E. Bünning

Die räumliche Ordnung der Lebensprozesse im Körper der Eumeta­ zoen beruht auf dem Prinzip der Arbeitsteilung, nach dem viele Vorgänge nur in bestimmten, hierfür spezialisierten Teilen des Organismus ab­ laufen können. Für die Wirbeltiere ist seit langem bekannt, daß dieses Prinzip nicht nur für komplexe Lebensleistungen, sondern auch für elementare Prozesse des Stoffwechsels gilt. Die meisten der hochspeziali­ sierten Zelltypen des Wirbeltierorganismus haben die Fähigkeit zur Durchführung bestimmter biochemischer Reaktionen eingebüßt und sind zur Befriedigung ihrer Stoffwechselbedürfnisse auf die Mitwirkung anderer Zellen angewiesen. So kommt also auch das chemische Gesamt­ geschehen bei den Wirbeltieren erst durch Zusammenwirken aller Zellen des Körpers zustande. In diesem Zusammenspiel hat die Leber eine zentrale Rolle inne, die ihr die Bezeichnung "Zentralorgan des Stoff­ wechsels" eingetragen hat. Im Leberparenchym laufen zahlreiche Elementarprozesse des Stoffwechsels ab, die in anderen Organen nicht oder nur in geringerem Ausmaß möglich sind. Es ist naheliegend zu prüfen, ob eine ähnliche Situation auch bei "Wirbellosen" anzutreffen ist. Im folgenden soll dargestellt werden, daß die Mitteldarmdrüsen der Crustaceen und Mollusken sowie der Fett­ körper der Insekten mit einiger Sicherheit als "Zentralorgane des Stoffwechsels" im genannten Sinne anzusprechen sind. Für das Chloragog der Oligochäten erscheint eine zentrale Rolle im Stoffwechsel immerhin möglich. Der Vergleich bestimmter Organe der "Wirbellosen" mit der Wirbel­ tierleber ist schon sehr alt (JORDAN 1912, SrwE 1937). Die Bezeichnung "Leber" für die Mitteldarmdrüsen der Mollusken und Crustaceen geht zurück auf CLAUDE BERNHARD.

1. 1. Probleme funktioneller Strukturanalyse der Organoide bei der Amobe; wahrscheinliche Strukturbilder Die beiden bekannten Haupttypen von groBen Amoben [so AN- DRESEN (1956) J, die einkernige A moeba proteus (oder Chaos diffluens; SCHAEFFER) und die vielkernige Art Chaos chaos (SCHAEFFER) werden z. Z. in der experimentellen Biologie fur die Losung verschiedener grund- legender Fragen herangezogen. Transplantationen des Zellkerns dienen der Analyse genetischer (DANIELL! u. Mitarb. ) oder stoffwechsel- physiologischer Fragen. Der Fermentgehalt der Mitochondrien und des Cytoplasmas sowie die Pinocytose werden z. B. eingehend von der Arbeitsgruppe des Carlsberg-Laboratoriums untersucht (H. HOLTER u. Mitarb. ). Die Gesamtheit dieser physiologischen Studien! ruft nach einer genauen Erfassung der strukturellen Grundlagen des physiolo- gischen Geschehens. Neuerdings hat ANDRESEN (1956) eine sehr ein- HiBliche Monographie uber die Cytologie von Chaos chaos veroffentlicht. Er hat hier wesentliche Beziehungen zwischen lichtmikroskopischen Befunden, die z. T. auch quantitativer Art sind, und einigen funktione11en Phanomenen hergestellt. Doch liegt es im Auflosungsvermogen des Lichtmikroskopes begrundet, daB die Aussagen uber die einzelnen Organoide, wie Plasmalemma, Mitochondrien, Hyaloplasma, nicht sehr bestimmt sein konnen. In diesem Fa11e drangt sich eine elektronen- mikroskopische Strukturanalyse geradezu auf. Aber es liegt ebenfa11s auf der Hand, daB die bis heute vorliegenden submikroskopischen Be- funde nicht als abschlieBend gelten konnen, da die Elektronenmikro- skopie als Forschungsrichtung vie 1 zu jung ist. Immerhin existieren heute schon fUr einzelne Organoide der Amobe gut umrissene Resultate, so daB es gerechtfertigt erscheint, eine erste vorliiufige Sichtung und Ein- ordnung der Befunde vorzunehmen.

Noch vor zwei Jahrzehnten konnte man oft horen (und sogar lesen), die Behauptung der Existenz einer endogenen Tages- rhythmik gehore in den Bereich der Metaphysik. Die These gar, diese "innere Uhr" werde von Pflanzen und Tieren wirklich zur Zeitmessung benutzt, wurde als Rtickfall der Biologie in Mystik und Parapsychologie angesehen. Die 1. Auflage dieses Buches sollte mithelfen, solche Einschatzungen als unberechtigt zu er- weisen. Jetzt erscheinen jiihrlich etwa 1000 Arbeiten tiber biologische Rhythmen und damit zusammenhiingende biologische und medi- zinische Probleme. Dieser groBe Informationszuwachs lieB eine Neubearbeitung gleichzeitig notwendig und gewagt erscheinen. Ich danke dem Verlag, daB er vor fast zwei Jahrzehnten auf das Wagnis eingegangen ist, angebliche Mystik als Wissenschaft anzusehen. Ich danke allen, mit denen ich in den vergangenen Jahren tiber Fragen der "inneren Uhr" diskutieren konnte, und allen denen, die mir durch neue Versuchsergebnisse Anregungen zur Verbesserung des Buches gegeben haben. Frau Brigitte Riitze danke ich flir das mtihsame Schreiben des Textes flir diese Neu- fassung. Tiibingen, im Mai 1977 ERWIN BUNNING Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung . . . . . . . . 1 1 a) Begriffsabgrenzung . . . b) Historische Entwicklung 1 Literatur ....... . 5 2. Grundphanomene ............... . 7 a) Beispiele . . . . . . . . . . . . . . 7 . . b) Arbeiten aIle circadianen Uhren mit dem gleichen 11 " Uhrwerk"? . . c) Periodenliingen .... 13 d) Erblichkeit . . . . 15 e) Verlust manifester Rhythmik 18 f) Vorkommen der circadianen Rhythmik bei niederen und hoheren Organismen . . . . . . . . . . 20 . .