E. Hadorn

Yom 17. bis 21. September 1962 fand in der Vogelwarte Garmiseh- Partenkirehen ein Symposium fiber die Fragen der Orientierung der Tiere statt. Die Anregung zu diesem Treffen ging von Professor HENRI PIERON, Paris, aus. Die Analyse der Orientierung der Tiere im Raum und in der Zeit beginnt mit der - keineswegs aueh nur annahernd vollstandige- phanomenologisehen Bestandsaufnahme. Allein diese Bestandsaufnahme staBt auf erhebliehe Sehwierigkeiten, die nur mit kritisehen experimen- tellen und einwandfreien statistisehen Methoden fiberwunden werden konnen. Ein weiterer Sehritt ist die Bestimmung der sinnesphysio- logisehen Leistungen, die an den Orientierungsvorgangen beteiligt sind. Die Kenntnis der Phanomene und der reeeptorischen V oraussetzungen der Orientierung stellen aber erst den Anfang dar. In erster Linie sind es zentralnervose Vorgange, die eine Orientierung ermogliehen. Hier spielt die zentrale Verreehnung der sinnesphysiologisehen Daten, hier spielen Regelvorgange und es spielen - bisher kaum bekannt, noeh weniger analysiert - autonome zentralnervose Prozesse eine ent- seheidende Rolle. Daher sind Sinnesphysiologie, Verhaltensforsehung, Neurophysiologie, Kybernetik, Biophysik und mathematisehe Statistik in gleieher Weise an der Erforsehung der Orientierungsleistungen be- teiligt. Diese Arbeitsriehtungen zusammenzubringen und Anregungen auszutausehen, war eine der Hauptaufgaben des Symposiums. Die Phanomene und Probleme der Orientierung in der Zeit wurden ausgeklammert. Sie sind Gegenstand eines Cold Spring Harbor-Sym- posiums im Jahre 1960 gewesen. Ihre Behandlung hatte den Rahmen gesprengt und die fUr eine fruehtbare Diskussion notwendigerweise kleine Teilnehmerzahl allzu stark vermehrt.

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.

Although this is basically a translation of the second German edition published in 1970, more recent experimental findings have, in several instances, been incorporated into the text. Furthermore, we have tried to explain some of the experiments, and their possible interpretations, in a more precise way. I am very grateful to Dr. David Turner; in addition to translating the text, he was able, thanks to his experience in developmental biology, to suggest a number of improvements in the course of our collaborative discussions. Zurich, Spring 1974 ERNST HADORN Preface to the Second German Edition The guiding principle of the first edition remains in force. That is, the methods and results of developmental research are intro­ duced wherever possible with the aid of experiments on am­ phibians. However, the scope of the material has been substantially ex­ panded in newly introduced chapters on the migrations and affinities of somatic and germ cells as well as on the action of genetic factors in early development. These are fields of study which are at the center of today's research. In addition, numerous new findings have been incorporated into the text. The author hopes that this little book will continue to facilitate understanding of exciting research problems, for the interested layman as well as for the teacher and student of biology.