Heft ~9 ~955 (Jg. 42)

F.S.Z., also 2 4 - - 5 = 1 9 Std n a c h der letzten N e w Y o r k e r Dressur, die eines e x o g e n e n Zeitgebers anzeigen. Beide E x p e r i m e n t e s i n d gelungen. Die B i e n e n b e n a h m e n sich in d e n T e s t r / i n m e n in b e z u g a u f die r~iumliche Orientier u n g so, als ob sie hie d e n P l a t z gewechseIt h~itten. Die A u s w e r t u n g d e r ProtokoIle g i b t keinen t l i n w e i s fiir die W i r k u n g eines e x e g e n e n Zeitgebers. Die d r e s s i e r t e n Biellen slichten angen/~hert 24 S t d n a c h d e r l e t z t e n D r e s s n r f i i t t e r u n g n n d zeigten somit, d a b ihr 2 4 - S t u n d e n r h y t h m n s , w e n i g s t e n s u n t e r diesen ~ e d i n g u n g e n , unabh~ingig y o n ~uBeren, t a g e s p e r i o disch w e c h s e l n d e n Einflfissen f t m k t i o n i e r t . D a e s n i c h t gelingt, selbst n n t e r k o n s t a n t e n ]3edingungen geschlfipfte t3ienen a u f einen d e u t l i c h y o n der T a g e s p e r i o d e v e r s c h i e d e n e n R h y t h m n s zli dressierenl), ~), ist m i t R f i c k s i c h t a u f vorliegendes E r g e b n i s die A n n a h m e eines erblieh festgelegten, 2 4 - s t u n d e n p e r i o d i s c h e n , e n d o g e n e n Zeitgebers n a h e liegend. Es d a r t a b e r n i e h t tibersehen werden, d a b ein tagesperiodischer, e x o g e n e r Zeitgeber wAhrend des L a r v e n s t a d i u m s oder w/~hrend der e r s t e n i m a g i n a l e n L e b e n s t a g e der Biene d e n o r g a n i s m i s c h e n R h y t h m u s p r ~ g e n k 6 n n t e , der d a n n o h n e ~uBere A n s t 6 B e weiterl~lift***). T r o t z d e m e r l a u b t der Ausg a n g des V e r s u c h e s folgende A u s s a g e : Der Z e i t s i n n der S a m m e l b i e n e f u n k t i o n i e r t a u c h o h n e einen e x o g e n e n Zeitgeber. E r wird e n d o g e n g e s t e u e r t .

Zoologisches Institut der Universitat, M~inchen. Eingegangen am 24. August 1955.

5zil

Kurze Originalmitteilungen.

MAX RENNER.

*) Professor v. FRISCH danke ich Itir die Anregung zu diesem Versueh sowie ffir die finanzielle Unterstiitzung aus Mitteln, die ihm yon seiten der Rockefeller-Foundation zur Verfiigung standen, dem Office of Naval Research (USA.) ffir seine groBzfigige Hilfe, den Herren Dr. L.R. A a o ~ s o ~ (USA.), Professor P.P. GRASSs (Paris), Professor D.R. GRIFFIN, Professor A.D. HAsLER und Professor T.C. SC~EIRLA (USA.) ftir tatkr~iftige Unterstfitzung bei diesem Experiment internationaler Zusammenarbeit. Ferner dalike ich eand. rer. nat. W. LonEa fiir seine Assistenz b e i d e r Durehffihrung des Versuches. **) Die F.S.Z. (Temps d'6t6 en France) u n d die O.A.S.Z. (Eastern slimmer thne) sind gegenfiber der~ entspreehenden Zonenzeiten (Westeuropfiische Zeit bzw. Eastern standard time) u m je eine Stuude voraus. ***) Dieses Problem und die Frage, wie Bienen alif eine solehe Versetzung reagieren wiirden, wenn bei Dressur und Test der Sonnenstand fiir sie erkenlibar ist, sollen weitere Versuehe kI/iren. ~) BELINO, I.: Z. vergl. Physiol. 9, 259 (1929). ~) FRIscu, K . v . : Z. Tierp~yehol. l, 9 (~937). ~) G~aS~SBEROER, W.: Z. vergl. Physiol. ~0, 338 (1934). ~) KAL~US, H.: Z. vergl. Physiol. 20, 405 (t934). ~) PASCm~E, I.: Lehramtsarbeit Mtinchen 1955. ~) R E ~ , ~ , M.: Naturwiss. 4~, 539 (1955). ~) WA~L, O.: Z. vergl. Physiol. 16, 529 (1932). s) WERN~R, G.: Z. vergl. Physiol. ~6, 464 (t954).

