Photocathodes for a post-processed imaging array

Preliminary results of a photon detector combining a Micromegas like multiplier coated with a UV-sensitive CsI photocathode are described. The multiplier is made in the CMOS compatible InGrid technology, which allows to post-process it directly on the surface of an imaging IC. This method is aimed at building light-sensitive imaging detectors where all elements are monolithically integrated. We show that the CsI photocathode deposited in the InGrid mesh does not alter the device performance. Maximum gains of ~6000 were reached in a singlegrid element operated in Ar/CH4, with a 2% Ion Back Flow fraction returning to the photocathode

Odtwarzanie wzorów konstrukcyjnych przez dzieci 4-, 5- i 6-letnie 70 lat temu i dzisiaj. Porównanie wyników badań

Introduction:Recreation of construction patterns is an important form of supporting students’ cognitive development. Unfortunately, a lack of research makes it impossible to characterise the skills of contemporary children.Research Aim: To establish the current ability of pre-school children to reproduce constructions and to determine how these skills have changed in relation to research conducted 70 years earlier (Popiel, 1955–1957).Method: In order to compare the results of the research conducted, the tools were recreated and the method of the research conducted 70 years earlier was repeated. Seven finished constructions were presented to the children and the method of recreating them was recorded. The description included the method of construction and the correctness of the reconstructed construction.Results: The level of reproduction of the constructions is similar. However, modern children are better at recreating more difficult constructions. The small number of subjects limits the generalising power of the results of the study.Conclusions: The results of the study shed some light on children’s constructional abilities. They indicate that the situation of recreating constructions can be used as a form of supporting children’s mental development. The differences in the results of the studies indicate that caution should be exercised in citing research findings on the construction skills of children living many years earlier. Research is needed to explore these issues in more depth.Wprowadzenie: Odtwarzanie wzorów konstrukcyjnych stanowi istotną formę wspomagania rozwoju poznawczego uczniów. Niestety brak badań uniemożliwia scharakteryzowanie umiejętności współczesnych dzieci.Cel badań: Ustalenie aktualnych możliwości odtwarzania konstrukcji przez dzieci przedszkolne i ustalenie, jak zmieniły się te umiejętności względem badań prowadzonych 70 lat wcześniej (Popiel, 1955–1957).Metoda badań: W celu porównania wyników przeprowadzonych badań odtworzono narzędzia i powtórzono metodę badań przeprowadzonych 70 lat wcześniej. Prezentowano dzieciom siedem gotowych konstrukcji i rejestrowano sposób ich odtwarzania. W opisie uwzględniono sposób budowania i poprawność odtworzonej konstrukcji.Wyniki: Poziom odtwarzania konstrukcji jest podobny. Jednak współczesne dzieci lepiej radzą sobie z odtwarzaniem trudniejszych konstrukcji. Niewielka liczba badanych ogranicza moc uogólniającą wyników przeprowadzonych badań.Wnioski: Wyniki badań wskazują na możliwości konstrukcyjne dzieci. Wskazują, że sytuacja odtwarzania konstrukcji może być wykorzystana jako forma wspierania rozwoju umysłowego dzieci. Różnice w wynikach badań wskazują na konieczność zachowania ostrożności w powoływaniu się na wyniki badań dotyczące umiejętności konstrukcyjnych dzieci żyjących wiele lat wcześniej. Potrzebne są badania pogłębiające te zagadnienia

