektrone~mi]~roskopie

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u n t e r s u c h t e Oberfl/ichenelement u m m e h r als 5 bt in seiner Ebene verschiebt. Ein einfaches zeichnerisches Verfahren zur U n t e r s u c h u n g des reziproken Gitters m i t Hilfe y o n KikuchiD i a g r a m m e n wurde ausgearbeitet (\u D. RIECKE u.a.). Die stSrende 13ildung yon i4ohlenstoffschichten auf den Objekten im Elektronenmikroskop wurde verhindert. I-Iierzu u m g i b t m a n das Objekt w~hrend der E l e k t r o n e n b e s t r a h l u n g m i t einer dtinnen Gasschicht yon je n a c h Gasart unterschiedlichem Druck, wobei ein der Schichtbildung entgegenwirkender Abbau yon Kohlenstoff eintritt. Die Geschwindigkeit des Abbaus tgBt sich so stenern, dab die resuliierende Schichtbildung verlangsamt, zum Stillstand gebracht oder sogar wieder riickggngig g e m a c h t wird. Objekte, die nicht selbst Kohlenstoff enthalten, k6nnen ohne Schgdignng bei e x t r e m diinner Gasschicht noch u n t e r Atmospb~irendruck abgebildet werden. \Vasserhaltige Objekte 1assert sich bei Gasarten u n d Drucken beobachten, bei denen sie noch nicht austrocknen (H. G. I-IEIDE). Ein stark vereinfachtes, 10000fach vergr613erndes Elektronenmikroskop mit Gasentladungskathode und zwei permanentmagnetischen Vergr613erungslinsen wurde fertiggestellt und erprobt. Ferner wurde ein neuartiges Riickstrahl-Elektronenmikroskop entwickelt. In ihm kann die Oberflgche der heiz- und kiihlbaren Objekte durch IonenbeschuB gegtzt, dabei unter Winkeln bis 5 ~ bestrahlt und unter Winkeln bis 25 ~ abgebildet werden. Die Oberflgche l~tBt sich m i t Hilfe eines I
Direktor: Prof. Dr. E. RUSKA. Die optischen u n d elektrischen Eigenschaften der Photohalbleiter u n d B2ristallphosphore wurden bei e x t r e m tiefen T e m p e r a t u r e n , im "vVellenlgngengebiet zwischen 5 u n d 3 ,u u n d bei Anregung m i t energiereichen Elektronen untersucht. Dabei k o n n t e der Mechanismus der infraroten und der ,,Anti-Stokes"Lumineszenz knpferaktivierter ZnS- n n d CdS-Kristalle weitgehend geklgrt werden. Fiir einige b e k a n n t e E m i s s i o n s b a n d e n dieser Phosphore wurde nachgewiesen, dab die A u s s e n d u n g yon Lieht bei einer R e k o m b i n a t i o n von freien Elektronen m i t g e b u n d e n e n Defektelektronen erfolgt. VVeitere U n t e r s u c h u n gen befassen sich m i t Problemen der Elektrolumineszenz, der K a t h o d o - L u m i n e s z e n z bei tiefen T e m p e r a t u r e n u n d der Exzitonen in Halbleiterkristallen. Tiefgekiihlte CdS-Einkristalle k o n n t e n erfolgreich als hochaufl6sende L e u c h t s c h i r m e im Elektronenmikroskop verwendet werden, da ihre gelbgrtine Forschungsgruppe /~r. Mikromorphologie K a n t e n e m i s s i o n etwa im M a x i m u m der Augenempfindlichkeit (Pro/. Dr. J.-G. Helmcke) liegt (I. BROSER, R. BROSER, H.-E. GUMLICH u.a.). Zur Erhellung der Schmelz- u n d Dentingenese wurde die Zur A u s w e r t u n g yon 13eugungsdiagrammen u n d mikroEntwicklung der Anlage der organischen Matrix iiber die skopischen Bildern Yon 1Kristallgitterstrukturen wurde die Mineralisation bis zur Ausreifung elektronenmikroskopisch q u a n t e n m e c h a n i s c h e Theorie des Durchgangs von Elektronen dargestellt. ~'erner wurden Versuche znr l
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T~tigkeitsbericht der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t

In experimentelleii Untersuchungen an Hypothalamus und Hypophyse best/~tigte sich an Ratten die gute IRegenera• fghigkeit un~zerbrochener supraoptico-hypophys~rer Nervenfasern; diese haben eine Affinit~tt zu Gef/il3en (CHRIST, DIEPEN, ENGELHARDT). Das Vorkommen yon physiologischem Zerfall terminaler Nervenfaserabsehnitte im Hinterlappen wurde bei vergleichend morphologisehen Untersuchungen des Hypothalamus einer grol3en Reihe yon S~ugetieren wiedergefunden (DIBPEN). Ein Zusammenhang der Zerfallsprodukte mit der Entstehung des Neurosekrets wird angenommen. -- Auf Grund architektonischer uiid metriseher Untersuchungen am Gehirn einheimischer und afrikanischer Insektivoren (~ongo-Expedition) stellt STEPHAN feat, dab semiaquatile Formen (Wasserspitzmaus, Galemys pyrenaicus, PotamogMe) einen erheblich gr613eren Neocortex besitzen, als die terrestrischen Verwandten. Der Neocortex yore Galemys macht 4t,4% des Gesamtcortex aus, beim Maulwurf nur 30,9%. ]gin noch n~her zu kI~render Zusammenhang zwischen Hirnbau und Lebensweise wird angenommen. Untersuchungen tiber die Hirnk6rpergewichtsbeziehungen bei Insektivoren ftihrten zu einer Reihenfolge nach der ,,Encephalisatioii", wobei die Tenreciden auf der untersten, die makroptischen Macroscelidideii auf der h6chsten Stufe stehen. -- HOFER stellte zusammenfassend die zirkumventrikul~reii Organe des Zwisehenhiriis dar, untersuchte den Reissnerschen Faden und dehnte seine Studien tiber die craniocerebrale Topographie auf den Halbaffen Daubentonia madagasc. aus. Die aktuellen Beziehungen der SpitzhOrnchen (Tupaiden) zu den Primaten wurden nur mit Einsehr~nkung best~tigt. Die Fissura Sytvii, ein Nennzeichen aller Primaten (einschlieBlich fossiler Formen), die den Insektivoren fehlt, ist bei Tupaia glis h6chstens angedeutet; dadurch unterseheiden sich Tupaiiden yon den Prosimiern (ROLF SPATZ). Beobachtungen an lebenden Spitzh6rnchen, Halbaffeii uiid Neuweltaffen wurden yon SPRANKt~L gesammelt. -- Im November 1959 faiid in der Abteilung die Grtindungssitzung der Arbeitsgruppe ffir vergleichende Neuroanatomie der "World Federation of Neurology start; STEPHANwurde zu deren europgisehem Sekret~r ernannt. -- H. SPATZhat in der Gedenkschrift ffir LUDWlO EDINOER erstmals die Geschichte der vergleichenden Neuroanatomie seit \~rILLIS (1621--t675) dargestellt. Seawz schrieb eine Biographie yon FRANZ NlSSI~, dem Pionier der Cytoiogie der Nervenzelien, HASSLER YON C. und O. VOGT. Niederfrequente Reizungen des Gyrus sigmoideus ant. und basal davon an nicht narkotisierten Katzen (abgewandelte Hesssche Technik) ergeben richtungsbestimmte Bewegungen des Kopfes, des Vorderk6rpers und des ganzen Tieres = ipsiversive, contraversive VVendungen, Raddrehungen, Hebungeii und Senkungen (HASSLER, DANMANN, BALDENWECK). Entsprechend gerichtete Augenbewegungen treten auf, wenn die reizbedingte Bewegung des Kopfes verhindert wird. Faserdegenerationen (Marchi-Methode) yon den frontalen Reizstellen geheii zu IZerneii des extrapyramidalen und supravestibul/~ren Systems sowie des Thalamus. -- Reizungen und Aussehaltungen umsehriebener subcorticaler Hirnstruktureii wurden bei gezielten Hirnoperationeii yon HASSLER in Zusammenarbeit mit RIECHERT und MUNDINGER durchgeftihrt. Therapeutische und lokalisatorische Ergebnisse der Schiimrzoperationen im Thalamus wurdeii ver6ffentlicht. Einige physiologische und elektrophysiologische Ergebnisse fiber extrapyramidale Bewegungsst6rungen wurdeii ausgewertet (Brain 83, 1960). Die Erfahrungen fiber gezielte Operationen gegen extrapyramidale Bewegungsst6rungeii hat HASSLXR im deutsch-englischen Sammelwerk ,,Introduction to stereotaxis with an Atlas of the human brain" behandelt. Dort wurde auch HASSLERS cyto- nnd myeloarchitektonische Gliederung des menschlichen Thalamus in frontalen, horizontalen und sagittalen Schnittserien mit Beschreibung der funktionellen und morphologischen Besonderheiten der Kerne ver6ffentlicht. Bei der Serienschiiittverarbeitung autoptischer F/~lle zeigte sich die Zieisicherheit der stereotaktischen Methode und ihre Grenzen. -Die Physiologie des ,,Extrapyramydal motor system" wurde zusammen mit R. Juzr im amerikanischen ,,Handbook of Physiology--Neurophysiology I I " abgehandelt. -- Zusammen mit I~RIENITZ und ]3RUNE hat HASSLER den peripheren Mechanismus der rigiden Tonussteigerung welter elektromyographisch und kliniseh untersucht.

Neuropathologische A bteilung GieBeii/Lahn, FriedrichstraBe 24, Tel. 8t 21. Direktor: Prof. Dr. WILHELM KRC3CKE. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 7, nichtst~iidig 4, daruiiter 2 Ausl~,nder.

Die Nafurwissenschafte~

J. HALLERVORDEN gedachte in einer ausftihrlichen \Ntirdigung der Pers6nlichkeit voii MAX BIELSCHOWSKY, einem der Begrtinder der Neuropathologie und delia ersten Leiter der histopathologisehen Abteitung des Kaiser-Wilhelm-Institutes fiir Hiriiforschuiig. - - Den weiiigeii bisher bekannten Hamartomen des Kleinhirns, die nach BIELSCHOWSKY in die Gruppe der ,,Dysplasieii mit blastomat6sem Einsehlag" geh6ren, koiinte HALLERVORDEN zwei neue Beobachtungen hinzuftigen. Die Genese dieses Ganglioneiiroma myelinicum, das mit Riesenwuchs und Geschwfilsten anderer Orgaiie verbuiiden seiii kann, deutet auf eine allgemeine Wachstumsst6rung him Die infekti6sen Erkrankungen des Nervensystems beim Menschen wurden besonders im Hinblick auf die/i_tiologie und Pathogenese der Herpes simpIex-Virus-Encephalitis b e a r b e i t e t (KR~3CKE). Hierzu standeii neue eigene Beobachtungen beim Menschen zur Verftigung (WEIssE). Experimentelle Untersuchungeii mit Prof. K. HERZBERG (Frankfurt a. M.) und Prof. R. SIEGERT (Marburg/Lahn) mit Herpes simplex-Virus und Herpes B-Virus gaben AufschluB tiber die initialen Stadien der Entztindung im Nervensystem uiid tiber chronische und rezidivierende Infektiollen beim Tier. - - Eine rasch t6dlich verIaufende aufsteigende Myelitis bei einem Tierpfleger (Pfleger von Affen) zeigte histopathologisch f]bereinstimmungen mit den bisher vereinzelt beobachteten Herpes B-Virus-Infektionen bei J~rzten und Tierpflegern (THOMAS und HENSCItEL). Untersuchungen tiber Neuromykosen werden yon MATI~EIS fortgesetzt, eine Arbeit tiber StrahlenschXdigung der Hypophyse yon MATNEIS und DOLLMANNwurde abgeschlossen. In FortfiJhrung Irfiherer klinischer und experimenteller Untersuchungen fiber Nervenfasersch~digungen dutch Isoniazid, einer Reihe weiterer Hydrazinverbindungen, aber auch noch mit andersartigen Verbindungea a u s d e r Gruppe yon Carbonylreagentien wit Semicarbazid und Hydroxylamin, konnten yon I4~LINGHARDT gleichartige schwere Polyneuropathien im Tierversuch erzielt werden. Das Problem der Entmarkungskrankheiten wurde yon SCHWEDENBERG an der Leukoencephalopathie nach CO-Vergiftung bearbeitet. Nach Intoxikationen mit Methylchlorid wurden - - neben Ver/inderungen in bestimmten Kerngebieten des Gehirns und des Hirnstammes - - ungew6hnliche Erkrankungsformen der motorischen VorderhornzelIen im Rfickenmark beobachtet (TttoMAs). Hierzu werden experimentelle Untersuchuiigeii durchgefiihrt. - - Als Beitrag zur vergleichenden Neuropathologie wurdeii voii SPAAR und WlLLE spontan aufgetretene Hypophysenadenome bei Hunden bearbeitet.

Physiologische Abteilung G6ttingen, Bunsenstral3e 10, Tel. 23651. Direktor: Prof. Dr. A. E. I4~ORNMULLER, Die Untersuchungen tiber das Wesen des Elektroencephalogramms (EEG) wurden fortgesetzt (I~ORNMULLER).Uber diese wurde eiii zusammenfassender Bericht gegeben (1960). Diese Untersuchungen hatten zu der Auffassung geftihrt, dab die Spitzenpotentiale (spikes) im E E G Ausdruck einer neurosekretorischen T~tigkeit yon solchen Satellitzellen sind, die einen inhibitorischeii Eiiiflul3 auf Gaiiglienzellen ausfiben. Auf Grund dieser Theorie i s t e s gelungen, einen inhibitorisch wirkerlden t-Iirn-Extrakt zu gewinnen. Dieser stellt Pine extreme Variante dar yon Hirn-Extrakten, fiber die bereits frtiher berichtet wurde. Die Extrakte wurden mit LipoidL6sungsmitteln aus Gehirnen yon Kaninchen gewonnen. Die Tiere wareii vorher einer Serie yon Elektroschocks unterzogen worden. Die T f t u n g erfolgte unmittelbar nach dem l e t z t e n Elektrokrampf. Dieser E x t r a k t wurde an verschiedeIIert Tieren in seinen V~rirkungen gepriift. Am Affen zeigte sich nach intramuskul~rer Injektion etwa 3 Tage lung eindeutig eine Verminderung der Motilit~t und eine Herabsetzuug der Erregbarkeit. Der E x t r a k t interessiert in Prater Linie in Hinblick auf die Epilepsie (I~ORNMOLLER 1958 und t959). D araus ieitet sich ab eine Studle ,,Zum Wesen der Epilepsie auf Grund einer Analyse des E E G " (I~oRNMOLLER1958). Danach wgren bei der Epilepsie pathogenetisch wesentlich St6rungen in der neurosekretorischen Tgtigkeit voI1 Satellitzellen, und zwar sowohl solchen mit erregbarkeitssteigernder als auch solchen mit erregbarkeitsmindernder ~vVirkung auf Ganglienzellen, so dab ea zu extremeii Lagen in der Erregbarkeit voii Ganglienzellen kommt. U m ,il_nderungen der zentralnerv6sen Erregbarkeit einer Bewertung zuggiiglieh zu machen, wurden verschiedene Vet-

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T/~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellsehaft

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fahren im Tierexperiment und im sinnesphysiologischen Versuch beim Menschen eiitwickelt. Es wurde z.B. der EinfluI3 untersucht, den bestimmte Hirnabschnitte wie die Ammonshornformation, yon der m a n wetS, dab sie auf Sinnesreize unspezifisch und in ihrer Grundaktivit~it entgegengesetzt zu spezifischen eortiealen Regionen reagiert, auf die Auspr~Lgulig der Bestalldteile des Aktionsstromablaufes bet sensorischen Reizeli IIehmen ( A I ~ D ~ und Ltzx). Es fanden sich Hinweise auf eine Erregbarkeitssteuerung dutch solche Formatiolien, die sich eiitsprechend dutch strukturelle Eigentfimlichkeiten auszeichneli. AuBer den topographischen Beziehungen bet der ~.nderung der Erregungsbildulig, die jeweils das MaB fiir die Erregbarkeit biIdet, wurden insbesolidere zeitliche Beziehungen verfolgt. W/ihrend iiblicherwiese bet sensiblen und sensorischen Reizen n u t die Art der lReizantwort Interesse finder, wurden n u n m e h r als zeitliche IReizstellen nur solche gew~ihlt, die in bezug auf die biologische Orundaktivit~it, wie sie sich in wesentliehen Bestandteilen des Elektrencephalogramms ausdrtiekt, vergleichbar waren (Lux t959). Es zeigte sich, dab der Reizort nicht gleiehgiiltig ist. Die W a h l des Reizortes geschah durch Reizsteuereinrichtuligen, die eine Wahl des Eingangssignals und der Phasenlage des Reizes in bezug auf dessert KompoIIenteli zu treffen gestatteten. ]3el Untersuchungeli des menschIichen Elektreneephalogramms, desseii Grundaktivit~it sich durch periodische optisehe Reize leicht beeinflusseli liigt, lies sich zeigen, dab ftir die Messulig der zeitlicheii Verli~ufe der Erregbarkeitsiinderung nach sensorischen Reizen weliiger eine absoIute Zeitskala als viehnehr eine nach gewisseli elektro-bioIogischen Abl/iufen ausgerichtete maggebend sein muB (LlJx 1959). Siiinesphysiologisehe, elektrencephalographische und elektronystagmographische Untersuchungen bet optokinetischer Reizulig u n t e r besonderer Beriicksichtigung des subjektiveli Bewegungsgeftihls w u r d e n abgeschlossen (M.H. BLC~NK t960). Girl Verfahren zur Herstellling yon Mikroelektroden hoher StabilitS.t wurde entwickelt (Ll:x 1960). Zur Er6ffnulig der Jahresversammlung der Deutseheii EEG-Gesellschaft in Miiliehen wurde das Thema ,,Zum BergerR h y t h m u s 30 J a h r e naeh der evsten Ver6ffentlichung" behandelt (KORNMOLLER t960).

k o n n t e n in den Tumorzellen nachgewiesen werden. Der Vorgang der Verkalkung bei der Sturge-Weberschen Kralikheit sowie in den Meningiomen vollzieht sieh offenbar nach den gleichen Prinzipien wie im Knorpelgewebe; auch hier sind saute Mucopolysaceharide ausschlaggebend. I h r Verteilungsmuster s t i m m t m i t den Kalkeinlagerungen fiberein. Die biodektrischen Untersuchu~gen der letzten J a h r e besch~ftigten sich vorwiegeiid mit den Fragen der Krampfentstehung und der Krampfausbreitulig bei chroliischeli epileptogelien L~sionen der temporaleii Rinde sowie m i t dereii Anfallssyndromen. Dutch bioelektrische Verlaufsuntersuchuiigen m i t ehronisch implantierten Elektrodeii gelang es, die Bedeutuiig der einzelnen temporalen Strukturen hinsichtlich der verschiedelien Anfallsph~nomene und ihrer Aufeinanderfolge zu erkennen ulid somit die Variabilitat der klinischen Erscheinungsbilder zu erkl~ren. Der Einflui3 erregbarkeitssteuernder Systeme auf die Krampfentstehung uiid K r a m p f h e m m u n g wurde weiterverfolgt. Als besonders wirksam erwies sieh neben der Substantia reticularis in dieser Hinsicht der Mandelkern. Die Frage der sog. extratemporalen ,,psychomotorischeli AiifiiHe" wurde all H a n d von L~sionen des Oyrus cinguli bei der Katze unterslicht. Es lies sich zeigen, dab bei derartigeii Verletzungen neben den fiir diese Region typischen Anfalls~uBeruligen auch vereinzelt psychomotorische Anf~lle auftreten. E~do]~ri~ologische Untersuchungen ergabeli, dab Sch~delhirnverletzungen und -operationen eine Kette zeitlieh iixierter Reaktionen des Stoffweehsels auslbseli, die den postoperativen u der allgemeinen Chirurgie ~thneln. Modifiziert werden diese Reaktionen, die normalerweise am 3. his 5- Tag nach dem Ereignis ihren H b h e p n n k t erreichen und naeh 7--10 Tagen wieder abgeklungen silid, vor allem durch das quantitative AusmaB der Sch~digung. Die intrakranielle Drucksteigerung j eglicher Genese f/ihrt beim Melischeli zu einer Aktivierung des Hypophysen-Nebenniereiirinden-Systems. Bleibt die intrakranielle Drucksteigerung monate- nnd jahrelang bestehen, so kalin, insbesondere ausgelbst dutch zus~tzliehe neuerliche Sch~dignngen, das Hypophysen-Nebeiiniereiirinden-System insuffizient werden. Auch im Tierexperiment lies sich linch initialer kurzfristiger Aktivierung der Nebennierelimark-T{ttigkeit eine derartige Drucksteigerung nachweisen.

Abteilung ]~r Tumor[orschung und e,vperimentelle Pathologie

U~le~,suchu~gen zur Erf~ssung de*/friiheste~z S~ru~gen yon Atm~mgs-, 14reislau[- und Temperaturregelung bei ttirnverletzungen ergaben bisher folgendes: Dutch erste/irztliche Hilfe

K61n-Liudenthal, Lindenburg, Tel. 4715. Direktor: Prof. Dr. WILHELM TONNIS. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~indig 8, nichtst~indig 13, davon 8 AuslS.nder.

Tumorpathologle. Die Uiitersuchungen an Hypophysent u m o r e n wurdeli auf die Adenome vom sog. f6talen Typ erweitert. Diese Geschwiilste scheinen sich aus dem Zwischenlappengewebe zu entwiekeln uiid stelleli eine Gruppe ftir sich dar. Die Untersuehungen fiber die W i r k u n g des gesteigerten Sch,idelinnendruckes bet raumfordernden Prozesseli wurden auf den Hypophysenhinterlappen ausgedehnt. Sein histologisches Bild zeigt in derartigen F/illen eine auff~lIige Verminderung an Neurosekret sowie eine bedeutende Zunahme der gli6sen Pituicyteli. Bemerkenswert ist auBerdem eine ausgepr~igte Einwanderung basophiler Zellen aus den Zwischenlappen. Diese ]3efunde stimmen m i t den experimentellen Ergebnissen IIach Hypophyseiistieldurchtrennung oder -Quetsehung iiberein. Als ausl6sendes IXloment fiir diese Ver/inderungen spielen nieht n u t die Gr6Be und der Sitz des raumfordernden iutrakraliiellen Prozesses eine Nolle, sondern vor Mlem die ilidividuelle anatomische Ausgestaltung der Hypophysenumgebung. Dareh Einffihrung quMlungsf~higeli Materims f/ihrten wit im Tierexperiment eilie intrakranieile Drucksteigerung herbei. Neben Ver/inderungen an den neurosekretorischen Zwischenhirnkernen ergeben diese Untersuchungen im Hinterlappen der Hypophyse ]3ilder, die den BefundeI1 beim 3/Iensehen in vieler Hilisicht gleichen. Histochemische Untersuchungen befaBten sich mit dem Neurinom, in dem sich reichlich die hydrolytischen Enzyme Mkalische und saure Phosphatase sowie unspezifische Esterase naehweiseli Iassen. Diesen Fermenteli k o m m t sehr wahrseheinlich eine ausschlaggehende iRolle bet der UmwandIung und dem Abbau yon Choleste/ili zu. AIs welters A b b a u p r o d u k t e n t s t e h t in den Tumorzellen ein Lipopigment, das bisher ohne n~ihere Identifizierung Ineist Ms h/~matogenes Pigment beschrieben wurde. Die einzelneii Stufen der Pigmentbildung

u n m i t t e l b a r am Unfallort und w~hrend des Transportes konnten bei schweren $ch~del-Hirnverletzungen anfs Atemst6rungen - - S c h n a p p a t m u n g - - fiberwunden werden, die bisher als Zeichen infauster Prognose galteii. Die deshalb systematisch vorgenommenen Untersuchungen der Atemform im akuten Stadium nach Hirliverletzungen und bei Hirngeschwfilsteii zeigten, dab u n m i t t e l b a r nach schwerer Hirnerschfitterung eine initiale Apnoe, aber erst im sp~teren Verlauf des traumatischen Comas eine meist sehr regelmiiBige A t m u n g vorliegt, die vim gleiehm~Biger ist als im Normalzustand. Sie erwies sich allerdings als sehr empfindlich gegenaber mechaliischen Hindernissen in den ~uBeren Atemwegen. Naeh Beseitigung der ttindernisse wlirde die A t m u n g dann wieder ruhig und regelm~iBig; u n t e r Umst~iliden war hierzu eilie eilifache SeiteiiIage des Bewul3tIosen ausreichend. Hierdurch zeigte sich, wie eng sog. zentrale und periphere Atemst6rungen miteinander verkniipft sind und sich gegenseitig beeinflussen. Dutch Analyse der ]31utgase wird welter zu kl~ren sein, ob hierbei eine St5rung der Atemerregung zugruiide liegt.

A bleilung ]i~r d llgemei~e Neurologie Kbln-Merheim, Ostmerheimer StraBe 200, 84580/8~ ur~d 8721 0L Direktor: Prof. Dr. IK. J. ZOLCI~.

Tel.

K01n

I n gemeinsamer Arbeit des Stabes der Neurologischen Klinik der St~idtischen K r a n k e n a n s t a l t e n Merheim - - die dem Abteilungsdirektor in Personalnnion u n t e r s t e h t - - und der Abteilung fiir Allgemeine Neurologie wurden die Probleme der Durchblutungsstbrungen des Hirns, besonders die Frage der E n t s t e h u n g des Schlaganfalls welter bearbeitet, fiber die der Abteilungsdirektor in Referateii im In- und Ausland berichtete. Der Frage der Rehabilitation der neurologiseh Kranken wurde besondere ]3eachtung geschelikt und in mehreren Vor~r/~gen ffir den I3au entsprechender Krankenh/iuser eingetreten. Die ersten experimentellen Arbeiten gatten der Frage der E n t s t e h u n g voli Hirn6dem und Hirnschwellung im Modell-

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T~itigkeitsbericht der ~ a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t

versuch an Sgmgetieren, die von brasilianischen ulid polnischen Mitarbeitern a m Illstitut durchgefiihrt wurdeli. Eine franzSsische Mitarbeiterin u n d eill griechischer Gast widmeten ihre Arbeit besolideren Kapiteln der Klassifikatioli der Hirngeschwfilste (Neurinome, Oligodendrogliome). Weiter wurden die ersten Arbeiten fiber die experimentelle E r z e u g u n g voll H i r n t u m o r e n bei M~useli m i t Carcinogelien durchgeftihrt ulid dariiber berichtet. Diese Werden z.Z. noch fortgesetzt. Schliel31ich Iaufen z.Z. experimelltelle Arbeiten fiber die R6ntgellsp~tschiiden bei Kanilichen, n a c h d e m fiber die ersten Erfahrungeli beim Menschen in den letzten J a h r e n mehrfach, u.a. s u c h auf Aufforderulig auf dem Internatiollalen RadiologellkongreB in Mfilichen v o m Abteilungsdirektor berichtet wurde. Fortgesetzt wurdeli a m I n s t i t u t U n t e r s u c h u n g e n tiber die spinale Mangeldllrchblutullg, die yon den Mitarbeitern zu gegebener Zeit verSffelltlicht werden sollen. Ein grol3er H a n d bilchbeitrag galt den Massenverschiebuligen bei raumfordernden Prozessell. SchlieBlich wurde das seit J a h r e n m i t grol3em N a c h d r u c k betriebene Forschungsgebiet aus der allgemeiileli Neurologie: die Funktionsausf~lle bei Hemisph/irektomie welter bearbeitet, ausffihrliehe Untersllchungen fiber die entstehellden Sensibilit~tsst6rungen durchgeftihrt u n d dartiber berichtet. Allch wurde ein Lehrfilm fiber die Fragen der Hemisph~irektomie in Z u s a m m e n a r b e i t m i t der F i r m a Schenker, Mfinchen, gedreht. Dieser soll auf dem I n t e r n a t i o n a l e n Neurologelikongrel3 ill R o m 1961 vorgeffihrt werden.

A bteilung/iir klinische Psychiatrie Marburg a. d. Lahn, Cappeler Strage 90, Tel. 3418 u n d 3435 (Psychiatrisches K r a n k e n h a u s Marburg). Direktor: Dr. ]3ERZ~I~ARDPATZIG bis 10. 6. 58. I
:DieNaturwissenschaften

Bei K a n i n c h e n m i t dem F e r m e n t (--)-ttyoscyamiliesterase im Blur 16st bei oklllarer Applikation erst die 1700fache Schwellendosis an (--)-Hyoscyamili eille merkbare erweiterlide VerXnderung (Schwellenwert) der Pupille aus sis vergleichsweise bei Kaliincben, die dieses F e r m e n t nicht besitzeli. Auch bei dem roll u n s sis ,,Restitutionszeit" bezeichneten MeSwert - - das ist die Zeit, die verstreieht, bis die Nfydriasis wieder a b g e k h l l g e n ist - - zeigte sich ein signifikaliter Uiiterschied zwischen dell beiden Kaliinchentypen. Mittels dieses Testes k611nell wir ,,unblutig" Fermelitaktivitg~ten testen. Die in der pbarmakologischell L i t e r a t u r stets beschriebenen urs~ichlich unbekatnliten s c h w a n k e n d e n ~rerte bei Mydriasis-Messungen u n d anderen pharmakologischell Testeli an K a n i n c h e n m i t Atropill ulld anderen Tropan-Alkaloiden sind somit durch das verschiedene F e r m e n t s p e k t r u m innerhalb dieser Tier-Spezies erkl~irt. VerSffentlichunngen Jahrbuch MPG 1958 III Nr. t7; 1959 III Nr. 17. Hydrobiologische Anstalt der Max-PIanck-Gesellschaft z. F. d.W.