Untersuchungen fiber Verliingerung der Lebensdauer. (Versuche mif Drosophila melan0gaster.) Die d u r c h s c h n i t t l i c h e L e b e n s d a u e r y o n D r o s o p h i l a - W e i b c h e n ist n a c h HADOm,I u n d ZELLER genetisch bediligtl); sie s c h w a l i k t e bei i h r e n U n t e r s u c h u n g e n m i t drei reillen Liniell zwischen 33,9 n n d 27,t Tagei1. Bei V e r s u c h e n rnit drei verschiedenen, seit ~ 952 k o n t r o l l i e r t e n Z u c h t e n in B a r c e l o n a w a r die d u r c h s c h n i t t l i c h e L e b e n s d a u e r 3 t, t bis 32, 5 T a g e ( ~ 4 , 5 W o chen) 2~). ]3el Z u f f i t t e r u n g v o n T - P r ~ p a r a t e n (Tegotin) k o n n t e die L e b e n s d a u e r lira 2 bis 4 W o c h e n verl~ngert w e r d e n . B e s t e E r g e b n i s s e h a t t e n s t a r k gereinigte T - P r ~ p a r a t e ( A m p u l l e n fltissigkeit lind proteilifreies L a b o r - P r s damit lebten V~reibchen bis tiber 11 W o c h e n (78 Tage) lind lieferten lloch in der t0. W o c h e lebenstiichtige N a c h k o m m e n (Imagines). Leb e n s v e r l / i n g e r u n g lieB sich nicht e r r e i e h e n m i t PARI~ER-L6s u n g ~) (P.Lsg.), d . h . e i n e m G e m i s c h roll ~5 Vitamillen, a b e r o h n e B ~ ; P . L s g . p l u s V i t a m i n Blz; P.Lsg. p l u s BI~ p l u s D N S (Desoxyribonucleins/~ure) ; P . L s g . p l u s C a r n i t i n - P r ~ p a r a t [ C a r n i t i n erwies sich als n o t w e n d i g e r N a h r u l l g s f a k t o r ffir T e n e b r i o n i d e n (Coleopt) ] s). W e i t e r h i n h a t t e n heine p o s i t i v e n E r g e b n i s s e P.Lsg. p l u s BI~ p l u s D N S p l u s C a r n i t i n - P r f i p a r a t ; P.Lsg. p l u s B~2 p l u s D N S p l u s G e m i s c h y o n 15 A m i n o s / i u r e n p l u s Cholin. Die einzelnen A m i n o s / i u r e n (~-Alanin, #-Alanin, 1-Arginin, 1 ( - ) A s p a r a g i n , A s p a r a g i n s / i n r e , L-Cystein, 1-Cystin, G l u t a m i n , Gllitathion, H i s t a m i n , Lelicin, M e t h i o n i n , T r y p t o p h a n , Tyrosin, Valin) h a t t e n ebensowenig Erfolg wie die einzelnell V i t a m i n e der P . L s g . (einschlieBlich 13~,). E s s e i d a r a n erinnert, dal3 w e d e r V i t a m i n e n o c h A m i n o s / i u r e n b e i m S e e i g e l s p e r m a eine L e b e n s -

v e r l / i n g e r u n g bewirkten, w o h l a b e r Pr/iparate m i t d e m T - F a k -