DZIECIĘCA METEOROLOGIA. EWOLUCJA SPOSOBU OCENIANIA STANU POGODY U DZIECI 6- I 9-LETNICH

The ability to assess and code weather conditions is one of the elements of taking care of one’s own safety. The article presents the changes that occur in the way children at the end of kindergarten and at the third grade make these judgements and treat weather condition pictures. It was found that younger children treat weather images as elements of a drawing and evaluate the weather outside the window using a list of questions, while schoolchildren treat weather images as symbols and evaluate the weather by inferring the states of affairs. During the analysis, attention was paid to the children’s own construction of symbols and their consistency in pointing out phenomena associated with rainfall and rainbows. The article contains references for pedagogical practice.Umiejętność oceny i kodowania stanu pogody należy do elementów dbania o własne bezpieczeństwo. W artykule przedstawiono zmiany, jakie zachodzą w sposobie dokonywania tej oceny i traktowania przez dzieci kończących przedszkole i uczniów klasy III obrazków stanów pogodowych. Ustalono, że młodsze dzieci traktują obrazki stanów pogody jako elementy rysunku, a pogodę za oknem oceniają za pomocą listy pytań, podczas gdy uczniowie szkolni obrazki stanów pogody traktują jako symbole, a oceny pogody dokonują na podstawie wnioskowania ze stanów rzeczy. Podczas analizy zwrócono uwagę na budowane przez dzieci własne symbole oraz konsekwencję we wskazywaniu zjawisk współtowarzyszących opadom i tęczy. Artykuł zawiera odniesienia do praktyki pedagogicznej

[J. A. Komenského]. Listové do Nebe

http://tartu.ester.ee/record=b1919641~S1*es

Mała astronomia. Wyobrażenia Układu Słonecznego u dzieci 5-letnich

Prawidłowe wyobrażenie kulistego kształtu Ziemi, lokalizacji ludzi żyjących na planecie oraz prawidłowe wyobrażenie ruchu Ziemi i Księżyca wokół Słońca pozwala wyjaśnić podstawowe zjawiska astronomiczne, takie jak zjawisko dnia i nocy czy pory roku. Na podstawie tej wiedzy można wyjaśnić także przyczyny faz Księżyca, cyklicznego ułożenia gwiazdozbiorów na niebie, koniunkcji planet czy corocznych opadów roju meteorytów. Niestety, dzisiaj dzieci rzadko spoglądają w niebo. Również samo niebo jest coraz słabiej widoczne. Powodują to stale bardziej rozświetlone miasta, których łuna uniemożliwia dostrzeganie gwiazd. Mimo to dzieci budują swoją wiedzę o kosmosie, opierając się na własnych obserwacjach otoczenia, informacjach usłyszanych od dorosłych oraz przekazach medialnych. Na podstawie zdobytych informacji tworzą własne wyobrażenia, dzięki którym później uczą się przewidywać zachowania obiektów niebieskich (np. kolejną fazę Księżyca)

Controls on channel deposits of highly variable rivers: Comparing hydrology and event deposits in the Burdekin River, Australia

Discharge event frequency, magnitude and duration all control river channel morphology and sedimentary architecture. Uncertainty persists as to whether alluvial deposits in the rock record are a time-averaged amalgam from all discharge events, or a biased record of larger events. This paper investigates the controls on channel deposit character and subsurface stratigraphic architecture in a river with seasonal discharge and very high inter-annual variability, the Burdekin River of north-east Australia. In such rivers, most sediment movement is restricted to a few days each year and at other times little sediment moves. However, the maximum discharge magnitude does not directly correlate with the amount of morphological change and some big events do not produce large deposits. The Burdekin channel deposits consist of five main depositional elements: (i) unit bars; (ii) vegetation-generated bars; (iii) gravel sheets and lags; (iv) antidune trains; and (v) sand sheets. The proportions of each depositional element preserved in the deposits depend on the history of successive large discharge events, their duration and the rate at which they wane. Events with similar peak magnitude but different rate of decline preserve different event deposits. The high intra-annual and inter-annual discharge variability and rapid rate of stage change make it likely that small to moderate-scale bed morphology will be in disequilibrium with flow conditions most of the time. Consequently, dune and unit bar size and cross-bed set thickness are not good indicators of event or channel size. Antidunes may be more useful as indicators of flow conditions at the time they formed. Rivers with very high coefficient of variance of maximum discharge, such as the Burdekin, form distinctive channel sediment bodies. However, the component parts are such that, if they are examined in isolation, they could lead to misleading interpretation of the nature of the depositional environment if conventional interpretations are used

