Hermann Fischer

Plasmolyseform und Mineralsalzgehalt in alternden Blättern

Zusammenfassung1.Es werden die Literaturangaben über die Abhängigkeit des Stoffwechsels der Laubblätter vom Alter besprochen, wobei unter diesem Begriff neben den stetig verlaufenden Veränderungen auch solche zusammengefaßt werden, bei denen durch korrelative und Außeneinflüsse der Entwicklungsablauf des Einzelblattes beschleunigt wird. Diese Wirkungen überlagern jene vielfach und scheinen in erster Linie die äußerlich am Vergilben erkennbaren, innerlich durch Eiweißabbau und Stoffverschiebungen charakterisierten Alterserscheinungen auszulösen.2.Die schon früher an Submersen festgestellte Viskositätsabnahme des Zytoplasmas alternder Blätter wird an einer Reihe von Landpflanzen unter Beschränkung auf die plasmolytische als die allein verwendbare Methode bestätigt; wo Unterschiede der Plasmolyseform meßbar sind, haben die jüngeren Zellen die mehr konkaven Formen. Ausnahmen bilden nur vereinzelte Fälle beiRanunculus Ficaria. Es wird geschlossen, daß der plasmolytisch erfaßbare Teil der Viskosität mit zunehmendem Alter der Blätter stetig abnimmt.3.Im gleichen Material durchgeführte Analysen zeigen Zunahme des Ca-Gehaltes der Asche im Vergleich zum K-Gehalt. Die stetige Abnahme des Verhältnisses K:Ca kann mit der sinkenden Zytoplasmaviskosität im Sinne einer Ionenwirkung auf die Hydratation in Zusammenhang gebracht werden; jedoch heben unter anderem Viskositäts-veränderungen bei konstantem Mineralstoffgehalt die Beteiligung anderer Faktoren hervor.4.Grundsätzlich gleiche Altersveränderungen von Plasmolyseform und Mineralsalzgehalt wie bei Landpflanzen und Submersen sind auch bei den „Blättern” derLemnaceen vorhanden. Der zuerst vonStrugger beschriebene Gradient der Plasmolyseform von der Spitze zur Basis derLemna-Wurzel ergänzt diesen Befund für ein Organ anderer Art.5.BeiTrianaea bogotensis zeigt sich vor allem der Einfluß der Konzentration des Plasmolytikums auf die Blattzellen.6.Blütenblätter sind wegen der hohen Diffusionswiderstände für das Plasmolytikum zu Plasmolyseversuchen wenig geeignet; aus den Versuchen mit den Blüten einer Reihe von Pflanzen kann daher nur festgestellt werden, daß sie mit Viskositätsbestimmungen an Laubblättern verschiedenen Alters eher übereinstimmen als ihnen widersprechen.7.Der stetige Viskositätsabfall mit dem Alter der Blätter kann nur einem Teil der Altersvorgänge entsprechen, sein Parallelgehen mit dem Quotienten K:Ca nur in beschränktem Umfange eine Kausalverknüpfung beider Größen mit dem Alter darstellen. Andere Alters-erscheinungen dürften durch Stoffwechselvorgänge auf unbekannter struktureller Grundlage bestimmt sein.

Plasmolyseform und Mineralsalzgehalt in alternden Blättern: I. Untersuchungen an helodea und fontinalis

Zusammenfassung1.Alternde Blätter vonHelodea canadensis undFontinalis antipyretica unterscheiden sich von jüngeren durch eine geringere Viskosität des Zytoplasmas. Bei den hierüber angestellten plasmolytischen Versuchen wurde darauf geachtet, daß wirklich Viskositätsunterschiede gemessen wurden.2.Mit dem Alter nimmt der Gehalt der Blätter an Kalium, besonders verglichen mit dem Calciumgehalt, stark ab, wie dies auch von Landpflanzen bekannt ist.3.Die Veränderungen der Viskosität und des Mineralsalzgehaltes lassen sich mit einer verminderten Hydratation der Micelle des alternden Plasmas deuten, wodurch die Verbindung zu neueren Arbeiten über die physiologischen Grundlagen der Resistenz hergestellt wird.

Diurnal Courses of Temperatures in Cushion Plants

Summary Diurnal temperature courses were measured with thermistores at different depths of Diapensia lapponica cushions in Swedish Lapland. With summerly radiation conditions the peripheral cushion layers warm up considerably more than the air, which causes a steep temperature gradient toward the centre; at night the cushions cool off more than the air; a gentle gradient from the centre towards the periphery may persist over an extended period of time. The diurnal temperature amplitude in the cushions close to the surface may exceed that in the soil considerably. Whereas the temperatures in the peripheral cushion layers vary immediately with intake and loss of energy through radiation and wind, the interior of the cushion is less responsive thermally. Some measurements in Loiseleuria procumbens show the diurnal temperature variations in a cushion-like dwarf shrub to be similar in type if less in extent than those in a genuine cushion plant. Warming up of cushions due to their shape and structure is discussed with a view to their water balance and productivity in arctic and alpine environments.