P16n i. Hoist., Eutiner Str. 4 und E u t i n e r Str. 34, Tel. 380. Geschiiftsftihrender Direktor: Prof. Dr. HARALD SIOLI. Weitere ~rissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. A. THIENEMANN (Direktor emer., verstorben a m 22. 4. 1960), Prof. Dr. FRIEDRICH LENZ. Wissellschaftlicher Gast: Prof. Dr. OTTO HARNISCH. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st&ndig 11 nichtst~ndig 2. Limllozoologie: Die Untersuchuligen fiber Morphologie, Systematik, 0kologie und Phylogenie der Chirollomiden wllrden fortgesetzt u n d hinsichtlich der T a n y p o d i n e n zu einem vorl~ufigen Abschlug gebracht. Fiir die zuletzt g e n a n n t e Unterfamilie konntell die bisher zwischen I m a g i n a l s y s t e m a t i k u n d Larvell-Puppeii-Taxoliomie bestehenden Diskrepanzell gekl&rt u n d beseitigt werden. D a d u r c h wurden Ileue Unterlagen ftir bessere Vorstellungen v o m Verlauf der Evolution bei Chirollomiden geschaffen. Ferner erschienen mehrereVer6ffentlichungeil fiber die Morphologie, S y s t e m a t i k u n d 0 k o logie lleuer Tendipediden-Gattuilgen. -- An in Sfidamerika g e s a m m e l t e m Plecopteren-Material wurden, auf3er zahlreicheil F o r m e n niederer taxollomischer Einheiten, drei neue Familien entdeckt yon besoilderer tiergeographischer und pbylogelletischer B e d e u t u n g : Sie sprechell einerseits ftir alte Z u s a m m e n hgnge der F a u n a Stidamerikas m i t derjenigeli Neuseelallds, alidererseits stellen sie wichtige Belege dar ftir die phylogelietische Entwicklulig dieser altertfimlichen Insektengruppe. -Mit d e m Ziel eilier tiergeographischen Moliographie der Midamerikallischen rheophilen SiiBwassermilbell werden die Hydracarinell Chiles bearbeitet. -- Die scholi frfiher begoliiielle U n t e r s u c h u n g fiber die ]3iometrie ulid 0kologie y o n ConchoIepas (Mollusken) wurde abgeschlossen. -- 13odenfauliistische Forsobungell wurden auBer all holsteinischen Seen ill der Litoralzone einiger oberitalienischer Seen, besonders des Lago Maggiore, u n d an der Riveris-Talsperre im Hunsrfick durchgeffihrt, ferner an zwei Nebenfliissen der Mosel. -- Fischereibiologisch wurde fiber die~_sche (Thymallus) gearbeitet (Wachst u m s b e r e c h l i u n g e n u n d Altersbestimmungeli). -- Rhizopodenanalytisch u n t e r s u e h t wurden eilierseits gltere Moorprofile Norddentschlands, des Oberharzes ulld des ll6rdlichen Schwarzwaldes, alidererseits rezente Proben aus d e m Amazonas. -Experimelitelle zoologische Forschungell: Bereits frfiher all Chironomiden durchgeffihrte atmuligsphysiologische Untersuchuilgen wurdeli erggllzt ulid z u m TeiI auf andere Insektengruppen: Simulium-, verschiedene Odoliaten- u n d Trichopteren-Larven ausgedehilt. P I a n k t o n k u n d e : Die P l a n k t o l l u n t e r s u c h u n g e n an P16ner Gewgssern galten teils der Vertikalschichtllng, teils der horizontalen Verteilung des Plaliktons, a u g e r d e m der Verbesser u n g der Zooplallktonmethodik. Neue Faliggergte wurden entwickelt ulid erprobt. L i m n o b o t a n i k : Keimungsphysiologische U n t e r s u c h u n g e n u n d U m p f l a n z - E x p e r i m e n t e m i t h6herell pflanzen wurden fortgesetzt u n d ergaben neue Einblicke in derell Pbgllotypus. t3esonders eingehende Forschungen, z u m Teil in Z u s a m m e n arbeit m i t Forschern des In- lind Auslandes, wurden Scirpus Iacustris gewidmet, weil diese Pflanze. 1. den C h e m i s m u s der Gewgsser vergndernd beeinfluBt, 2. einen hohen, yon H a u s t i e r e n als F u t t e r g u t verwertbaren EiweiBgehalt besitzt, 3. sich als Zellstofflieferant eignet, ebenso

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TXtigkeitsberieht der Max-Planck-Gesellsehaft

4. als Humusproduzent, Bodenverbesserer und Landgewinner. Diese Eigenschaften lassen Scirpus als anbauwfirdige Kulturpflanze erscheinen. Landschafts6kologie: In Kulturen aus trockenen slid- nnd mittelamerikanischen Erdproben wurden zahlreiche hormogonale Cyanophyceen entwickelt und dabei bestimmte enge Beziehungen anfgedeckt zwischen der qualitativen Zusammensetzung dieser Algengesellschaften und der chemischen Bodenbeschaffenheit, insbesondere der Anreicherung oder weitr/iumigen Verarmung an lebenswichtigen Mineralstofien. Ferner ergaben sich ZusammenhXnge zwischen LichtMima im Boden und Blaualgen-Besiedlung, aul3erdem Gesichtspunkte zur Cyanophyceen-Taxonomie. -- Bei der geringen IZenntnis der BSden des tropischen Amerika, die, wie fiberall die ]36den, den Chemismus und die Sedimente ihrer stehenden und fliel?enden Gew~sser entscheidend beeinflussen, waren vergleichende bodenkundliche Vorarbeiten erforderlich; sie wurden zun/ichst an Bodenproben-Sammlungen aus E1 Salvador, Zentralamerika, durchgeffihrt. Stoffwechsel und Hydrographie tier Seen: Die Planktonproduktion einiger holstemischer Seen wurde durch lV[arkierung mit C14 tells experimentell im Laboratorium, tells in versenkten Flaschen in den Gew~ssern selbst bestimmt. Gleiehzeitig erfolgten in den betreffenden %Vasserschichten Messungen der LichtintensitXt und -quatit/it, ferner der Temperaturen und der N/ihrstoffkonzentration, insbesondere ihrer P - und N-Komponenten. Bei diesen Untersuchungen wurden bisher unbekannte rhythmische Schwankungen der Photosynthese festgestellt, die zum Tell in Abh~ngigkeit yon der Wasserbewegung stehen (,,\u U m Einblick in die Abbaugeschwindigkeit der abgestorbenen Plankter zu erlangen, wurden diese in verschiedenen Tiefen in besonderen Sinkstoffsammlern anfgefangen und sodann chemisch nnd mikroskopisch untersucht. Letztes erfolgte auch an tempor/iren Sedimenten der erw~hnten Seen. Weitere Untersuchungen galten der Gr6Be der bakteriellen Gasausscheidung aus den verschiedenen Sedimenten. Dabei wurde naehgewiesen, dab die vom Schlamm aufsteigenden Gasblasen die Rfickftihrung yon N~hrstoffen ins Wasser verst~rken und somit eine interne Dfingung der Seen und als deren Folge eine gesteigerte Planktonproduktion bewirken. Diese Austauschvorg/inge konnten auch direkt mittels einer Unterwasserfernsehapparatur beobachtet werden. Die schon in frfiheren Jahren nntersuchten zivilisatorischen Eingriffe des Mensehen in den Stoffhaushalt der Seen wurden welter verfolgt und dabei wurde festgestellt, dab nicht alle diese MaBnahmen auf eine ,,]~utrophierung" hinauslaufen, sondern dab einzelne yon ihnen, wie das Einleiten yon Schwemmw/~ssern aus t(ieswerken, in entgegengesetzter Richtung wirkeI1. -- Die schon frtiher begonnene chemisehe und phys/kalische Erforschung der Seenablagerungen wurde fortgesetzt nnd auf ausl/indische Gew~sser-Sedimente ausgedehnt. Forschungsreisen: In die Berichtszeit fiel zum Tell eine Forschungsreise (ILLIES, BESCH) nach Argentinien, Chile, Peru und Brasilien. Dabei wurden Sammlungen yon \u ten. (Ephemeropteren, Trichopteren, PIecopteren und Dryopiden) sowie W-assermilben heimgebracht, die zur Zeit bearbeitet werden. Eine Forschungsreise ins Innere des brasilianischen Amazonasgebietes (SIoLI, SATTLER) diente der Erforschung yon Zusammenh~Lngen zwischen Geologie, B6den, Vegetationsbedeckung und Gew/~sserchemie in vom Menschen noch v611ig nnver/illderten Tropenlandschaften, des N~hrstoffhaushaltes des ~iqnatorialen Regenwaldes Amazoniens und der Besiedlung der typisch amazonischen schwimmenden Wiesen, die den tierreichsten Biotop der Gew/isser jenes Landes bilden. Aul3erdem wurden Sammlungen hydrobiologischen Materials in vorher in dieser Hinsicht unbekannten Teilen jenes Gebietes ausgeffihrt.

Limnologische Station Niederrhein Krefeld-Hfilserberg, Am Waldwinkel 70, Tel. 6 72 46. Leiter: Dr. HANS SCHMIDT-RIES. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 5, nichtst/tndig 5. Die limnologische Erforschung yon FlieBgew/issern, z. ]3. des Rheinstromes, wurde fortgesetzt. Ferner wurden die Altarme im niederrheinischen Raum in Arbeitsgemeinschaft mit den freiwilligen Mitarbeitern der Station, beginnend beim Birtener Altrhein, in Arbeit genommen. Nach Sicherung der physiographischen Eigenarten dieser Gew~sser erfolgten nunNaturwissextschafteat 960

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mehr die 6kologisch-hydrobiologischen Untersuchungen der Besiedlung und wurden hierffir die Ursachen naehgewiesen. Quantitative Phytoplankton-Untersuehungen wurden bereits ver6ffentlicht. Gleichzeitig erfolgte die Erforschung stehender Gewgsser im Raum der Vulkaneifel (Maare), wo insbesondere die Thermik als wichtigster dynamischer Faktor Berficksichtigung land und die engen Beziehungen zwischen Sauerstoffgehalt und dem Gehalt an geI6sten und suspendierten Stoffen klargelegt wurden. Auch diese Untersuchungen bilden Grundlagen ftir 6kologisch-hydrobiologische Forschungen, von denen bereits die fiber die Zooplanktonverteilung in den stoffarmen Maaren vorliegen. In der Eifel wurden ferner das Vorkommen und die Eigenart yon Mineralquellen, die noch wenig bekannt sind, dargestellt und ihre wirtschaftliche Bedeutung ffir die Trinkund Heilwassergewinnung hervorgehoben. Die eigentliche Iimnologische Erforschung wie auch die der noch gr613tenteiis im natfirlichen Zustand befindlichen FlieBgew/isser erfolgt im u mit den kulturell beeinflul3ten FlieBgewSssern des Ni~derrheingebietes zur Zeit. Bekanntgegeben wurden bereits die ersten Angaben fiber die Molluskenfauna der Eifelmaare und fiber das Vorkommen yon Eintagsfliegen (Ephemeroptera) im niederrheinischen und Eifetgebiet. ErwXhnt kann terrier eine Ver6ffentlichung fiber brasilianische SfiBwassercyclopoiden werden. Die Ver6ffentlichungen erfolgen im Organ der Limnologischen Station Niederrhein, der limnologischen Schriftenreihe ,,Gew/isser und Abw8sser".

Limnologische Fluflstation Freudenthal Schlitz (Hessen), Steinweg t, Tel. 3 83. Leiter : Dr. KARL 1V[LrLLER. Gesamtzahi der wissenschaftlich Arbeitenden: st~indig 6. Fortffihrung der Arbeiten tiber Okologie und Systematik der FlieSwasserorganismen im "vVesergebiet. Ein IVIitarbeiter des Institutes befindet sich zur Zeit im Amazonasgebiet. Seine Untersuchungen umfassen 6kologische nnd verhaltensphysiologische Studien an SiiBwasserinsekten. Die in der Berichtszeit erfolgte Erweiterung des Institutes und die Einrichtung eines Freilandversuchsgel~ndes erlaubten eine zfigige \u der Arbeiten tiber das Verhalten verschiedener \u in Abhgngigkeit yon Str6mung und Temperatur. In verschiedenen Publikationen wurde zu aktuellen Fragen des Wasserbaues Stellung genommen. An der Station wurde neu die Arbeitsrichtung der Grundwasserbiologie aufgenollllnen. Die Arbeitsaufgaben umfassen: Okologie und Verbreitung der Grundwasserorganismen ira \Vesergebiet, Systematik der Grundwasser-Amphlpoden und -Syncariden. Es lanfen Untersuchungen und Versuche in spezieI1 errichteten Anlagen des Institutes fiber den Anteil der Grundwasserfauna an der subterranen Selbstreinigung des Wassers. Fortftihrung der kritischen Untersuchungen fiber die Anwendbarkeit der Chlorophyllbestimmungsmethode bei Sfil3wasseralgen. Untersuchungen fiber die Horizontalverteitung des Phytoplanktons in Sch6h- und Trammersee (P16ner Seengebiet) wurden begonnen. Die Arbeit fiber die Ursaehen der Massenentwicklung yon gewissen Planktonalgen wird fortgesetzt, und zwar sowohl durch Beobachtung chemischer und physikalischer Faktorea der Gew~sser, in denen es zu Algenmassenentwicklungen kommt, als auch im Laborexperiment. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 18; 1959 III Nr. 18. William G. Kerckhoff-Herz~orschungsinstitut der Max-Planck-Gesellschaft z. F. d.W.

]Bad Nauheim, Parkstr. 1, Tel. 2929 und 2218. Direktor: Professor Dr. RIJI)OLF THAUER. \u Wissenschaftliches 3/Htglied: Prof. Dr. OTTO H. GAUER. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 13, nichtst/tndig 4. Ausl~ndische G/iste : 2.

Physiologische A bteilung Leiter: Prof. Dr. R. THAU~R.

1. Temperaturregulation. a) ZentralnervSser Mechanismus : Versuche mit isollerter VerSnderung der Hirntemperatur ergaben, dab beim Warmblfiter dnrch Senkung dieser Tempe48a

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Tiitigkeitsbericht der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t

r a t u r keine S t e i g e r u n g der W / t r m e p r o d u k t i o l l a u s g e l 6 s t w e r d e n kalln. A u c h bei p e r i p h e r e r IK~lteeinwirkung (Sellkullg der H a l l t t e m p e r a t u r ) w u r d e d u r c h zus~tzliche R e d u k t i o n der H i r l l t e m p e r a t u r die reflektorisch d u r c h K g l t e z i t t e r l l gesteigerte W~irmeprodllktion n i c h t e r h 6 h t , solldern h e r a b g e s e t z t . Die frfihere Vorstellung, dab d u r c h A b w e i c h u n g der K e r n t e m p e r a t u r y o n i h r e m Sollwert eine A k t i v i e r u n g der Z e n t r e n der c h e m i s c h e n T e m p e r a t u r r e g u l a t i o n eilltritt, m u B t e d a h e r v e r l a s s e n werden. b) I m IRahmen der U n t e r s u c h u l l g e n fiber d e n M e c h a l l i s m u s der Perspiratio i~semibilis w n r d e a n r u h e n d e n H u l l d e n bei e r h 6 h t e r U m g e b u n g s { e m p e r a t u r (28 ~ C) gefllnden, d a b d u r c h A t r o p i n u n d P i l o k a r p i n w e d e r eine H e m m u l l g lloch eine FOrd e r u n g der W a s s e r d a m p f a b g a b e d u t c h die H a u t a u s g e l 6 s t w e r d e n kalln, llnd d a m i t die H y p o t h e s e gesttitzt, n a c h d e r der D u r c h t r i t t y o n W a s s e r d a m p f d u t c h die H u n d e h a u t a u s s c h l i e g lich d u t c h D i f f u s i o n erfolgt. A m Menschell k o n n t e i m Gegei1satz zu frfiherell B e f u n d e n a m g a n z e n K 6 r p e r bei Indifferenzt e m p e r a t u r e l l festgestellt werden, d a b a n kleinell H a u t s t e l l e n m i t k o n s t a n t e r H a u t t e m p e r a t u r ProportionalitS~t z w i s c h e n Hautwasserdampfabgabe und hu bes t e h t . (Diese U n t e r s u c h u n g e n w u r d e n m i t einer neu entwickelten, e l e k t r o n i s c h e n M i k r o w a a g e ausgeftihrt, die es erlaubt, die \ u und den Wasserdampfdruck a n der H a u t o b e r f l ~ c h e f o r t l a u f e n d zu b e s t i m m e n . ) c) Hypothe~mie. I n F o r t s e t z u n g frfiherer U n t e r s u c h u n g e n tiber die ktinstliche H y p o t h e r m i e wurdell die bS~modynamischell R e a k t i o n e l l bei tiefer A b k f i h l u n g (10 ~ C) m i t HiKe einer HerzL u n g e n - M a s c h i n e u n t e r s u c h t . D m c h V a r i a t i o n des D u r c h flul3volumens IieB sich ftir j e d e n T e m p e r a t u r b e r e i c h die Bez i e h u n g zwischen D r u c k u n d S t r o m s t ~ r k e aufstelIen, a u s der Rfickschltisse a u f die t e m p e r a t u r a b h ~ l l g i g e n Ver~inderungen d e s p e r i p h e r e n Gef~Ll3widerstandes u n d des Gef~13tollus gezogen w e r d e n k o n n t e n . D a s A u s m a B dieser V e r ~ n d e r u n g e n wird v o r w i e g e n d d u t c h die H i r n t e m p e r a t u r , zll eillem gewissen Tell j e d o c h a u c h dllrch die I K a u t t e m p e r a t u r b e s t i m m t . -V e r s u c h e fiber die m a x i m a l e L e b e n s d a u e r y o n 3~gllsen in tiefer H y p o t h e r m i e f t i h r t e n zu d e m ]Ergebnis, dab bei A u s k f i h l u n g in A t h e r n a r k o s e die Lebellsdaller d u r c h s c h n i t t l i c h u m m e h r e r e S t u n d e n gr6Ber ist als bei der m e i s t v e r w a n d t e n Hypoxie-Hyperkapnie-Methode. d) Hyperthe~mie. E x p e r i m e n t e fiber die T e m p e r a t u r r e g u l a t i o n des H u n d e s i m w a r m e n Bereich zeigten, d a b es sich b e i m Wiirmehechelll u m eille T o t r a u m h y p e r v e l l t i l a t i o n o h n e n e n n e n s w e r t e Ver~inderungell der arteriellen B l u t g a s e h a n d e l t . P r f i f u n g e n der CO2-Reaktioll der A t m u n g ergabell eine Parallelv e r s c h i e b u l l g der C O 2 - A l l t w o r t k u r v e n ill Bereiche h 6 h e r e r alveolarer Ventilation, so d a b a u f eille V e r m e h r u l l g der Syllaptiscbell o h n e Beeintr~ichtigung der c h e m i s c h e l l A t e m a n t r i e b e b e i m W i i r m e h e c h e l n geschlossen wurde. e) Fieber. Ulltersuchullgell m i t h o c h g e r e i n i g t e n L i p o p o l y s a c c h a r i d e n a u s S a l m o n e l l e n ffihrtell b e i m H u n d zu d e m E r gebnis, d a b i m Fieber sowobI bei W~irme- wie bei K i i l t e b e l a s t u n g eille Schwellellverschiebllllg llach A r t eiller Sollwertverstellullg zu h6berell K 6 r p e r t e m p e r a t l l r e n bei s o n s t i l l t a k t e n RegeIm e c h a n i s m e l l eilltritt. f) V e r s u c h e tiber die KgItediurese b e i m H u n d ergaben, d a b lleben der A u s s c h e i d u n g y o n W a s s e r a u c h diejellige y o n K a lium, N a t r i u m u n d Chlor in IK~lte a n s t e i g t . Die Z u n a h m e der U r i l l a u s s c h e i d u n g lieB sich zu eillem parallel v e r l a u f e n d e n Allstieg y o n N i e r e l l d u r c h b l u t u n g u u d G l o m e r u l u s f i l t r a t i o n in Beziehullg setzell. g) A u s bekleidungsphysiologische~ Versuchen k o n n t e gefolgert w e r d e n , d a b b e i m T r o c k n e n einer m i t Schweil3 d u r c h feuchtetell B e k l e i d u n g a m m e n s c h l i c h e n IKOrper die GrOBe der \u b e z o g e n a u f dell gleicben F e u c h t e g e h a l t , bei verschiedenell T e x t i l m a t e r i a l i e n s t a r k variiert. Die experim e n t e l l e n B e f u n d e wurdell a u f U n t e r s c h i e d e des k a p i l l a r e n F e u c h t e t r a n s p o r t e s zurfickgeftihrt, u n d die AbhSmgigkeit der e v a p o r a t i v e l l W~trmeverluste roll der geometrischell P o r e n s t r u k t u r , der B e n e t z b a r k e i t , der Gewebedicke u n d a n d e r e r Textileigellsehaftell t h e o r e t i s c h gekl~rt. 2. K~eislau[ und WasserImushalt. a) U n t e r s u c h u l l g e n fiber dell hontraktilen Tor~us der kapazitiven und der Widerstctndsge/g/3e a n der m e n s c h l i c h e l l H a n d ftihrten zu d e m g r g e b n i s , d a b es wghrelld arterieller H y p o x i e in der IRegel zu l a n g d a u e r n d e n T o n l l s s t e i g e r u n g e n der H a n d v e l l e n k o m m t , jedoch n u r d a n n , wellll G a s g e m i s c h e m i t weniger als 10 bis 1 t % O~ gea t m e t w u r d e n . M~tgige H y p e r k a p n i e h a t t e d a g e g e n i m allg e m e i n e n keine weselltliche Z u l l a h m e des V e n e n t o n u s z u r Folge. -- Akllte, d u r c h k u r z d a u e r n d e v a s o a k t i v e Reize aus-

Die Naturwissenschaften

gelSste K o u t r a k t i o n e n der g l a t t e n Gef~il3muskuIatur l a u f e n a n dell H a l l d v e l l e n wesentlich p r o t r a h i e r t e r ab als all d e n Arteriolen, wobei die K o l l t r a k t i o n s g e s c h w i n d i g k e i t b e s o n d e r s d e r V e n e l l m u s k u l a t u r eine d e u t l i c h e A b h ~ n g i g k e i t y o n lokalen T e m p e r a t u r e i n f l t i s s e n erkennell lieg. D a s Ausmal3 d e r a r t i g e r k l l r z d a u e r n d e r V e n e n k o n s t r i k t i o l l e n erwies sicb als abh~ingig y o n der H 6 h e des V e n e n d r u c k e s ; dabei lieB slcb die y o n Skelett- u n d H e r z m u s k e l h e r b e k a n n t e 1 J b e r h 6 h u n g der isom e t r i s c h e l l gegellfiber dell isotonisehell G l e i c h g e w i c h t s k u r vell a u c h ftir die g l a t t e V e n e n m u s k u l a t u r w a h r s c h e i n l i e h macheI1. b) W e i t e r e U l l t e r s u c h l l n g e n tiber die Z n s a m m e l l h ~ n g e zwischell Blutvolumen~'egulation urad WasserhaushMt ergaben, d a b b e i m H l l n d die Z a h l d e r v 0 n V o r h o f d e h n u n g s r e z e p t o r e n a u s g e h e n d e l l A k t i o n s p o t e l l t i a l e i m a t f e r e n t e n V a g u s bei B l u t e n t n a b m e n kleiller wurde, wobei i n n e r h a l b 20 rain keine A d a p t a t i o n zu e r k e n n e n war. U n t e r d r n c k a t m u l l g fiihrte b e i m H u n d n i c h t n u r zu einer M e h r a u s s c h e i d u n g v o n Urin, solldern ullter Umst~tnden, je n a c h d e m H y d r a t a t i o l l s z u s t a n d der Tiere, a u c h zu v e r m e h r t e r E l e k t r o l y t a u s s c h e i d u n g . B e i m M e n s c h e n zeigte sich, d a b es n a c h U n t e r d r u c k a t m u n g besonders regelm~il3ig zu eiller D i u r e s e k a m , w e n n eine perorale N a C 1 - B e l a s t u n g v o r a u s g i n g . -- R a s c h e ~ n d e r u n g des e x t r a zellulgren F l t i s s i g k e i t s v o l u m e n s b e i m u n n a r k o t i s i e r t e n H u n d d u t c h schllelle Illfusion gr6Berer Mengell i s o t o n i s c h e r NaC1u n d G l u c o s e l 6 s u n g ftihrte zu einer erheblichen Z u n a h m e y o n N i e r e l l d u r c h b l u t u n g u n d G l o m e r u l u s f i l t r a t i o n , die m i t vermehrter Wasser- und Elektrolytausscheidungeinherging. Nacb I n j e k t i o n h y p e r t o n i s e h e r N a C 1 - L 6 s u n g e n in d e n r e c h t e n Vorh o f w u r d e eille V a s o k o n s t r i k t i o n i m perikardllahell Bereich der Lullgenvellell b e i m t t l l n d g e f u n d e n , die dalln erfolgte, wellll die K o n z e n t r a t i o n der I l l j e k t i o n s l 6 s u n g 2,5 bis 5% fiberstieg. -- U n t e r s u c h u n g e l l tiber die W i r k u n g s w e i s e roll Adinretii1 ergabell, dab es bei R a t t e n m i t Z u n a h m e des p e r o r a l e n NaC1-Allgebots n a c h T o n e p h i n g a b e l l v o n 20 bis 100 ~zE n i c h t m e h r zu einer Antidillrese, s o n d e r n zu einer v o m t31utdruck abh~llgigen diuretischell R e a k t i o l l m i t e r h 6 h t e r E l e k t r o l y t ausscheidullg kommt. 8. Sinmsphysiologie. Mit eillem l i c h t s t a r k e n ZweistrahlA d a p t o m e t e r w u r d e die H e l I - D u n k e l a n p a s s u l l g tierischer A u g e n elektroretillographisch b e s t i m m t . N a c h i n t e n s i v e r t i e l l a d a p t a t i o n zeigte sich bei K a n i n c h e n , K a t z e n , Geckos ulld Fr6schell in der D u n k e l a d a p t a t i o n s k u r v e ein K n i c k ~hlllich dem, der b e i m N[enschen dell lJbergallg der Zapfenz u r S t ~ b c h e n a d a p t a t i o l l anzeigt. Bei Geckos llnd K a n i n c h e l l warell die ftir v e r s c h i e d e n f a r b i g e s mollochromlatisches L i c h t v o r u n d n a c h d e m I4nick g e m e s s e n e n Reizschwellell m i t d e n i m d u n k e l a d a p t i e r t e n Z u s t a l l d e r h a l t e n e n W e r t e n idelltisch. U n t e r gleichell B e d i n g u n g e l l w a r bei K a t z e n nlld F r 6 s c b e n bis z u m K n i c k eine P u r k y n g - V e r s c h i e b u l l g zu sehell, jedoch fehlte diese bei t i a t z e n n a c h H e l l a d a p t a t i o n all ein s e h w ~ c h e r e s Lieht, w g h r e n d der K n i c k llachweisbar blieb. I n F o r t f f i h r u n g der B e s t i m m u n g e n der r e l a t i v e n s p e k t r a len SensitivitXt e r g a b sictl bei P r o t a n o p e l l gegelliiber Norm a l e n f l i m m e r e l e k t r o r e t i l l o g r a p h i s c h eine roll blau bis r o t ansteigellde IReizsehwelle, die bei 650 mtz e t w a d a s 10fache der N o r m a l w e r t e b e t r u g . B e i m Vergleich der elltsprechendell SellsitivitS, t s k l l r v e n w u r d e eille Differenz m i t 3/~aximum bei e t w a 590 mix deutlich, die der A b s o r p t i o n des d e m P r o t a n o p e n fehlellden r o t a b s o r b i e r e n d e n Z a p f e n p i g m e l l t s e n t s p r i c h t .

Stctlislische Abteilung Leiter: Prof. Dr. M . P . GEPP]~RT. I m R a h m e n der s t o c h a s t i s c h e n Theorie v e r t e i l u n g s f r e i e r T e s t - u n d S c h g t z m e t h o d e n ffihrtell U n t e r s u c h u n g e n fiber die V e r t e i l u n g y o n E x t r e m w e r t e n ulld allderen Rallggr613ell ill Stichprobell zu allgemeill gtiltigen U l l g l e i c h u n g e n ffir derell E r w a r t u n g s w e r t e ulld V a r i a n z e n ; S t u d i e n (ulld e l l t s p r e c h e n d e TabulierullgeI1) fiber k o m b i n i e r t e ~Rangkorrelationskoeffiziellltell wurdell eingeleitet, solche fiber K o m b i n a t i o l l y o n R a l l g n u m m e r l l n n d M e r k m a l s i t e r a t i o n e n fortgesetzt. -- I m Zusammenhang mit sequenzallalytischen Mebr-Entscheidullgsproblemell w u r d e die TeststXrke a u f s i m u l t a n e n S e q u e n z t e s t e l l b e r u h e n d e r Sch~itzverfahren n l l t e r s u c h t . -- A u f regressiollsallalytischer G r u n d l a g e w u r d e n s t a t i s t i s c h e M e t h o d e n ausgearbeitet, die der zuverliissigell B e u r t e i l u n g t h e r a p e u t i s c h e r Erfolge bei c h r o n i s c h e n K r a n k h e i t e l l dienell. -- Die D e u t u n g m o r p h o l o g i s c h e r A s y m m e t r i e n m i t HiKe s t o c h a s t i s c h e r Modelle ffihrte z u r B e h a n d l u n g d a m i t v e r b u n d e l l e r Identifizierbarkeitsprobleme.

Heft 24 1960 (Jg. 47)

T/itigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

5~2ardiologische A bleilung Leiter: Prof. Dr. IR. KNEBEL.

1. H~imodyn~mische Probleme. In Fortsetzung der Untersuchungen fiber die tm~zsmumlen DruckvefhMt~isse ( ~ effekriver Ffillungsdruck) im Herzen und in den intrathorakalen bzw. intraabdominellen Gef~gen am Mensehen wurde das verschiedene Verhalten des transmnralen Venendruckes in der Brusth6hle und im Bauchraum unter normalen und abnormen Bedingungen untersucht und die Normalwerte des zentralen transmuralen Venendruckes ermittelt. -- Ferner wurde das Verhalten des zentralen Venendruckes beim passiven Lagewechsel anf dem Kipptiseh untersucht und festgestellt, dab normalerweise such irn Stehen ein nennenswerter positiver Ffillungsdruek im reehten Vorhof erhalten bleibt. Die Vena cava superior beh/ilt dadurch such im Stehen ihre Funktion als ein dem reehten Herzen vorgeschalteter t31utspeicher bei; hierdnrch wird der Ffillungsdruck und das Ffllungsvolumen des rechten Herzens in aufrechter K6rperhaltung mitbestimmt. Bei Untersuchungen fiber die Hdmodynamik der Pulmonalstenose wurden die ver~nderten mechanischen Bedingungen im rechten Herzen und im Lungenkreislauf an Hand charakteristischer VerSnderungen des Druckablaufes und der mal3gebenden Nreislaufgr6Ben analysiert. Ffir die Einschr~nknng der Herzdynamik erwies sieh nicht der Grad der Stenose als vielmehr der Zustand der Herzmuskulatur entscheidend. 2. Kreislau/diagnostische Probleme. Ein indirektes Verfahren zur Bestimmung der H6he des linken Vorhofdruekes mitteIs Osophagokardiographie auf oszillometrischem ~%ge wurde ausgebaut und damit zugleich an Hand des 0sophagokardiogrammes die M6glichkeit der Differentialdiagnose zwischen Mitralstenose nnd -insuffizienz erweitert. -- Mittels der im I n s t i t u t entwickelten spirographischen ]3elastungsprobe wurden die verschiedenen Schweregrade der Einschr/inkung der allgemeinen Leistungsf/ihigkeit bei erworbenen und angeborenen Herzfehlern objektiv ermittelt und mit den h~modynamischen Ver/inderungen im Herzen und Lungenkreislauf in Beziehung gesetzt. Die nach Herzoperationen auftretenden Ver~inderungen der Ventitationsgr6Ben wurden spirographisch erfaBt. VerSffentliehungen s. Jahrbueh MPG 1958 III Nr. 19; 1959 III Nr. ~9. Max-Planck-Institut iiir Kernphysik Heidelberg, Jahnstr. 29, Tel. 231 78. Direktor: Prof. Dr. WOLFGANG GENTNER. Ausw/irtige wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. RUDOLF FLEISCHMANN, Erlangen, Prof. Dr. HEINZ MAIER-LEIBNITZ, Mtinchen. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st/indig 17, nichtst/indig 34. Auslgndisehe G/iste: 3. Das Max-Planck-Institut ffir I(ernphysik wurde dutch SenatsbeschluB yore 29. Mai 1958 gegrfindet. Es soll oberhalb yon Heidelberg in einem Waldgel/inde in der N~he des Bierhelderhofes erbaut werden. Dutch seine Forschungsrichtung f f h r t dieses neue Institut die Tradition des Institnts ffir Physik im Max-Planck-Institut fiir medizinische Forschung fort, dessen R/iume es auch weiterhin benutzt. Im F r f h j a h r t96t wird in dem neuen Gel/inde ein 12MeVTandem-van-de- Graaff-Beschleuniger aufgestellt werden. Hierftir ist ein groBer Magnetspektrograph fiir IReaktionsprodukte konstruiert worden, dessen Herstellung nunmehr anl~uft. AuBerdem sind Entwicklungsarbeiten an Ionenquellen fiir starke Str6me negativer Ionen verschiedener Masse in Gang gekommen, da sie f f r den Tandem-Beschleuniger yon aussehlaggebender ]3edeutung sind, ebenso wie die damit eng zusammenhgngenden Fragen tier Umtadungserscheimmgen an Ionenstr6men. Der Neubau des ZyMotrons konnte im Laufe der letzten beiden Jahre abgeschlossen werdem I m Sommer 1958 wurde das Geb/iude erweitert und ein strahlungsgeschiitzter Raum ffir Experimente mit dem abgelenkten Strahl errichtet. Die Ablenkung nnd Fokussierung des Strahles gelang mit gulem Wirkungsgrad. Die maximale Stromst/irke des Zyklotrons lieg sieh -- insbesondere ffir ~-Teilchen -- dutch den 13au einer Penningionenquelle welter erh6hen. Mit dem umlaufenden Strahl wurden in erster Linie kurzlebige Aktivit~ten nntersueht. So zeigten Messungen an den Zerfallsprodukten des Li s, dab im/~-Zerfall bei Gamow-Teller-vVeehselwirk~ng axialvektorielle t(opplung vorliegt. Die Halbwertzeit der Spiegelkerne wurde erneut gemessen und Natm'wissensehaftert t960

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mit einem Transportband die Lebensdauer und Anregungsenergie kurzlebiger isomerer Kerne bestimmt (Na 24., CPS*). Die Nessung der Anregungsfnnktionen yon Deuteronreaktiohen wurde fortgesetzt. Mit dem umlaufenden Strahl wurden laufend radioaktive Isotope ffir die kernspektroskopischen Arbei~en des Instituts und ffir benachbarte nnd ausw~rtige Kollegen erzeugt. FUr den abgelenkten Strahl ist eine Streukammer fertiggestellt worden. An einer Reihe yon Elementen wurde damit bereits die Winkelverteilung der elastisch gestreuten Deuterouen yon t2 MeV aufgenommen. Messungen fiber unelastische Deuteronenstreuung sind im Gang. Fiir die spektroskopischen Untersuchungen wurden folgende Apparaturen gebaut: Ein doppelfoknssierendes fi-Spektrometer, eine Apparatur zur Messung kurzer Halbwertzeiten, Mne Apparat~r zur Messung der zirkularen Polarisation von T-Strahlung in Koinzidenz mit fi-Strahlung, ein Analysator fiir zirkular polarisierte ~-Strahlung. Im Bau oder in der Planung befinden sich ein/~-Spektrometer vom ,,Orangen"Typ und eine Apparatur ffir V-~,-Richtungskorrelationen. Im Gebiet der leichten tferne wurden Halbwertzeiten, insbesondere yon Spiegelkernen, bestimmt. /3-1~berg/inge yore Typ j-~]" wurden auf Interferenzen zwischen Fermi- und Gamow-Teller-Wechselwirkung bin untersucht; bei A 41 wurde Interferenz gefunden, bei Na 2~ nieht. I m Gebiet der sehweren t(erne wurde der Zerfall RaC-~RaC ~ untersucht; einige Niveaus des RaC' konnten als Vibrationsniveaus interpretiert werden. Zwei weitere Untersuchungen besch/~ftigten sich mit der Parit~itsreinheit bei starker Wechselwirknng; bier konnten obere Grenzen ffir eine etwaige Parit/itsverletzung sichergestellt werden. Der EinfluB der Quellendicke auf die gemessene Form eines fl-Spektrums wurde experimentell nntersucht. Eine andere Gruppe besch~ftigt sieh mit Isotopenanalysen yon Edelgasen und einigen anderen Elementen aus Meteoriten, irdischen Mineralien nnd Gesteinen. Diese Untersuchungen dienen einerseits der Altersbestimmung nach der IgaliumArgon-Methode und erlauben andererseits IRfickschlfsse fiber die Spallationspredukte der kosmischen Ultrastrahlung in Meteoriten. Damit k6nnen die Strahlungsintensit/it im planetarischen Raum und das Bestrahlungsalter bestimmt werden. Im einzelnen wurde unter anderem das Kalium-ArgonAIter der Tektite bestimmt. Es gelang, die Tektite zeiflich in wenige Gruppen einzuteiIen und ihren wahrscheinlichen Ursprung zu kl~ren. In Steinmeteoriten wurden Edelgase gefunden, die nicht radioaktiven Ursprungs sind und such nicht durch Spallationsprozesse erzeugt wnrden. Hieraus kann man Rfickschltisse auf die Herkunft der Meteoriten ziehen. Die Wirkungsquerschnitte fiir die Spallationsprozesse der kosmischen Ultrastrahlung wurden aus Targets gewonnen, die mit den beiden Beschleunigern yon CERN im 600 MeV-Bereich nnd im 25 GeV-t3ereich bestrahlt worden waren. Die frfheren Arbeiten in Freiburg zur Altersbestimmung nach der Kalium-Argon-Metbode wurden auf pleistoz~ines Gestein ausgedehnt. Auch eine neue lViethode, die Diffusionskonstante yon Edelgasen in Mineralien bis herab zur Zimmertemperatur zu messen, wurde entwiekelt. VerSffentliehungen s. Jahrbuch ~PG 1959 III Nr. 20. Max-Planck-Institut fiir Kohlenf0rschung Mfilheim a.d. Ruhr, lq2aiser-Wilhelm-Ptatz t, Tel. 4 42 01. Direktor: Prof. Dr. KARL ZIECLER. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Dr. HERBERT KOCH, Prof. Dr. GfJNTHER O. SCHENCK. Ausw/irtiges W'issenschaftliches Mitglied: Prof. Dr. ]cZiELiViUT PICHLER, t(arlsruhe. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st/indig 45.