L-lactic and 2-ketoglutaric Acids, Odors from Human Skin, Govern Attraction and Landing in Host-Seeking Female Aedes aegypti Mosquitoes

Aedes aegypti, presented with a source of L-lactic and 2-ketoglutaric acid in a wind-tunnel bioassay, takeoff, fly upwind, and land on the odorant substrate at rates comparable to those exhibited by mosquitoes presented with a skin-odor stimulus. Addition of carbon dioxide decreased takeoff latency but was not required to elicit upwind flight nor landings. Ketoglutaric acid, a recently identified component of human skin odor, combined with lactic acid elicits the full repertoire of mosquito host-seeking behaviors

Versuch einer zusammenfassenden Darstellung der postembryonalen Entwicklung der Insekten. Die Gradient-Faktor-Theorie der Insektenmetamorphose.

Die vorliegende Arbeit ermöglicht eine einheitliche Erklärung des Wesens und der Entstehung der Insektenmetamorphose. Sie beruht auf der vom Verfasser vorausgesetzten Existenz eines für das Wachstum unentbehrlichen Faktors von der Art des Desmo-Hormons, der als Gradient-Faktor bezeichnet wird. Die Art seiner Verteilung im Larvenkörper bildet die Ursache der im Metamorphoseverlauf eintretenden Formenveränderungen. Aus dem vom Verfasser erbrachten Beweis der Ordnungs-Unspezifität des Juvenilhormons ergibt sich die Identität der wichtigsten stofflichen Faktoren, die im Verlauf der postembryonalen Entwicklung zur Geltung gelangen, und damit auch die Möglichkeit, die bei den verschiedensten Insektenarten gewonnenen Erkenntnisse für die Aufstellung einer Gesamtkonzeption zu verwenden. Nach einem Überblick über die wichtigsten Erkenntnisse, auf welche sich diese Theorie aufbaut, erklärt der Verfasser ihre grundlegenden Thesen und bringt im wesentlichen die Zusammenfassung einiger seiner früheren Arbeiten, die er mit Erkenntnissen ergänzt, die sich im Verlauf von fünf Jahren seit der Veröffentlichung der ersten Grundrisse in der Weltliteratur angesammelt haben. Nachdem er die Möglichkeit aufgezeigt hat, wie diese Konzeption bei der Erklärung einiger bisher nicht gelöster Fragen der Entwicklung von Pterygoten angewendet werden kann (Entstehung des Juvenilhormons, Puppenstadiums, Entstehung der wichtigsten Abweichungen in der Entwicklung u.a.), wendet er sich der Diskussion einiger Ergebnisse von Arbeiten über die Metamorphosehormone vom Standpunkt der Gradient-Faktor-Theorie zu. Die Hauptthese der Gradient-Faktor-Theorie der Insektenverwandlung kann kurz folgendermaßen zusammengefaßt werden: Die einzelnen Körperteile der Insektenlarve können nach ihrem Verhalten im Metamorphoseverlauf in zwei Gruppen eingeteilt werden, und zwar in larvale Anteile, die in der Verwandlungsperiode aufhören zu wachsen und gewöhnlich teilweise oder ganz der Histolyse unterliegen, und in imaginale Anteile mit einer gesteigerten Intensität des Wachstums. Das Wesen der Verwandlung besteht im Übergang vom gleichmäßigen (isometrischen, harmonischen) Wachstum der Larvalperiode zum ungleichmäßigen (allometrischen, disproportionalen) Wachstum. Die Ursache dieses Überganges liegt in der Unfähigkeit larvaler Körperanteile, bei Abwesenheit des in den Corpora allata gebildeten Juvenilhormons zu wachsen. Als Ursache dieser Unfähigkeit zum Wachstum wird der Mangel ihres eigenen Gradient-Faktors angesehen, d. i. eines für das Wachstum unentbehrlichen Stoffes von der Art des Desmo-Hormons. Körperanteile, welche keinen eigenen aktiven Gradient-Faktor besitzen, sind