tore*,a),o). S e l b s t r e d e n d s a g t eine solche Analogie n i c h t s a u s fiber die M6glichkeit ~ihnlieher Stoffwechselvorg~inge b e i d e r D r o s o p h i l a u n d d e m S p e r m a des Seeigels. Eine Verkiirzung d e r L e b e n s d a u e r t r a t ein bei Hefepr~Lparaten, bei d e n e n die H e m m s t o f f e d e r Here (HI-i) n i c h t genfigend e n f f e r n t w a r e n ; dai3 solche Stoffe a u f v e r s c h i e d e n e O r g a n i s m e n sch~idlich wirken, i s t d u t c h L i t e r a t u r a n g a b e n b e k a n n t ~) lind fiir D r o s o p h i l a erwiesen2b). -- Jlinge D r o s o p h i l a y o n j u n g e n E l t e r n e r r e i e h t e n eine 1/ingere L e b e n s d a u e r als solche y o n a l l e n W e i b c h e n ; Z u f f i t t e r u n g y o n T - P r g p a r a t e n (Tegotin) k o n n t e hier a u s g l e i c h e n d wirken. So w a r z. 13. in einer V e r s u c h s r e i h e das Durchschnittsalter bei E l t e r n y o n 1 his 3 T a g e n bei tiblieher E r n / i h r u n g 36,4 Tage, bei T - Z u g a b e 37,1 Tage, bei E l t e r n y o n 26 bis 31 T a g e n bei fiblicher Ern~ihrnng 15,0 Tage, bei T - Z u g a b e 31,3 Tage. E x t r a k t e a u s a l l e n D r o s o p h i l a - I m a g i n e s w i r k t e n ~hnlich h e m m e n d wie H H - P r / i p a r a t e . E s reichert sich d e m n a c h hier i m L a u f e eines l~ingeren L e b e n s ein alif die n&chste G e n e r a t i o n iibertragbares ,,schgdigendes A g e n s " an, so wie dies a m e r i k a n i sehe ]3iologen bei v e r s c h i e d e n e n a n d e r e n O r g a n i s m e n vertauten6). C A R ~ L ~) u n d a n d e r e Zellforscher s) wiesen h e m m e n d e Stoffe alich bereits im B l u t e g e a l t e r t e r W i r b e l t i e r e n a c h . Die H H - S t o f f e liefern d e m n a c h eine A r t iViodell ffir d e r a r t i g e Subs t a n z e n : Sie w e r d e n a n t die n/ichste G e n e r a t i o n fibertragen, u n d k 6 n n e n d u r c h d e n T - F a k t o r bei D r o s o p h i l a in ihrer W i r k u n g alifgehoben oder abgeschw/ichs werden2a). Bei W i r b e l t i e r e n scheilien Pr~iparate a u s H e f e n m i t TF a k t o r (abet o h n e H H - S t o f f e ) die L e b e n s f ~ h i g k e i t ebenfalls zu verl/ingern. ]3ei T-M/iusen w a r f e n G e s e h w i s t e r u n d Altersgenossen y o n Kontrollen, die u n t e r V e r g r e i s u n g s e r s c h e i n u n g e n n a c h t3/~ J a h r e n s t a r b e n , zu dieser Zeit n o e h 6 bis 8 J u n g e , u n d bei Pelztieren (Nerzen) k o n n t e n deckfaule Altriiden d u r c h T-Zlifiitterling zu n e u e r Deckt/itigkeit a n g e r e g t w e r d e n . E i n d e u t i g e A u s w e r t u n g l a u f e n d e r V e r s u c h e m i t Wirbeltierell lassen sich natfirlich erst n a c h j a h r e l a n g e r V e r s u c h s d a u e r orwarren.

Barcelona, Pie. dVlaluquer, 9.