Abteilung Pro[. Dr. Ziegler Die schon im letzten Tittigkeitsbericht erw~ihnten neuen Erkenntnisse fiber die zwischenmolekularen Assoziationen und Austauschvorg/inge bei Aluminiumalkyl-Verbindungen haben weitere Arbeiten ausgel6st. Der m6gliche Austauseh yon Alkylgruppen am Aluminium hat Ifir die t~ntwicMung verbesserter Syntheseverfahren yon langkettigen Olefinen und Alkoholen Bedeutung gewonnen. Darfiber hinaus wurden sehr einfache Ausffihrungsformen ffir die metallorganische Synthese yon Olefinen (bzw. unter Zuhilfenahme bereits bekannter Weiterverarbeitungsmethoden auch fiir unverzweigte langkettige Alkohote) entwickelt (K. ZOSEL). Kontinuierliche Grol3versnche batten ausgezeichnete Ergebnisse. 48b

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TSMgkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

Das Problem der Mischdimerisation Athylen-Propylen zu dem ffir die Isopren-Synthese wertvollen Ausgangsstoff Isopenten wurde eingehend weiter bearbeitet nlid konnte gel6st werden. Die Verfahreli zur elektrolytischeli Gewinnung yon Metallalkylen, insbesondere yon Tetra~thylblei, Tri~ithylaluminium und Di~ithylmagliesilim, sind nochmals elltscheidend verbessert und jetzt auI die wohl eillfachst m6gliche Form gebracht worden, die n u n m e h r in den kontinuierlichen VersuehsmaBstab iibergefiihrt werdeii soil. ]3ei der weitereli Bearbeitung der Butadien-Trimerisation (G. WILKE) wiirden neue Katalysatoreli gefundeli, durch die z.B. das all-trans-CycIododecatrien- (t, 5,9) in hohen Ausbeuten zug~inglich ist. Besondere Katalysatorkombinationeli vermittelli naeh neuesten Untersuchuligeii eine glatte Dimerisation von 1,3-Diolefilien aueh zu Kohlenstoff-Achtrilig-Verbinduligen, lBei Uiiterslichuiigeli fiber die Wirklillgsweise der Katalysatoren k o n n t e n verschiedene Olefin-~JbergaligsmetallKomplexe zum Teil dlirch eine helle, aUgemein anwendbare Methode synthetisiert werden, lBesonders bemerkenswert ist die Auffindung des destillierbaren alI-trans-Cyclododecatrien(t, 5,9)-zentro-nickel-0. Auf dem Gebiet der bororganischen Verbilidungen (R. K6STE~) k o n n t e n in der Berichtsperiode weitere Fortschritte dutch Aufiindling neuer, verbesserter Herstellungsmethodeii aus Aluminiumalkyl-Verbindlingen gemacht werden. In der VersuchsaliIage des I n s t i t u t s wurdeli diese Verfahren bereits halbteehniseh durcbgeffihrt. Neue Reaktionen der bororganischen Verbinduligen wurden entdeckt~ dutch die interessallte, teilweise u n b e k a n n t e Stoffklassen zug~nglich gem a c h t werden. Besonders zli erwiihnen siiid in diesem Zusammenhang Synthesen ffir versehiedene Typen yon Bortteterocyclell. Darfiber hinaus erhielt m a n genauere Kenlitnis der Eigeiischaften yon lBoralkyleii. In dem gaschromatographischen Laboratorium (G. SCHO~BURG) wurdeli insbesolldere Arbeiteli durchgefiihrt, die zur Anpassuiig der Arbeitstechnik einerseits an den neueren Stand der EiitwicMung (Kapillars~iilen-Chromatographie), alidererseits an die spezielleli ProblemstelIungeli des Instituts (Bearbeitliiig luft- und feuchtigkeitsempfindlicher Verbindungen) dieliteli. Die Anwendlingsm6glichkeiten der Massenspektrometrie (D. HBNNESEt~a) wurdeii erweitert auf Analysen h6herer Kohlenwasserstoffe (Molgewichtsbestimmungen, Strukturaufkliirlillg). Es wurden Methoden entwickelt zur Herstellung reiner Testsubstanzen fiir die Massenspektrometrie dlireh gaschromatographische Trelinung. Dariiber hinalis koliiite eine geeignete Kombination yon Gaschromatographie lind Massenspektrometrie elitwickelt werden, m i t deren Hilfe die L6sung bestimmter Probleme der Analyse organiseher Stoffgemische wesentlich erleichtert wird. Gaschromatographie und lV[assenspektrometrie h a b e n besoiiders wertvolle Hilfe bei der lBearbeitling der orgaiiischen Borverbindungeli geleistet. In den physikalisch-optischeli Laboratorien (E. G. HoFF~ANN) wurden die IR-spektroskopischen Untersuchungen an elementorgaliischeli Stoffen (ilisbesolldere voli Aluminium lind Bor) fortgesetzt und durch Raman-spektroskopische Messungeli erg~iizt. Die geliannten Stoffe wurdeli alich durch die magnetische Protonenresonanz-Spektroskopie, DipolmomentMessungen, kryoskopische Molekulargewichts-13estimmungen sowie kalorische Messungen charakterisiert. I n diesem Zusammenhang sind durch die Entwicklung einer Reihe empfindlieher, selbstregistrierender automatischer MeBaliordnungen wichtige methodische Fortschritte gemacht worden. Bali uiid Anwelidung yon elektronischen IIItegratoren brachten Fortschritte bei der Aiiswertung lind Analyse yon Protolienresolializ- ulid Raman-Spektreli sowie voli Gaschromatogrammen. Abteilung Dr. Koch Die Arbeiten konzentrierten sich auf die weitere Aiisgestaltling der Carbonsiiuresynthese aus Olefilien, Kohlenoxyd uiid Wasser. E s ergaben sich wertvolle lleue Erkenntnisse auch im Hiliblick auf eine Diirchffihrung des Verfahrells im groBeii. Besonders wertvoll in dieser Richtung war vor allem die Verbesseruiig der Katalysatoren hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Lebensdauer. Zu den interessanten Ausgangsstoffen fiir die CarbonMiureSynthese geh6rt das in den Erd61-Raffinerien groBtechnisch hergestelite sog. Trimerpropen, alis dem sich glatt und m i t

Die Naturwissenschaften

vorziiglicher Ausbeute C10-S~uren gewinnen lassell. I n einer sorgf~iltigen Untersuchung gelang es, die S t r u k t u r der hauptsiichlichell K o m p o n e n t e n dieses Carbons~iuregemisches aiiizukl~iren. Zu diesem Ergebnis lieferten die hnfrarotspektroskopie sowie die Gaschromatographie wertvolle Beitriige. Ats besonders eindrucksvoller Befund sei erw/ihnt, dab es mit Hilfe der Kapillars~iulen-Techliik gaschromatographiseh m6glich war, im techliischeli Trimerpropen nicht weniger als 25 isomere Nonene nachzuweisen. Der B:reis der Verbindungen, die der ik2ohlenoxydanlagerung zug~inglich gemacht werdeii k6niien, wurde betr~ichtlich erweitert. Fiir pr~iparatives Arbeiten erwiesen sich die Alkohole h~ufig als besonders geeignet, namentlich in Verbindung mit der sog. Ameisens~iure-Methode (vgl. vorigen lBericht), die eill druckloses Arbeiten gestattet. Daher wurden zahlreiche aliphatisehe uiid cycloaliphatische Alkohole umgesetzt, wobei h~ufig Umlagerungen im B:ohleiistoffskelett bzw. Ringsystem beobachtet wurdeli. Eingehend wurde ferner die M6gliehkeit nnterslicht, auch alisgehend yon den Isoparaffinen mid Cycloparaffilien direkt zu den entsprechenden Carbons~iuren zu gelangen. Diese Umsetzung l~iBt sicb durch i)bertragung eines Hydridions yon diesen ges~ttigten t(ohleliwasserstoifen auf ein gleichzeitig vorhandenes Olelin, z. t3. Propen, verwirklichen lind er6ffllet einige interessante prS~parative M6glichkeiten. Eine weitere Untersuchulig befal3te sich mit der Syiithese yon Dicarbons~uren und im besonderen mit dem Einiiul3 der Struktur der Ausgaiigsstoffe auf den Verlauf der Umsetzung. A bteilung Strahlenchemie Mfilheim a. d. Ruhr, Kaiser-Wilhelm-Platz t, Tel. 47 83 4t/2. Letter: Prof. Dr. Gi3NTHER O. SCHENCK. Gesamtzahl der wisseiischaftlich Arbeitenden: st~ndig 32. Die neugegriindete seIbst~ndige Abteilung Strahlenchemie wurde bis zum 1.4. 1959 m i t ibren bis dahili in G6ttingen t~tigen ~ i t a r b e i t e r n und ihren wisselischaftlich-technischeii Apparateli nach Mfilheim a. d. R u h r verlegt. Zur provisorischen Unterbringung dielit ein auf dem Institutsgeliinde errichteter kleiiier Neubaii sowie verschiedene R~iume im sog. Kesselhaus, die als Laboratorien alisgebaut wurden. Nebeii die rein photochemischen Untersuchnngeli t r e t e n in steigelidem MaBe vergIeichende kiiietische uiid pr~.parative Studien der gleicheli Stoffsysteme unter OlOfischer wie unter iollisierender lBestrahlung. Ein Hauptarbeitsgebiet betrifft Reaktionen m i t 02, die durch Photosensibilisatoren ausgel6st werden. Neben die rein biradikalisch ablaufende O~-13bertraguiig t r i t t m i t iiiteressanten neuen pr~iparativen M6gIichkeiteli die primiir dehydrierende photoseiisibilisierte Autoxydation (lB~ckstr6m-Typ), die zur glatten Photosylithese von Hydroperoxyden aus geeigneteii H-Donator-Systemell, ilisbesondere auch denen der Alkohole und Ather, fiihrt. Photochemische Umwandlungeli yon Naturstoffeii wurdell in der Steroid- uiid Colchicili-Reihe sowie an der Ascorbilisiiure wetter untersucht. Die Unterscheidung zwischen eigentlicher photochemischer iReaktionsseqlienz uiid den Naehreaktiolleli ffir die Deutung der Mechanismeli besitzt hier besoiidere lBedeutung (z. lB. AllyI-Umlagerung yon Allylhydroperoxyden der Steroid-Reihe; O.-A. NEUM~LLER und W. EIsF~LD ; photoreversible Umwandlungen der Lumicolchicine-a, -fl lind -y, sowie thermische Umwalidlling yon Lumicolchicili-c~ in -~ ; O.-A. NEUMULLER und H. J. KUHN). Die Temperatur- n n d Viskositgtsabhgngigkeiten der Quanten- lind Energieausbeuten strahlenchemischer Reaktionen silid f fir die Selektivit~t ihres Ablaufes wesentlich. Besondere Arbeitsweisen fiir strahlenchemische Untersuchungeli bet tiefen Temperaturen werden elitwickelt (E. KocH). Fiir die Verfolgling strahlenchemischer Umwandlungen ist eine scbnell arbeitende l~oufiliespektroskopie un erl~iBlich. Mit ihrer Hilfe wurde die Ausdehnung der Sch6nberg-Reaktion generell auf nicht aromatisch substitnierte Olefine m6glich. Zahlreiche Naturstoffe, so Vitamin D2, ]Ergosterin, c~-Pinen usw., bildell mit o-Phenanthreiichinoli empfilidliche cyclische Photoaddukte (G. PFUNI)T). Neben den wissenschaftlichen Arbeiten wurde vor allem die Planung ffir den Soiiderbau Strahlelichemie voraiigetrieben; Baubeginn Ende August 1960. Ver6ffentlichungen s. Jahrbueh MPG 19ss III Nr. 20; 19s9 III Nr. 21.

Heft 24 1960 (Jg. 47)

T~itigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

Max-Planck-Instltut fiir Kulturptlanzenziichtung

Hambnrg-Volksdorf, Waldredder 4, Tel. 624775, Ahrensburg 21 22. Direktor: Prof. Dr. :REINHOLD VON SENGBUSCH. Gesamtzahl der wissenschatlieh Arbeitenden: 12, auslgndische G/~ste: t.

Siifllupinen (Voraussetzung ftir die Saaegueversorgung). In Portugal arbeitet Dr. MARQuis DE ALMEIDA mit unserem sp/~treifen, alkaloidfreien Lupinus albus-Material weiter, um ftir Portugal leistungsfXhige StiBlupinenst/~mme zu zfichten. 1960 wurden rund 10000 kg Saatgue geerntee, das auf etwa 100 ha zur Aussaat kommen soll. Die portugiesischen StiBlupinenziichtungen und -vermehrungen sollen die Grundlage fiir die Versorgung Deutschlands mit Siil31upinensaat fiir Zweitfruche- und Grfinfutternutzung werden. Han[ (Faserreiehtum und Mon6zie). Die Ztichenng eines monhzischen Hanfes mie m/~nnlichem Habitus macht Schwierigkeiten. Es h a t den Anschein, als ob dieses Znchtziel niche zu realisieren sei. Die Ursaehe hierftir dtirfte die Nichtbildung yon weibliehen Geschlechtszellen mie u sein. Die Ztiehtung yon faserreichem, mon6zischem Hanf mit weiblichem Habitus wird in Frankreich dutch Herrn NlCOT fortgesetzt (Celluloseherstellung). In ItMien wird der faserreiche, di6zische Hanf in P a r m a yon Herrn Dr. ALLAVENA weiterbearbeieet. Die Anpassnng an die norditalienischen Umweltbedingungen macht gute Fortschritte. Bodenunabhiingige Nahrungsmittelerze~gu~g. Champignon (Agaricus eampestris). Die Fruchtk6rperbildnng yon Agaricus campestris diirfte dutch die T/itigkeit der ]3akeerien in der Deckerde ausgel6st werden. Ferner konnte ein neues Anbanverfahren auf der Grundlage eines neuen Impfverfahrens (Aktivmycelspickung) entwickelt werden. ~ i t Hilfe dieses Verfahrens l~Bt sich der Ertrag je Raumeinheit wesentlich erh6hen (bis zn t00%). Das Oxal~tproblern. Die Ztichtung eines oxalatarmen Spinats dfirfte sich erfibrigen, well bei der Zubereitnng (Blanchieren) des tiefgefrorenen Spinats der grOBte Tell der 16slichen, resorbierbaren, giftigen Oxalate ins ]31anehierwasser iibergeht. Die Zfichtung yon Kaninchen mit gro/3er endogener Oxalatbildung macht Fortschritte. Anhand der neuen 1Rasse soil versuche werden, die Therapeutika auszulesen, die eine Herabsetzung der endogenen Oxalatbildung bewirken. Es wnrde eine Methode zur Au/Ihsu~g van Niemnsleinen in vivo entwickelt. Das L6sungsmittel beseeht aus TitriplexIII (2,5%) und einem Puffer, Tri/ithanolamin (3%). Die Pufferung ist notwendig, well im sauren Urin keine Anfl6sung erfolgen wtirde. Eine Reihe yon Nierensteinen wurde in vivo mit Hilfe dieser Methode zur AufI6s~ng gebraeht. Probleme dev nat~rlichen und ki~nslliche~r A uslese. Der Fortschritt in der Pflanzenz/ichtung wird erzielt dutch eine ktinstliehe Auslese (Ausgangsposition, Zielsetzung, Methode zum Erkennen des gewtinschten Pflanzemnaeerials, Anwendung der Methode am Pflanzenmaterial). Die ktinstIiche Auslese wird zur Pflanzenztichtung, wenn man Einflug auf das Pflanzenmaeerial in bezug auf Vielgestaltigkeit nnd Kombination der Eigenschafeen nimmt. Dieses Schema, das in der Pflanzenzfiehtung den For~schritt bringt, liege unserer An~ sicht nach in vielen F~Lllen auch dem Fortschritt in \u schaft und Wirtschaft zugrunde. Verhffentlichungen s. Jahrbucb MPG ISSs III Nr, 21 ; 19s9 III Nr. 22.

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An Hand der vorhandenen Daten fiber den Zeitbedarf landwirtsehaftlicher Arbeitsverfahren sowie aus den Funktionsmhgliehkeiten landwirtschafflicher Masehinen nnd Ger/ite sowie aus der Kenntnis der menschlichen ]3elastung bei der Arbeit wurde mit dem Aufbau yon Arbeitsbestverfahren ftir die Landwirtschaft begonnen. Es wurden alle Arbeitsverfahren mit ihrem Arbeits-, Zugkraft- und Maschinenbedarf erfa/3t und die zweckm~gigsten Verfahren ftir die weitere ]3earbeitung herausgezogen. Teilergebnisse dieser Arbeieen werden laufend ver6ffentlicht. Die Versuche zur Entwicklung neuer und Verbesserung alter Arbeitsverfahren auf dem Gebiet der Futterernte wurden weitergeftihrt mit Untersuchungen der Arbeit mit tteuschiebesammlern am Schlepper, Einmannfuderladern, Ladegattern ftir Einmannfuderlader, neuartigen Trockengertisten, Heubelfifeungsanlagen nnd Futterriibenrodeger~ten. In Zusammenarbeit mit der DLG wurden die Arbeitsverfahren mie Selbstfahrm/ihdreschern zur Erg/~nzung der Maschinenpriifungen durchgeffihrt. Stallarbeiten, insbesondere Arbeitsverfahren ftir Melken und Milchktihtung wurden in die Entwicklung der NIethoden fiir Arbeitsverfahren mit einbezogen. I m Rahmen der arbeitswirtschaftlichen Untersuchungen in landwirtschaftlichen Nebenerwerbsbetrieben wurde fiir die Europiiische Kommission ftir die ]3eziehungen IndustrieLandwirtsehaft, CEPlRIA-Briisset, die Untersuchungen zum Zwecke eines enrop~iischen Betriebsvergleiches in unserer Zone I I I (Deutschland) in 60 Betrieben abgeschlossen und ausgewertee. Zur Zeit erfolgen die Answertung nnd der Vergleich mit Zone I (Frankreich) und Zone II (BeIgien). Ffir den Forschungsauftrag ,,Beziehung zwischen hauptberuflicher T/itigkeit und landwirtschafeliehem Nebenerwerb" liegen die betriebswirtschaftlichen ?grgebnisse der Untersuchungsbetriebe vor. Die Untersuchungen der Arbeitsbelastung der Betriebsleiter im Hauptberuf erfolgt im Jahre 1960.

Abt. I I : Aus/i~hvende Ar

in der Landwir

Die Entwicklung tragbarer Pulsz/~hler, in einer Ausfiihrung mit minutIicher Anzeige der Pulse, in anderer Ausffihrung in Kombination mit Zeitziihler ffir Arbeitsstudien, wurde abgeschlossen. Die im vorigen Berichtszeitraum erw~hnte Handger~tesammlung ist inzwischen in einer Halle yon 8 • 30m GrundflXche untergebracht worden und erfreut sich bei J3esuchen und Pfihrungen im I n s t i t u t eines regen Zuspruches. Im ]3erichtszeitraum erfolgten 74 Fiihrungen mit insgesamt 1350Besuchern. I m Herbst t958 eriolgte die Zusammenstellung der Ergebnisse aus den Modellbetriebsversuchen yon 1947 bis t957. u 1957 his 1960 wurde die Frage des Einflusses st~indiger und nichtst~ndiger Arbeitskr~fte untersucht. Die Untersuchung des physiologischen Aufwandes bei der Bedienung yon kleineren Einachsschleppern nnd -hacken in der Ebene und am Hang zeigten eine physiologische Belastung, die nur wenig unter derjenigen lag, die bei schwereren Einachssehleppern ermittelt wurde. Durch weitere physiologische Untersuchungen fiber die Arbeit im IRindviehstall wurde festgestellt, dab bei fortgesetzter Durehffihrung der gleichen Teilverrichtung hohe Kreislaufbelastungen auftreten. Gtinstigerweise wechseln jedoch bei der b~uerliehen Stallarbeie die einzelnen ArbeiesgXnge und damit auch die belasteten Mnskelgruppen kurzfristig.

Abe. I I I : Arbeitsmittel /iir die L~ndwirtscha]t Max-Planck-lnstilut f/Jr Landarbeit und Landfeehnik

Bad Kreuznach, Am Kauzenberg, Tel. 6101. Direkeor: Prof. Dr. GERHARDT PR~USCHEN. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st/indig 12, nichtst/indig 7, darunter t Auslh.nder.

Abt. I : Leitende Arbeit in dee Landwietscha~t Auf Grund der im Institue entwickelten mathematischen Methode zum Erfassen landwirtschaftlich-betriebswirtschaftIicher Zusammenh~mge ~md der Methoden des Arbeitsvoranschlages erfolgten ModellkalkuIationen des Arbeiesbedarfes f/Jr einen Tell der in der amtlichen Betriebsstatistik ausgewiesenen Betriebsgruppem Dar~ber hinaus wurde ein Betriebsvergleich zwischen Betrieben aus verschiedenen europ/iischen L/~ndern angestellt.

Fiir die Untersuchung des Einflusses der Schwingungen yon Landmaschinen nnd Schleppern ant den Menschen wurde ein Prtifstand errichtet. ElektronischeMessungen der Schwingbeschleunigung haben ergeben, daft eine Einstellbarkeit yon Arbeits- nnd Fahrersitzen auf das Gewicht des Fahrers zur Vermeidung iiberm~it3iger ~Belastung notwendig ist. Eingehende Messungen der elektrischen Zapfwelle zeigten die Vorzfige ihrer Anwendung im Feldbetrieb. Die Einsatzgrenzen yon Spezialschlepperi1 ftir den Weinbau wurden ermittelt. Versch~edene Fhrdereinriehtungen wurden auI ihre Verwendungsmhglichkeit fiberprfift und ftir das Kraftseil geeignete automatische Steuerungen entwickelt. Fiir eine Schlepperanbauwinde wurde zur Einsparung yon t'~edienungspersonal eine Fernsteuerungsanlage entworfen und praktisch in einem Prototyp entwickelt.

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T~ttigkeitsbericht der Max-Planck-Gesetlschaft

Die Untersuchungen auf dem Gebiet der Feldberegnung fiihrten zum ,,Kreuznacher Beregnungssystem" mittels groi3kalibriger Flachschl~Luche und kleinkalibriger Kunststoffsehlb,uche, wodurch der Arbeitsbedarf je Fl~.che bet der Bedienung der Beregnung auf die H~lfte vermindert wird. In Versuchen fiber zweckmbBige AufstMIungsformen ffir Rindvieh und Sehweine wurden Methoden entwickelt und erprobt, die die Sauerberkeit tier Tiere erh6hen, den Reinigungs- und Einstreubedarf senken oder gar vermeiden lassen. Die Ver6ffentlichungen des Institutes erfolgten in Fachzeitschriften und fiber Fachverlage. F fir besondere Ergebnisse steht eine eigene Schriftenreihe ,,Landarbeit und Technik" zur Verffigung, die inzwischen auf 28 B~tnde angewachsen is%. Das Photoarchiv, bestehend aus einem Post%iv-, Negativuiid Diapositivarchiv, wurde auf fund 5000 Bilder aus dem Bereich der Landarbeit, der Landteehnik und des landwirtschaftlichen Bauwesens erweitert. An Versuchseinrichtungen stehen zur Verffigung: Versuchsgut: Banger% 126ha, Lindenmtihle 37ha, Ebernbnrg 11 ha, Schlol3gg.rtnerei 2 ha, Hfihnerfarm mit 600 Legehennen und 800 Junghennen. Werkst~tten ffir Holz- und Eisenbearbeitung. VerSffeiitlichungen s. Jahrbuch MPG 195s III Nr. 22; 1959 III Nr. 23.

Max-Planck-lnstitu/fiir Medizinische Forschung Heidelberg, Jahnstr. 29, Tel. 227 53GeschXftsffihrender Direktor: Prof. Dr. RICI~ARI) KtJHN.

ImHtut /at Chemic Heidelberg, Jahnstr. 29, Tel. 2 27 53. Direktor: Prof. Dr. RICHARO KU~N. Ausw~trtige Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. T~IEODOR WIt~LAND, Frankfurt a.M., Prof. Dr. PAUL GYORGY, Philadelphia, (USA). Gesamtzahl der wlssenschaftlich Arbeitenden: stiindig 36. Auf Gebieten der theoretisehen organischen Chemic wurden experimentell untersucht: Reaktionen der Carbene, die beim Zerfall yon Diazoverbindungen unter N~-Abspaltung and bet andersartigen Umsetzungen auftreten; die cis-transIsomeric beim Kumulenen, die an einem neuen Beispiel der Butatrien-Reihe verwirklieht werden koniite; die magnetisehe Resonanz freier RadikMe in L0sung, wobei dutch strengen Ausschlul3 yon Sauerstoff eine wesentlich schiirfere Aufspaltung der Linien erzielt worden ist. Zur Isotierung and IZonstitntionsaufklfirung yon Naturstoffen wurden die Arbeiten mit Gehirn und mit Milch fortgesetzt. Es gelang, daraus wet%ere Substanzen, an deren Aufban Aminozucker beteiligt stud, kristaIlisiert zu gewinnen nnd deren Strukturformeln ganz oder teilweise zu ermitteln. Die Bedeutung solcher Verbindungen als Rezeptoren (z.B. ffir IIIfluenzavirus, Tetanustoxin u. a.) ist wetter verfolgt worden. Untersuchungen an der Blut-Hirn-Schranke haben zu einem besseren Verst~ndnis der Wirkungen gewisser Medikamente beigetragen. Die Bearbeitung natfirlich vorkommender Eisenund Vanadin-Komplexe erfolgte unter Heranziehung magnetischer und r6ntgenographischer Methoden sowie zahlreieher Modelt-Verbindungen.

Ins~itut Ji~r Physik Heidelberg, Jahnstr. 29, Tel. 231 78. Komm. Direktor: Prof. Dr. WOLFOANC, GENTNER. Siehe lX~I.P.I. Itir Kernphysik.

Imtitut liarPhysiologie Heidelberg, Jahnstr. 29, Tel. 25657. Direktor: Prof. Dr. HANS H. WEBER. Stellv. Direktor: Dozent Dr. reed. WILHEL~ HASSELBACm Weiteres Wissenschaftliches Mitglied: Dr. HART~UT HOF17.~IANN-BERLING.

Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stbmdig 8, Ausl~tndische Gastmitarbeiter: 2. Auf dem Gebiet der Muskelphysiologie wurde in erhOhtem MaBe den Muskelgrana Beachtung geschenkt. Hierbei ergab sich, dab die Muskelgrana in auBerordentlieh hohem Mal3e zu

Die Natur-

wissenschaften

Transphosphorylierungsreaktionen yon ATP auf ADP bef~thigt sind. Es ergab sich ferner, dab die physioIogische Erschlaffungssubstanz des Muskels anscheinend gerade yon der Granafraktion produziert wird, die im lebenden Muskel des sog. Triadensystems bildet. (Dieses Triadensystem tibertrligt nach den Untersuchungen yon A.F. HIJXL~Y die Erregung yon der Fasermembran auf die Fibrillen.) Diese Granafraktion spaltet in der Anwesenheit yon Magnesium ATP und p u m p t nur w~thrend der ATP-Spaltung das Calcium der L6sung in die Grana. Die Ca-t(onzentration in den Grana kann dabei bis auf eine etwa I motare Konzentration anwaehsen. Die so bedingte Calcium-Verarmung der fibrillenhMtigen Grana-Umgebung ist aber nicht allein daran schuld, dal3 die FibriIIen in Anwesenheit yon Grana, ATP und Magnesium in ihrer ATP-Spaltung und Kontraktion gehemmt sind. Denn die Fibrillen werden sofort wieder aktiv, sobald die Grana nnd damit auch das in dell Grana akkumulierte Calcium entfernt werden. Dieselbe Beobachtung schlieBt aber auch aus, dab die Grana eine stabile Erschlaffungssubstanz zus/itzlich produzieren. Denn ebenso wie der Calcium-Mangel der Fibrillen smite auch diese Erschlaffungssubstanz die Entfernung der Grana fiberdauern. Die Grana produzieren also offenbar eine iabile Ersehlaffungssnbstanz. Diese Erkl~rung wird auch aufgen6tigt durch Beobachtungen fiber den Zusammenhaiig der Graiiawirkung mit der LXnge des Diffusionsweges, den die Erschlaffungssubstanz bis zu ihrem Wirkungsort zurfickzulegen hat. Diese Beobachtungen zusammen mit einer groBen Zahl weiterer Beobachtungen zeigen, dab kontraktile Systeme nur dana Ms isolierte Systeme betrachtet werden kOnnen, wenn daffir gesorgt ist, dab sic auch yon aktiven Grana fret stud. Es wurde eine Reihe yon Methoden gefunden, durch die dieses Ziel erreicht werden kann. Dies sind die Hauptresultate der Abteilung Hasselbach. Geiiau die gleichen Wirkungen wie mit der labilen physiologisehen Ersehlaffungssubstanz k6nnen auch mit ether Anzahl stabiler, chemisch wohlbekannter Stoffe erreicht werden, die yon uns unter dem Begriff der Interaktions-Inhibitoren (M. ~BA~A~Y lind K. BARX~Y) zusammengefaBt sind. Zu diesen Stoffen geh6ren hoeh geladene Anionen, t(ationen und aueh Molektile, die wie Harnstoff Wasserstoff-Brficken auf16sen. Sowohl die physiologisehe Erschlaffungssubstanz wie die IIIteraktions-Inhibitoren beeinflussen die kontraktilen Proteine Aktin und Myosin fiberhaiipt nicht, solange sie getrennt sind. Sic verhindern aber die enzymatische und mechanische Interaktion beider Proteine, die fiir die Kontraktion n6tig is%. Der Interaktions-Inhibitor Earns%off dringt mit aui?erordentlicher Geschwindigkeit auch in lebende MuskeIfasern ein mid wirkt dort genau so wie auf die isolierten kontraktilen Systeme, ohne die anderen chemischen Prozesse eder die elektrischen Potentiale der lebenden Membran irgendwie zu beeinflussen. Diese \u in der lebenden Faser stellt ein sehr starkes Argument daftir dar, dab auch im lebenden Muskel die kontraktilen Prozesse genau so verlaufen wie in den isolierten kontraktilen Systemen. Unter der Leitung yon M. TJLBRECHT und N. GRUBHOFER wurden die besteii Reinigungsverfahren ftir Aktin, die Zahl der prosthetischen Nukleotidphosphat-Gruppen in G- und F-Aktin und die Bedeutung dieser Gruppen ffir die Polymer/sierungs- und Depolymerisierungsvorg~tnge stndiert. Herr C. Rt~E6~ machte an kfinstlichen Paramyosinf~tden sowie an paramyosinhaltigen und paramyosinfreien kontraktilen Struk%urea und an den entsprechenden glatten Miiskeln der Mollusken Beobaehtungen, n a c h denen das Paramyosin fiir den Sperrtonus (catch mechanism) dieser Art MuskeIn verantwortlich zu sein scheiiit. Die regulatorischen Einflfisse yon Milz nnd Leber auf die Herzt~tigkeit wurden yon J. SCHMIZR wetter untersueht. Hunden wurde ]31ut aus einer At%erie und aus der Milzvene yon Spenderhunden injiziert (unter Aufrechterhaltung ihres Gesamt-Blutvolumens). Bet normaler intraven6ser Injektion yon arteriellem Blur des Spenderhundes steigt der Blutdruck nicht, bet IIIjektion yon Milzvenenblut weiiig und flfichtig an. Sehr viel stb~rker sind die t31utdruckeffekte, besonders mit Milzvenenblut, wenn die Injektion des Spenderblutes in das Pfortader-System und damit in die Leber erfolgt. Nut unter dieser 13edinguiig sink% aiiBerdem auf die Injektion hin die Coronardurchblutung trotz erhOhter Herzarbeit ab. U m die in der Literatur behauptete Rolle yon Herz- und Leberinsuffizieiizen beim sekundb.ren Sehock naeh hochgradigem Blutentzug und Re-infusion d e s entzogenen Blutes zu prtifen, wurden folgende Versuche gemacht:

Heft 24 1960 (Jg. 47)

Tgtigkeitsbericht der Max-Planck- Gesellschaft

f. Es wurden w/ihrend des sekundgren Schocks die Herzkraft restituierende Mittet (CaCI=, Strophanthin) injiziert nnd hierdarch die Schookwirkung auf begrenzte Zeit aufgehoben. 2. Wghrend des prim/iron (Entblutungs-) Schocks wird die sehr mangelhafte Leberdurchblutung dutch Umleitung des Blus auf die Leber gesteigert, wenn das Blur des Schocktieres durch die Milz eines Normaltieres hindurchgeleitet wird. Als Folge dieser Manipulation wird die Entwicklung des sekundgren Schocks verz6gert, so dab der Tod sp~iter eintritt.

VerSffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 23; 1959 III Nr. 24. Medizinlsche Forschungsanstalt der Max-Planck-fiesellschaft z.F.d.W.

G6ttingen, Bunsenstr. t0, Tel. 23651/7. Geschgftsffihrender Direktor: Prof. Dr. Dr. WER~ER KOLL. Direktor an der Medizinischen Forschungsanstalt: Prof. Dr. WOLF SCI-IOEDF, L. Weiteres W'issenschaftliches Mitglied : Prof. era. Dr. Dr. h. c. ~ARL THOMAS. Auswgrtiges Wissenschaftliches Mitglied: Prof. Dr. Dr. GOXTHER WEITZXL, Tfibingen.

Pharmakologische und Slandard-Abteilung Direktor: Prof. Dr. Dr. WERNER I{OLL. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stgndig 7, nichtst/indig 5.

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t6slichen Sgnren eine allgemeinere Rolle ffir die Fnnktion, insbesondere Erregbarkeit yon Zellen spielen. Die Untersuchung der unter der Einwirkung yon Cobragift in tierischem Gewebe (Lunge) freiwerdenden ,,slow reacting substance" ergab, dab es sich dabei um unges~ttfig~e Fettsguren handelt, die aus den Phosphatiden der Gewebe durch Fermente des Cobragiftes abgespaken werden (SCHOTZ und VoaT). ~ALLER konnte durch Verfolgung einer biologischen Aktivitgt ( H e m m u n g der Acetylcholin-]~rregung des FroschRectus) ans Gewebs- nnd Blut-Extrakten ein basisches Phospholipid isolieren und identifizieren. Dieses Phospholipid zeigt eine digitalisghnliche Beeinflussung der tterzt~tigkeit. Am peripheren Kreislauf wirkte die Substanz blutdrncksteigernd. Auch am isoliert dnrchstr6mten Kaninchenohr lieB sich bet Konzentrationen fiber 5" 10-Sg/mI die gef~gverengernde Wirkung nachweisen. Die Wirkung von d-Tubocnrarin wurde darch Vorbehandlung mit dem Phospholipid verstgrkt. An isolierten Organen mit glatter Muskulatur (Darm, Uterus) hatte die Substanz in I
Die Untersnchungen der Arbeitsgruppe yon t(OLL fiber die Reflexwirknngen nociceptiver Afferenzen (Schmerzreize), welche in markarmen (C) und markhaltigen (,,post-d") Fasern sensibler Hautnerven geleitet werden, wurden fortgesetzt. Schon auf der untersten Integrationsstufe nociceptiver Afferenzen im Rfickenmarlr zeigt sich an Refiexwirkungen eine prgdilektive Empfindlichkeit dieser Reflexb6gen gegenfiber starken Analgetika, wie z.B. Morphin. Die Morphindepression dieser Reflexe unterscheidet sich yon der unspezifischen Wirkung allgemeiner An~sthetika. Die Untersuchnngen der Angsthetika wurde auI mehrere Substanzen ansgedehnt und gefunden, dal3 sich an den spinalen Reflexb6gen die allgemeinen Angsthetika in 2 ~Virkungstypen unterteilen. Ffir die Deutung dieser Befunde werden Untersuchungen der Aktionspotentiale einzelner spinaler Ganglienzellen in Angriff genommen. In Erweiterung der frfiheren Untersuchungen fiber die Wirknng yon Cholinestereasegiften auf die spinalen Reflexentladungen der Katze wurde die Wirkung von reinstem Nikotin untersucht. Es ergab sich, dab die ~vVirkung des durch diese Giftklasse an zentralnerv6sen Synapsen angereicherten Acetylcbolins, die als nikotinghnlich bezeichnet wurde, nicht allgemein als nikotin~ihnlich betrachtet werden kann. Nnr an den im efferenten Schenkel liegenden RenshawInterneuronen hat Nikotin dieselben Wirkungen wit AcetyIcholin. Die reflektorischen Beeinflussungen des Blutdruckes und der Atmung durch die nocicepfiven und nicht nocicepfiven Afferenzen in den Untergruppen der A-Fasern und den C-Fasern wurden durch HtAASEund DI1~DERICIt genauer nntersucht. Von VOGT wurden zur schonenden Gewinnung yon Darmstoffprgparaten (saure Pospholipide mit glatte Muskulatur stimulierender Wirkung) chromatographische Verfahren ausgearbeitet. Dutch Chromatographie an Ionenaustansehern in organischen L6sungsmitteln wurden mehrere darmerregende saute Phospholipide sowie nicht Phosphor enthaltende fett16sliche S~iuren getrennt. Eine Lysophosphafids/iure wurde halbsynthetisch hergestell• Sie wirkte in hoher Verdfinnnng wie Darmstoff. D a m i t finder die frtihere Annahme, daa Lysophosphafids/iuren in Darmstoffextrakten enthalten sind , weitere Stfitze. Pharmakologische Untersuchungen am isolierten Meerschweinchendarm ergaben, dab Darmstoff seine Wirkung .zum Tell fiber nerv6se Strukturen, zum Tell unabhgngig davon ausfibt. In Gehirn wurden ebenfalls glatte Muskulatur erregende, lipoidl6sliche Sguren nachgewiesen. Die Fraktionierung der E x t r a k t e an Kieselgel- und Ionenaustauschersiiulen ergab Ph ysiologis~he A bteilung Anhaltspunkte ffir das Vorliegen yon Phosphatids~iuren und Lysokephalinen als aktive Komponenten, daneben noch unDirektor: Prof. Dr. WOLF SCHOEDEL. bekannte Fraktionen (I(IRSCHNgR und VOGT). Die Befunde Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~indig 4, stiitzen die Ansicht, dal3 die pharmakologisch aktiven tipoidnichtstgndig 2.

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Titigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

Untersuchungen fiber den Herzsto]Jwechsel und die Kranzge/gfldurchblutung, die teilweise gemeinsam mit Prof. MERCtr (Pharmakologisches Institut der Universit/it G6ttiiigen) durchgeffihrt wnrden, zeigteii die engen Beziehungeii zwischen der Gr6Be der Durchblutung und der Sauerstoffsiittigung des Coronarvenenbliites. Messuiigeii unter Cyanidvergiftungeii erm6glichten es, den anaeroben Energiegewiiin des Warmbltiterherzens abzusch~itzen. Untersuchungen an Hunden, die aiif dem Lanfband liefen, ergaben erstaunlich niedrige Werte des SaiierstoHdruckes im Coronarvenenblut (W. Loc~tNER, M. NASSERI). Bestimmungen des Saiierstoffverbrauchs des stillsteheiiden, leer schlagenden lind flimmernden Warmbliiterherzens lieferten wichtige Daten ffir die moderne Herzchirurgie (H. E. HOI*FMEISTE~, It. KREIJZER, ~VV.SCttOEPPE). Messungen fiber den Ablaut des Druckes in der tterzwand gaben Aufsehlfissse fiber die Herzdynamik und ihre voraussichtliche Rfickwirkuiig auf die Durchblutung der Herzkranzgef~Be (H. KREUZER, W. SCHOEPPE). Die Untersuchuiigen fiber die arterioven~sen Anastomosen an den Extremitgtenspitzeii wurden fortgesetzt. Die Anastomosen erffillen die physikalischen Bedinguiigen, daft bei Steigeruiig ihrer Durchblutung eine gr613ere W~irmemenge vom Bliit in der Peripherie abgegeben wird and dab sie damit eiiie wichtige Fuiiktioii im Dienste der Temperaturregulation erffillen k6iiiien (J. PIIPER). Die Anwendung neuer Methoden erlaubte es, die Lage des Str6mungswiderstandes im Lungenge/~i/3bett zu ermitteln and dadurch das Gef/igvolumeii der Lungen in einen arteriellen uiid einen ven6sen Abschnitt aufziiteilen. Mit einer anderen Methode lieB sich das Blntvolumen in den intrapulmonalen Arterien, Kapillaren und Veneii getreiint bestimmen. In der isolierteii Hundelunge war eiii Drittel des Gesamtblutvolumens in den Kapillaren enthalten. Es HeG sich zeigen, dab der Hauptstr6mungswiderstand im Lnngenkreislauf im Bereich der Kapillaren ist (J. PIIPER). Uiitersuchungeii fiber die Beziehungen zwischen dem Bronchial- and Lungenkreislauf ergabeii, dab daueriid Blut aus dem Bronchialgef/iBsystem in das Lungengef~Bsystem einstr6mt, wS.hreiid ein dem eiitgegengerichteter Blutstrom bei normalen Druckverh/iltnissen im Kreislaiif IIicht nachweisbar ist (W. SC~IOEDEL,P. HXI~BIJRO). J. PII~ER arbeitete am Physiologischen IIIstitut der Universit/it Buffalo (USA) mit Dr. RAI~N und Dr. HAAB tiber den alveolaren Gasaiistausch. Unter bestimmten Versuchsbedinguiigen konnte das Defizit in der Arterialisierung des Btutes durch die bisher angeiiommenen drei Faktoren -- Diffusionsbegreiizung, ven6se Beimischung und ungleichm~iBige Yerteilung der Belfiftung und Durchblutiing -- nicht erkI~trt werden. Diese Ergebnisse fiihrten zu theoretischen Untersuchungen fiber den Einflul3 einer ungleichm~iBigen Verteilung der Diffusionsbedingungen in der Lunge. Untersuchungen fiber die Atmungsregulation bei Miiskelt~itigkeit wurden gemeinsam mit Prof. Lo~scHcz~ (Physiologisches Institiit der Universit/it G6ttingeii) and Dr. BOCHERL (Chirurgische Klinik der Universit~it G6ttingen) durchgeffihrt. Messuiigen an leicht curaresierten Versuchspersoneii deuten darauf hin, daG im Beginii der Muskelt~itigkeit ein zentraler Aiitrieb far die Steigerung der Atmiing eine eiitscheidende Rolle spielt (B. OCHWAnT, H. KI~EUZ~I~). Der zeitliche Verlauf der Bindung yon Substanzen, die yon den Tubuluszellen sezerniert werden, an Plasmaalbumin ist Gegenstand jetziger Untersuchiingen, die in Zusammenarbeit mit dem M P I ffir physikalische Chemie (Dr. Eta~N) durchgeftihrt werden. In weiteren Untersuchungen koniite gezeigt werden, dab die Niere groge Mengen schnell verschieblicher Flfissigkeit -- vermutlich im interstitiellen Raum -- mit eiiiem relativ hohen Gehalt an PlasmaeiweiB enthlilt. Diese Fltissigkeit stellt eine Art extravasales und demeiitsprechend erythrocytenfreies Kreislaufgebiet dar, was manche sich bisher widersprechende Befunde erkl/irt (B. OCHWADT). W. LOCHNEg erhielt eineii Rut ant den Lehrstuhl fiir Physiologie an der Medizinischeii Akademie Dtisseldorf und schied am t. 2. 60 aus der Medizinischen Forschungsanstalt aus. J. PIIPER habilitierte sich im Januar 1960 an der Uiiiversitgt G6ttingen mit einer Arbeit tiber das Lungengef~Lgsystem.

Physikalisches Lc~boratorium Leiter: Priv.-Doz. Dr. S. HELLER. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stiiiidig 2, nichtst/~ndig 3. Die Untersuchung des Verhalteiis monomolekularer Filme auf w~iBrigen Substraten wurde fortgesetzt.

Die Naturwissenschaften

U m exakte Messungen der Wasserabgabe yon Oberfl/ichen biologischer Objekte macheii zu k6nneii, war die Entwicklung verfeiiierter Mel3methodeii notwendig. Die Prfifuiig der IIeueii Verfahren auf ihre Eignuiig erfolgte an meiischlicher und tierischer Haut sowie an Blattpflanzen.

Arbeitsgemeimcha/g Silikoseforschung Komm. Leiter: Prof. era. Dr. KARL THOMAS. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 6, IIichtst/indig 5. Die Untersuchuiig fiber das Vorkommen aliphatischer Dicarbons~iiire mit 3 his 6 C-Atomen als regelm/iBige Hariibestandteile wurde fortgesetzt uiid die Herkunft aus bestimmten Aminosguren auf einem nur in geringem Umfang beschrittenen Nebeiiweg aufgekl/irt. Die Arbeit muBte zunS.ehst abgebrochen werden, da Dr. STALDEI~ffir 2 Jahre nach Philadelphia gegaiigen ist. Die Einwirkung yon wasserfreiem Formamid auf Bestaiidteile tierischer Gewebe (Proteiiie, Polysaccharide usw.) bei h6herer Temperatur ffihrte bei Chitin zu einer bequemeii Reindarstelluiig desselben and gab weitereii Eiiiblick in die Aufspaltuiig der Peptidketten yon Gelatine. Als Reagenz zur Konstitutioiisermittliiiig voii Proteinen scheidet Formamid zwar aus, deiinoch h a t die geiiauere Durcharbeitiing der Reaktioii dazu geftihrt, Verfahren auszuarbeiten, mit denen mikroanalytische Methoden verfeinert oder iiberhaiipt erst ffir spezifische Gruppieruiigen zug~inglich gemacht werden konnten. Die Oberfl~iche yon sehr feink6rnigen SiO~-, TiO2-, A120aPr~iparaten wurde quantitativ mit monomolekularen Schichten yon Silicium- uiid Alumiiiiumoxyd bedeckt und die Eigenschaften dieser Pulver mit denen der nichtbedeckten Pr/iparate in vitro und in vivo messend untersucht. Da es sich unter den Pathologeii mit der Zeit heriimgesprochen hat, dab bei manchen schwierig gelagerten Staubluiigen mit dem Formamidverfahren entsch/~digungspflichtige gewerbliche SchS.digungeii urs~ichlich weiter als bisher anfgeklSzt werden k6niien, warden wir in der Berichtszeit bei fiiiif eiiischl/igigen F/illeii IIm IInsere Mitarbeit gebeteii. Derartiges Material weist gelegentlich auch auf interessaiite Grundfragen bin, deren weitere Bearbeitung danii lohnt. Ver6ffeutlichungeii s. Jahrbuch lV[PG 1958 III Nr. 24; 1959 III Nr. 25. Max-Planck-lnstitut ifir Meeresbiologie

Wilhelmshaveii, Antoii-Dohrn-Weg, Tel. 216 99. Direktor: Prof. Dr. JOACHIM HXMMERLING, TeI. 216~5. Stellvertr. Direktor: Prof. Dr. HANS BAUER, Tel. 21696. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 12, nichtstgndig 17, hiervon aiisl/indische G~iste: 7.

A bteilung Hammerli~g Die geii- uiid eiitwicMniigspbysiologischen sowie biochemischeii Arbeiteii an den eiiikernigen Riesenzellen der Schirmalgen (Acetabula~ia) wurdeii in verscbiedenen Richtungeii fortgeffihrt, t. Es gelaiig, plasmafreie Kerne zu isolieren uiid in kernlose Teile der gleichen uiid aiiderer Arten zu implantieren. Hierdurch wurde delinitiv erwiesen, dab vom Kern genkontrollierte ,,formbildeiide Substanzen" aIs i)bertr~iger genetischer Informationeii an das Plasma abgegebeii werden, in dem sie die zur Formbildiing (MerkmMsausprgguiig) ffihrenden Prozesse induziereii, was diese Substanzen aueh nach Entferiiiing des Kernes und damit aller seiner Geiie noch k6nneii (HXMMERLING). 2. Der Kern kann dank seiner Gr6Ge IIach Isolierung mechanisch verletzt, sogar unterteilt werden. Auch solche Kerne k6nnen, in ein kernloses Teilsttick implantiert, trotz starker Destruktierungen in geriiigem Prozeiitsatze noch weitgehend normale Formbilduiig induzieren. Hieraus ergibt sich auBerdem ein weiteres genphysiologisches Problem, das des Zeitpniiktes der GenaktivitS~t. Nach der Art 6fter auftreteiider spezifischer Hemmungen (Ausbleiben bestimmter Merkmalsauspr~gungen) ist es wahrscheinlich, dab die yore Gen zum Merkmal fiihrendeii Folgereaktioneii bereits im Kern, also in relativer Gen-N~he, abgebrochen wiirden, die Gene selbst jedoch aktiv blieben (HXMME~LINO). Aus anderen Versucheii (BETI~) geht hervor, dab auch das andere Extrem realisiert sein kann : In diesem Falle laufen fast alle Folgereaktioiieii iiinerhalb und auBerhalb des Kernes normal ab, und die Merkmalsbildung f~illt nur deshalb aus, weft die letzten daffir er-

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T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

iorderlichen Reaktionen nicht zustande kommen. Das Erscheinen eines Merkmales zu bestimmter Zeit ist offenbar nicht durch eine zu dieser Zeit eriolgende Gen-Aktivierung bedingt, sein Ausbleiben nicht durch Gen-Inaktivit~tt. Nach anderen Versuchen ist zu vermuten, dab die kontrollierenden Gene zu jeder Zeit aktiv sind, such noch nach Ausbildung des Merkmales (K/~MMERLI~G). -- 3. In Dunkelbeit, d.h. bei sistierter Photosynthese, bleibt der Proteingehalt weitgehend erhalten (WERz), der Ribonukl6ins~ure-Gehalt n i m m t ab (RICHTER), auch der Kern wird sofort ant Abbau umgeschaltet. Trotzdem bleibt er hinsichtlich der Abgabe, wahrscheinlich auch Produktion ,,formbildender Substanzen" aktiv (HXMMERLING, WERZ). 4. Alle Zellprozesse auBerhalb des Kernes sind von dessen -Wirkungen direkt oder indirekt abh~ngig, umgekehrt abet ist der Kern in Gr6Se, Struktur nnd Wirkungsst~trke ant das Cytoplasms yon den in diesem herrschenden Bedingungen abh~ngig, insbesondere yon der photosynthetischen Gesamtaktivit~t. Auf dieser Basis 1/~Bt sich auch der Wuchsmodus zwischen zwei Teilungen bei Acetabularia und anderen ZeUen verst~Lndlich machen, n~mlieh ob das Wachstum exponentiell oder linear verlguft (HKM~ERLI~, WERZ). 5. Die Fghigkeit zur Eiwei2vermehrung nach Entfernen des Kernes kann innerhalb 4 Wochen bis zu 56 leg gehen, und zwar fiber 2 Wochen ebenso schnell und stark wie bei Gegenwart des Kernes (WERz, CLAUSS). Die Eiweigvermehrung bezieht sich auf Cytoplasms wie Chloroplastenproteine (CLAuSS), sehr wahrscheinlieh sogar auf Enzyme (CLAUSS, KECK). Auch Chloroplastenpigmente und Zucker werden neben zahlreichen anderen Substanzen (BREWER, SCHWEIOER, WERZ) in grol3em Umfange welter synthetisiert (RICHTER, C~.AHSS, KECK), die letzten reichern sieh sogar viel starker als bei Gegenwart des Kernes an, was vermutlich auf mit der Zeit abnehmender VerwendungsmSglichkeit b e r u h t Nur die Zunahme der ,,formbildenden Substanzen" (tIXMM~RLING) und der Ribonukleins,,ture (RICHTER) wird nach Entferrmng des Kernes sofort eingestellt. Das letzte wurde durch Anwendung einer neuen Methode in Zusammenarbeit mit dem Institut BRACHETS in Brtissel best~ttigt (RICHTER und NAORA). Hieraus ergeben sich zahlreiche neue Probleme, die zur Zeit in Bearbeitung sind. -- In organisatorischer ttinsicht wurden MaSnahmen getroffen, um dem steigenden Bedarf an Aufzuchtmaterial ffir Arbeitszwecke inund ausl~tndischer Laboratorien nachkommen zu k6nnen.

Abteilung Bauer Die durch R6ntgenbestrahlung in den Oocyten der parthenogenetischen Chironomide Smittia spec. ansgel6sten Chromosomenmutationen wurden welter untersucht. Nach Karfierung der Speicheldr/isenchromosomen sind mehrere Hundert Mutationen in ihren Bruchorten lokalisiert worden (BAUER, I. K~YL). Mutationsst~mme mit duplizierten Nukleolen- und Balbiani-Ring-Bildungsorten wurden zur weiteren Vermehrung dieser Funktionsabschnitte der Chromosomen erneut bestraMt. -- Der EinfluB des Malachitgrtins auf die Struktur der Speicheldrtisenchromosomen wird untersucht (H. G. KEYL und WERTH); der Farbstoff bewirkt St6rung der Fibrillenbfindelung und bestimmte Chromosomenbr/iche. -Nattirliche Infekfion mit Mikrosporidien ffihrt zu verst~rktem "Wachstum der Speicheldrtisenchromosomen in den infizierten Zellen (H.G. KEYL)~ -- Untersuchungen der Speicheldrfisenchromosomen Ireilebender Chironomiden fiihrten zur Auffindung zahlreicher neuer Arten. Aus d e m Vergleich der Querscheibenmuster konnte der Verwandtsehaftszusammenhang im Bereich der Untergattung Chironomus stammbaumarfig aufgestellt werden (H. G. KEYL). Die kinematographische Analyse des Bewegungsverhaltens der Chromosomen in den Spermatocyten der Tipuliden wurde fortgesetzt Neben der Feststellung der Geschwindigkeiten bei den verschiedenen Bewegungsformen der verschiedenen Konfigurationen wurden hauptsachlich aberrante Teilungen untersucht, bei denen es (durch hypotonisches Medium, K~lteeinwirkung, mechanische Abplattung) erreicht wurde, den Zusammenhang zwischen Centrosomen und Spindelpolen zu unterbrechen. In derartigen Spindeln, die hi- oder multipolar angelegt werden und nach roller Ausbildung mindestens einen centrosomenfreien Spindelpol aufweisen, verlaufen die Chromosomenbewegungen nach Richtungsverhalten und Geschwindigkeit genau wie in normalen Spindeln. Die Centrosomen haben bei diesem Objekfi weder Spindelbildungsfunktion noeh Einftug auf die Chromosomenbewegung (DIETZ). Die Versuche zur AufM/~rung des Geschlechtsbestimmungsmechanismus bei Monogenie (Chrysomyia) durch Prfifung des Erbganges yon Mutafionen und Translokationen wurden fortgesetzt (ULLERICH). Naturwissensehaften1960

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Laboratorium Strenzke Die Untersuchungen fiber die physiologischen und ethologischen Mechanismen sowie die Evolution der 6kologischen Einnischung tierischer Organismen wurden fortgesetzt. Die Wahl yon systemafisch und genetisch gesicherten Unfersuchungsobjekten fiir die unerl/iBlichen Zuchtversuche und die Entwicklung geeigneter Kulturmethoden bildeten vordringlich zn I6sende Aufgaben (NEUMANN, SENGBUSCH, STRENZKE). t. Die KIS~rung der systematischen Abgrenzungen wurde in Verbindung mit den yon der Abt. Bauer vorgenommenen cytologischen Analysen zun~chst ftir die Arten der Gattung Chironomus durchgeftihrt. Trotz der Geringffigigkeit oder des Fehlens ~tuBerer morphologischer Unterschiede sind dieArten reproduktiv scharf isoliert und 6kologisch zum Tell pregnant differenziert. Die reproduktive Isolierung lieB sich im Experiment nnr bei zwei nahe verwandten Unterarten aufheben; sie beruht wahrscheinlich vorwiegend auf den Mechanismen, die das Paarungsverhalten der Tiere bestimmen (STRENZXE). 2. Die Analyse physiographischer Einnischungsfaktoren wurde an zwei Tiergruppen mit unterschiedlicher physiologischer Konstitution (aquatischen Dipterenlarven und euryhalinen SiiBwassermollusken) durchgefiihrt. a) Die osmoregulatorischen Leistungen wurden in Resistenz- und Zuchtversuchen bei gleichzeitiger Messung der Blutkonzentration (zJ ~ gepriift. Bei den homoiosmotischen Chironomidenlarven h/~ngt die Salzgehaltsresistenz von dem Ausmal3 der aktiven Osmoregulation der einzelnen Arten ab. :Bei den im Brackwasser poikilosmotischen SiiBwassermollusken fehlt such den Arten, die ins mesohaline Brackwasser vordringen, ein organgebundener Regulationsmechanismus; der Grad der Salzgehaltsresistenz beruht aui der artspezifisch verschiedenen Gewebetolerenz gegenfiber den schwankenden Blutkonzentrationen (NEUMANN). b) Der EinfluB yon Verschiebungen der relativen Ionenzusammensetzung im Aul3enmedium konnte experimentell nachgewiesen werden. Chironomus thummi vermag beim Absinken der Konzentration schon eines ionalen Hauptbestandteiles (C1, Na, K, Fe) unter das ftir die Art spezifische Minimum den Individualzyklus nicht abzuschlieBen. Durch ttypertrophie der im Dienste der Ionenaufnahme stehenden Analpapillen verf~gt die Chironomuslarve fiber Regulationsm6glichkeiten. Die Sonderstellung alpiner Biotope konnte auf den dort herrschenden Chloridmangel znrfickgeffihrt werden (NEUMANN, STRE~ZlCE). Im oligohalinen Brachwasserbereich ist die Verschiebung der Kationenrelation yon Bedeutung. Bei der Schnecke Theodoxus h~ngen die Wachstumsleistungen und die Farbmustervariabilit~t der Schale yon dem Verh~itnis des Kalziumions zu anderen Kationen (Mg, K) ab (N~UMA~Z). c) Am Beispiel yon Theodoxus k6nnen die Beziehungen zwischen den Einnischungsfaktoren Nahrung und Substratbeschaffenheit ern~hrungsphysiologisch gedeutet werden. Bei einigen Chironomidenarten lassen sich durch Messung der Stoffwechselintensit~t Beziehungen zwischen den Temperaturanspriichen und den fibrigen analysierten Faktoren nachweisen (NEuMANN). Die Freilandverteilung der aquatischen Chironomidenlarven wird weiterhin wahrscheinlich dutch die Brutplatzwaht der Weibchen bei der Eiablage reguliert (STRENZKE). VerSffentlichungen s. Jahrbuch MPG 19s8 III Nr. 25; 1959 III Nr. 26. Max-Planck-Institut ffir Mefallforschung Stuttgart-N, SeestraBe 75, Tel. 29 58 50, 29 58 58, 29 58 59. Seestraf3e 92, Tel. 294843, 294844. Geschgftsffihrender Direktor: Prof. Dr. WERNE~ K6STER. Direktor am Institnt: Prof. Dr. RICHARD GLOCXER. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. GEORG GRUBX, Prof. Dr.-Ing. ULRICH D~HLINGER, Prof. Dr. ERICH SCHEIL, Prof. Dr.-Ing. ERICH GEBgARDT, Prof. Dr. A. SEEGER, Dr. HEINZ GERISCHER.

Ausw/irtige wissenschaffiliche Mitglieder: Prof. Dr.-Ing. GEORG SACHS, Syracuse/USA., Prof. Dr. ERICH SCHMID, Wien. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 24. nichtst/indig 42, darunter 12 Ausl~nder.

Institut ]i~r Metallkunde Die Arbeiten tiber Ordnungs- und Entmischungsvorg~nge in Mischkristallreihen wurden fortgesetzt. Dabei wurde der Einflul3 yon Fehlstellen auf den Betrag und die Kinetik dieser Vorg~nge mit einbezogen. Aueh die Arbeiten fiber den Zustand flfissiger Legierungen wurden mit ttilfe yon Messungen 49

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Tgtigkeitsbericht der Max-Planck-GeselIschaft

des Dampfdruckes, der elektromotorischen Kraft, des Widerstandes und des Wgrmeillhaltes fortgeffihrt. Die Untersuchllngen fiber groBe l~berstruktnrperioden, die sich bisher auf anll~hernd kubische Phasen erstreckten, wurden auf hexagonale Phasen ausgedehnt. Eine Anzahl yon Eigenschaften der Unterstrukturen konnte bet messingiihnlichen Legierullgen mit dem u der Valenzelektronen in neuartiger Weise verknfipft werden. Auf dem Gebiete des Ferromagnetismus wurde das magnetische Verhalten kleinster ferromagnetiseher Ausscheidungen in paramagnetischer Matrix, der EinfluB plastischer Verformung auf die Koerzitivkraft ferromagnetiseher Metatle und homogener ferromaglletischer Legierungen und die magnetische Diffusionsnachwirkung in ferromagnetischen Substitutionsmischkristallen eingehend studiert. Bet der Bearbeitung des Problems des elektrolytischen Kristallwachstums wurden Methoden zur 13estimmullg der Konzentration yon Ad-Atomen auf der Oberflgche, die ffir das Wachstum und die Keimbildung die entscheidende Rolie spielen, entwickelt. Untersuehungen fiber das elektrochemische Verhalten yon Halbleitern ergaben bemerkenswerte Zusammenh~nge zwischen dem elektronischen Aufbau des Festk6rpers und dem Ablauf der Reaktionen an der Phasengrenze. Zum Beispiel kann festgestellt werden, ob der Elektronellfibergang zwischen Halbleiter nnd Elektrolyt fiber das Leftband oder fiber das Valenzband erfolgt.

Insti~ut far Metallphysik IDle Atomverteilung bei amorphem und bei geschmolzenem Selen w u r d e in dem Temperaturintervall yon --180 bis +430~ r6ntgenographisch ermittelt. An Zinn-Schmelzen und all amorphem Wismut wurden ~hnliche, fourieranalytisehe Bestimmungen mit ttilfe yon Elektrollenbeugungsaufnahmeu durchgeftihrt. Die R6ntgenuntersuchungen der Aush~rtungsvorgg~nge warden auf das tern~re System Aluminium-Mangan-Kupfer ausgedehnt. Unter Benfitzung der anomalell Absorption (Bormann-Effekt) kollntell auf R6ntgellaufnahmen die Yersetzungen bet Germanium-Einkristallen sichtbar gemacht werden. Das Institut hat sich an ether Gemeinschaftsarbeit der Internationalen Kristallographen-Ullion (Prgzisiollsmessungen in verschiedenen Laboratorien an einem Silizium-Prgparat) beteiligt. Der ermittelte Wert Iiegt nahe dem Mittelwert der yon den verschiedenen Stellen angegebellen Gitterkonstanten. Die r6ntgenographischen Spannnngsmessungell befal3ten sich mit der Ausbildung yon Eigenspannungszustgnden durch die Gleitvorg~llge bet plastischer Verf0rmung yon Vielkristalfen und den Nachweis der Ermtidung bet wechselbeanspruchten Metallen. Auf dem Gebiete der Spannungskorrosion wurden die Ursachen fiir das Auftreten dieser Erseheinnng bet Messing ullter Ammoniakwirkung festgestellt. Einen Beitrag zum Wachstumsmeehanismus.der Metallkristalle lieferte die Beobachtullg des Nadelwachstums yon Silber bet elektrolytischer Fgllung.

Abteilung Dehlinger Die thermodynamischen Ulltersuchungen zur Theorie der Keimbildung im festell Zustand wurdell auf den Fall der Ausscheidung yon CuA12 ausgedehnt, wobei die Gfiltigkeit der Ostwaldschen Stufenregel begrtindet wurde. Arbeiten tiber die 9 EIektronelltheorie der Gitterbindung ffihrten zu elmer Ullterscheidung zwischen gerichteter Billdung durch spezielle s-, p-, dFunktionen und ungerichteter Bindung ill hoehsymmetrischen Metallgittern. Die Frage der magnetischen Kristallenergie in Eisell und Nickel wurde vom Standpunkt der Eillelektronelltheorie behandelt. Die elektrische Leitf~higkeit yon Kupfer bet tiefen Temperaturell konnte qualltitativ berechnet werden, wobei die aus iR6ntgellillterferenzen zu entnehmende StXrke der einzelnen Eigenschwingungen zur Bereehnung der Temperaturbewegung eingesetzt wurde. Wichtig war dabei der theoretische Naehweis, dab die Matthiesseusche Regel ungtiltig ist. Ferner wurde die yon der Bewegung einzelner Versetzungslinien aus ether Mulde des Peierls-PotentiMs in eine benachbarte herrtihrende Relaxation entsprechend den AnsXtzeu yon A. SEEOER quantitativ berechnet.

Abteilung Seeger Es wurden die Bedingungen ffir das Auftreten der Quergleitung an Kupfer-, Gold-, Aluminium-, Nickel- und NickelKobalt-Einkristallen genauer ulltersucht. Durch die Kombination experimellteller und theoretiseher Ergebnisse war es erstmals m6glich, zuverliissige experimentelle Zahlenwerte ftir

Die Natur-

wissenschaften

die Stapelfehlerenergien kubisch-fl~ehenzentrierter Metalle abzuleiten. Elektronenmikroskopische Untersuchungen erlaubten experimentelle Aussagen tiber Zahl, Anordnung und Laufwege der bet der Verformung sich bewegenden Versetzungen. Der EinfluB der Nentronenbestrahlullg auf die nachfolgende plastische Verformung wurde all Kupferkristallell studiert; der Bestrahlungseinflug ist bet kleinen Verformungen sehr grog und n i m m t mit wachsender Verformung stark ab. Die bet den kllbisch-fl~chellzentrierten Metallen bew~hrten experimentellen Methoden wurden auf hexagonale Einkristalle tibertragen und ergaben am Beispiei des Zinks weitgehende Aufkl~rullg des Verformungsmechanismus. All Nickel- und Nickel-Kobalt-Einkristallen wurde der Eiuflug yon Versetzungen auf die Eillmtilldullg in die ferromaglletische S~ttigung ulltersucht. Die direkte Durchstrahlung dtinner Metallfolien mit dem Eiektronenmikroskop wurde zur Siehtbarmachung yon Versetzungen ulld Stapetfehlern in verformten und abgeschreckten Metallen und Legierungen verwendet. Abschreckexperimellte ergaben dabei Zahlenwerte ftir die Stapelfehlerenergien kubisch-fl~chenzentrierter Kristalle. Durch Untersuchungen fiber die Erholllng des elektrischen Widerstandes yon kaltveriormten Gold- und yon Gold-KupferLegierungen wurde die lallge Zeit mnstrittene Zuordnullg der Aktivierungsenergien ftir die Wanderung yon Leerstellen und Zwischengitteratomen gekl~rt. Die Theorie der Versetzungell und anderer Gitterfehler wurde dutch die Anwendung der nichtlinearen Elastizit~tstheorie und der Riemalln-Cartansehen Geometrie auf Versetzungsprobleme weiterentwickelt. Die dureh Versetzungen hervorgerufene Volurnexpallsion yon Metallen kolmte erstmalig auf diese Weise bereehnet werden. Bildullgs- und Wallderungsenergien yon LeersteIlen, Doppelleerstellen und Zwischengitteratomell wurden mit Hilfe der Elektronentheorie der Metalle berechnet. Augerdem wurde der elektrische Widerstand verschiedener Gitterfehler, illsbesondere derjenigen yon Stufenversetzungen, theoretisch behandelt. Eiue Reihe yon Arbeiten war dem Problem der Kleinwinkelstreuullg yon R6ntgen- und Neutrouellstrahlen dutch Versetzullgen und andere Gitterfehler gewidmet. Dureh eine Untersuchung der elektrischell Eigenschaiten von verformtem und bestrahltem Germanium war es m6glieh, die Aktivierullgsenergien der Wallderullg ulld der Lage der Akzeptorellterme yon einfacheu und doppelten Leerstellen anzugebell.