unfähig zu wachsen, sofern dieser Mangel nicht durch das Juvenilhormon aus der Hämolymphe kompensiert wird. Die Verteilung des Gradient-Faktors ist die Hauptursache der Formenveränderungen bei Abwesenheit des Juvenilhormons. Die gesteigerte Intensität des Wachstums imaginaler Anteile im Verwandlungsablauf ist nur eine mittelbare Folge der Verbesserung ihrer Ernährung dadurch, daß der Verbrauchsanteil der larvalen Anteile wegfällt (Gesetz der inneren Verbrauchskorrelation, vgl. S. 231). Der zur Zeit der Verwandlung den imaginalen Körperanteilen zur Verfügung stehende Vorrat wird dabei noch um die Masse der histolysierten larvalen Anteile erhöht. Aus der Voraussetzung des Gradient-Faktors ergibt sich auch eine einfache Erklärung für den Wirkungsmodus des Juvenilhormons. Dieses Hormon verlängert für die Dauer seiner Wirkung des Wachstum larvaler Körperanteile, welche den Gradient-Faktor nicht besitzen und bereits am Ende der Embryonalperiode absterben würden, und verwandelt somit das ungleichmäßige Wachstum der Embryonalperiode in das für die ganze postembryonale Periode bezeichnende gleichmäßige Wachstum. Die anderen zwei Metamorphosehormone, das Hormon der neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis (Aktivationshormon) und das Hormon der Thoraxdrüsen (Häutungshormon), sind zwar eine unerläßliche Bedingung für das normale Wachstum, greifen aber zum Unterschied vom Juvenilhormon nicht in das Prinzip der Formenentwicklung ein. Da jedoch das Juvenilhormon durch die exkretorische Tätigkeit der Malpighischen Schläuche ständig aus der Hämolymphe entfernt wird, bedeutet ein jeder Stillstand in seiner Produktion gleichzeitig ein Absinken seiner Menge in der Hämolymphe unter die minimale wirksame Konzentration. Dies tritt in der Zeit um jede Häutung ein. Deshalb dauert es zu Beginn eines jeden Instars nach Wiederaufnahme der Tätigkeit der Corpora allata immer einer gewissen Zeit, bis die minimale wirksame Konzentration wieder erreicht wird. Bis dahin können nur die den Gradient-Faktor enthaltenden Körperteile wachsen, weshalb das Wachstum des Körpers als Ganzes ungleichmäßig (allometrisch) ist. Es zerfällt also die Wachstumsperiode in jedem Instar in eine Anfangsperiode des ungleichmäßigen Wachstums unter dem Einfluß des Gradient-Faktors und in die darauffolgende Periode des gleichmäßigen Wachstums unter dem Einfluß des Juvenilhormons. Da die Menge des Juvenilhormons, die während einer Zeiteinheit in eine volumetrische Einheit der Hämolymphe ausgeschieden wird, unter anderem auch von der Oberfläche der Corpora allata abhängt, die mit dem Quadrat wächst, während das Körpervolumen mit dem Kubus zunimmt, so tritt die minimale wirksame Konzentration in jedem folgenden Instar immer etwas später ein. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß sich das Volumen der Corpora allata wesentlich langsamer vergrößert als das Totalvolumen des Körpers. Da ferner diese Beziehung nicht in gleichem Ausmaße für das Wachstum der Spender des Aktivations- und Häutungshormons gilt, ergibt sich als Folge, daß die Periode des ungleichmäßigen Wachstums sich in jedem folgenden Instar auf Kosten der Periode des gleichmäßigen Wachstums verlängert. So entsteht früher oder später ein Instar, in dem die minimale wirksame Konzentration des Juvenilhormons überhaupt nicht mehr erreicht wird. Dieses Instar ist dann das letzte und sein Ergebnis ist die Verwandlung. Die Anzahl der Larvalinstare ist somit bei jeder Art durch das