Zur osmotischen Resistenz von Diatomeen der Gezeitenzone

ZusammenfassungDiatomeen der Gezeitenzone bzw. des Brackwassers wurden auf ihr Ver-halten gegenüber hypertonischen und hypotonischen Seewasserkonzentra-tionen geprüft; alle drei zeigen eine hohe Resistenz gegenüber plötzlichem Konzentrationswechsel.In Übereinstimmung mit früheren Befunden an anderen Diatomeen ver-einigen die Zellen bei Konzentrationssteigerung eine Erhöhung des osmoti-schen Wertes mit einer mehr oder weniger großen Plasmolyseresistenz. Auch die Herabsetzung der Außenkonzentration dürfte zu einer Senkung des osmotischen Wertes führen; fürMelosira moniliformis wurde die Anpas-sung an herauf- und herabgesetzte Außenkonzentrationen nachgewiesen.Die untersuchten Diatomeen haben wie viele andere Bewohner des Salz-wassers hohe Resistenz gegen Hypertonie wie gegen Hypotonie; durch die leichte Salzendosmose und -exosmose sowie durch ihre Fähigkeit, dadurch hervorgerufene Schwankungen ihres osmotischen Wertes zu ertragen, sind die Zellen den Lebensbedingungen am Standort ausgezeichnet angepaßt.

Vertical migration rhythm in freshwater diatoms

Epipelic diatoms of a pond undergo a vertical migration rhythm moving to the surface of the sediment in the morning and downwards again in the afternoon.In the laboratory the same rhythmicity was found with a maximum of cells on the surface at noon or in the afternoon. Under the experimental conditions employed there was no evidence of two or more peaks.As in some, but not all, unicellular algae of the tidal zone, this migration shows the characteristics of endogenous circadian rhythms, such as persistance in continous light or dark and reversal of the phase by shift of 12 hours in the ‘Zeitgeber’: light.

Calciumoxalatfällung inElodea-Blattzellen durch Plasmolyse und Deplasmolyse

SummaryIn leaf cells ofElodea nuttallii which contain little or no oxalate crystals such crystals develop after plasmolysis and deplasmolysis. The major part of crystals is formed during and after deplasmolysis; plasmolysis has an influence in so far as the number of those precipitated during plasmolysis as well as the total number increases with the duration of plasmolysis. Evidently in each cell a certain amount only of calcium oxalate depending among other things on the age of the leaves can be precipitated.After preliminary treatment with potassium citrate or EDTA only few crystals are formed; adding these substances to the plasmolysing solution gives the same results. Precipitation does not occur if water containing very little Ca is used; if during deplasmolysis Ca is present the amount of oxalate precipitated depends on the Ca concentration.ZusammenfassungIn Blattzellen vonElodea nuttallii, die wenige oder gar keine Oxalatkristalle enthalten, entstehen solche nach Plasmolyse und Deplasmolyse. Die Mehrzahl der Kristalle wird während und nach der Deplasmolyse gebildet; die Plasmolyse ist insofern von Einfluß, als die Anzahl der während der Plasmolyse gebildeten und die Gesamtzahl mit der Dauer der Plasmolyse zunimmt. Anscheinend kann in jeder 2elle nur eine bestimmte Menge von Calciumoxalat gefällt werden, die u. a. vom Alter der Blätter abhängt.Nach Vorbehandlung mit Kaliumcitrat oder EDTA entstehen nur wenige Kristalle; ebenso wenn diese Substanzen der plasmolysierenden Lösung zugesetzt werden. Voraussetzung für das Ausbleiben der Kristallbildung ist die Verwendung von weitgehend Ca-freiem Wasser; steht bei der Deplasmolyse Ca zur Verfügung, so wird Oxalat in einer Menge gefällt, die von der äußeren Ca-Konzentration abhängt.

Transport von Lithium und Caesium durch die Stolonen von Saxifraga sarmentosa L.