Xbfeilung Sondermetalle Die Konstitutionsforschung erstreckte sich anf die Untersuchung bin~rer, tern~rer und quaterniirer Legierullgssysteme auf Uran- und Zirkoniumbasis sowie auf die Allfstellung des Vierstoffsystems Kupfer-Silber-Kadmium-Zinn. In den Systemen der MetMie Tailtal, Niob, Zirkon und Uran mit Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff wurden Adsorption, Absorption, Desorption, Diffusiollsverhalten, L6slichkeits- und OxydationsverhMtnisse, Mechanismus ulld Kinetik der betreffenden Vorg~nge sowie die dabei auftretenden EigellschaftsXnderungell dieser Metalle ulltersucht. AufschluBreiche Ergebllisse lieferten Arbeitell mit dem Elektronell-Emissions-Mikroskop,wobei vor allem Oxydationsulld ReduktiollsvorgXnge all Metalloberfl~ehen untersucht wurden. Zum Studium der Kinetik roll Oxydationsvorggngen wurde mit Erfolg die Elektronellbeugung herangezogen, insbesondere bet Urall als Grundwerkstoff. Augerdem wurdell Reaktionen von Uranoxyd mit einigen anderen hochschmelzenden Oxyden verfolgt. i)ber Reaktiollen zwischen fltissigen ulld festen metallischen Werkstoffen sind einige Arbeiten fertiggestellt worden, die sich auf die Systeme der Alkalimetalle (flfissige Phase) mit Eisen ulld Stahl (feste Phase) beziehen. Auf elektrochemischem Gebiet sind Arbeiten fiber die L6sungspotentiMe yon Beryllium in verschiedenartigen L6sungsmitteln erw~hllenswert. Ver/Sffentlietmngen s. Jahrbueh MPG 1958 III Mr. 26; 19s9 III Nr. 27. Max-Planck-lnstitut fiir Physik und Asirophysik Mfinchen 23, Aumeisterstr. 6, Tel. 363201. Gesch~ftsffihrender Direktor: Prof. Dr. WXRN~R HEISE~B~ERG.

Institut ]r Physih Direktor: Prof. Dr. WERNER HEtSENBERG. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Dr. GERHART V. GIERKE, Prof. Dr. GERHART LOneRS, Prof. Dr. CARL FRIEDRICH F R H R . V. W E I Z S A C K E R .

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1960 (Jg. 47)

Ttitigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

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Ausw~Lrtiges ~u Mitglied: Prof. Dr. KARL WlRTZ, I4arlsruhe. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stiindig 59, nichtstiindig 29. Ausl~indisehe G/iste: t0.

lullg von Molekfilserien gestattet. Die Untersuchungen werden fortgesetzt. (Vgl. ullter Institut ffir Astrophysik, Arbeitsgruppe Quantenmechanik der Atomhfille und der Molekiile.)

A bleilung t-Ieisenbe~g

In den Berichtsabschnitt fiel der Umzug des InsLitllts yon G6ttingen nach IVItinchen, der naturgemS~B besonders die Arbeiten der experimentellen Abteilung beeintr/ichtigte. Einige Bauteile wie die groBe Experimentierhalle ulld wichtige technische Einrichtungen konntell erst im Laufe des Jahres 1959 fibernommen werden. Der neue Schwerpunkt der experimentellen Arbeitell, die Plasmaphysik, wnrde durch Intellsivierung der schon laufenden Arbeiten nlld den Allfbau neuer Experimellte betont. Die im letzten Bericht erw~ihnte IRingentladung wurde in Mfinchen verbessert aufgebaut. Verschiedene diagllostische Methoden wurden und werden daran erprobt. Im besollderen solI der Aufbau der ]Entladullg und die Bildullg eines volliollisiertell Plasmas daran intellsiv stndiert werden. Die bei dieser Apparatur gewonnenen Erfahrungell halfen eine zweite grSl3ere ringf6rmige Entladungsapparatnr ~ihnlich der britiaches ZETA-Maschine ( l m grof3er, 24 cm kleiner Durchmesser) zu bauen. Diese Apparatur fiingt an, Ergebnisse zu liefern. Daneben sind drei weitere gr613ere Entladungsapparaturen im Aufbau. Eine lineare Anordnung sol1 zur Untersuchung des Pineheffektes unter besollderell Bedingungen diellell. Eine zweite toroidale Anordnnng liil3t Ulltersuchungen yon Plasmell unter Bedingungen zu, die hydromagnetisehe Stabilit~t gew~ihrleisten sollten (Prinzip des Stellarators). Eine kurze lineare Entladung dient zum Studium des Verhaltens yon Plasmen hoher Dichte llllter konstanten Bedillgungen ill extrem hohen ~Iaglletfeldern. Die im letzten Bericht erw~hnten diagnostischell N[ethoden (Kurzzeitphotographie, Spektroskopie, kernphysikalische ulld elektrollische Meflmethoden) wurden weiter ausgebaut und durch neue Methodell (VakuuInspektroskopie, Millimetertechnik, ~{assellspektrometrie, magnetische und elektrische Sondentechnik) erg~nzt. An Plasmen verschiedener Gase, die dutch Hochfrequenz angeregt wurden, konnte die Einstrahlung yon elektromagnetischen Wellen studiert werdell. Bei Uiltersuchungen an Wasserstoff wurden -~Iessnngen der Linienprofile, des Kontinllums and der Verschmelzung der Serienglieder mit dell Mikrowellenmessnngen verglichell und damit MateriM zur i3berprfifung neuer Berbreitnllgstheorien gewonnen. Die ffir die Entwicklung der Plasmaphysik wichtigell Fragen der H6ehstvaknumtechnik ulld der Kathodenzerstiiubullg wurdell weiter verfolgt. Zur Behandlung nlld Entwicklung d e r vielseitigell technischen, technologischen, kollstruktiven, elektrischen und elektronischell Fragell wurde eine eigene Ingenieurgruppe aufgezogen, die die Physiker weitgehend yon Ingenieurfragen entlastet. Eille kleille Blasenkammer ffir Propan ulld Frigen wurde gebaut llnd an dem Wfirzburger Betatroll erprobt. Arbeitell fiber Streuullg und Abbremsung yon Elektronen sind damit im Gauge. Uberlegnngen fiber die ZweckmM3igkeit einer Hochfeldblasenkammer ffir Hochenergie-Elementarteilchenphysik wurden angestellt und Vorversuche in die XYege geleitet. Die Dauerregistrierung der kosmischen Strahlung wurde mit der Zugspitz-Station fortgesetzt. Die zweite Neutronenregistrieranlage konnte nach kurzer, durch dell Umzug bedillgter Unterbrechung auf dem Institutsgel~inde ihre Arbeit wieder aufllehmen. Arbeitsgruppe Gottstein. Die Untersuchung der EigenschaCtell der Elemelltarteilchen mit Hilfe yon Kernemulsionell und Blasenkammeraufnahmen wurd'e fortgesetzt. Kernemulsionen, die am Bevatron ill ]3erkeley exponiert wurden, dienten zum Studium der elastischell ulld illelastischell Streuung yon /4-Mesonen nnd der Erzeugung, des Zerfalls und des Einfangs voll Hyperonen. Insbesolldere wurdell die Lebellsdauern der ~'-, die Zerfallswinkelverteilungell d e r / - H y p e r o n e n und die Bindnngsenergiell leichter, mesonisch zerfallellder Hyperfragmente systematisch llntersllcht. Die Vielfacherzeugullg yon Mesonell durch hochenergetische Teilchen ass der kosmischell Strahlung wurde in Kernemulsiollen weiterhin studiert. Ill den letztell Monaten wurde mit der Exposition voi1 Kernemulsionen am 28-GeV-Protollenstrahl des Protollsynchrotrons in Genf begollnen. Die Analyse yon Aufllahmen aus einer in Berkeley arbeitenden Wasserstoffblasenkammer Ifihrte zu Ergebllissen fiber

Die Arbeitell an der dutch eine nichtlineare Spinorgleichung charakterisierten Theorie der Elementarteilchell wurden weitergeffihrt. Ihre grnppentheoretische Struktur wurde ulltersucht nnd die einfachsten Masseneigenwerte in erster N~iherullg abgeschS~tzt. Die Kopplungskonstante ftir die Wechselwirkung yon ~-Mesonen und Nukleonell wurde iI~therullgsweise bestimmt. Auch wurden Aussagen der Theorie fiber die schwachen \u gewonllen. Ferner wurde versucht, die Vakuumzweipnnktfunktioll aus der Theorie n~herullgsweise abzuleiten und die grllppelltheoretische Struktur der Vierpunktfullktioll zu kl/~ren. SchlieBlich wurden Ans~tze gemacht, die M6glichkeit der Existenz yon ,,seltsamen" Teilchell in der Theorie nachzuweisen ulld Beziehungen zu den elektromagnetischen Kr~iften herzustellen. Die Prtifung dieser Ans/~tze wnrde ill Angriff genommen. Ulltersuchnngen tiber Anwelldullg yon Variationsverfahrell zllr n,iherungsweisell Bestimmung yon Masseneigenwerten wurden am Lee-Modell und am anharmonischen Oszillator erprobt und werden nun anf ihre Brauchbarkeit in der Theorie his geprfift. Die Nukleon-Nllkleon-Wechselwirknng wurde ill erster NXherung abgeleitet und solI mit der Erfahrung verglichen werden.

A rbeitsgruppe L~ders. Das Schwergewicht der Ulltersuchungen lag auf dem Gebiet der Kernmaterie und, etwas allgemeiner, des qualltenmechanischen Vielteilehenproblems. Auf dem Gebiet der Kernmaterie wurde besonders die Rearrangement-Energie, a ach beziiglich ihrer EnergieabhSmgigkeit, untersucht. Bei dem Vielteilchellproblem wurden die in N/iherullgsverfahren auftretenden Resonanzell qualitativ und quantitativ behandelt; ihre mOgliche physikalische Bedeutung wurde diskutiert. Der Zusammellhang verschiedener N/iherungsverfahrell wnrde analysiert. -- Die Untersuchungen fiber die Rotationszustinde der Atomkerne wurden fortgeffihrt und, soweit das bei dem gegellwiirtigen Stand dieser Theorie m6glich ist, zum Abschlul3 gebracht. Iml Arbeitsgebiet, welches die logischen ulld philosophischen Grundlagell der Quantentheorie behandelt, wurde eine Begrtilldung der Qualltelllogik im Sinne der operativen Logik angegeben sowie das Verhiltnis yon Logik und Qualltenlogik analysiert. Die Beziehullgen zur mehrwertigen Logik sowie die erkenntnistheoretiscl~en Konsequenzen der Qualltenlogik wurden genauer nntersucht. Azbeitsgfuppe Symanzik-Gasio;'owicz. Die Untersnchungen tiber kausale quantisierte Feldtheorien wurden fortgesetzt. ]n einer Reihe yon Arbeiten wurden wichtige Eigenschaften der st6rungstheoretischen L6sung solcher Reihen hergeleitet, die 3~odifikatioll des Formalismus beim Auftreten zusammengesetzter Teilchen angegeben, die unit/iren und nichtunit~rell Darstellungen der Lorentz-Gruppe ulltersucht und eine mathematische Formulierung der t~ausalit~tsbedingullg im grol3ell gegeben sowie deren Konsequenzen behandelt. Ober die Zusammensetzung yon Analyzit~ts- und UuitaritS.tseigenschaften bei der Bestimmung der Strenamplituden wurde ein gr613erer Bericht geschriebell. ~DerZusammenhang zwischen der Mandelstam-Darstellung fiir die Streuamplitnde bei einem statischen Potential und der Schr6dinger-Gleichung wnrde in einfaehen F~llell studiert. Der EinfluI3 nuklearer Wechselwirknllgen auf den Betazerfall wurde untersucht, nnd wichtige analytische Eigellschaften der Strellamplitude bei einem statischell PotentiM, darunter die Interpolierbarkeit der komplexen Drehimpulse, wurdell hergeleitet. Eine gr6Bere Arbeit fiber die Methode der starkell Kopplnng in der Meson-Nukleon-Streuung wurde abgeschlossell. Auf dem Arbeitsgebiet der Qualltenchemie wurden die Tabellierungen yon Wechselwirkungsintegralen abgeschlossell. Inzwischen ist [Band IV erschienell, w/ihrelld der dritte Band nor seinem AbsehluB stehK Zur systematischen Behandlung der Vielteilchensysteme yon Molekfilell wurde die hier entwickelte Methode der Atomassoziationen auf einige Verbilldungen mit gutem Erfolg angewendet. Das Verfahren soil welter ausgebaut werden und zu allderen Methoden in Beziehung gesetzt werden. Danebell wurdell nellere Verfahrenswege nntersncht, die, im Gegensatz zur 5Jteren Quantenchemie, in allgemeiner Weise die Behand-

A bteilung v. Gierke

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T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

die elastische Pion-Nukleon-Streuung u n d die Einzelerzeugung yon geladeneI1 u n d neutralen ~-Mesonen durch negative ~-Niesonen. Ferner wurde die M6glichkeit yon IonisationsmessUngen in W a s s e r s t o f f b l a s e n k a m m e r n untersucht. Mit der Auswertung yon A u f n a h m e n aus einer im I n s t i t u t g e b a u t e n Blasenkammer, die a m Wfirzburger B e t a t r o n exponiert wird, wurde begonnen. Die Bilder zeigen die Streuung u n d A b b r e m s u n g y o n Elektronen in Propan u n d Frigen. t)ber die M6glichkeiten zur Messung des m a g n e t i s c h e n Moments der A - H y p e r o n e n in starken Magnetfeldern wurden B e r e c h n u n g e n angestellt. Ein Ger~t zur stereoskopischen B e t r a c h t u n g y o n Blasenk a m m e r a u f n a h m e n u n d zur a u t o m a t i s c h e n Registrierung yon B a h n k o o r d i n a t e n auf Lochstreifen zur Eingabe in die eIektronische R e c h e n m a s c h i n e wurde entwickelt u n d g e b a u t Diverse R e e h e n p r o g r a m m e ffir die A u s w e r t u n g y o n Mel3ergebnissen in K e r n e m u l s i o n e n a n d B l a s e n k a m m e r f i l m e n wurden fiir die elektronische R e c h e n m a s c h i n e G2 aufgestellt. Dr. Ko~scI~i~o h a t die Methode zur Messung thermischer Diffusionskoeffizienten n i t kleinen Mengen verbessert u n d eine Reihe v o n (~, ~ ' - b r o m i e r t e n Kohlenwasserstoffen ffir s y s t e m a t i s c h e Messungen dargestellt.

Institut fiir Astrophysik Direktor: Prof. Dr. LIJDWlG BIERMANN. Weitere Wissellschaftliehe Mitglieder: Prof. Dr. ARNULF SCIILiJTI~R, Dr. REIMAR L~3ST. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st/indig 24, nichtst~indig 7. Ausl~indische G~iste: 6.

Abteilung Astrophysik (Leiter: Dr. R. LOST). Die Arbeiten fiber den inneren Aufbau der Sterne wurden fortgeffihrt, wobei insbesondere umfangreiche numerische R e c h n u n g e n zur E n t wicklung alter Sterne u n t e r n o m m e n wurden. I m Z u s a m m e n h a n g d a m i t wurden weiterhin Fragen der R o t a t i o n von Sternen, der EinfluB y o n Konvekfionszonen, n i c h t t h e r m i s c h e P h ~ n o m e n e in Sternatmosph~ren sowie der Einflug der Sternentwicklung auf die Z u s a m m e n s e t z u n g der interstellaren Materie llntersucht. Die fibrigen Arbeiten betrafen fiberwiegend A n w e n d u n g e n der P l a s m a p h y s i k u n d der Y~agnetohydrodynamik a n t astrophysikatische Probleme. Die Fragen des U r s p r u n g s der kosmischen Strahlungen wurden unter neuen Aspekten diskutiert. Die Integration yon B a h n e n der Teilchen der kosmischen Strahlungen im Erdmagnetfeld wurden welter fortgeffihrt. Andere U n t e r s u c h u n g e n galten der Theorie der K o m e t e n schweife, in diesem Z u s a m m e n h a n g wurden A u f n a h m e n des K o m e t e n Mrkos, die v o m Mount Palomar Observatory zur Verffigung gestellt worden waren, vermessen. In der Sonnenp h y s i k wurden im Z u s a m m e n h a n g m i t der Granulation der Energietransport durch h y d r o m a g n e t i s c h e Welien behandelt u n d die Arbeiten fibe~ den Aufbau yon Sonnenflecken fortgeffihrt. SchlieBlich begannen U n t e r s u c h u n g e n fiber die Strahlungsgfirtel, die die Erde umgeben. Arbeitsgruppe Quantenmechanik tier AtomhiilIe und tier Molekiile (Leiter: Dr. ]~LEONORE TREFFTZ). Seit September t959 sind die Arbeitsgebiete Q u a n t e n m e c h a n i k der Atomhiille ( i n I n s t i t u t ffir Astrophysik) u n d Quantenchemie (vorher im Iflstitut ffir Physik) zu einer Gruppe zusammengeschlossen. Die Arbeiten zur Beschreibung gebundener Zust~nde yon A t o m e n u n d zur Berechnung yon $3bergangswahrscheinlichkeiten wurden fortgesetzt. Insbesondere wurden neue Ans~tze zur Berficksichtigung der Korrelation der Elektronen in der AtomhfiHe erprobt. Die Streuung l a n g s a m e r Elektronen an A t o m e n (insbesondere Wasserstoff) u n d Ionen wurde untersucht. Auf der elektronischen R e c h e n m a s c h i n e wurden u m fangreiche Tabellen gerechnet, die ffir die Q u a n t e n m e c h a n i k der Molekiile y o n B e d e u t u n g sind. Zur B e s t i m m u n g der Bindungs- u n d Aktivierungsenergie y o n Molekfilen wurde eine neue Methode, die Methode der Atomassoziationen, entwickelt. Abteilung Plasmaphysik (Leiter: Prof. Dr. A. SCHLt~ER). Die Schwierigkeiten, die der D e u t u n g vieter E x p e r i m e n t e zur Erreichung u n d Aufreehterhaltung e x t r e m hoher Temperat u r e n entgegen stehen, hubert zu einer Verst~rkung der Bem f i h u n g e n u m die grunds~tziichen Probleme der P l a s m a p h y s i k geffihrt. Insbesondere wurde die Gfiltigkeit der Boltzmann-Gleic h u n g u n d der Fokker-Planck-Gleichung u n d im Z u s a m m e n h a n g hiermit das Auftreten yon Mikro-InstabilitXten wie run-away-Elektronen und der L a n d a u - D ~ m p f u n g u n t e r s u e h t

Die Natur-

w~sseaschaften

Daneben wurden Arbeiten, die eine m e h r konventionelle Beschreibung des P l a s m a s voraussetzen, fortgeffihrt: Gleichgewicht u n d StabilitS~t bei ringf6rmigen E n t l a d u n g e n , \u seIwirkungen eines Ionenstrahls, Energiezuftihrung d u t c h Welleneinstrahlung u n d erzwungene Schwingungen, S t r u k t u r m a g n e t o h y d r o d y n a m i s c h e r Stoi3wellen. Abteilung Numerische Rechenmaschinen (Leiter: Dr. H. BILLING). Die R e c h e n m a s c h i n e G 2 wurde im Nionatsd u r c h s c h n i t t etwa 530 Std benfitzt (ffir eine Anzaht der dem I n s t i t u t gestellten Probleme ist sie jetzt jedoch zu iangsam). Das Speicher-, Rechen- u n d K o m m a n d o w e r k der G3 wurde so weft fertiggestellt, dal3 kfirzere Rechenabl~ufe auf ihr n i t Erfolg ausgeffihrt werden konnten. Die geplante Rechengeschwindigkeit yon 5000 bis 10000 Operationen pro Sekunde wurde erreicht. Zur Zeit wird ein Lochstreifenleseger~t angebaut, urn die P r o g r a m m e i n g a b e zu erleichtern. E r s t d a n n k a n n der Rechenbetrieb in nutzbringender Weise a u f g e n o m m e n werden. Zur Entwicklung schneller ffir R e c h e n m a s c h i n e n brauchbarer Schalt- u n d Speicherelemente wurde die SpeicherfS~higkeit dfinner a u f g e d a m p f t e r Magnetschichtell u n t e r s u c h t u n d weiterhin m i t Kristalldioden arbeitende sog. ,,Parametrons c h a i t u n g e n " entwickelt. Letztere erlauben, die Schaltzeiten bis auf einige N a n o s e k u n d e n herabzusetzen. Ver6ffentliehungeu s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 27; 19s9 III Nr. 28.

Max-Planck-Institut fiir ausliindisches und internationales Privatrecht H a m b u r g 13, l'dittelweg t87, Tel. 44-1306. Direktor: Prof. Dr. HA~,-S D(SLLE. Weitere wissenschaftliche Mitglieder: P r i v a t d o z e n t Dr. FRIEDRICH NORKISCH, Prof. Dr. h. e. ALEXANDER MaKAROV, Dr. Dr. PAUL HEINRICH NEUHAUS, Bundesverfassungsriehter Prof. Dr. HANS RUP~, Prof. Dr. I
Deutsche Forschungsanstalt fiir Psychiatrie (Max-Pianck-lnstitut) Mfinchen 23, B2raepelin~Str. 2, Tel. 360264 u n d 362190. Gesch~ftsffihrender Direktor : Prof. Dr. WILLIBALD SCHOLZ.

Hirnpathologisches Institut Direktor: Prof. Dr. WILLIBALD SCHOLZ (mit angeschlossener Prosektur [Prof. Dr. HANS SCHLEUSSlNG] u n d Abteilung ffir Serologie u n d NIikrobiologie [Doz. Dr. G~aD POETSCHt~E]). GesamtzahI der wissenschaftlich Arbeitenden: sts 8, nichtstSmdig 8. Ausl~ndische G~ste: 3.

Heft ~4 ~960 (Jg. 47)

T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

Die experimentelIen Untersuchungen fiber die Einwirkung massiver Dosen yon R6ntgenstrahlen auf das Warmblfitergehirn wurden mit einer von der Firma Siemens zur Verfiigung gestellten, leistnngsfXhigeren Apparatur fortgesetzt. Es lief3en sich damit schon nach sehr kurzer Zeit auf den Bestrahlungsbereich beschr~tnkte TotaInekrosen im Grol3hirn des Goldhamsters nachweisen. Inwieweit sich mit histologischen und etektronenoptischen Methoden in diesen frfihesten Ver~nderungen noch eine bestimmte 1Reihenfolge in der Sch/idigung der verschiedenen Gewebsstrukturen nachweisen l~Bt wie bei den Sp~tschf.den, ist das Ziel weiterer Untersuchungen. Die Vorstellungen fiber das Zustandekommen progressiver lVfyelopathien durch produktive Vorg~nge an meningealen Gef~Ben bei chr0nisch-meningitischen Prozessen konnte dutch iBefunde bei Periarteriitis nodosa und bei angiodysgenetischen Prozessen gestiitzt werden. Das Problem der Ausf~lIung drusiger Substanzen im Hirngewebe und in den HirngefM3w~nden bei involutiven Vorg/ingen wurde mit histologischen nnd polarisationsoptischen Untersuchungen erneut in Angriff genommen. Mit Zunahme der Wahrscheinlichkeit, dab sXmtliche senile Plaques im Zusammenhang mit zugrunde gehenden Hirnkapillaren entstehen, gewinnt die Anffassnng an Boden, dab die senile Involution mit dem Vorgang der Paramyloidose enge Bertihrung hat. Daffir spricht auch der Dichroismus der sog. Fibrillenverklumpungen in den Nervenzellen. Mit der polarisationsoptischen Methode soll versucht werden, zu Aussagen fiber den submikroskopischen ]3au dieser amyloiden Substanzen zu gelangen. Einschl&gige F/~lle geben Veranlassung, der Frage des Aqu~duktverschIusses durch sog. prim/ire Ependymitis und der Absiedelung von Carcinommetastasen auf der tIirnkammerwand nachzugehen; bei kindlichen Zwillingen mit gleicher cerebraler Symptomatologie wurde in einem FaIle der Befund der Wernickeschen PolioencephMitis ohne nachweisbare Vitamin B~-Resorptionsst6rung erhoben. Einen breiten Raum nahmen elektronenoptische Untersuchungen ein. Sie besch~ftigten sich mit der Feinstruktur des intramnralen vegetativen Nervensystems des Darms, mit der Cytopathologie der Tellurspeicherung im zentralnerv6sen Gewebe, der sekund/~ren Wallerschen Degeneration am peripheren Nerven sowie den Abban-, Abrfmm- und Organisationsvorg~ngen in traumatischen ttirngewebsnekrosen. Abgeschlossen wnrden Untersnchungen fiber ~tiotogische Befunde bei der spontanen Granulomencephalitis des Goldhamsters, ferner fiber die ultrastrukturellen VerXnderungen am quergestreiften Muskel bei experimentell erzeugter neurogener Muskelatrophie sowie bei myotonischer Dystrophie. Weitere elektronenoptische Untersuchungen beschffftigten sich an Hand von experimentellen bakteriellen und Virusinfektionen mit der Cytopathologie der entzfindlichen Gewebsreaktion im Nervengewebe. Im IRahrnen der Arbeiten, die die Entwicklung der interferenzmikroskopischen MeBmethode ffir quantitativ-cytologische Probleme zum Ziele haben, wurde ein photometrisches Integrations- und Mel3verfahren zur Steigerung der Meggenauigkeit apparativ weiterentwickelt. ~rosektu~. Bei L'berprfifung der postvaccinalen Hirnschgden der Erwachsenen ergab sich, dab der mikroskopische Befund nicht einheitlich war nnd yore zeitlichen IntervaIl zwischen der letzten Vaccination und der dem Tode vorausgehenden Impfung abhing. Typische Impfencephalitiden fanden sich sowohl beim erwachsenen Erstimpfling als auch bei Zweit- nnd Drittimpflingen, wenn die vorausgegangene Vaccination sehr lunge znrficklag. Wie bei der Vaccination wird vor Vollendung des zweiten Lebensjahres auch das charakteristische ]3ild der Masernencephalitis vermil3t, dagegen ist auch hier eine ~lnt-Hirnschrankenst6rung nachzuweisen. Diese lebensalterbedingten Verschiedenheiten linden sich bei der FIeine-Medinschen Krankheit nicht. Tierexperimentell wurde festgestellt, dab eine nach Vaccination auItretende Blut-Gewebsschrankenst6rung dutch 0berdosierung yon A-Vitamin potenziert wird. Durch l~'bertragung zellfreier E x t r a k t e maligner Tnmoren gelang es, herdfOrmige EpitheIwucherungen auf der Choriallantois-Membran des t l Tage bebrfiteten Hfihnereies zu erzielen, die in weiteren P a s s a g e n reproduzierbar waren.

~4bteilung [iir SeroIogie und Mikrobiologie Eine einfache Methode zur tterstellung von Sulfochloriden fluoreszierender Farbstoffe wurde entwickelt, wobei sich vor allem das Sulfochlorid des Rhodamin B als roter Kontrastfarbstoff zu den verschiedenen grtinlich fluoreszierenden Farbstoffen brauchbar erwies. Dadurch k6nnen zwei verschiedene Antigene in einem PrXparat mit zwei verschiedenfarbig mar-

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kierten Antik6rpern nachgewiesen werden. Mit der fluores~ zenz-immunologischen Methode wurde die Antigenstruktur verschiedetler Spiroch~ten nntersucht, ferner tier IRibonukleasenachweis in Gewebekulturen und anderen Zellen versucht mit dem ZieI, deren VerXnderungen im Verlauf einer Virnsinfektion zn studieren. Die frfiheren kinematographischen Studien fiber Mikroorganismen, die eine L-Phase aufweisen, wurden fortgesetzt. I m Viruslaboratorium k0nnte gezeigt werden, dab die iX{ultiplikation des Poliomyelitisvirus in sehr einfachen N~Lhrmedien ebensognt vonstatten geht wie in wesentlich komplizierteren. Untersuchungen fiber die Enzymaktivit~tt derartiger Virus-Zell-Systeme zeigten, dab Glukose-6-Phosphatase und IRibonuklease in den Frfihstadien der Virusinfektion eine erh6hte Aktivit&t aufweisen, wghrend die Aktivit/it der 5-Nukleotidase sich nicht yon den normalen t
Kli~isches I~stitu~ Direktor: zur Zeit nicht besetzt (mit angeschiossener Abteilung ftir Psychopathologie und Psychotherapie [Prof. Dr. PAUL MATUSSEK], Biochemischer Abteilung [Doz. Dr. HORST JATZK~WIZZ]nnd Abteilung f/Jr Genealogie und Demographic [vertretungsweise Dr. EDITH ZERBIN-RODIN]). Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stf~ndig 9, nichtstindig 3. Auslindische G/iste: I.

Abteilung /i~r Psychopathologie und Psychotherapie. In Fortsetzung der Untersuchungen fiber die Psychotherapierbarkeit akut und chronisch Schizophrener ergaben sich weitere Hinweise auf Faktoren, die den Vcrlauf des schizophrenen Prozesses in gfinstiger bzw. ungfinstiger Weise beeinftussen. Es gelang, solche Eiemente der prgpsychotischen Pers0nlichkeit begriffllch zu differenzieren, die ffir den Ausbruch und die Gestaltung der Psychose yon entscheidender \Vichtigkeit sein dfirften. Die Hypothese, nach der auch ein v611ig ,,normaler" Mensch pl6tzlich schizophren werden k6nnte, liel3 sich bei Anwendung differenzierter psychotherapeutischer Techniken empirisch nicht nachweisen. Es fanden sich immer gewisse prgpsychotische Pers6nlichkeitsfaktoren, die ffir die Art und den Zeitpunkt des Ausbruchs mit verantwortlich gemacht werden mfissen. Bei der Differenzierung der Psychotherapie~ technik der Psychosen zeigte sich, dab nicht nut die Methodik, sondern auch die Pers6nlichkeit des Therapeuten yon entscheiderider Bedeutung ist. Vergleichende Untersuchungen fiber die Wirksamkeit der verschiedenen Technik bei den einzelnen Mitarbeitern -- zur Zeit 4 -- sind daher unerlgl31ich. Die Erforschung der Faktoren, die den Verlauf der endogenen Depressionen beeinflussen, steht vor dem AbschluB. Die noch heute h~ufig vertretene Ansicht, nach der der Verlauf ausschlieBlich yon Erbfaktoren bestimmt wird, lgBt sich nicht mehr vertreten. Ferner ist eine Untersuchung begonnen worden, die bei Schizophrenen den Zusammenhang zwischen ihren ]3ildnereien und bestimmten psychodynamischen Faktoren ermitteln soll. Nach mehrjghrigen Vorarbeiten fiber die t3edeutung der Stress-Situation ffir die Entwicklung der menschlichen Pers6nlichkeit sind mit Hilfe der Deutschen ForschungsgemMnscl~aft Untersuchungen an ehematigen IZZH~Lftlingen begonnen worden. Diese Personengruppe eignet sich zur Bestimmung psychischer und somatischer StressFormen in besonderer Weise, da die iKZ-Inhaftierung eine einheitlichere Gr6Be darstellt als etwa der Krieg als allgemeine Stress-Situation, auf den sich viele moderne Untersuchungen berufen. Als Kontrollgruppe zu den KZ-Hf~ftlingen dienen ehemalige deutsche Kriegsgefangene in IRuf31and. Biochemische Abte.ilu~zg. In der Biochemischen Abteilung wurden die Arbeiten an der Leukodystrophie (Typ Scholz), einer menschlichen Erkrankung mit Zerfall der weil3en Gehirnsubstanz, fortgesetzt. Die Leukodystrophie wurde als Cerebrosid-schwefels/iureester-Speicherkrankheit erkannt und die chemische Konstitution der Speicherprodukte aufgekl~irt: Neben den schon bekannten Cerebron-sehwefels~iureestern

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T~tigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

wurde der bisher noch unbekannte Kerasin-schwefels~ureester aufgefunden. Ffir vergleichende chemische Untersuclmngen an Entmarkungsherden verschiedenster Genese wurde die Trennung yon Lipoiden n i t der Dfinnschiehtchromatographie nach STAHLstudiert. Die Fortsetzung der Untersuchungen an Substanz P, einem physiologiseh aktiven Wirkstoff im Nervensystem, brachte weitere Fortschritte in der Reindarstellung und lieB Beziehungen zum Histamin erkennen, die unter anderem durch Inaktivierungsstudien weiter gekl~rt werden. Abteilung /i~r GeneMogie und Demographie. An der genealogisch- demographischen Abteilung wurde eine Untersuchung fiber den Gesundheitszustand yon Kindern aus 299 ill Mfinchen zwischen 1870 und 1920 geschlossenen, nahen Blutsverwandtenehen (Vetter-Basen-Ehen und einige Onkel-Nichten-Ehen) beendet. Es ergab sich unter anderem eine m~Bige, statistisch eben gesicherte Erh6hung psychischer Auff~lligkeiten (Psychosen plus abnorme PersSnlichkeiten slier Art). Migbildungen kamen dagegen nicht deutlich vermehrt vor. Auf Grund der Tatsache, dab Kinder aus Yetterehen eine berechenbare Wahrscheinlichkeit des Aufeinandertreffens zweier gleichartiger rezessiver Gene besitzen, wurde ferner nach einer neuen Methode yon Penrose berechnet, dab jeder Mensch etwa 5 bis 6 delet~re, rezessive Gene in heterozygotem Zustand tr~igt und dab ungef~hr 260 verschiedene derartige Gene in der Bev61kerung vorkommen. Die genannten Zahlen sind als vorl~ufig zu betrachten und gelten fiir die alteingesessene bayerische Bev61kerung, aus welcher der den Berechnungen zugrunde liegende Personenkreis eine Stichprobe darstelit. Neu begonnen wurde die geneMogische Beforschung yon H i m verletzten des t. und 2. Weltkrieges, die in Zusammenhang n i t ihrer Hirnverletzung voriibergehend oder dauernd eine schizophrene bzw. schizophrenieartige Symptomatik entwickelten. Schwierigkeiten besonderer Art ergaben sich insofern, als bei den Hirnverletzten und ihren Familien die Rentenfrage im Vordergrund steht und die Familienauskfinfte h~iufig im Hinblick darauf gef~rbt erseheinen. VerSffentlichungen s. Jahrbueh MPG 1958 III Nr. 29; 1959 III Nr. 30. Max-Planck-lnstitut iiir ausliindisches iJffentliches Recht und VSIkerrecht Heidelberg, Berliner Str. 48, Tel. 22433, 22847. Direktor: Prof. Dr. HERMANN MOSLER. Zweigstelle Berlin: Berlin-Dahlem, Boltzmannstr. I, Tel.