Verhältnis zwischen dem Ansteigen der Produktion des Juvenilhormons und dem Wachstum des Körpers gegeben. Die Gradient-Faktor-Theorie erachtet in Übereinstimmung mit der früheren morphologischen Theorie von Berlese-Jeschikov die Verwandlung als letzten Abschnitt der embryonalen Formenentwicklung, der an das Ende der postembryonalen Entwicklung verschoben ist, und erblickt die Ursache dieser Verzögerung in der Wirkung des Juvenilhormons. Die Besonderheit der Unterklasse der Pterygoten bilden somit nicht die Formenveränderungen in der Verwandlungsperiode, sondern das gleichmäßige Wachstum in der Larvalperiode, womit sie sich auch von den anderen Gliederfüßlern unterscheidet. Es muß daher die Ursache für die Entstehung der Pterygoten in der Entwicklung des Juvenilhormons gesucht werden. Auf Grund der übereinstimmenden Wirkung von Juvenilhormonen und Gradient-Faktor (d.i. Aktivierung des Wachstums) wurde die Vermutung ausgesprochen, daß sich das Juvenilhormon in der Phylogenese der Pterygoten als ein in der Hämolymphe lösliches Element des Gradient-Faktors der neu entstandenen Corpora allata entwickelt hat. Die Bedeutung, welche der Entstehung des Juvenilhormons für die Entwicklung der heute riesigen Gruppe der Pterygoten zukommt, kann mit Recht mit jener Bedeutung verglichen werden, welche die Entstehung der Homöiothermie für die Entwicklung der Vögel und Säuger die Lebendgebürtigkeit für die Säuger und andere Arromorphosen (im Sinne von Severcov) besitzen. Gestützt auf die Gradient-Faktor-Theorie, verhält sich der Verfasser zu der von Poyarkoff und Hinton entwickelten Theorie über die Entstehung des Puppenstadiums ablehnend und betont zum Unterschied von dieser die Unentbehrlichkeit einer zweifachen Häutung in der Metamorphosenperiode, das ist nach beendeter Differenzierung der Imaginalscheiben. In Übereinstimmung mit seiner Erklärung des Wirkungsmodus des Juvenilhormons beleuchtet der Verfasser auch den Zusammenhang zwischen der inneren Anlage der Imaginalscheiben und dem Vorkommen des Puppenstadiums bei Endopterygoten und bespricht die abweichenden Ansichten anderer Autoren. Voraussetzung des Gradient-Faktors und die Klarlegung der Funktion des Juvenilhormons erbringt auch einen neuen Gesichtspunkt für die Beurteilung von experimentellen und natürlichen Entwicklungsstörungen, die als Metathetelie und Prothetelie bezeichnet werden. Der Verfasser führt die neuen Kategorien der progressiven und regressiven Heterochronien ein und unterscheidet zwischen progressiver und regressiver Metathetelie und progressiver und regressiver Prothetelie. Er schlägt vor, die Kategorie der Hysterotelie den Störungen nicht hormonaler Herkunft vorzubehalten und zeigt die Möglichkeit, einige dieser Störungen mit den Störungen in der räumlichen und zeitlichen Verteilung des Gradient-Faktors zu erklären. Er verweist ferner darauf, daß einige Ausnahmefälle der Metamorphose (Polymetabolie, Hypermetamorphose, regressive Metamorphose) als kleine erbliche Abweichungen in der Wirkung der Metamorphosehormone erklärt werden können. Im Schlußteil der Arbeit werden Ergebnisse von einigen Arbeiten der letzten Zeit über Metamorphosehormone diskutiert, die in scheinbarem Widerspruch zur Gradient-Faktor-Theorie stehen, und die Übereinstimmung von Erkenntnissen der letzten fünf Jahre mit den Voraussetzungen dieser Theorie festgestellt.Die vorliegende Arbeit ermöglicht eine einheitliche Erklärung des Wesens und der Entstehung der Insektenmetamorphose. Sie