Kurt Hamdorf

Photoregeneration and the Adaptation Process in Insect Photoreceptors

Nearly half a century ago it was suggested that absolute sensitivity of photoreceptors depends on the rhodopsin content of rod outer segments in a simple photochemical way: a decrease in rhodopsin concentration causes a proportional decrease in the probability of quantal absorption and hence leads to a proportional loss in sensitivity. From measurements of rhodopsin concentration and sensitivity in the eyes of man (RUSHTON et al., 1955; RUSHTON, 1961) and rat (DOWLING, 1960, 1963) it became evident that this early hypothesis was not true: in both human and rat eyes, an approximately linear relationship between log sensitivity and rhodopsin concentration was found. The slope \( \left( {\frac{{\Delta \log s}}{{\Delta {c_R}}}} \right)\)of this relation varies from species to species. The highest value, \( \left( {\frac{{{R_{\Delta \log s}}}}{{\Delta {c_R}}}} \right) = 6\) was reported for the retina of the albino rat. In this retina, a decrease of 17% in rhodopsin concentration reduces the sensitivity to 1/10; a decrease of 34% reduces the sensitivity to 1/100 and so on (WEINSTEIN et al., 1967). Whereas the sensitivity is greatly decreased, the probability of quantal absorption is only slightly reduced.

Veränderung der Lichtabsorption im Facettenauge bei Belichtung

ZusammenfassungBei Belichtung der Fliegenretinula mit Weißlicht oder mit monochromatischen Lichtern, die im Empfindlichkeitsbereich des Fliegenauges liegen, sinkt die Extinktion.Bei Erhöhung der Lichtintensität um den Faktor 10 nimmt die Extinktion jeweils um ca. 0,014 ab. Maximal wurde eine Extinktionsabnahme von 0,04 ermittelt. Wird die Lichtintensität gesenkt, nimmt die Extinktion langsam wieder zu.Die Abnahme der Extinktion, also die Anpassung an eine höhere Lichtintensität, erfolgt annähernd doppelt so schnell wie die Zunahme der Extinktion, also die Anpassung an eine niedrigere Lichtintensität. Für die Abnahme wurde ein t50%-Wert von 29 sec und für die Zunahme ein t50%-Wert von 60 sec bestimmt.Es läßt sich vorerst nicht entscheiden, ob diese Extinktionsänderung durch eine Änderung der Konzentration des Photopigments im Rezeptor hervorgerufen wird oder ob ihr andere, vom Sehvorgang abhängige Sekundärreaktionen (z. B. Änderung der Eintrittspupille, Verlagerung von Zellorganellen, Hydratation des Gewebes als Folge höherer Stoffwechselintensität) zugrunde liegen.SummaryWhen the retinula of the fly is illuminated with white or monochromatic light which lies within the sensitivity range of the eye, the extinction drops.With each increase in light intensity by a factor of ten, the extinction sinks by about 0.014. The maximum decrease in extinction measured was 0.04. When the light intensity sinks, the extinction slowly rises.The decrease in extinction, i.e. the adaptation to a higher light intensity, takes place about twice as fast as the corresponding rise in extinction, i.e. the adaptation to lower light intensity. The t50%-value for the decrease was found to be 29 sec. and 70 sec for the increase.As yet it could not be determined whether the change in extinction results from a change in concentration of the visual pigment in the receptor or from secondary reactions dependent on the visual process.

Die Beeinflussung der Embryonal- und Larvalentwicklung der Regenbogenforelle (salmo irideus Gibb.) durch Strahlung im sichtbaren Bereich

Inhaltsverzeiehnis Seite A. Ein]eitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 B. Versuchsmethodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528 I. Konstanthaltung der Temperatur und des 02-Partialdrucks . . . . . 528 II. Konstanthaltung der Belichtungsverh/~ltnisse . . . . . . . . . . . 530 III. Die Messung des O~-Verbrauchs yon Eiern und Larven bei Bestrahlung mit Weil31icht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532 IV. Das Versuchsmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533 C. Die Ergebnisse der Belichtungsversuche . . . . . . . . . . . . . . . 533 I. Die Lichtempfindlichkeit der Embryonal. und Larvalstadien . . . . 533 II. Die Abh~ngigkeit der mittleren Sterbezeit yon der Eif~rbung . . . . 545 III. Die Abhi~ngigkeit der mittleren Sterbezeit yon der Lichtqualit~t und die Auswirkung des Lichtes auf die KelmlingsgrS~e . . . . . . . . 548 IV. Der Oe-Verbrauch der Larven bei Belichtung und Dunkelheit . . . . 557 V. Die Beziehung zwischen Schlupftermin und Lichtresistenz . . . . . 559 Zusammenfassung der Versuchsergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . 562 Litera~ur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564