76 ~~ 96. Leiter: Prof. Dr. FRITZ MONCH. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. GONZH~R JAENICK~, Prgla{ Prof. D.Dr. G~ORG S C H R ~ I ~ , Dr. H~L~UT STREBEL.

Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitendcn: in Heidelberg st~ndig t7, in Berlin st~ndig 3; ausl~indische Stipendiaten insgesamt 7, durchsehnittlieh st~ndig 3. Die allgemeine Forschungst~tigkeit des Instituts umfal3te die Entwieklung des V61kerrechts, des ausl~ndischen und deutschen Staats- und Verwaltungsrechts und der Rechtsvergleichung im 6ffentlichen Recht. Gegenstand besonderer Untersuchungen waren Fragen der Menschen- und Grundrechte und ihrer Handhabung in einzelnen Staaten und im u der Rechtslage Deutschlands, des Schutzes yon Privateigentum und des Staatsangeh6rigkeitsrechts. Die Publikationen des Instiluts (Zeitschrift fiir ausl~ndisches 5ffentliches Recht und u monographische Beitr~ge zu diesen Rechtsgebieten und Quellenwerke) wurden fortgesetzt. Die im letzten Bericht erw~hnte Vertragskartei auf Randlochkarten, die anstelle des bis 1944 vom Institut ver6ffentlichten Nouveau Recueil G@n6ral de Trait4s (Recueil Martens) fiber den AbschluB und Stand yon zwischenstaatlichen u triigen usw. Auskunft geben soll, ist inzwischen auf etwa t0000 Karten angewachsen. Die Bibliothek wurde in der Berichtszeit um fund 9000 Bgnde vermehrt. Der Ausbau der lateinamerikanischen Abteilung wurde fortgesetzt Besonders gefSrdert wird der Erwerb juristischer Literatur aus Staaten, die ihre Unabhgngigkeit jetzt erlangt haben oder binnen kurzem erlangen werden. Die Anzahl der Periodica betr~gt etwa 850, meist ausl~ndische, Titel. Zu der Sammlung yon Dokumenten nnd Ver6ffentliehungen der UN und ihrer Spezialorganisafionen kamen die der

Die Naturwissenschaften

Internationalen Atomenergiebeh6rde, zu den der Europ~ischen Organisationen die Ver6ffentlichungen yon E u r a t o m nnd E~VVG hinzu. Vergffentlichungen s. Jahrbuch MPG 19s8 III Nr. 30; 1959 III Nr. 31.

Max-Planck-lnstitut fiir Silikatforschung Wiirzburg, Neunerplatz 2, Tel. 59012. Direktor: Prof. :Dr. ADOLY DI]~TZEL. ~vVeiteres Wissenschaffliches Mitglied: Prof. Dr. HEINZ JAGODZINSKI. Ausw~rtiges Wissenschaftliches Mitglied: Prof. Dr. H~RMANN SALMANG, Maastricht. Gesamtzahl der wissenschafflich Arbeitenden: st~ndig t6, nichtst~ndig 7.

Strukturuntersuchungen, Die Untersuchung der Ionenverteilung in an AI208 fibersgttigten Spinellen ffihrte zu dem Ergebnis, dab die Leerstellen vorwiegend auf den GitterplS~tzen des A1 auftreten, wghrend die Mg-Pl~tze zum Teil dutch A1 ersetzt werden. Die bei Temperaturen unter 1000~ charakteristische Entmischung in eine A120~-reiche Zwischenstruktur (Korngr613e einige ~) nnd Spinell kann nicht als zweiphasig angesehen werden, weiI der enge Zusammenhang zwischen WirtspinelI und Zwischenstruktur die Volumenenergie beider Strukturen entscheidend beeinfluBt. Bei Wechseltemperungen wird dieser ,,Zwangszustand" dutch RiBbildung parallel 110 zum Teil abgebaut. -- Die R6ntgenuntersuchungen der Entwgsserung yon Gibbsit und an Hydrargilliteinkris%allen ergaben besonders ffir den Itydrargillit, bei d e n die Entw~sserung orientiert verlief, wichtige kristallchemische Hinweise fiir den strukturellen Verl~uf der Entw~isserung. -- Fiir SiCStrukturen wurde ein quantitatives R6ntgen-Analysenverfahren entwickelt, das die genaue Intensit~tsmessung an den verschiedenen Strukturtypen techniseher Produkte gestattet. -Vollst~ndige Strukturbestimmungen werden ffir folgende chemische Verbindungen durchgeffihrt: (PNF2)8, (PNI?2)4 und AuJ. -- Weitere Strukturarbeiten befagten sich n i t neuen apatitartigen Verbindungen, n i t Nosean und Na~O. 2CaO. 3 SiO~. AuBerdem wurden die Reaktionen yon TiO~ (Rutil) n i t Cr203, das als CrO 2 in das Rutilgitter eingebaut wird, untersucht. SchlieBlich wurde eine neue Kleinwinkelkamera hoher LichtstXrke durch Verwendung einer speziellen Anordnung n i t zwei fokussierenden Kristallmonochromatoren entwickelt. -- Eine eingehende r6ntgenographische Untersuchung des t~l~ittchenminerMs Leverrierit ergab n i t Sicherheft, dab es nicht gerechtfertigt ist, den Leverrierit als eigenst~ndiges Mineral zu bezeichnen; er erwies sich in alien F~llen als illitisches Material, das zum TeiI mit anderen Tonmineralen orientiert verwachsen ist. Glasuntersuchu~gen. Die gel~iufige Erscheinung, dab GI~ser je nach Zusamrnensetzung und t~fihlung schrill, blechern oder aber schSn klingen k6nnen, wurde dutch Messung des Elastizit~tsmoduls, der mechanischen Verlustzahl und Schallgeschwindigkeit, such in Abhgngigkeit yon der Temperatur, sowie durch Anfnahme yon Frequenzspektren eingehend untersucht und auI strukturelle Eigenarten der untersuchten Gl~iser zurfickgeffihrt -- Eine breit angelegte Arbeit befaBte sich n i t der Art des Einbaus yon Wasser (als OH-Gruppen) in der Glasstruktur, wobei je nach Glaszusammensetzung und Temperatur 3 Typen vorkommen k6nnen. -Durch Verfolgung des Einschmelzprozesses wurde erkannt, dab kleine Mengen yon Natriumsulfat im Gemenge die Be~ netzung yon Sand dutch die PrimS~rschmelzen f6rdern und die an den Sandk6rnern haftenden Gasblgschen entfernen; beides beschleunigt den Schmelzvorgang, was theoretisch gedeutet wird. -- Benetzungsfragen wurden such zwischen Glas und versehiedenen Edelmetallen untersucht, wobei sich die theoretisch erwartete Parallelit~t zu d e n Sauerstoffpotential und der Sauerstoffiiberspannung an dem betreffenden MetM1 experimentell best~tigte. -- Die seit Jahren diskutierte Frage einer m6glichen Anisotropie in Glasfasern konnte experimentell einwandfrei gekl~rt und die beobachtetert Anlsotropien strukturell gedeutet werden. -- An den frfiher dargestellten GIS~sern n i t hohem Sulfatgehalt wurden verschiedene Eigenschaften bestimmt, wobei die OberflS.chenspannung hier nicht im gewohnten MaB sinkt; dies zwingt zu einer neuen Deutung der Wirkung yon Su!fat. -- Bestimmte, yon anderer Seite gefundene Absorptionsbanden yon B~O3-Glas im U R konnten auf die Verwitterung zu HaBO 3 zuriickgefiihrt werden. -- Zur schnellen quantitativen B2Oz-Bestimmung in Glas wird die Neutronen-Absorption verwendet. -- Die pulsierende W~rme-

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T/~tigkeitsberich~ der Max-Planck-Gesellschaft

verceilung in einer arbeitenden Glasverarbeitungs-MaschinenForm wird an H a n d verschiedener Modellbeispiele mit einer elektronischen Rechenmaschine berechnet. Es ergab sich daraus eine allgemeine Berechnung nichtstation~rer Temperaturverteilungen in gesehichteten Medien. -- 2r Hilfe der Stereo-Elek~cronenmikroskopie wnrde die Einwirkung yon Mikroorganismen at~f Glas- und Feldspatoberfl/iehen niiher untersueht. Es wurde weiterhin beobachtet, dab auch tierisehes Gewebe Silikate zu zersetzen vermag. Diese Vorg~tnge tragen auch wesentlich zur Plastifizierung yon Tonen und anderen keramischen Massen bei. -- Verfahrensm/il3ig wichtig ist es, dab es gelang, die Dichte yon Schmelzen nach dem Blasendruckverfahren bei hohen Temperaturen zu bestimmen. -- Interessant ist ein Yerfahren zur gleichzeitigen Bestimmung yon Z/ihigkeit und Oberfl/ichenspannung am gleichen Glasfaden. Ffir kemmische Untersuchungen wurde ein GerS.t zur selbsttSMgen Aufzeichnung yon in keramischen t(6rpern etwa vorhandenen Anisotropien gebaut; es arbeitet mit polarisierten Mikrowellen. -- Andere Arbeiten befaBten sich mit dem in der Literatur beschriebenen ZrOe-Glas, das in V~rirklichkei~ kubischer ZrO~-MgO-Mischkristall war, und mit einem Dachziegel aus dem ] a h r 1565, der in seinen Eigenschaften, vor allem der Textur, interessante Vergleiche zu heutigen Ziegeln zulieG. -Wegen des niedrigen Ausdehnungskoeffizienten yon Zinnoxyd und seiner hohen W/~rmeleitf/ihigkeit schien dieser Stoff ffir feuerfeste Zwecke besonders geeignet. Dies ist auch bis etwa t400 ~ C der Fall, oberhalb st/Srt die Verdampfung. Es wurde nachgewiesen, dab diese fiber SnO erfolge und dutch" Mischkristallbildung oder Einbau solcher Oxyde, die Sauerstoffleerstellen erzeugen, etwas herabgese~zt werden kann. -- In letzter Zeit wurde das Flammspritzverfahren yon keramischen Uberzfigen, insbesondere yon Tonerde, anf Metallen in alien Einzelheiten untersucht. Es gelang, die Porigkeit solcher 7Jberzfige stark herabzusetzen und dutch Kombination mit Emails zn beseitigen. I m Zusammenhang mit den am Institu~ seit Jahren verfolgten Fragen der Benetzung und Haftung wurde auch bier der Haftmechanismus yon Oxyd an Metall aufgekl/irC. Auf emailtech~zischem Gebiet wurden, ~ihnlich wie vor Jahren ffir Stahlbleche, so jetz~ fiir GuBeisen die Eigenschaften festgelegt, die dieser Werkstoff haben muG, um emaillierbar zu sein. Auch der Mechanismus der Haftung yon Frit~eund Sehmelzgrundemail an GuBeisen wnrde unter verschiedehen Bedingungen untersucht. Weitere Arbeiten befaGten sich mit den Trfibungsmitteln SboO~ und TiO2, hier auch mi~ der Frage, warum dieses in der Anatasform (im Gegensatz zum Rutil) durch Chromoxyde nicht angef/irbt wird.

Zweigstelle Berlin-JDahIem Berlin-Dahlem, Faradayweg t6, Tel. 762090. Leitung: Doz. Dr. habil. L~Is~ I-IoLzA~FEL. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 3, nichtst/indig 3; ausl/indisehe G/iste: 2. Spezielle Untersuchungen fiber die Lumineszenz ~-bestrahlter KieselsXure, im Hinblick auf Ursache der Entstehung, und RSntgenbestrahlung bei Silikosen. Nachweis verschiedener Einflfisse auf Dauer und IntensitS~t der Lumineszenzstrahlung (BAY~Eu Untersuchungen der verschiedenen SiO~-I4omponenten in Aerosolkondensaten neben anderen Luftverunreinigungen, unter vergleiehender t3erticksichtigung der verschiedenen, z.B. 6rclich bedingten, jahreszeitlieh bedingten bzw. anderer Einflfisse an klimatisch versehiedenen Often Deutschlands (gemeinsam mit I-I. CAu:ER-Bochum, F. H~ssE-Norderney,

R. R~IT~-Farchant/Obb.). Untersuchungen fiber die Ursachen der unterschiedlichen Korrosion yon Eisenrohren dureh kiesels~iurehaltige Thermalw~isser im Thermal-Quellgebie~c yon Reykjavik (HIERMANNSsoN-Island.) Die t3eobaehtung, dab erhShter Sulfidschwefelgehalt die Ausbildung der sonst auftre~enden korrosionshemmenden Silikatschutzhaut behinderce (krist. Silikatschich~ auf der Eisenoberfl/~che), ffihrte zur Prtifung dieses Vorganges an biologisehen Systemen : Da Pflanzen, z.13. Getreide, neben einer leicht austausehbaren, 15slichen Kiesels/iureform eine Gerfistkiesels~iure enthalten, die bisher nicht eliminierbar schien, wurden Versuche in N/ihrISsungen mit Zusatz yon Sulfidkomponenten durehgefiihr~. In diesen Versuchen konnte erstmalig in einem

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lebenden biologischen System gezeigt werden, dab auch die fest eingebaute Gerfistkiesels~iure des Gewebes nahezu vollst~Lndig eliminierbar ist. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 31; 1959 III Nr. 32. Forschungsstelle ffir Spektroskople in der Max-PIanck-6esellschaft z. F. d. W., e.V.

Hechingen/tIohenzollern, Tiibinger StraBe 2, Tel. 405. Leiter: Prof. Dr. HERMANN SCI-li)LER. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st/indig 7, nichtst~ndig 4.

Spektroskopie. Auch in dem vorliegenden Zeitraum wurden die spektroskopischen Untersuchungen auf dem Gebiet der iVlolektilphysik weitergeffihrc. W/ihrend des Brennens der Entladungsr6hre wurden gleichzeitig Absorptionsmessnngen vorgenommen. Dadureh wurde es mSglich, w/ihrend der Entladung neu gebildete stabile Substanzen durch ihre Absorptionsspektren nachzuweisen. So konnte z. 13. im Dibenzyl 9,10-Dihydrophenanthren festgestellt werden. Solche Befunde deuten darauf hin, daB, wenn die sterischen Yerln~ltnisse es gestatten, in der E n t ladung durch Ringbildung neue Substanzen entstet~en. Dieser Ringbi!dungsproze/3 geht, wle gezeigt werden konnte, in einem einzigen Akt vor sicb. Eine weitere Molekfilabspakung konnte bei der t3ildung einer Doppelbindnng beim Entstehen yon Phenanthren aus 9,t0-Dihydrophenanthren und bei einigen anderen Nolekiilen beobachtet werden. Ferner zeigte sich in Entladungen yon Fluorbenzol, Chlorbenzol und Phenylacetylen das Diphenylen, was darauf hinweist, dab bei der Dissoziation bestimmter Substituenten wie F, C1, C2H Wechsetwirkungen mit dem orthost~indigen H sieh bemerkbar machen. Welter hat sich gezeigt, dab man mit Hilfe der Absorption nicbt nur hen gebildete stabile Substanzen nachweisen kann, sondern auch unter Umst/inden Radikale. So konnte in Toluol- und ~thylbenzolentladungen das bisher nur mit der Blitzlichtphotolyse gefundene Absorptionsspektrum des Benzylradikals nachgewiesen werden. Der Einblick in den Reaktionsablauf in der Glimmentladung wurde dutch gaschromatische Untersuchungen erheblich erweitert. So haben Versuehe mi~ einer Benzolentladung gezeigt, dab neben einer Dissoziation des Benzols in Phenyl und H auch eine Aufsprengung des Ringes stattfinden muB. Es wurden unter anderem Toluol, A-thylbenzol, Phenylacetylen, cis-Phenylbutadien und Naphthalin nachgewiesen. Au/3er Yersuchen dieser ArC sind auch erste Untersuchungen an den Polimerisaten durchgefiihr~ worden, die sich an den W/inden des Entladungsrohres absetzen. Sie betragen, was bemerkenswerc ist, etwa 50 Gew.- % der durchgestr6mten Muttersubstanz. Mit einem Gitterspektrographen in der Eberc-Anordnung wurde mit ttilfe der Hohlkathode das tteNe-Spektrum aufgenommen. AuBerdem wurde ein Impulsgenerator Ifir Rechteekimpulse his 7 kV zum Betrieb einer Glimmentladung anfgebaut. Damit wurden erste Bestimmungen der Lebensdauer angeregter Molekfilzust~nde durchgefiihrt. Mctssempeklroskopie. i-V[it der Effusionsmethode f fir massenspektrometrische Messungen an der station/iren posiriven Niederdrucks/iule wurde der /3ildungsmechanismus yon Edelgas-Molekfilionen sowie auch die 14inetik yon Reaktionen zwischen Ionen und neutralen 3golekfiIen untersueht. Die Geschwindigkeitskoeffizienfen fiir die Bildung yon t-Ie~, Ne~ und A~ sind erstmals gemessen worden. In Mischungen aus je einem Edelgas und Wasserstoff k/)nnen insgesamt die Ionen i-I+, I.i~, H~, X +, X H + und X + auitreten, die zum TeiI durch sekundS~re oder terci~re Prozesse entstehen. Arbeiten bei der Tempera~ur des fliissige~ Heliums. Die Absorpicionsuntersuchungen an aromafischen Verbindungen bei der Siedetemperatur des fl/issigen Heliums (4~ I() wurden fortgesetzt. Um die dabei zu erwartenden scharfen Absorptionsbanden tats/ichlich aueh experimentell zn erhalten, muBte eine Untersuchungsapparatur entwickelt werden, in der es mSglich ist, den Untersuchungssubs~anzen so viel kine$isehe Energie mitzugeben, daG w/ihrend der t(ondensation bei 4 ~ I4 noeh eine Ifristallbildung stattfindet. Durch das Entgegenkommen der zust/indigen Indus~rie konnte ein neuer, dem derzei~cigen Stand der Technik entsprechender Helium-Verflfissiger in/3etrieb genommen werden, mit dem eine Leistung bis zu 4 Liter fltissiges Helium pro Stunde erzieFc werden kann. VerSffentlichungen s. Jahrbueh MPG 19s8 III Nr. 32; ~9S9 III Nr. 33.

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T~tigkeitsbericht der Max-Planck- Gesellschaft Max-Pianek-lnstitut tiir Sfr~mungsforschung

G6ttingen, B6ttingerstr. 6/8, Tel. 23651/7. Direktor: Prof. Dr. WALTER TOLLNIEN. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. ALBERT BETZ, Prof. Dr. NIA~FRED SCHXFER, Prof. Dr. GEORG VOGELPOHL. Ausw~rtige Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. JAKOB ACKERET, Zfirich, Prof. Dr. ADOLF BUSE1ViANN, Hampton, Va./USA. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stXndig 22, nichtst~ndig 20, darunter 4 auslgndische G~ste. Der Institutsdirektor verfal3te gemeinsam mit D. GROttNE ffir ein englisches Handbuch einen Artikel ,,The Nature of Transition", in welchem ein zusammenfassender t3berbliek fiber den Umschlag der laminaren zur turbulenten Str6mung gegeben und auch manche unver6ffentlichte Erw~gungen aufgenommen wurden. Besonders wurden die dreidimensionalen St6rungen der laminaren Str6mung, welche das zweite Stadium der Entstehung der Turbulenz kennzeichnen dfirften, diskutiert, so die sekund~re Wirbelinstabilit~t und die Squireschen St6rungswellen. Ferner wurden neue theoretische und experimentelle Ergebnisse zur Str6mung zwischen rotierenden koaxialen Kreiszylindern gewonnen, wobei ftir die Entstehung der Turbulenz die Abweichung der GrundstrSmung an den Zylinderenden sich als maBgeblich herausstellte. In Fortsetzung der Untersuchungen fiber die Wechselwirkung zwischen Turbulenz und Schall wurde die Schallstreuung an einem Potentialwirbel theoretisch behandelt, woraus Schlfisse fiber die Schallstreuung an isotroper und extrem anisotroper Turbulenz gezogen werden konnten. 13ber die auch experimentell bestD~tigten Ergebnisse wurde auf dem Zweiten Symposium on Naval Hydrodynamics in Washington auf Einladung vorgetragen. Die Entwicklung yon TurbuIenzmel3ger~ten wurde erfolgreich Iortgesetzt. Die in der vorhergehenden Berichtszeit begonnenen Messungen an beriihrungslosen WeIlendichtungen hochtouriger Wellen (Gewindewellendiehtungen) wurden mit einer verbesserten Versuchseinrichtung weitergeffihrt, um m6glichst hohe Drehzahlen zu erreichen. Auf3erdem sind Versuchsmessungen an hochtourigen Schmier61pumpen durchgeffihrt worden, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten. Die bisherige Kavitationsanlage des Instituts wurde fiberholt, u n d e s wurde mit der Untersuchung des Einflusses der Kavitation auf die Eigenschaften yon Delta-Flfigeln begonnen. In einem neu errichteten Wasserkanal wurden Kavitationserscheinungen bei DurchfluBproblemen untersucht. In der Gasdynamik wurden die kritischen Untersuchungen fiber transsonische Str6mungsfelder weiter vertieft zur Stiitzung des in G6ttingen vertretenen Standpunktes in der ,,transsonischen Kontroverse". Hierbei geht es um die grundleg.ende Frage d e r stoI3freien Rfickkehr einer eingebetteten UberschallstrSmung in den umgebenden Schallbereich. Von 5I. SC~KF~R war theoretisch nachgewiesen worden, dab eine gewisse Klasse yon transsonischen Feldern gegenfiber Randst6rungen im obigen Sinne stabil bleibt, was yon seinen wissenschaftlichen Gegnern immer wieder bestritten wurde. Neben der fortschreitenden theoretischen K15xung gelang nun kfirzlich E. KoPPE auch der experimentelle Nachweis der SchXferschen Stabilitgtsaussage. Die neuerdings gefundene, im letzten Bericht schon erw~hnte starke und unerwartete Abkfihlung, die bei atmosphS.rischen Str6mungen in der Troposphere gelegentlich auftritt, wurde an zahlreichen weiteren Einzelf~llen fiber Nordamerika untersucht. Obwohl eine ]?;rkl~rung der Erscheinung selbst noch aussteht, so ergab sich immerhin, dab sie jedesmal dann auftritt, wenn eine Luftmasse mit starker vertikaler Windzunahme yore Westen her die Rocky 3/fountains zu fiberschreiten beginnt. Da die Abkfihlung charakteristische Folgen ffir die Wetterentwicklung 6stlich des Gebirges hat, ist damit ein wertvoller Hinweis fiir die Wettervorhersage gegeben. Die Forschungsgruppe ]i~r W~rrne- und K~ltetechnik untersuchte unter anderem den Gegenstrom zwischen einem Rieselfilm und einem Gasstrom, also eine Form der Zweiphasenstr6mung. Ferner wurde theoretisch und experimentell studiert, unter welchen Bedingungen Flfissigkeit in Form eines geschlossenen Filmes mit ttilfe eines Gasstromes an einer Wand hochgef6rdert werden kann. Luftstrahlen, die aus einer runden Diise ausstr6men und senkrecht auf eine ebene feuchte Oberft~che treffen, spielen in der Trocknungsteehnik eine wichtige Rolle und wurden deshalb eingehend bearbeitet. I)ie

Die Naturwissenschaften

theoretischen Untersuchungen fiber die Wasserdampfdiffusion dutch geschichtete W~nde wurden his zur Herstellung eines rasch arbeitenden graphischen Verfahrens getrieben.

A bteilung Reibungs/orschung G6ttingen, Bunsenstr. 10, Haus 4, Tel. 23651. Leiter: Prof. Dr. GEORG VOG~;LPOI-IL. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: stgndig 5. Ein Mitarbeiter der Abteilung legte dem ,,Ersten internationalen Symposium fiber gasgeschmierte Lager", t959, in Washington einen Bericht vor mit dem Titel ,,Special features of self-acting air-bearings and their effect on practical applications". Er zeigte die Grenzen auf, die der Anwendung luftgeschmierter Lager nach dem hydrodynamischen Prinzip gezogen sind, d.h. l)bergang in die 2r einerseits und Auftreten str6mungserregter Schwingungen andererseits. Die Untersuchungen an Gleitlagern mit Luftschmierung hinsichtlich des ~bergangs vom rein hydrodynamischen Betriebszustand in den der Mischreibung wurden zu einem gewissen Abschlul3 gebracht. Als wesentlichstes Ergebnis sind zwei kritische Zust~nde erkennbar, die bei verschiedenen Sommerfeldschen Zahlen auftreten: Bei einer niedrigen SoZahl eine ]3eeinflussung der Verlagerung durch eine zus/~tzliche, senkrecht zu Zapfen- bzw. Schalenoberflg.che wirkende Kraft, die abet noch mit keiner wesentlichen 1qeibungszunahme verkniipft ist; bei einer hohen So-Zahl starke Reibnngszunahme. Au:[ Grund von Druck-, Reibungs- und Verlagerungsmessungen wurde eine genauere Analyse der wirksamen Kr~fte durchgefiihrt, die auch auf die Schmierung mit tropfbarfi~ssigen Stoffen ausdehnbar ist. Es zeichnen sich in der Praxis immer mehr Gebiete ab, in denen gasgeschmierte Lager vorteilhaft eingesetzt werden, unter anderem bei einigen Maschinen der Reaktortechnik, wo flfissige Schmierstoffe dutch radioaktive Teilchen zersetzt wurden. "vVeiter bringt bei Gebl~sen fiir Gase eine Schmierung der Lager mit dem zu f6rdernden Gas den weiteren Vorteil mit sich, dab Dichtungen wegbleiben k6nnen. Erschwerend wirken hier die hohen Anforderungen an die TragfXhigkeit der Lager bei verh~ltnismXBig geringer Drehzahl. Zur Schaflung einer hierfflr brauchbaren Maschine wurde ein Drehstrommotor fiir 6 0 k W Leistung und t500 U/min Betriebsdrehzahl mit Luftlagern ausgerfistet. Der 220 kp schwere L~ufer hatte bei den ersten Auslaufversuchen eine ,,1)bergangsdrehzahl" (bei der Festk6rperreibung einsetzt) yon etwa 280 U/min, was der Vorausberechnung entspricht und fiir den praktischen Betrieb als zulXssig anzusehen ist. Die Untersuchungen fiber das Laufverhalten yon Lagermetallen wurden auf reine Trockenlaufversuche ausgedehnt, die Versuchslager also ohne Schmiermittel oder auch mit pulverf6rmigen Trockenschmiermitteln, z.B. Graphit, betrieben. Die anfallende VerschleiBmenge wurde in Abh~ngigkeit yon Belastung und Drehzahl bestimmt. Trockenschmiermittel setzen Reibung und VerschleiB herab, miissen abet im Betrieb ebenfalls laufend erg~nzt werden -- allerdings in geringen Mengen --, wenn sic wirksam bleiben sollen. An PreBstofflagern wurden Untersuchungen fiber den Fettbedarf angestellt. Es zeigte sich, dab diese Lager unter Umst~nden nur einen Teil des gelieferten Schmierfettes aufnahmen, wghrend eine gro~3e Menge an der Schmiernut sogleich seitlich herausgepreBt wird. Hieraus l~.gt sich der hohe Fettverbrauch erkl~ren, der an groBen Walzmaschinen bei 5000 bis 7000 kp pro Monat liegt. In Zusammenarbeit mit Betriebsingenieuren der Industrie werden diese Erkenntnisse ausgewertet. Die Versuche fiber den ~lbedarf und die zweckm~13ige 01zuffihrung an Gleitlagern wurden zum vorl~ufigen AbschluB gebracht, nachdem auch u mit Wasser-Bohr61Emulsionen erfolgreich waren. Neu in Angriff genommen wurden Untersuchungen an Wglzlagern, insbesondere Zylinderrollenlagern, die den Einflul3 der SchmiermittelviskositS~t auf die Entstehung von LaufflS~chensch~den kl~ren sollen. Die Priifst~nde waren auf die Messung des in diesen Lagern auftretenden Axialschubes zu erweitern. Ferner wurde ein umfangreicheres Versuchsprogramm begonnen mit dem Ziel, die untere Betriebsgrenze eines Gleitlagers, die durch die Beanspruchung des Werkstoffes im Gebiet der Mischreibung entsteht, zu ermitteln. Bei der Berechnung des Gleitlagers sind fiir die Betriebssicherheit zwei Fragen entscheidend: Welche Beharrungs-

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T~ttigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

temperatur stellt sich im Dauerbetrieb ein, und wie hoch liegt f~r diese die Drehzahl, bei der das Lager aus dem Bereich der Mischreibung in den der Flfissigkeitsreibung fibergeht ? Die letztere Frage beantwortet die yon VOG~LPOHL entwiekelte VohmenformeI; zur Ermittlung der t3etriebstemperatur wurde tin graphisches Verfahren angegeben. Von der Betriebstemperatur h&ngt in starkem Mage die Viskositgt des Schmiermittels ab, die bei Mineral61en mit ausreichender Genauigkeit dutch die Angabe der Viskositgt bei einer Standardtemperatur (50 ~ C) nnd einer Gr613e angegeben werden kann, die den Grad der Temperatnrabhgngigkeit kennzeiehnet. Hier ergab sich nun eine giinstige Vereinfachung des ]3erechnungsverfahrens dadurch, dab sich die Temperaturabh/tngigkeit der Viskositgt yon 0ien gleicher Nennviskosit~it gar nicht so stark in ihrem Charakter &ndert und damit Ifir eine solche Kennzaht gar kein ]3ediirfnis besteht. Die wenig genaue Abschgtznng der Wgrmeabgabe durch Lagergehguse und Welle, Abweiehung durch Toleranzen bei der Herstellung und Abweichungen der Nennviskositgten infolge nieht immer gleichbleibender Zusamrnensetzung der Roh6le sind Unsicherheiten in der Lagerberechnung, denen gegeniiber die genannte Vernachl~issignng eine nntergeordnete Rolle spielt. Dies gilt besonders, solange nur der Zustand des Lagers im Dauerbetrieb interessiert. Im intermittierenden ]3etrieb spielen die Untersehiede im Anstieg der Viskosit/it mit abnehmender Temperatur eine t{olle. Ein weiterer wesentIicher Parameter ist bei hoch belasteten Lagern die Abh~ngigkeit der Viskosit/it yore Druck im Sehmiermittel. Hier wurden die seit tgngerer Zeit unterbroehenen Untersuchungen wieder aufgenommen und erweitert. Zur klaren Unterscheidung der technisch wichtigen von den unwichtigen Reibungserscheinungen wurde eine Klassifikation erarbeitet, die sich in erster Linie auf den zulgssigen VerschleiB grfindet. Es wurde eine umfangreiche Zusammenstellung des Verschleif3es in den verschiedensten Maschinengattungen gegeben. Schliel31ich wurde damit begonnen, die aus den Arbeiten im Institut und aus der Lehrt~tigkeit des Leiters gezogenen Erfahrungen zu einer neuen, systematischen Lehre yon der Reibung geschmierter Maschinenteile auszubauen, die vor allen Dingen in p~idagogischer Hinsicht ein besseres Einffihlen in die Naturvorggnge und die physikalisch-teehnischen Zusammenh/inge erbringen soll. Verhffentlichungen s. Jahrbuch lVIPG 1958 III Nr. 33; 1959 III Nr. 34. Max-Planck-Institut fiir Tierzt~cht und Tiererniihrung