WILHELM GOETSCm

Eingegallgen am 2. August 1955. ~) HAI)ORN, E., u. H. ZELL~: ROUX' Arch. 142, 276 (1943). 2) GOETSCH, W.: a) Pubbl. Staz. Zool. Napoli (im Druck). - Natlirwiss. 10, 584 (1953). - - ~) Pubbl. Staz. Zool. Napoli 1950. - a) Bol. Soc. Biol. Concepcion [Chile] ~8 (I953). ~) FERNBACH, A.: C. R. Acad. Sei. Paris 149, 437 (1909). - VOGEL, H. : Die Antibiotiea. Nfirnberg ~951. - - CooK, E. S., KREKE, GIRSCH U. SC~R6D~R: Science [New York] N. S. 9~ (1941). ~) C~REL, A. : Man - - the unkown. (Deutseh: Stuttgart 1950.) ~) RIES, E., li. M. GERSCH: Biologie der Zelle. Leipzig 1953. ~) SrRONO, L.C.: Parelital Age and Characteristics of the Offsprings. Ann. New York Acad. Sci. S~, 451 (t954). Ref. Nature [London] 171, No 4424 (1954). ~) MO~aAN, MORTO~ U. P~RK~R: Proc. Soe. Exper. Bol. a. Med. 73, ~ (~950). (Verwendet wurde Originall6sung voli Prof. Dr. H~As, Beringwerke Marburg.) --BARKOW, W., u. W. GO~SCH: Naturwiss. 42, 346 (1955). s) FR/~N~L, E. W. u. Mitarb.: Arch. of Biochem. a. Biophysics 38, 405 (I952). - - Nature [London] 17~, 133 (I 954). - - FR6B~ICS, G. : Naturwiss. t0, 344, 556 (1953). - - OF~HAUS, 14.: Z. Vitamin-, Hotmort- u. Fermentforsch. 4, 555 (1952). ~) Bei Freiland-Nestern yon Ameisen mit eehter Soldatenkaste (Pheidole) gelang es weder mit Zuf~tterung yon Carnitin-Pr~iparaten noch mit Carnitin plus s~imtlichen oben angegebeneu Vitaminen und Aminos/iuren, die Prozentzahl der Soldaten zu steigern. Bei Zufiitterung yon T-Pr~iparatell (Tegotin, T-Kenzentrat, T-Ampullen) erh6hte sich dagegen die Soldatenzahl von 4 his 12 % alif 48 bis 58 %.

Zum Harnsteinproblem. Die ~ t i o l o g i e des H a r n s t e i n e s is~c bis h e u t e n o c h n i c h t gekl/~rt u n d s o m i t eine k a u s a l e T h e r a p i e des Steinleidens n i e h t m6glich. U n s e r derzeitiges U n t e r s u c h u n g s o b j e k t ist der m a n i feste H a r n s t e i n , d e s s e n q u a l i t a t i v e lind q u a n t i t a t i v e Z u s a m m e n s e t z u n g noch n i c h t h i n r e i c h e n d g e n a u b e k a n n t ist. D u r c h K o m b i n a t i o n chemischer, r 6 n t g e n o g r a p h i s c h e r u n d m i n e r a l o gisch-kristalloptischer U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n w a r es u n s m6glich, die v o r l i e g e n d e n a n o r g a n i s c h e n V e r b i n d u n g e n , wie Whewellit, Weddellit, Struvit, Apatit, B r u s h i t , W h i t l o c k i t lisw. sowie die n i c h t h o c h p o l y m e r e n o r g a n i s c h e n B e s t a n d t e i l e , wie Harns~iure, Cystin, U r a t e usw., e x a k t n a c h z u w e i s e n . W i r f a n d e n dabei dieselben V e r b i n d u n g s t y p e n a n d a n n & h e r n d die

gleichen Prozents/~tz~ wie PRIEN

und FRONDI~LI).

~42

Kurze Originalmitteilungell.