Summary This work was undertaken to give further evidence that Li like the earth alkali elements is only slightly mobile in the phloem. In stolons of Saxifraga sarmentosa the directions of either the transpiration stream or the assimilate stream were artificially changed. Cs was used as an indicator of phloem transport. When Li and Cs are applied to the conductive tissues in the stolons between mother and daughter plant long distance transport of Li takes place only with the water current, whereas Cs is transported both in xylem an phloem. This holds true if one of the currents is reversed so that they have opposite directions. The results show that Li like Ca, Sr, and Ba is highly phloemimmobile. Thus Li can be grouped with respect to its transport characteristics with Ca, Sr, and Ba, but not with the alkali ions, i.e. in the same way as for the absorption of cations by the roots. Mobility in the phloem may be linked to the ion uptake mechanism in the sieve tubes.

Weitere Untersuchungen Über den Gaswechsel von Blütenblättern

ZusammenfassungDurch Zusammenstellung der Ergebnisse von Messungen an kurzlebigen Blütenblättern wurde für vier Pflanzen ein Überblick über den Gaswechsel vom Knospenstadium bis zum Verblühen gewonnen.Auf das Blütenblatt bezogen steigt die Atmung allgemein bis zur Entfaltung, während sie auf Frischgewichtsbasis schon während der Wasseraufnahme vor dem Aufblühen abnimmt.Die respiratorischen Quotienten, die bei den Knospen oft über der Einheit liegen, fallen mit dem Aufblühen auf 1 und darunter. Eine ausgeprägte RQ-Senkung während des Abblühens findet sich nur beiHydrocleis nymphoides.Die Ergebnisse werden insbesondere im Hinblick auf die Frage einer etwa vorhandenen “klimakterischen” Atmungssteigerung bei Blütenblättern erörtert. Für eine solche ergeben sich keine Anhaltspunkte; der Höhepunkt des Gaswechsels ist demjenigen bei der Entfaltung von Laubblättern vergleichbar.

Beobachtungen zur Phänologie eines Alpentales

In den Jahren 1951 und 1955 im Bereich der Allgauer Hochalpen durchgefuhrte phanologische Beobachtungen zeigten, das in etwa 1300 bis 1400 m Hohe eine untere Zone, in der eine betrachtliche verspatung im Beginn bestimmter Entwicklungsphasen der Pflanzen mit zunehmender Hohe festzustellen ist, gegen eine obere grenzt, die durch nahezu gleichzeitiges Erbluhen gleicher Pflanzenarten gekennzeichnet ist. Auserdem wurde 1955 eine phanologische Benachteiligung der Talbodenregion und eine Begunstigung der Hohenzone um 1100 bis 1200 m beobachtet.

Verhalten und Resistenz mariner Diatomeen gegenüber Veränderungen der Salzkonzentration

Diatoms of littoral regions are often exposed to considerable salinity fluctuations. This fact suggests that these unicellular organisms exhibit osmotic resistances similar to those found in larger multicellular algae. The responses of typical representatives of the littoral diatom flora were studied after transfer into diluted or concentrated sea water. The technique applied made it possible to compare the results with corresponding data from literature obtained on green, brown and red algae of the tidal zone. The total amount of resistance of the diatoms studied may reach the values obtained on these multicellular algae or may be lower. The results imply the presence of mechanisms capable of flexible osmotic adjustments to salinity changes. In addition to their osmotic resistance sensu strictu, protection from the ill effects of extreme salinities may be of importance, for example, through the formation of jelly, variations in population density and perhaps the ability to migrate into more suitable conditions. All species tested have shown an ability for osmoregulation or for passively tolerating changes in internal osmoconcentration. Some may tolerate plasmolysis even for prolonged periods. Diatoms exhibiting quantitative and qualitative differences in osmotic resistance may occur in the same microhabitat.Zusammenfassung1. Vergleichende Untersuchungen an Diatomeen von verschiedenen Standorten der Gezeitenzone ergaben in allen Fällen eine beträchtliche osmotische Resistenz. Diese kann für die einzelnen Arten sehr unterschiedlich sein. Die festgestellten Resistenzspannen erreichen zum Teil diejenigen, die aus der Literatur für vielzellige Algen des Litorals bekannt sind, zum Teil liegt die Resistenz aber in engeren Grenzen.2. Unter den Eigenschaften, mit denen sich die Diatomeen auch gegenüber starken Konzentrationsschwankungen behaupten können, tritt ihre Fähigkeit zur Erhöhung und Verminderung der Zellsaftkonzentration besonders hervor. Sie ist spezifisch verschieden stark ausgeprägt und wird durch Plasmolyse- und Turgorresistenz ergänzt. Möglicherweise werden die Zellen ferner durch ihre große Populationsdichte, Gallertausscheidungen und aktive Bewegungen vor der kritischen osmotischen Beanspruchung geschützt.3. Für die Diatomeen des gleichen Standorts ist nicht ein bestimmter Resistenztyp charakteristisch; es können vielmehr Formen mit verschiedenem Verhalten am gleichen Ort vorkommen.