Mariensee, I~:reis Neustadt a. Rbge., Tel. Hagen, Krs. :N-eustadt/Rbge. 345/346. Trenthorst, fiber Bad Oldesloe, Tel. Reinfeld 601/602. Direktor: Prof. Dr. MAX WITT. Auswgrtiges Wissenschaftliches Mitglied : Prof. Dr. TRIEDRICH SEIDEL, Marburg. Gesamtzahl der wissenschafttich Arbeitenden: St~indig ~4, nichtst~indig ~0, davon 5 auslgndische G~ste. Kreuzungsversuche mit verschiedenen Rinderrassen sind in verstgrktem Ma~?e durchgefiihrt worden. Zwischen Tieren der schwarzbunten Rasse und Jerseys wurden F2-Tiere und verschiedene Rfickkreuzungskombinationen erzeugt. An diesen Tieren sollen der Erbgang yon Milchmenge und Fettgehalt der Milch studiert und die M6glichkeit einer Neukombination dieser Eigenschaften untersucbt werden. Dutch Kreuzungen yon schwarzbunten Tieren mit Rindern der einseitigen Mastrasse (Aberdeen-Angus) soll die Frage der Verbesserung der Mast- und Fleischleis~ung gekl~irt werden. Die Kreuzungsexperimente mit Gelben Franken behandeln das gleiche Problem. An Nreuzungstieren aus der Paarung Jersey • Schwarz-" bunt wurde die Zusammensetzung des ]3lutes untersucht. Dabei ergab sich, dab die Ausgangsrassen nur in einigen Blutmerkmalen signifikant voneinander verschieden waren. Die Bluteigenschaften k6rmen dominant und intermedi~tr an die Kreuzungsnachkommen vererbt Werden. Dadurch k o m m t es bei diesen Tieren zn einer ,,Mischung" yon 131uteigenschaften, und erst nach mehreren Rfickkreuzungsgenerationen kann die Blutzusammensetzung der Ausgangsrassen wieder erreicht werden. In einem I~reuzungsexperiment zwischen einem Guernseybullen und I~fihen yon Zweinutzungsrassen wurde die ~Vuchsform yon weiblichen F1-Tieren untersucht. Dabei zeigte sich

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im H6henwachstum eine dentliche Heterosiswirkung, die mit einer gr6Beren K6rperlgnge verbunden war. Bei grol3er Brusttiefe waren die Kreuzungstiere muskelarm und schmMwfichsig. Zur Uberprfifung der bei der drm- nnd vierw6chentlich durchgeffihrten Mitchkontrolle auftretenden Fehler wurden 342 Laktations- und 121 Jahresleistungen ausgewertet, die im Institut durch tggliche Milehkontrolle gewonnen worden waren. Dabei konnte festgestellt werden, dab der Einflul3 des Kontrollfehlers auf die Heritabilitgt geringffigig ist. Somit ist es durchaus vertretbar, v o n d e r dreiw6chentlichen zur vierw6chentlichen Kontrolle fiberzugehen. Die Melkbarkeitsermittlungen, die in der Berichtszeit bei sgmtlichen t(fihen des Instituts fortgesetzt wurden, bilden die Grundlage ffir eine eingehende Untersuchung tiber die erbliche Abhgngigkeit der Dehnungsfghigkeit des Zitzenkanals, wodurch die Melkbarkeit in erster Linie beeinfluBt wird. Die Verbesserung der Melkbarkeit besitzt aus arbeitswirtschafflichen Grfinden such tin hohes praktisches Interesse. Das Institut hat bei der Ausarbeitung yon Melkbarkeitstests durch die Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderziiehter maggeblich mitgewirkt. Als wirkungsvollste Mal3nahme zur Verbesserung der Melkbarkeit der Kuhbestgnde wird die Verwendung vor~ Vatertieren angesehen, deren Mfitter ausgesproehen leichtmelkend sind. Augerdem wurden Untersuchungen fiber die Vergnderung der einzelnen EutermaBe im Laufe der Laktatiohen angestellt, die zum ZieI haben, die Eigenschaften der versehiedenen Eutertypen zu erfassen und dadurch der zfichterischen Beurteilung der Euter objektive MaBstfibe zu liefern. Nit Unterstfitzung der Deutschen Forsehungsgemeinschaft begannen Untersuchungen fiber die Ursaehen yon Euterentziindungen. Dabei wird zun~tchst geprfift, ob die Euterform und der Bau des Zitzenschlief3muskels die Mastitisanfglligkeit begfinstigen k6nnen. Au0erdem werden die verschiedenen Melkverfahren in ihrem Einfluf3 auf Euterentzfindungen untersucht. Auch die Studien an eineiigen Rinderzwillingen werden im 1Rahmen des Schwerpunktprogrammes ,,Genetik in der Tierzucht" durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft iinanzie]l gefOrdert. Der Bestand an eineiigen Zwillingspaaren betr~igt z.Z. 54. An weiblichen Tieren wird der Einflug des Erstkalbealters auf die Milchleistung, Zusammensetzung der Milch und die Nutzungsdauer fiberprfif~. Nach den bisherigen Ergebnissen ffihrt ein frfihes Erstkalbealter zu einer Verminderung der Milchmenge. An mgnnlichen Tieren wird untersucht, wie sieh die Kastration auf die Mastf~ihigkeit und die MuskelbiIdung auswirkt. Nastrierte Tiere zeigten eine schlechtere Futterverwertnng, die durch eine h6here Fettproduktion bewirkt wurde. Die Untersehiede in der Fleisehqualit/it zwischen Bullen und Ochsen wurden durch vielseitige chemische und histologische Methoden und dutch organoleptische Tests eingehend studiert. Die anatomisehen Untersuchungen an inneren Organen und eine IReihe physiologischer Tests (Temperaturverhalten, Hautwiderstand) sollen Auskunft fiber die Erblichkeit dieser Systerne und Eigenschaften geben. Anf dem Gebiete der Schweinezucht wurde zur Erfassung des Erbwertes in der Nachkommenprfifung Imben der Mastu n d Schlachtleistungsprfifung die Direktprfi~ung eingeffihrt. Durch die Einzelffitterung und mit Hilfe des UttraschalIgergtes ist die lV[6glichkeit gegeben, die Mastleistung nnd den Schlachtwert des Einzeltieres lebend zu bestimmen. Es werden nicht mehr wie frfiher alle Tiere nach Erreichung yon 110 kg Lebendgewicht geschlachtet, sondern die in Mastleistung und Schlachtwert als gut befundeilen Tiere werden zur Zucht verwendet. Diese Art der Nachkommenschaftsprfifnng ergibt eine bessere SelektionsmOglichkeit als die normale Mastleistungsprfifung. Zur Erarbeitung yon Selektionsmethoden wurden an 2735 Tieren aus der Mastleistungsprtifung die Erblichkeitsanteile und genetischen Korrelationen einiger Mast- und Schlachtmerkmale errechnet. Es begann tin neues Kreuzungsprogramm mit dem deutschen veredelten Landsehwein und der belgischen Pi6trainrasse. In einer anatomischen Studie wurde ein Gangfehler bei Schweinen der hollgndischen Zuchtrichtung untersucht. Die Erkrankung wurde als Arthrosis deformans der Sprunggelenke angesprochen und bedeutet einen Zuchtmangel dieser Rasse. Die augergew6hnliche Verl/ingerung des t{6rpers mug wahrscheinlich als Ursache dieser Skelettver/~nderung angesehen werden. In Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut ffir Ern/ihrungsphysiologie und der 13undesforschungsanstalt f~r Fleischwirtschaft I~iuft in der Fleischfabrik Redlefsen (Satrup)

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Tgtigkeitsbericht der Max-Planck-Gesellschaft

ein Versuch fiber die Qualit~t des Dosenschinkens. In diesem Arbeitsteam kommen sehr vielseitige Untersuchungs- und Beurteilungsmethoden zur Anwendung, die s~mtliche Einflfisse, yon der Ftitterung der Tiere bis zur Qualitgtsbeurteilung des Schinkens ffir den menschlichen Gebrauch, kontrollieren. IrL der Schweinemast wurden Versuche fiber die Verbesserung der biologischen %u yon pflanzlichem Eiwei3 mit Zugaben von c~-Amino-Butters~ure durchgeffihrt. Durch papierelektrophoretische Untersuchungen an 1VIuskeleiweil3k6rpern konnte gekl~.rt werden, dab eine EiweiBmangelifitterung zu Verschiebungen in der Zusammensetzung des MuskeleiweiBes ffihrte. Die Auswertung eines mehrjghrigen Eiweif3fiberftitterungsversuches mit Rindern erbrachte dagegen keine Hinweise einer Leistungsminderung oder ether h6heren Krankheitsani~lligkeit dieser Tiere. Die histologische Bearbeitung der Nieren fiihrte zu dem Ergebnis, dab eine in physiologischen Grenzen verlaufende Arbeitshypertrophie der Nieren eingetreten war. Irt tier in Erwelterung begriffenen Ab~silung [iie Radiochemic wird an Methoden der Leitisotopentechnik gearbeitet. Diese miissen zum Studium des intermediXren Stoffwechsels bet landwirtschaftlichen Nutztleren und far Untersuchungen fiber die ktinstliche radioaktive Verseuchung tier BiosphXre entwickelt werden. Bisher wurde mit Untersuchungen fiber Aufnahme, Speicherung und Ausscheidung yon anorganischem t
Die Naturwissenschaften

Chiasma externus und die Bildung des Sehnervenstranges in vitro beobachtet und histologisch untersueht. W~hrend der Berichtszeit wurden fast alle BaumaBnahmen abgeschlossen. Der Umzug in das neue Institutsgeb~ude kann in Kiirze erfolgen. In einem neueingerichteten Klimastall kOnnen bald Untersuchungen an Rindern und Schweinen unter wechselnden Temperaturen beginnen. Ein Rindermaststall und ein Stall ffir Zuchtschweine wurden in Mariensee in Betrieb genommen. In Trenthorst konnte ein Versuchsstall bezogen werden, der mit maBgeblich finanzieller Unterstiitzung durch Herrn PHILIPP REEi~ITSMAgebaut wurde. Ver6ffentlichungen s. Jahrbueh MPG 1958 III Nr. 34; 19s9 III Nr. 35. Max-Planek-Institut fiir Verhaltensphysiologie Seewiesen i. 0bb. fiber Sfarnberg Direktor: Prof. Dr. ERICI~ v. HOLST. Stellv. Direktor: Prof. Dr. KONRAD LORENZ. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. JORGEN ASCI-IOFF, Prof. Dr. ALBRECHT FABER, Prof. Dr. ERNST SCH~IZ. GesamtzahI der wlssenschaftlich Arbeitenden: stXndig 20, nichest~ndig t 9 (davon 2 auslO.ndische Ggste), Auf3enmitarbeiter der Vogehvarte 475.

Abteilg~g v. Holst Die seit etwa 4 Jahren fortgesetzten Untersuchungen iiber Stammhirnfunktionen bet Hfihnern (UZsEL V. SAn~T PAIJI, und ERICH V. HOLST) sind jtingst zwar nicht abgeschlossen, aber in ihren bisherigen physiologischen Ergebnissen zusammengefaBt und publiziert worden. Die histologische Bearbeitung dieses Problems (WoLFGANG I-tlRSCHB~RGER) schreitet davon unabhingig welter voran. -- Untersuchungen fiber das Problem der verschiedenen tierischen Orientierungsweisen wurden yon aV-tERMANNSCH~SNEvor allem an Crustaceen, aber auch an Menschen, yon WOLFGANG BRAE-MER mit neuentwickelter Methode an Fischen vorangetrieben. Es zeigte sieh, daf3 auch Fische mit ttilfe des Sonnenlichtes Himmelsrichtungen feststellen k6nnen Xhnlich wie V6gel (GUSTAVKRAI~ER). -Das Problem der statisch-optischen Orientierung beim Menschen wurde yon NORB~RT ]3ISCltOF experimentell in Angriff genommen. -- Weitere Untersuehungen betreffen Ilirnreizexperimente an Echsen (ERNST KRA~ER), Probleme der Bewegungskoordination bet Insekten (GERNOT WE~DL~R).

Ableilung Lorenz Die an ~rildg/insen durchgeffihrten Untersuchungen der Struktur tierischer Soziet~Lten beginnen durch Analyse des Konfliktverhaltens in das quantifizierende Stadium zu treten. Es gelang, aus bestimmten Ausdrucksbewegungen das Misehungsverh~Lltnis ~mgstlieher und aggressiver Motivation quantitativ zu entnehmen und die Richtigkeit des Ergebnisses dureh Auffinden einer I
Heft 24 t960 (Jg. 47)

T~tigkeitsberieht der Max-Planck-Gesellscha~t

reizung bet Katzen; die Filme waren ibm durch das freundliche Entgegenkommen yon Herril Prof. Dr. WAR. HEss, Zfirich, zug~inglieh gemacbt worden (PAUL LEYttAUSEN).

d bteilung d schoM Die ~lteren Arbeiten fiber den W/irlneaustausch in den Extremits des Warmblfiters wurden auf allgemeinere Probleme konvektiven W~rmetransportes ausgedehnt. I m Vordergrund standen Messungeil der W~rmetransportzahl im lebenden Gewebe (AscI~OFF und WEVER), insbesondere in der H a u t des Menschen. Die dabei nachgewiesene Anisotropie der Haut ffir den ~7~rmetransport nnd deren starke Ver~nderliehkeit mit der Durchblutung hat sowohl theorefisches Interesse wie praktische Folgen ffir die Beurteilung gegenwg.rfig benfitzter thermischer Durchblutungsmethoden. -- Zur Bearbeitung yon Problemen der Tagesperiodik wurden neue Isolierkammern nnd automatisierte Registriereinriehtungen geschaffen. In Versnchen an Nagetieren und V6geln gelang es, Teilkomponenten der endogenen Spontanperiodik und deren gesetzmXt3ige AbhXngigkeit v o n d e r Beleuchtungssts zu analysieren (JORaEN ASCHOFE, DIEHL). Wesentliche Fragen der Synchronisation und Phasenkontrolle der Periodik durch Zeitgeber konnten mit Hilfe eines Modells experimentell beantwortet werden (WEvER). Die Aufzucht yon IKaltbltitern unter konstanten Bedingungen vom Ei an erbrachte den Nachwets, dab die Periodik angebore~ ist; zugleich wurde neues Material fiir ihre Temperaturunabh~ngigkeit beigebracht

(HHoFFMAN~). A bteilung Kramer Die Aufkl~rung der tteimkebrorientierung wnrde weiterhin gefOrdert : 1. Unter Siehtbegrenzung auf den Himmel oberhalb des Horizonts im KMig aufgezogene Tauben zeigten gegenfiber Kontrollen ohne Sichtbegrenzung drastische Ansf~lle in der I.ieimkehrleistung (GusTAV KRAMER, U.V. SAINT PAUL, G. WALLRAFF). 2. U m 6 bzw. 12 Std tagesrhythmisch umgestimmte Tauben wichen beim Abflug veto Auflagort, wie nach der ,,Karte-KompaB"-Vorstellung zu erwarten, um 90 ~ bzw. :iS0~ yon der Heimatrichtung ab (SCHMIDT-KOENIG). 3. Durchgreifende statistische Bearbeitung der vorliegenden Auflassungsversuche ergab gute Korrelation der Heimkehrleistung zuln Temperatur-Jahresgang und zum !-I6hendruckwechsel; ferner lieferte sie weitere Aufschlfisse fiber ,,Ortseffekt" nnd ErfMarungseinfiug (WALLRAFF). 4. Am Tage richtungsdressierte Stare kompensierten, in Lappland, den Gang der Mitternaehtssonne, wenn aueh nicht quantitativ (K. HOFFMANN). -- Biometrische Untersuehungen (GusTAV ~RAMER, L, DINNENDAHL,H. MASCHLANKA)galten vor allem dem Problem der Funktionsbedingtheit der Allometrien. -In den Forschungsplan der Abteilung neu anfgenommene Untersuehungen fiber die unterliegenden Meehanismen yon Orientierungsleistnngen ergaben: 1. weitere Einsiehten in das Regelungssysteln der Kopfstellung bet Mantis, 2. den Nachweis, dab die Unabh~ingigkeit der visuellen Richtungswahrnehmung yon der Augenstellung beim l'r ausschlieBlich durch ,,Efferenzkopie" bewirkt wird, 3- eine allgemeine Theorie der

Ortungsmechanismen (MITTELSTAEDT). Auf dem Gebiet der Bioakustik wurde von Prof. FABER durch Anfertigung eines Tonfilms yon Laut~ui3erungen bet Acridiiden (Feldheusehreeken) zum ersten Male die M6glichkeit gewonnen, wichtige Erscheinungen aus einem der yon uns bearbeiteten Gebiete zil demonstrieren; es zeigte sich dabei, wie unbekannt die Vorg~nge meist auch den Fachzoologen sind. Dadurch wurdeil M6glichkeiten zur Aufl6sung verschiedener bisher nocb nicht ganz gekl~rter t3ewegungsvorg/inge bet der Stridulation gegeben. 1958/59 wurde auf Untersuchungsreisen mit Studenten in die Pyren~ien, nach Sfidfrankreich, Italien, Jugoslawien, 0sterreieh und in die Schweiz eine gr613ere IReihe noch feblender Formen teils im Gel~tnde, teils zu Hause im Laboratorture nntersucht. Dadurch war es m6glich, die l~ngst vorbereiteten Homologisierungen komplizierter Ausdrucksformen vollends durchzufiihren, und nun auf gesicherteren Grundlagen die Theorien fiber Entstehung und heutige Ausformung der Stridulationsformen auszugestalten. Die M6glichkeit, von iiberall genau festgehaltenen Fundorten Larvenmaterial zu Kreuzungen beschaffen zu k6nnen, gibt die Voraussetzung dafiir, dutch Vererbnngsexperimente das Bisherige zu sichern and genetischen Fragen nachzugehen. In gr613erem Mal?e wurde das Hilfsmittel der Oszillographie herangezogen. Vieles bereits fertig aufgenommene Material, besonders yon den Reisen 1958 und t959, kann noch nicht

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ausgewertet werden, weft derzeit die dazu n6tigen Apparaturen fehlen. Ornithologisch wurden verschiedene Gruppen, besonders die Gattung Phylloscopus (Laubs~nger) in ihrer Entwicklung von den ersten Lebenstagen an bearbeitet. Ferner wurden einheimische Amphibien untersucht. GrN3ere vergleichende Darstellungen aus Gruppen der Orthopteren und der V6gel sind in Vorbereitung, konnten aber in der Berichtszeit nicht mehr verOffentlicht werden. Sie werden vor allem die Grundformen herausarbeiten, auf deren Umwandlungen und Kombinationen die nur scheinbar so verschiedenen sehr zahlreichen konkreten 5_ul3erungsformen beruhen.

Vogelwarte Radol/zell

(Schlofl M6ggingen B odensee)

tiber Radol/zell/

Letter: bis 31.3. 1959 Prof. Dr. E. ScI~OZ, ab t. 4. t959 Prof. Dr. K. LORENZ. Untersuchungen der ~)kologie, besonders auch des Zugverhaltens, wurden an Miiusebussarden und Lachm6wen verschiedener Herkunftsorte sowie an anderen Arten fortgesetzt. Trotz geb0teiler Beschr~Lnkung der Mitarbeiterzahl wilrden t959 dank Anwendung neuartiger Fangmittel fiber 180000 freilebende VSgel mit t~adolfzeI1-Ringen gekennzeichnet, besonders yon solchen Arteil, tiber deren Zugwege und Winterquartiere bisher wenig bekannt ist. ]3eim We/Bell Storch und beim Bl~iBhuhn wurden Ern~thrungsbedingungen und andere den Bestand beeinflussende Faktoren untersucht. Der internationale Zensus am WeiBen Storch in Europa und darfiber hinaus ergab ein genaues t3ild des Rfickgailgs vor allem in westlicben Gebieten. Etho-6kologische Untersuchungen an Hand einer Vielzahl einzelgekennzeichneter Stficke galten besonders dem Weiflstorch und der IKohlmeise. Ver~ffentlichungen s. Jahrbueh MPG 195s III Nr. 35 und Nr. 37 ; 1959 III Nr. 36. Max-Planck-Insfltut fiir Virusforschung

Tfibingen, Spemannstr. 35, Tel. 5071. Direktor: Prof. Dr. H. FRIEDRICI~-FREKSA. Direktoren am Institut: Prof. Dr. G. SCI~RAMM, Prof. Dr. W. ScnXFER. Gesamtzabl der wissenscbaftlich Arbeitenden: st~indig 13, nichtst~ndig 7. In einer Gemeinsehaftsarheit der Max-Planck-Institute ftir Virusforschung und Biologie konnten GIERER nnd ~VIUNDRY unter Ailwendung der voil SCHUSTER und SCHRAMMgewonne, hen Ergebnisse dutch Behandlung yon infektiSser Nukteins~ure des Tabakmosaikvirus mit salpetriger S~ure Mutationen in vitro erzeugen. Die Untersuchung der Reaktionskinetik ergab, dal3 die Ab~nderuilg eines einzigen Nucleotids eine Mutation hervorbringen kann.

Biologisch-Biophysikalische Abteilung (FRIEDRICH-F~EKSA) I m Ansehlul3 an die Versnche yon GIE~ER und MtJNDRY gelang es VIELMETTER und WIEDER, Mutationen durch Behandlung von freien Partikeln des Phagen T2 mit salpetriger S~ure zu erzieIen. Auch bier werden Mutationen durch Desaminierung einzelner /3asen erzeugt. Das Auftreten eines hohen Prozentsatzes gemischter Plaques spricht daffir, dab in der doppelstriingigen DNS des Phagen die mutative _~nderung prim~ir nur in einem Strang auftritt. KAUOmVlTZkonnte mit salpetriger S/iure bet Escherichia coil und Salmonella typhimurium Mutationen erzeugen. Der Nachweis, dab die Mutationen durch unmittelbare -Wirkung auf die DNS entstehen, wurde dadurch erbracht, dab die Mutationsrate im Gegensatz zur Inaktivierungsrate nnabh~ingig yore Stoffwechselzustand der lBakterien ist. Die verzSgerte Manifestation eines bestimmten Typs der Riickmutatioil nach UVinduzierter Prototrophie konnte in verschiedene Phasen zerlegt werden. Kennzeichnend ffir diesen Typus ist die lineare Weitergabe der Potenz zur geiletischen Manifestation dieser Mutation. VOaT erbrachte den Nachweis, dab das gewebsspezifische Antigen der Mikrosomen der Rattenleber nut in der Membranfraktion und nicht in den Ribosomen und den Mitochondr/en lokalisiert ist. Der Zusammenhang zwischen der Verteilung des Antigens und der Verteilung verschiedener Fermentaktivit~iten in den verschiedenen Fraktionen wurde untersucht.

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T~itigkeitsbericht der M a x - P l a n c k - G e s e l l s c h a f t

Biochemische A bteilur

(ScI~RA.~M)

D a s T a b a k m o s a i k v i r u s (TMV) b e s t e h t a u s eillem einheitlichen P r o t e i n ulld R i b o n u c l e i n s ~ u r e (RNS). D u t c h U l t r a d f i n n s c h n i t t e gelang es, tieferen E i n b l i c k in die gegenseitige A n o r d n u n g dieser B e s t a n d t e i l e zu g e w i n n e n (FERNANO~ZMORAN u n d SC~tRAMM). A u f c h e m i s c h e m W e g e ist es m6glicb, die NukleinsS.ure y o n d e m P r o t e i n a b z u t r e n l l e n . Die a u s d e m T M V isolierte R N S ist in der Lage, die S y n t h e s e des V i r u s ill der Zelle auszul6sell. Die R N S ist also d a s g e n e t i s c h e Material, d a s die erblichen E i g e n s c h a f t e l l des V i r u s b e s t i m m t . N~ihere U n t e r s u c h n n g e n fiber die B i o s y n t h e s e des T M V liefert e n d e n Beweis, d a b die R N S a u c h bei der n a t t i r l i c h e n Inf e k t i o n die V o r s t u f e des Virus d a r s t e l l t (ENGLER u n d SCHRAMM). Die S y n t h e s e des V i r u s p r o t e i n s u n d d a m i t des v o l l s t ~ n d i g e n Virus w u r d e m i t Hilfe v o n fluoreszierenden A n t i k t k p e r n u n t e r s u c h t . Die P r o t e i n s y l l t h e s e f i n d e t i m C y t o p l a s m a s t a t t , d e r K e r n u n d die C h l o r o p l a s t e n scheinell h i e r a n n i c h t beteiligt zu seill (R6TTGER lind SCI~RAM~). D u t c h e h e m i s c h e V e r X n d e r u n g e n a n der N u M e i n s ~ u r e i m R e a g e n z g l a s sollte es m 6 g l i c h sein, erbliche A n d e r u n g e n der biologischell E i g e n s c h a f t e n hervorzurufell. D u r c h B e h a l l d l u n g m i t salpetriger S~ure gelang es SCHUSTER u n d SCHRAMM, o h n e Z e r s t 6 r u n g der N u c l e o t i d - t ( e t t e die A m i n o g r u p p e n in d e n P u r i n e n u n d P y r i m i d i n e n in M y d r o x y d g r u p p e n zu tiberftihren. Biologisch k a n n sich eine d e r a r t i g e ~ n d e r u n g in einer I n a k t i v i e r u n g oder ill einer M u t a t i o n a u s w i r k e n . Die I n a k t i v i e r u n g ist eli1 E i n t r e f f e r - V o r g a n g , d . h . , die U m w a n d l u n g einer einzigen A m i n o g r u p p e k a n n bereits z u r I I l a k t i v i e r u n g des g a n z e n Molektils ffihren. W i e bereits oben erwS~hnt wurde, f a n d e n GIERER uild MUNDRY, d a b a u c h z u r M u t a t i o n eine einzige D e s a m i n i e r u n g geniigt. Die t t N O ~ ffihrt a u c h bei Deso x y r i b o n u c l e i n s ~ u r e (DNS) z u r Allderullg ihrer g e n e t i s c h e n F~higkeiten. G e m e i n s a m m i t andereI1 A b t e i l u n g e n wird die K i n e t i k dieses V o r g a n g e s u n t e r s u c h t . D u r c h s y s t e m a t i s c h e c h e m i s c h e A b ~ n d e r u n g e n des N u c l e o t i d m u s t e r s in d e n N u k l e i n s g u r e n sollen die Z u s a m m e n h ~ i n g e z w i s c h e n d e n genet i s c h w i r k s a m e n N u k l e i n s ~ u r e n u n d d e m A u f b a u der y o n ihllen a b h / i n g i g e n P r o t e i n e aufgekl~irt w e r d e n . ]Besonders g e e i g n e t fiir d e r a r t i g e U n t e r s u c h u n g e l l ist w i e d e r u m d a s TMV, dessen P r o t e i n a u s einheitlichen P e p t i d k e t t e n m i t je t57 A m i n o s ~ u r e l l b e s t e h t . Die rSmmliehe A n o r d n u n g dieser P e p t i d - U n t e r e i l l h e i t e n i m Virusmolekfil wird e i n d e u t i g d u r c h die S e q u e n z der A m i n o s ~ u r e n b e s t i m m t , d e n n n a c h D e n a t u r i e r u n g gelingt es, i m R e a g e n z g l a s d e n nativell Z u s t a n d wiederherzustellen. Dieser ist d e m n a c h e n e r g e t i s c h v o r allen allderen mOglichell K o n f i g u r a t i o n e l l b e v o r z n g t (ANDERER). Die Aufkl/trung der Reihenfolge der A m i n o s ~ u r e n in der P e p t i d k e t t e , die u n s s c h o n seit vielen Jahrell besch~iftigt h a t , s t e h t null v o r d e m Abschlul3 (ANDERER, UHLIG, WEBER, SCFIRAMM). I n Z u s a m m e n a r b e i t m i t der A b t e i l u n g y o n Prof. SCHRFER wurdell a u c h U n t e r s u c h u n g e n fiber tier- u n d m e n s c h e n p a t h o gene Viren durchgeftihrt. W i e weiter u n t e n erw~hnt, w u r d e die K i n e t i k der I n a k t i v i e r u n g m i t t l N O 2 a n v e r s c h i e d e n e n Beispielen u n t e r s u c h t . F e r n e r i n t e r e s s i e r t e u n s die ill d e n Viren der M y x o g r u p p e v o r k o m m e l i d e N e u r a m i n i d a s e . D a die D a r s t e H u n g des E n z y m s a u s dell Viren a u s M a t e r i a l m a n g e I schwierig ist, w u r d e zun~Lchst die in Vibrio cholorae v o r k o m m e n d e N e u r a m i n i d a s e u n t e r s u c h t . E s gelang, eill e i n f a c h e s V e r f a h r e n z u r R e i n d a r stellung dieses E l l z y m s a u s z u a r b e i t e n u n d E i g e n s e h a f t e n ulld W i r k u n g dieses E n z y m s n ~ h e r zu c h a r a k t e r i s i e r e n (MOHR u n d

Abteilung ]r tierpathoge~e Viren ( S c ~ X ~ ) U n t e r s u c h t w u r d e n Viren der E n t e r o - , E n c e p h a l i t i s - , i n f l u e n z a - u n d , , P a r a i n f l u e n z a " - G r u p p e , die s~imtlich N u kleinsiiuren v o m R i b o s e t y p (RNS) e n t h a l t e n . Bei eingehendell vergleicheliden S t u d i e n tiber d e n A u f b a u der v e r s c h i e d e n e n V i r u s p a r t i k e l n u n d die p h y s i k a l i s c h - c h e m i schen, biologischen ulld serologische~ E i g e n s c h a f t e n ihrer U n t e r e i n h e i t e n w u r d e Iestgestellt, d a b enge Beziehuilgen zwischell d e n k l a s s i s c h e n I n f l u e n z a - A - V i r e n u n d einigen b e i m Gefltigel v o r k o m m e n d e l l Virusarteli b e s t e h e n . D a i l a c h mfissen n u n m e h r a u c h die letztereli der I n f l u e n z a - G r u p p e z u g e o r d n e t werdell. K l a r a b g r e n z e n lieBell sich roll dieser jedoch die sog. ,,Parainflnenza"-Virell, die n a c h der b i s h e r v o r h e r r s c h e n d e n A u f f a s s u n g dell eigentlichen IIIfluenza-Virell l l a h e s t e h e n sollten. N a c h U l l t e r s u c h u n g e n b e i m Newcastlo,-disease- u n d M u m p s - V i r u s u n t e r s c h e i d e n sie sich y o n ibllen v o r allem in der m o r p h o l o g i s c h e n u n d alltigenen S t r u k t u r der a u s IRibonucleoproteid bestehendell Innenkomponelite.

Die Naturwissensehaffen

U l l t e r s u c h u n g e n tiber die B i o s y n t h e s e der verschiedellen Virell ffibrten zu der E r k e n n t n i s , d a b a u c h bei m e n s c h e n u n d t i e r p a t h o g e n e n V i r u s a r t e n die R N S ausreicht, u m die B i l d u n g n e u e r V i r u s p a r t i k e l n in den W i r t s z e l l e n zu i n d u z i e r e n . E b e n s o wie b e i m T a b a k m o s a i k - V i r u s lieg sie sich a u c h bei einigen Viren d e r E n t e r o - ulld E n c e p h a l i t i s - G r u p p e m i t t-Iilfe y o n P h e n o l in biologisch a k t i v e r F o r m e x t r a h i e r e n . V o r a u s s e t z u n g ftir die biologische \ u der 1RNS w a r die U n v e r s e h r t h e i t des R N S - S t r a n g e s m i t e i n e m M o l e k u l a r g e w i c h t voli e t w a 2 ' 106. Dies zeigteli u n t e r a n d e r e m a u c h V e r s u c h e fiber die W i r k u n g y o n I l y d r o x y l a m i n , d u r c h die aul3erdem weitere interessallte U n t e r s c h i e d e z w i s c h e n d e n Viren der I n f l u e n z a - u n d , , P a r a i l l f l u e n z a " - G r u p p e gefundell w u r d e n . B e i m Verfolgen der V i r u s v e r m e h r u n g ill der Wirtszelle e r g a b sich, dab als erstes v i r u s s p e z i f i s c h e s Material die V i r u s - R N S gebildet wird. Bei d e n Vireli der I n f l u e l l z a - G r u p p e wird sie i m Zellkern, d a s sp~ter e r s c h e i n e n d e Hfillprotein i m Cytoplasma synthetisiert. Unter Verwelldung yon Inhibitoren liel3en sieh die verschiedeneil P h a s e n der V i r u s p r o d u k t i o l l klarer v o n e i n a n d e r abtrenllen. A u g e r d e m k o n n t e a u f diese W e i s e gezeigt werden, d a b d a s i m Zellkern gebildete Virusm a t e r i a l Ilur dalln a u s d i e s e m a u s t r e t e n k a n n , u m sieh m i t der i m C y t o p l a s m a v o r l i e g e n d e n H t i l l s u b s t a n z zu vereinigen, w e n n die Zelle in der L a g e ist, eiI1 fiir diesen ProzeB bentStigtes, b e s o n d e r e s P r o t e i n zu syilthetisieren. U m u n s e r e N e n n t n i s s e fiber die b i o c h e m i s c h e l l VorgS.llge bei der V i r u s v e r m e h r u l l g welter v e r t i e f e n zu k 6 n n e n , w a r e n wir b e m t i h t , dell ProzeB n i c h t in i n t a k t e n Zellen, sonderli in isolierten Zellfraktionen a b l a u f e n zu lassell. I m Z u g e d i e s e r A r b e i t e n gelang es, eine der U n t e r e i n h e i t e n des Gefltigelpest-Virus in F r a k t i o l l e n y o n H t i h n e r f i b r o b l a s t e n zu synthetisierell. D a m i t k o n n t e zunl erstell Male d e m o n s t r i e r t werden, dab es grullds/~tzlich m 6 g l i c h ist, V i r u s m a t e r i a l a u c h aul3erhalb der Iebenden Zelle zu produzieren. Die U n t e r s u c h u n g e n fiber die biologische F u n k t i o n der Virlls-Ribonucleins~turen sollen in Z u k u n f t n o c h d u r c h genetische S t u d i e n bei d e n Viren der I n f l u e n z a - G r u p p e ergiinzt werden. Zull{ichst galt es, hierfiir ein geeignetes -VVirtssystem zu fillden, d a s die A n w e n d u n g des P l a q u e - T e s t e s g e s t a t t e t , der allein eine einwalidfreie i s o l i e r u n g y o n V i r u s - K l o n e n erlaubt. W i e u m f a n g r e i c h e V e r s u c h e ergaben,' eigllen sich daftir bes o n d e r s g u t G e w e b e k u l t u r e n y o n IK~lbernieren-Zellen. N a c h der p r a k t i s c h e n Seite w u r d e n die g e w o l m e n e n E r k e n n t n i s s e v o r allem ffir die P r o d u k t i o n voli V a k z i n e n a u s z u w e r t e n v e r s u c b t . I m Zuge dieser A r b e i t e n gelang es, a u s der isolierten, n i c h t - i n f e k t i 6 s e n H f i l l s u b s t a n z der Illfluenza-Viren e i n e n h o c h w i r k s a m e l l I m p f s t o f f herzustellen, der gegenw~irtig y o n a n d e r e r Seite a u f seine A l l w e n d b a r k e i t in der P r a x i s geprfift wird. Aul3erdem w u r d e z u m Teil in Z u s a m m e l i a r b e i t m i t der A b t e i l u n g voil Prof. SCltRASIM ulid d e n B e h r i n g - W e r k e n , M a r b u r g , die K i n e t i k der I n a k t i v i e r u n g d u r c h salpetrige S~iure ulld H y d r o x y l a m i n bei einer R e i h e v o n V i r u s a r t e n g e n a u e r u l l t e r s u c h t . D a b e i ergab sich, d a b z u m i n d e s t die salpetrige Stture d e m F o r m a l d e h y d , der b i s h e r z u m e i s t bei der V a k z i n e - P r o d u k t i o n v e r w e n d e t wurde, als I l l a k t i v i e r u n g s m i t t e l fiberlegen ist. Die d a m i t hergestelltell I m p f s t o f f e erfiillten bei der P r t i f u n g i m I m m u n i s i e r u n g s v e r s i l c h a b e t n u r bei d e n I n f l u e n z a - u n d , , P a r a i n f l u e n z a " - V i r e l i die a n sie g e k n t i p f t e n E r w a r t u n g e n . Ver~Sffentliehungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 36; 1959 III Nr. 37. Max-Planek-lnstitut fiir Zellchemie

M t i n c h e n 2, K a r l s t r . 23/25, Tel. 55 7976. D i r e k t o r : Prof. Dr. FEODOR LYNEN. G e s a m t z a h l der w i s s e n s c h a f t l i c h A r b e i t e n d e n : stiindig t2; n i c h t s t ~ n d i g 4; auslS~ndisehe G~ste 5.