Nach AbschluB dieser Untersuchungen konnten wir llns der Erforschung der organischen, hochpolymerell Gertistsubstanz zuwenden, derell Konstitution bis heute noch llngekli~rt ist. Diese abet ist unserer Ansicht nach yon ausschlaggebender Bedeutung far Bildung, Wachstum und eventuelle Aufl6sung yon Harnsteinen. Bei alien Dfinll- und Anschliffen zeigte sich immer winder ein kollzentriseher Schiehtaufbau, der besonders bei Whewellitsteinen ausgepr~igt war. Dieser Aufban kommt dutch den regelm~Bigen Wechsel von anorganischen und organischen Sehichten zustande. Der Prozelltsatz der organischen Substanz konnte aus mikroskopisehell Bestimmungen auf 3 bis 5% berechnet werden. Dieses Resultat stimmt mit dem nach Abtrennung der anorganischen Substanz durch Allfl6sung mittels S~iuren verbleibenden Rest vollst~Lndig tiberein. Die damit durchgefiihrten Elementaranalysen ergabeI1 fibereinstimmend bei mehreren Steinen, unabh/ingig voll ihrer allorganischen Zusammensetzung, ann~hernd die gleichen Prozentsgtze an C, H, N, S und O. Am ngchsten kamen diese denell von Eiweigstoffen, und alle angestellten Eiweil3reaktionen (Biuret, Millon, Pauly, Ninhydrill, Xanthoprotein) waren positiv. Die all Anschliffen selbst vorgenommenen Farbreaktionen mit Nillhydrin best~tigten unsere Ansicht vom regelmggigen Sehiehtwechsel zwischen organischer ulld anorganischer Substanz. Unsere Analysenergebnisse zeigen jedoch gegentiber der Zusammensetzung yon Eiweif3stoffen einen zu niedrigell N- und einen z~ hohen O-Gehalt. Dadurch schien es wahrseheinlich, dab neben den EiweiBstoffen, deren Vorhalldensein auch durch Ultrarotaufnahmen best~tigt werden konnte, noch andere, N-grmere Verbindungen vorliegen. Um dieses Problem zu klS~ren, besch~ftigen wit uns derzeit mit der Ausarbeitung einer quantitativen papierehromatographischen Methode. Bei den ersten durchgeftihrten Untersuchungen konnten wir eine groge Anzahl yon AminosSouren als Bausteine der organischen Gerfistsubstanz feststellen, win z.B. Valin, Leucin, Prolin, Thyrosin, Asparaginsgure, Glutaminsgure, Cystin usw. Auch ist die Anwesenheit yon Glucosamin sehr wahrscheinlich; ob letzteres nun als Bestandteil eines Mucopolysaccharids oder Glucoproteids vorliegt, bedarf noch einer ngheren Untersuchung, ~u danken der Firma Sanabo (Wien) fiir ihre wertvolle Hilfe. Eine ausffihrliche Fassung der Arbeit erscheint in der Zeit~ schrift ffir Urologie. Urologische Abteilung des Krankenhauses Lainz, Wien. GEORG GASSER. Mineralogisches fnstitut der Universitgt, Wien. KARL I~RAUNER nnd ANTON PREISINGER. Eingegangen am 29. August 1955. 1) PRIEN, ]~. L., u. C. L. FRONDEL: J. of Urol. 57, 949 (1947).

Synchronstroboskopie yon Schallqueilen einschlielllich des menschlichen Stimmorgans.

Bereits E. MACH~) hat (1873) vorgeschlagen, das zu stroboskopierellde Objekt selbst zur Steuerung der Lichtblitzquelle heranzuziehen, um damit zu erreichen, dab die Lichtblitzfrequenz v B bei einer Inkonstanz der Objektfrequellz v0 alltomatisch nachgeregelt wird, so dab das stroboskopische Bild durch etwaige Schwankungen yon v0, wie sie beispielsweise beim menschliehen Stimmorgall stets auftreten, m6glichst wenig beeinflul3t wird. Bei geeigneter Realisation dieses ,,Prinzips der stroboskopischen Selbstregulierung" kann mall llicht nur die einzelnell Phasen der Objektbewegung bequem sehell, sondern auch megtechllisch erfassen. Der yon der SchMlquelle abgestrahlte Klang wurde mittels eines Mikrophons ill eille elektrische Wechselspannung umgewandelt, deren Grundwelle ausgesiebt und dann elektronisch so umgeformt wurde, dab schliel31ich je Periode ein und nur ein Impuls zum Ausl6sen je eines Lichtblitzes fibrigblieb. Hierdllrch war auch bei beliebiger Kurvenform der Mikrophonspannung stets nine eindeutige Synchronisierllng der Lichtblitzquelle gew~hrleistet. Als Liehtblitzquelle diente, um auch hohe Lichtblitzfrequenzen erzeugen zu k6nnen (bei mS~Bigem Aufwand his etwa 20000 Hz) und nm ftir verschiedene Sollderaufgaben die L~nge der (rechteckf6rmigen) Lichtimpulse bequem variieren zu k6nnen, eine Gliihlampe in Verbindung mit einer K~RR-Zellellallordnung. In den Kanal