beruht auf der vom Verfasser vorausgesetzten Existenz eines für das Wachstum unentbehrlichen Faktors von der Art des Desmo-Hormons, der als Gradient-Faktor bezeichnet wird. Die Art seiner Verteilung im Larvenkörper bildet die Ursache der im Metamorphoseverlauf eintretenden Formenveränderungen. Aus dem vom Verfasser erbrachten Beweis der Ordnungs-Unspezifität des Juvenilhormons ergibt sich die Identität der wichtigsten stofflichen Faktoren, die im Verlauf der postembryonalen Entwicklung zur Geltung gelangen, und damit auch die Möglichkeit, die bei den verschiedensten Insektenarten gewonnenen Erkenntnisse für die Aufstellung einer Gesamtkonzeption zu verwenden. Nach einem Überblick über die wichtigsten Erkenntnisse, auf welche sich diese Theorie aufbaut, erklärt der Verfasser ihre grundlegenden Thesen und bringt im wesentlichen die Zusammenfassung einiger seiner früheren Arbeiten, die er mit Erkenntnissen ergänzt, die sich im Verlauf von fünf Jahren seit der Veröffentlichung der ersten Grundrisse in der Weltliteratur angesammelt haben. Nachdem er die Möglichkeit aufgezeigt hat, wie diese Konzeption bei der Erklärung einiger bisher nicht gelöster Fragen der Entwicklung von Pterygoten angewendet werden kann (Entstehung des Juvenilhormons, Puppenstadiums, Entstehung der wichtigsten Abweichungen in der Entwicklung u.a.), wendet er sich der Diskussion einiger Ergebnisse von Arbeiten über die Metamorphosehormone vom Standpunkt der Gradient-Faktor-Theorie zu. Die Hauptthese der Gradient-Faktor-Theorie der Insektenverwandlung kann kurz folgendermaßen zusammengefaßt werden: Die einzelnen Körperteile der Insektenlarve können nach ihrem Verhalten im Metamorphoseverlauf in zwei Gruppen eingeteilt werden, und zwar in larvale Anteile, die in der Verwandlungsperiode aufhören zu wachsen und gewöhnlich teilweise oder ganz der Histolyse unterliegen, und in imaginale Anteile mit einer gesteigerten Intensität des Wachstums. Das Wesen der Verwandlung besteht im Übergang vom gleichmäßigen (isometrischen, harmonischen) Wachstum der Larvalperiode zum ungleichmäßigen (allometrischen, disproportionalen) Wachstum. Die Ursache dieses Überganges liegt in der Unfähigkeit larvaler Körperanteile, bei Abwesenheit des in den Corpora allata gebildeten Juvenilhormons zu wachsen. Als Ursache dieser Unfähigkeit zum Wachstum wird der Mangel ihres eigenen Gradient-Faktors angesehen, d. i. eines für das Wachstum unentbehrlichen Stoffes von der Art des Desmo-Hormons. Körperanteile, welche keinen eigenen aktiven Gradient-Faktor besitzen, sind unfähig zu wachsen, sofern dieser Mangel nicht durch das Juvenilhormon aus der Hämolymphe kompensiert wird. Die Verteilung des Gradient-Faktors ist die Hauptursache der Formenveränderungen bei Abwesenheit des Juvenilhormons. Die gesteigerte Intensität des Wachstums imaginaler Anteile im Verwandlungsablauf ist nur eine mittelbare Folge der Verbesserung ihrer Ernährung dadurch, daß der Verbrauchsanteil der larvalen Anteile wegfällt (Gesetz der inneren Verbrauchskorrelation, vgl. S. 231). Der zur Zeit der Verwandlung den imaginalen Körperanteilen zur Verfügung stehende Vorrat wird dabei noch um die Masse der histolysierten larvalen Anteile erhöht. Aus der Voraussetzung des Gradient-Faktors ergibt sich auch eine einfache Erklärung für den Wirkungsmodus des Juvenilhormons. Dieses Hormon verlängert für die Dauer seiner Wirkung des Wachstum larvaler Körperanteile, welche den Gradient-Faktor nicht besitzen