Die Biosy1r der Terpe~e. Die F o r t s e t z u n g der U n t e r s u c b u n g e n fiber die S q u a l e n b i l d u n g in zellfreien H e f e e x t r a k t e n ffihrte zur E n t d e c k u n g y o n A a - I s o p e n t e n y l - p y r o p h o s p h a t , d e m sog. ,,aktivell I s o p r e n " . Diese V e r b i n d u n g d i e n t als B a u s t e i n b e i der B i o s y l l t h e s e der vielen u n t e r die I s o p r e n - R e g e l fallenden N a t u r s t o f f e . Die c h e m i s c h prXparative S y n t b e s e y o n radioaktiv markiertem zl3-Isopentenyl-pyrophosphat wurde a u s g e a r b e i t e t u n d seine e n z y m a t i s c h e U m w a n d l u n g in Geraniol, Farnesol, S q u a l e n oder K a u t s c h u k allfgekl~rt. Die A u s a r b e i t u n g spezifischer B e s t i m m u n g s m e t h o d e n ffir die 9 v e r s c h i e d e n e n E n z y m e , die a n der B i o s y n t h e s e des S q u a l e n s a u s A e e t y l - C o A fiber I s o p e n t e l l y l - p y r o p h o s p h a t beteiligt sind, e r m 6 g l i c h t e U l l t e r s u c h u n g e n fiber die R e g u lation der Squalell- u n d C h o l e s t e r i n s y n t h e s e i m Tierk6rper.

Heft 24 t960 (Jg. 47)

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T~tigkeitsbericht der YIax-Planck-GesellschM~

E s wurde gefunden, dab in den Lebern hungernder Ratte11 das E n z y m fehlt, das /~-Hydroxy-/9-methyl-glutaryl-CoA zu /~,d-Dihydroxy-/9-methyl-valerians~ture ( = Mevalonsf.ure) reduziert und die hungernde R a t t e deshalb kein Cholesterin aus Acetyl-CoA synthetisieren kann. Biochemischer W i r k u n g s m e c h ~ n i s m u s yon Biotin. Die Reinigung des Enzyms ~-Methylcrotollyl-Carboxylase wurde fortgesetzt. ])as E n z y m ist im Leucin-Stoffwechsel beteiligt und katalysiert die reversible Reaktion: fl-Methyl-crotonyl-CoA + CO2 + ATP trans-fl-Methyl-glutacoliyl-CoA + ADP + P Es wurde entdeekt, dal3 das Vitamin Biotin als Wirkungsgruppe im E n z y m enthalten ist und dieses Biotinenzym dutch die reversible Aufnahme u11d Abgabe vo11 COg t{ohlens~iure iibertr~gt. ATP + CO~ + Biotinenzym ~ - CO~--o Biotinenzym + ADP + P COg ~ Biotinellzym +/9-Methyl-crotonyl-CoA ~--tralls-/~-Methyl-glutaconyl-CoA + Biotinelizym. Die Kohlensiiure ist im COg ,-~ Biotilielizym ( = ,,aktives CO~") allophansiiureartig an eines der beideli N-Atome des harnstoffhaltige11 Rings gebunden. \Vie weitere Untersuchungen ergaben, sind Carboxylierungen durch CO~ N Biotin in der lebendigen Substanz welt verbreitet. Sie vermitteln nieht nur die Bildullg yon trans-/gMethyl-glutaconyl-CoA aus/~-Methylerotonyl-CoA, voli Malonyl-CoA aus Acetyl-CoA, vo11 Methyl-malonyl-CoA aus Propionyl-CoA oder yon Oxalessigs~iure aus Brenztraubens~ture, sondern spielen auch beim Austausch von radioaktivem COg bzw. radioaktiver Ameisens~ure mit der Carboxylgruppe yon Bre~aztraubens~iure eine matggebende Rolle. Die chemischen Einzelheiten eilier solchen Austausehreaktion, die in Clostridium Kluyveri vorkommt und unter der katalytischen Mitwirkung der Cocarboxylase verl~uft, wurde studiert. Biosynlhese der ~Fetts~iuren. Nachdem in friiheren Arbeite11 die Biosynthese der Fetts/iuren aus Acetyl-CoA dutch Umkehrung des Fetts~ureabbaus aufgeklgrt worden war, wurde nunmehr ein zweites in der Natur welt verbreitetes Enzymsystem untersueht, das durch den Bedarf an COg ausbezeichnet ist. t3eim Studium der betreffenden Enzyme aus Hefezellen stellte sich heraus, dab der CO~-Bedarf ant die intermediAre t3ildung yon Malonyl-CoA zurtickzuftihren ist, das aus AcetylCoA und COg unter Beteiligung yon ATP entsteht und dann dutch reduziertes Triphospho-pyridin-nukleotid (TPNH) nnter Freisetzung von CO2 in Patmityt-C~A bzw. Stearyl-CoA umgewandelt wird. n Aeetyl-CoA + n CO~ + n ATP ~- 11Malonyl-CoA + n A ] ) P + n p Acetyl-CoA + n Malonyl-CoA + 2 n T P N H + 211 H + -+

zustande kommt. Ein neuer Reakdonsmechanismus fiir die katalytische Funktion des B~g-Coenzyms, der ant einer reversiblen einstufigen Oxydoreduktion zwischen Substrat ulid Coenzym beruht, wurde vorgeschlagen. Ver6ffentlichungen s. Jahrbuch MPG 195s III Nr. 38; 1959 III Nr. 38. Max-Planck-Institut fiir Zellphysiologte Berlin-Dahlem, Garystr. 32--34. Tel. 762048. Direktor: Prof. Dr. OTTO WARBURG. Auswgr~iges Mitglied: Dr. ])EAN BURK, National Institutes of Health, Bethesda]Maryland. Zahl der wissenschaftlieh Arbeitenden: st~ndig 10. Arbeitsgebiete: Photosynthese, energetisch und chemisch. Entstehung der IZrebszetlen. Enefgelik dee Photosynthese. Mit Kompensation der Atmung, mit vollst,indiger Lichtabsorptio11 nnd mit eiller neuen manometrischen l-Gef~13methode wurde ffir Chlorella der Quantenbedarf der Photosynthese bestimmt, mit dem Ergebnis, dab im Rot bei 680 m~, 2,75 Qnanten ben6tigt werdeli, um I Nfolekfil Sauerstoff aus Kohlelisiiure zu entwickeln, ida der theoretisch m6gliche Quantenbedarf im Rot bei 680 m~z

112OOO/41400 = 2,7 betrggt, so kann also im Rot nahezu t00% der vom Chlorophyll absorbierteli Lichtenergie in chemische Energie verwandelt werden. ])a ferner die Zahl der benStigten Quanten ffir das yore Chlorophyll absorbierte Lieht in allen sichtbaren Spektralbezirken der gleiche ist, so betr/igt der Gewilin an chemischer Energie fiir das vom Chlorophyll absorbierte Licht [m~x] [%] 436 61 546 76 680 fast 100 Die Chlorella war bei dleseli Versuchen mit einem CO2])tuck yon etwa 250 m m Wasser ges/ittigt. Bei einem CO SDruek yon 25 m m Wasser war die Energieausbeute etwa 5maI kleiner. ])a E~xRsoN die Ausbeute yon Chlorella bei etwa 25 m m Wasser bestimmte, so sind nnnmehr die schlechten Ausbeuten E~ERSOI~S votlst~indig erkl/trt; und es ist die Thermodynamik der Photosynthese, die JAMES FRANCK, H. GAFFRON und EUGI~N~ RABINOWITSCH auf den Versuchen EMERSONS aufbauteli, endgtiltig widerlegt. C h e ~ i e der Photosynthese. Belichtet man grfine, aus Pilanzelizellen gewolinene Grana start in COg in L6sungen vo11 Chinon, so wird Sauerstoff nach der Gleichung 2 Chino11 + 2 H~O = Hydrochinon + O 2

CH3-(CHe-CH2)n-CO-CoA + n CO S -5 n CoA + 2n TPN +. ])er enzymatische Katalysator ffir die zweite Reaktion wurde aus Hefeextrakten 70faeh angereichert. Es wnrde gefunden, dab Sulfhydrylgruppen des Enzyms an der Katalyse maBgebend beteiIigt sind und die Verlgngerung der Kohlenstoffketten durch die C~-Einheit des MMonyl-CoA fiber die intermedifre Bildung yon /Llfeto-acyl-Enzym zustande kommt. Ein neuer Reaktionsmechanismns ffir die Fetts~iuresynthese, der mit den experimelitelIe11 Befuliden in Einklang steht, wurde vorgeschtagen. Z u r biochemischen Y u n M i o n des V i t a m i n s B n . Beim biologischen Abbau der Propions~iure im Tierk6rper und bei ihrer Bildulig dutch Bakterieng~irung spielt die enzymatisch katalysierte, reversible Isomerisierung yon Methyl-malonylCoA in Succinyl-CoA eine wichtige Rolle COOH CH~

I

-

-

CH

I

COOH --',--

O = C-- SCoA

I

entwickelt. Im Weselltlichen auf diese Reaktion ist die Theorie aufgebaut worden, dab die Lichtreaktion der Photosynthese eine Photolyse des Wassers sei und dab die Reduktioli der Kohlens~ure eine darauffolgellde sekund~ire Dulikelreaktion sei. Es ist abet in diesem Jahr von uns gefunden worden, dab bei der Chinonreaktion (wie bei ~ihnliche11 Reaktiollen mit andere110xydalltien) I
CH 2

J

CH~

Chino11 + C = O = 2 Hydrochinon + C = O |

I

0 = C-- S C o A

In Zusammenarbeit mit Dr. E. STADTMAN (Bethesda), der als Gast im I n s t i t u t weilte, wnrde gefunden, dab diese Isomerisierullg unter der Mitwirkung des voli H.A. BA~I
])ann folgt die Entwicklung des Sauerstoffs im Licht und damit die Reduktion der l{ohlens/iure, zun~ichst zur Stufe der Ameisens~ure. Die Kohlens~iure wird also bei der Photosynthese zun~chst oxydier~ und dann im Licht durch Entwicklullg vo11 S'auerstoff reduziert. Der bisher z . B . yon CALVnr angenommene Weg

598

T/itigkeitsbericht der Max-Planck-GesellschMt

der R e d u k t i o n der CO~ durch die in D a h l e m entdeckte, in der Biochemie weitverbreitete Dunkelreaktion. Di-Phosphorglycerins~Lure + Dihydro-Nikotinsgureamid = Triosephosphat + Nikotins~ureamid + H~PO~ kanI1 also nicht derjenige W e g sein, auf d e m die CO S bei der P h o t o s y n t h e s e reduziert wird. En~stehung der Krebszellen. Zerteilt m a n 10t~gige Htihnere m b r y o n e n m i t Hilfe yon T r y p s i n nach d e m Verfahren y o n DULBECCO-VoaT u n d l~13t die embryonalen Zellen in Serum in vitro a m Boden y o n Petri-Schalen anwaehsen, so h a t m a n n a c h 24 Std etwa eine Zellteilung u n d eine A u s b e u t e an gewachsenen Zellen y o n etwa 80% der E i n s a a t ; d.h., ein groBer Tell der e m b r y o n a l e n Zellen w~clast u n t e r den in vitro-Bedingnngen an. U n t e r s n c h t m a n n u n den Stoffwechsel der einges~ten u n d der angewachsenen Zellen, so finder man, dab die E i n s a a t den vollkommen normalen Stoffwechsel hat, den embryonale Zellen i m Leben haben, d.h. eine groge A t m n n g , kei~ze aerobe G~rung u n d eine anaerobe G ~ r u n g , die etwa t- his 2real so grog ist wie die A t m u n g , z.]3. Q o ~ - 12

Q ~ : 0 Q~gon = 18

Meyerhof-Quotient = t,5.

Die in vitro gewachsenen Zellen jedoch h a b e n n a c h 48 Std, nach einer Zellteilung, bereits einen volI ausgebildeten Krebsstoffwechsel, also eine kleine A t m u u g , eine erheblich aerobe G~rung u n d eine sehr groBe anaerobe G~rung, z.13. Qo~= --4 Q ~ = + 20 QArgon = + 45 Meyerhof-Quotient = 6. W ~ h r e n d m a n bisher a n g e n o m m e n hatte, dab der Krebsstoffwechsel i m Verlauf langer Zeiten in J a h r e n -- in der ,,Latenzzeit" -- durch Selektion entsteht, lehrt dieser Versuch, dab in den normalen embryonalen Zellen ein vorgebildeter Mutationsm e c h a n i s m u s existiert, der u n t e r gewissen 13edingungen sofort in T~tigkeit treten kann. ,,Es ist, also ob die Nukleins~uren der embryonalen Zellen ihre lange anaerobe Vergangenheit noch nicht vergessen h a b e n " . Verbffentlichungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 39; 1989 III Nr. 39.

Max-Planck-lnstituf fiir Ziichfungsforschung (Erwin-Baur-Insgfut) I(61n-Vogelsang, P o s t K61n-13ickendorf, Tel. K61n 508044. Direktor: Prof. Dr. WILHELM RUDORF. Weitere Wissenschaftliche Mitglieder: Prof. Dr. EDGAR KNAPP, Dr. PETER MICHAELIS, Prof. Dr. ERNST SCHILLING. Ausw/~rtiges Wissenschaftliches Mitglied: H o f r a t Prof. Dr. ] ) r . h . c. ERICH VON TSCHERMAK-SEYsENEGG, Wien. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden in K6lnVogelsang u n d Scharnhorst: st~ndig 2t, nichtst~indig 6, ausl~indische Gb.ste 2.

Genetik. RUDORE: Ein m i t 35S an Phaseolus vulgaris (Sorte Rotsprenkel) durchgeffihrter Versuch zur Ausl6sung y o n M u t a t i o n e n diente der E n t w i c k l u n g der Methodik u n d der B e o b a c h t u n g der Wirkungsweise dieses Isotopes. Der Versuch wurde durch 4 Generationen beobachtet. Neben anderen Ergebnissen ist auffbllig, dab in der N a c h k o m m e n s c h a f t einzelner m u t i e r t e r Pflanzen gleichzeitig mehrfache, bis zu 6 P u n k t m u t a t i o n e n aufgetreten sind. Die Methodik zur Aus16sung yon somatischen Mutationen bei der Kartoffel wurde entwickelt u n d ein Versuch eingeleitet. Ferner wurden Methoden zur Auslbsung n n d Auslese von parthenogenetisch entwickelten Pflanzen bei der Kartoffet m i t 24 s t a r t 48 Chrom o s o m e n ausgearbeitet u n d m i t Erfolg a n g e w a n d t (Diss.). Isolierung y o n Genen in Inzuchtlinien yon Phaseolus coccimus, welche im Chlorophyll- u n d E n z y m s y s t e m gest6rte Krfippelpflanzen in K r e u z u u g e n PA. vufgaris • Ph. coccineus hervorrufen. D u t c h E m h r y o k u l t u r wird versucht, in den Ovarien letale E m b r y o n e n zu lebensf~higen Pflanzen ffir genetische u n d biochemisehe U n t e r s u c h u n g e n heranzuziehen. RUDORFLAURI:rzE~r Von der Aufgabe, die 8 Koppelungsgruppen voi1 Antirrhinum majus den einzelnen Chromosomen zuzuordnen, konnte der genetische Tell abgeschlossen werden, n a c h d e m die Zugeh6rigkeit yon 7 Koppelungsgruppen, vertreten durch je t oder 2 Markierergene, zu 7 verschiedenen Trisomen bes t i m m t werden konnte. Ffir das 8. Trisom konnte jedoch keine Koppelungsgruppe gefunden werden. Zytologische Unters u c h u n g e n an den Trisomen ergaben, dab eine ftir jedes Trisom

Die Natur-

wissenschaften

charakteristische H~Lufigkeit in der F r a g m e n t i e r u n g der Chrom o s o m e n auftritt. GAUL: Versuche bei Gerste fiber den EinfluB v o n H~S zur R 6 n t g e n b e s t r a h l u n g u n d tiber fraktionierte Dosis sind abgeschlossen. Erweiterte U n t e r s u c h u n g e n iiber die diplontische Selektion m u t i e r t e r Zellen nach Samenb e s t r a h l u n g zeigten erneut eine abfallende Mutationsh~ufigkeit bei sp~iter e n t s t e h e n d e n ~_hren gegenfiber den erstgebildeten. Mit z u n e h m e n d e r Strahlendosis n i m m t die mittlere Gr6Be m u t i e r t e r ~ h r e n s e k t o r e n zu. In einem E x p e r i m e n t zeigte -- erstmals -- die Dosis-Effektkurve der Chlorophyllm u t a t i o n e n nicht einen linearen, sondern n a c h oben gekriimmten Verlauf. Umfangreiche Versuche m i t Bliiten- u n d ZygotenB e s t r a h l u n g durch y-Strahlen yon Kobalt-60 sind eingeleitet. Eine u m 3 Tage friiher reifende, strahleninduzierte M u t a n t e der Sommergerste HMsa II brachte ira D u r c h s e h n i t t yon 7 Leistungsprfifungen 6% Mehrertrag. Zi~chtungsforschung. R o s s : Au[~er Solarium vernei wurden S. sanctae-rosae u n d S. multidissectum als resistent gegen alle bisher geprfiften N e m a t o d e n p o p u l a t i o n e n befunden. Die Analyse der Serie R y ... ry ergab pleiotrope W i r k u n g ( I m m u n i t , t ) gegen das Y- u n d das A-Virus ffir Ry. BAX~ECKE: Die T e s t u n g vieler W i l d a r t e n y o n Solarium h a t keine I m m u n i t ~ t gegen das Blattroll erkennen lassen. Die Ziichtung k a n n deshalb n u r m i t polygen bedingter Infektions-Resistenz arbeiten. I m Physcdis-Test wurde das Vorhandensein y o n 4 bis 6 Stemm e n des Virus wahrscheinlich gemacht. Gutschmeckende, gegen den KartoffelkMer resistente Klone sind ffir R a t t e n normM vertr~glich. FRANDSEN: Phytophthora-Resistenz: Zwischen Knollenresistenz u n d Peroxydaseaktivitg~t u n d zwischen Feldresistenz des Laubes u n d Peroxydase- u n d K a t a l a s e a k t i v i t ~ t (wie in der L i t e r a t u r m e h r f a c h berichtet) b e s t e h t keine wesentliche KorreIation. Die T e s t u n g auf Resistenz gegen neue Krebsbiotypen lieB eine grbBere Zahl y o n resistenten H y b r i d e n erkennen. Eine y o n ihnen erhielt Sortenschutz. Die Vererbung der Resistenz gegen Krebs u n d Schorf h a t sich Ms sehr kompliziert herausgestellt. VoN WANGENHEIM: Zytologische U n t e r s u e h u n g e n fiber den AblauI der Meiose bei B a s t a r d e n zwischen diploidisierten Solanum tuberosum u n d diploiden Wildarten lieBen keine die P a a r u n g stbrenden Strukturdifferenzen der verschiedenen Genome erkennen. RUDORF: Die genetisch-zfichterischen U n t e r s u c h u n gen zur K o m b i n a t i o n y o n Resistenzgenen verschiedener Art m i t L e i s t u n g u n d Qualit/it bei der Kartoffel wurden fortgeffihrt. Zahlreiche Z n c h t s t i i m m e wurden als Kreuzungseltern an private Ziichter abgegeben. Ffinf Ziichtungen wurden als Handelssorten zugelassen. "VVIENHUES : Vergleichende experimentelle U n t e r s u c h u n g e n an Soften yon Winterweizen u n d Wintergerste i m natiirlich vernalisierten entwicklungsbereiten Z u s t a n d ergaben fiberraschend, dab die u n t e r s u c h t e n Wintergersten-Sorten zwar in verschiedenem Grade, i m ganzen aber nieht so empfindlich gegen T e m p e r a t u r s c h w a n k u n g e n (Frfihjahrsauswinterung) sind wie die gepriiften Winterweizen-Sorten. WIENHUES-OHLENDOI~F: 44-chromosomige Additiousbastarde u n d 42-chromosomige Substitutionsbastarde, die jeweils das ganze Resistenzchromosom gegen 13faun- u n d Gelbrost aus Agropyrum intermedium enthalten, k o n n t e n in bezug ant einzelne E r t r a g s k o m p o n e n t e n genauer analysiert werden. Das Agropyrumchromosom beeinfluBt sowohl die G e s a m t p r o d u k tion wie die Ausbildung des Einzelkorns. Es k 6 n n e n gtinstige K o m b i n a t i o n e n ansgelesen werden. Die Translokation zwischen d e m Resistenzchromosom u n d einem Weizenchromosom k o n n t e in zwei Fallen nachgewiesen werden. SCH~ELL: In europ~ischen Roggensorten wurdeI1 zahlreiche pollensterile T y p e n gefunden, doch k o n n t e noeh nieht m i t Sicherheit eine auf K e r n g e n e n u n d p l a s m a t i s c h e n F a k t o r e n beruhende m a n n lithe Sterilit~t entdeckt werden, die ffir die E r z e u g u n g yon Heterosis-Roggen besonders wichtig w~tre. Ein F~irbungsm e r k m a l wurde aIs m i t geuisch bedingter Pollensterilit~t gekoppelt gefunden. Selbststerile Inzuchtlinien b e i m Roggen b a t t e n im D u r c h s c h n i t t keine geringere Kombinationsf~higkeit als selbstfertile St~imme. Mehrere quantitativ-genetisehe E x p e r i m e n t e werden h e l m 1Roggen wie h e l m Mais durchgeffihrt. Maishybriden, die m i t eigenen Inzuchtlinien hergestellt wurden, befinden sich in der offiziellen Prfifung. H~RTZSCH: Neue Art- a n d G a t t u n g s b a s t a r d i e r u n g e n zwischen diploiden u n d autotetraploiden Lolium- u n d Festucaarten wurden m i t Erfolg durchgefiihrt, u m aus den I-Iybriden neue F u t t e r p f l a n z e n zu entwickeln. Bei Phalaris arundim~cea u n d dvvhenatherum elatius werden Studien fiber die Vererbungsweise der experimentell erzielten M u t a t i o n ,,fester Kornsitz" durchgeffihrt.

Heft t960 (Jg.2447)

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T g t i g k e i t s b e r i c h t der M a x - P t a n c k - G e s e l l s c h a f t

HACKBARTH: In entwicklungsphysiologischen Versuchen wurde festgestellt, dab Linien yon Lupinus luteus mit verschiedenem Vernalisationsbediirfnis sich jeweils nur durch ein Allel unterscheiden. Die gleiche Feststellung konnte be/ Linien yon L. angusti[o/,ius und L. albus getroffen werden. Bet L. albus konnte eine gr6Bere Anzahl yon Genen ffir Alkaloidarmut naehgewiesen werden als bet anderen Arten. Bet L. perennis st6Bt die Vermehrung und Nutzung yon alkaloidarmen Pflanzen auf Schwierigkeiten, die durch die Selbststerilit~t dieser Art bedingt werden. ZWlNTZSCHER: Die relativ grol3e Zahl der nunmehr festgestellten r6ntgeninduzierten Mutanten yon t~irschen und _~pfeln best~tigen die Wirksamkeit der entwickelten Aufl6sungs- und Isolationsmethoden zur Selektion yon Mutanten. Die Frequenz yon Prim~reffekten ist nach Anwendung yon 7-Strahlen (Co-60) bet Malus, verglicben mit der Wirkung der R6ntgenstrahlen, wesentlich h6her. Beim Apfel sind Mutationen mit seh6n gef~rbten Frfichten yon besonders praktisehem Wert. SIEBS : Untersuchungen zur Kl~rung der endogenen Krankheitsresistenz des Apfelschorfs und Mehltans mittels Papierehromatographie yon E x t r a k t e n liel3en erkennen, dab die BlOtter resistenter Pflanzen einen h6heren Gehalt an phenolischen Verbindungen haben als solche von anfS.11igen Pflanzen, dagegen einen h6heren AminosXuregehalt aufweisen. Die Deutung dieser Befunde ffir das Parasiten-WirtsverhXltnis steht noch aus. BAUER: In Selbstungsnachkommenschaften der Roten Johannisbeere konnten enge Beziehungen zu dem am Aufbau der Sorten beteiligten Stammarten erkannt werden. Bet den hybridogenen Sorten zeigte sich keine deutliche Inzuchtdepression, so dab mit Hilfe yon Inzucht Neuzfichtungen gewonnen werden k6nnen. Virosefreie Fragaria-Sorten zeigten, dab sic eine starke Befallssensibilittkt besitzen, die zur Hemmung der natiirlichen Vermehrungsrate yon infizierten Pflanzen ftihrt. Die Sensibilit~it gegen Virosen bet der Monatserdbeere (tetraploid) erwies sich in Kreuzungen mit befalls-toleranten Sorten der Gartenerdbeere als dominant. GR~:BER: Die Inzuchtversuche bet Gartenerdbeeren und Himbeeren im Rahmen der Zuchtwertbestimmungen yon Sorten und der Resistenzzfichtung gegen systemische Erkrankungen wurden fortgesetzt. Bet ttimbeeren: Zfichtung auf Vektorenresistenz und Bearbeitung der genetischen Grundlagen der Grogfrfichtigkeit. Vier Himbeer-Neuztiehtungen wurden beim Bundessortenamt zur Selbst~tndigkeitsprfifung angemeldet. SCHWARZE: Mit Untersuchungen tiber die Flavonoidbitdung und die Fraktionierung des Protoplasmas wurde die ehemischphysiologisehe Analyse yon Bohnen-Artbastarden (Phaseolus vulgaris • ]~h. coccineus) fortgesetzt. Laufende Untersuchungen befassen sich mit den Ursachen der gesteigerten Peroxydase-Reaktion der Bastarde und anderer pflanzlicher Objekte sowie der chemisch-physiologischen Charakterisierung, insbesondere der Analyse des Porphyrinstoffwecbsels yon P i g m e n t m u t a n t e n der Gr~nalge Chlorella vulgaris. Die E n t wicklung yon Methoden zur Bestimmung des Gesamtsolanins und zur papierehromatogTaphischen Zerlegung des Solaninkomplexes eignet sich zur Untersuchung yon ZuchtmateriaI auf Resistenz gegen den IZMer. LODTI
in den andinen L~ndern Sfidamerikas durch. Umfangreiche Kollektionen yon W i l d - u n d Primitivformen wurden mitgebracht.

ZweigstelIe 2~osenho[ (17a) Ladenburg a . N . , bet Heidelberg. Letter: Prof. Dr. EDGAR I~NAPP. Gesamtzahl der wissenschaftlich Arbeitenden: st~ndig 4, nichtst~ndig 4. Hauptobjekte unserer Forschungsarbeiten waren wiederum die Beta-Rfiben und das Lebermoos Sphaerocarpus. Bei Sphaerocarpus bemtihen wit uns weiterhin um Beitrgge zur Aufhetlung der Vorg~Lnge, die der Verdoppelung, der Paarung und der Verteilung der genetischen Substanz in den Chromosomen sowie dem I~oppelungswechsel zugrunde liegen. Die Kenntnis der iKoppelungsgruppen wurde durch die Zuordnung neuer Gene erweitert (RoTHE). Die Auswertung yon 50 verschiedenen dihybriden Kreuzungen unter Verwendung yon 20 Loci tier Koppelungsgruppe I vertiefte unsere Kenntnis der Interferenzerscheinungen (KNAPP, ROTHE, WERTZ). Mehrpunktversuche sollen weitere Aufschlfisse fiber die genetische Interferenz und fiber das Vorkommen von Chromatideninterferenz bringen (ABEL). Aus der Analyse des Auftretens yon Mutationen, die durch ROntgenbestrahlung verschiedener Entwicklungsstadien der Sporenmutterzellen ausgel6st worden sind, hoffen wir Schlfisse fiber die mutierende Einheit und fiber den Zeitpunkt ihrer Verdoppelung in der pr~Lmeiotischen Interphase ziehen zu k6nnen (ABEL). Die zytologische Analyse der Spermatogenese yon Sphaerocarpus brachte interessante Aufschltisse fiber Gesetzmttf3igkeiten der Anordnung der 9 Chromosomen (RmTBERGER). Bet den Beta-Riiben wurden die Arbeiten zur zfichterischen Entwicklung mOglichst vollstAndig pollensteriler St~mme fortgefiihrt. Die genetiscbe und die umweltbedingte Variabilit/tt der Pollensterilit~t wird untersucht. Triploide Versuchsposten aus der iKombination yon diploiden Pollensterilen mit tetraploiden Normalfertilen zeigten bedeutende Mehrleistungen gegentiber bisherigen Hoehzuchtsorten. Auch monogerme triploide Heterosis-Versuchspostenwurden entwickelt. Zuckerrtibenst~mme mit ether hochgradigen Toleranz gegen das Riibenmosaikvirus konnten entwickelt werden (FELTZ und MARX), w~hrend hinsichtlich einer Toleranz gegen das Vergilbungs9 virus nur geringe Erfolge erzielt werden konnten (FELTZ). Sowohl in Gew~chshaus- als auch in Freilandversuchen konnte gezeigt werden, dab verschiedene Herkfinfte des Vergilbungsvirus zu verschieden starken SchXden ffihren k6nnen (FELTZ und MARX). -- Ein erster Versuch, normal fertiIe ZuckerriibenstS.mme durch chemische Behandlung der Pflanzen pollensteril zu machen und so die Befruchtung eines solchen Bestandes durch einen benachbarten unbehandelten zu erreichen, also Hybridsaatgut zu erzeugen, ffihrte zu ermutigenden Anfangserfolgen (BuTTEREASS). -- Artbastarde zwischen Beta vulgaris und den A r t e n d e r Sektion Patellares konnten unter Yerwendung unserer mit pollenfreier Luit beliifteten Isolierkabinen in grOBerer Zahl hergestellt werden. Mit Hilfe einer neuentwickelten Pfropfmethode konnten die allein meist nicht lebensI~higen Fi-Bastarde aufgezogen und Zum Blfihen gebracht werden. Die zytologische Untersuchung der Meiose ist im Gang (LICHTER). Bei verschiedenen Kulturpfianzen wurden die Beziehungen zwischen Ploidiestufe und Chloroplastenzahl der SchlieBzellen untersucht und stets sehr regelm~iBige Zunahmen der Chloroplastenzahl festgestellt; Untersuchungen tiber die kausalen Zusammenhgnge sind in die Wege geleitet (BUTTERFASS). AuBerdem wurde auf d e m Rosenhof wiederum Zuchtmaterial verschiedener Kulturpflanzen durch Mitarbeiter des Hauptinstituts in Vogelsang bearbeitet. I m S o m m e r 1959 unternahm der Zweigstellenleiter eine 31/~-monatige Studienreise nach U S A und Kanada. Der Besuch mehrerer Institute und Zuchtstg~tten diente vor allem d e m Studium der dortigen genetischen und zilchterischen Arbeiten an Zuckerrfiben sowie tetradenanalytischer Arbeiten. I m AnschluB daran wurde auf d e m 9. InternationMen Botaniker-KongreB in Montreal im R a h m e n eines Symposiums fiber Tetradenanalysen bet grfinen Pflanzen, besonders bet Sphaerocarpus berichtet.

VerSffentliehungen s. Jahrbuch MPG 1958 III Nr. 40; 19S9 III Nr. 40.