Die Naturwissensehaften

Mikrophon--Lichtblitzquelle wurde ferller ein Vierpol geschaltet, der es gestattete, den Phasenwillkel ~0 zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung um den Betrag 0 ~ z I c p ~ 2~ mel3bar zu variieren, ttierdurch wurde es m6glich, jede beliebige Phase der Objektbewegung aufzusuchen und festzuhalten, so dab mall sin photographieren konnte. Die Fig. t zeigt Beispiele derartiger ,,phasengezietter Strobophotographien". Hierdurch ist ein genaHes Studium des zeitliehen Ablaufes der Objektbewegung m6glich. AuBerdem lassen sieh mit diesem Prinzip auch Zeithpenfilme schneller Ob]ektbewegungen herstellen. t3eziiglich der Gr6Be des Untersetzungsverhgltnisses v,o/vB~K ist noch auf folgendes hinzuweisen: t3ei streng periodischell ObjektbewegungeI1 kann mall ohne Bedenken K ~ 1 wghlen. Untersucht man aber Objekte, bei denen sich der Schwingungsmodus zeitweilig oder gar periodisch gndert, so k6nneI1 fiir K > t unter UmstS~nden vollkommen gleichmggige Schwingllngen vorgetXuscht werden, wghrend in WirMiehkeit die Schwingullgen zwar regeImgl3ig, abet stark ungleichmgBig sind. (Ffir K = t zeigen sich derartige UngleichmgBigkeitell dureh ein Verschwinden der Kontnren an.) Der

a

b

Fig. t a u. b. Phasengezielte StrobophotograpNen you Sehallquellen, a maximale 0ffnungsph.ase einer WETHLosehen Polsterpfeife; % = 400 Hz. b maximale Offnungsphase einer mensehtichen Glottis in vivo; Kopfregister, ~, 400 Hz. experimentelle Beweis daftir, dab es wirklich derartige periodische Xnderungen des Schwingungsmodus bei Sehallquellen gibt, wurde an eiller HeLMHOLTZ-PIeiIe erbracht. Der Fall trat bei ungleicher Spanllnng der beiden Membranen ein, und es muB daher auch bei dell mellschlichen Stimmlippen mit dem Auftreten derartiger Schwingungell gerechllet werden, besollders in der Pathologie. Mit diesem Verfahren wurden nun verschiedene Untersuchungen an Schallquellen insbesondere tiber die zeitlichen Verhgltnisse des Schwingnllgsvorgangs durchgefiihrt Als Objekte dienten sowohl Pfeifen mit elastischen Doppelzungen, die dem menschlichen Stimmorgan nachgebildet waren, als auch das menscbliche Stimmorgan selbst. Die wichtigstell 3~eBergebnisse, die am Stimmorgan erhalten wurdei1, sollen bier noch kurz mitgeteiIt werden. Es gelang die exakte Messung des Offnungsquotienten Q (Q = 0ffnullgszeit/Schwingungsdauer) einer menschlichen Glottis in vivo. Tabelle t zeigt die erhaltenen MeBwerte. Tabelle 1. Synchronstroboskopisch ermittelte Werte ~at den O//uungsquotienten bzw. die -zeit einer menschlichen Glottis in vivo; Laut [a], Vp. 6, 28 Jahre. Frequenz in Hz

Lautstfirkegrad

Register

0ffnungsquotient

Offllungszeit (msee)

120 t50 15o

halblaut halblaut leise halblaut halblaut halblant halblaut halblaut

Brust Brust Brust Brust 13rust Brust Kopf Kopf

0,63 0,64 0,66 0,70 0,68 0,71 0,68 0,77

5,3 4,3 4,4 3,5 2,3 1,8 t,7 1,5

200

300 400 400 500

Aus der Tabelle geht deutlich hervor, dab die Offnungszeit mit zunehmender Frequenz kleiner wird (5,3 msec bei 120 Hz gegeniiber t, 5 msec bei 500 Hz). Die Angaben yon J oosl) sowie TARNOCZYa), nach denen die Offnungszeit eine Konstante ist, linden hiernach keine BestStigung. Die Offnungszeit erwies sich ungefghr proportional zur Schwillgungsdauer. Der