und bereits am Ende der Embryonalperiode absterben würden, und verwandelt somit das ungleichmäßige Wachstum der Embryonalperiode in das für die ganze postembryonale Periode bezeichnende gleichmäßige Wachstum. Die anderen zwei Metamorphosehormone, das Hormon der neurosekretorischen Zellen der Pars intercerebralis (Aktivationshormon) und das Hormon der Thoraxdrüsen (Häutungshormon), sind zwar eine unerläßliche Bedingung für das normale Wachstum, greifen aber zum Unterschied vom Juvenilhormon nicht in das Prinzip der Formenentwicklung ein. Da jedoch das Juvenilhormon durch die exkretorische Tätigkeit der Malpighischen Schläuche ständig aus der Hämolymphe entfernt wird, bedeutet ein jeder Stillstand in seiner Produktion gleichzeitig ein Absinken seiner Menge in der Hämolymphe unter die minimale wirksame Konzentration. Dies tritt in der Zeit um jede Häutung ein. Deshalb dauert es zu Beginn eines jeden Instars nach Wiederaufnahme der Tätigkeit der Corpora allata immer einer gewissen Zeit, bis die minimale wirksame Konzentration wieder erreicht wird. Bis dahin können nur die den Gradient-Faktor enthaltenden Körperteile wachsen, weshalb das Wachstum des Körpers als Ganzes ungleichmäßig (allometrisch) ist. Es zerfällt also die Wachstumsperiode in jedem Instar in eine Anfangsperiode des ungleichmäßigen Wachstums unter dem Einfluß des Gradient-Faktors und in die darauffolgende Periode des gleichmäßigen Wachstums unter dem Einfluß des Juvenilhormons. Da die Menge des Juvenilhormons, die während einer Zeiteinheit in eine volumetrische Einheit der Hämolymphe ausgeschieden wird, unter anderem auch von der Oberfläche der Corpora allata abhängt, die mit dem Quadrat wächst, während das Körpervolumen mit dem Kubus zunimmt, so tritt die minimale wirksame Konzentration in jedem folgenden Instar immer etwas später ein. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß sich das Volumen der Corpora allata wesentlich langsamer vergrößert als das Totalvolumen des Körpers. Da ferner diese Beziehung nicht in gleichem Ausmaße für das Wachstum der Spender des Aktivations- und Häutungshormons gilt, ergibt sich als Folge, daß die Periode des ungleichmäßigen Wachstums sich in jedem folgenden Instar auf Kosten der Periode des gleichmäßigen Wachstums verlängert. So entsteht früher oder später ein Instar, in dem die minimale wirksame Konzentration des Juvenilhormons überhaupt nicht mehr erreicht wird. Dieses Instar ist dann das letzte und sein Ergebnis ist die Verwandlung. Die Anzahl der Larvalinstare ist somit bei jeder Art durch das Verhältnis zwischen dem Ansteigen der Produktion des Juvenilhormons und dem Wachstum des Körpers gegeben. Die Gradient-Faktor-Theorie erachtet in Übereinstimmung mit der früheren morphologischen Theorie von Berlese-Jeschikov die Verwandlung als letzten Abschnitt der embryonalen Formenentwicklung, der an das Ende der postembryonalen Entwicklung verschoben ist, und erblickt die Ursache dieser Verzögerung in der Wirkung des Juvenilhormons. Die Besonderheit der Unterklasse der Pterygoten bilden somit nicht die Formenveränderungen in der Verwandlungsperiode, sondern das gleichmäßige Wachstum in der Larvalperiode, womit sie sich auch von den anderen Gliederfüßlern unterscheidet. Es muß daher die Ursache für die Entstehung der Pterygoten in der Entwicklung des Juvenilhormons gesucht werden. Auf Grund der übereinstimmenden Wirkung von Juvenilhormonen und Gradient-Faktor (d.i. Aktivierung des Wachstums) wurde die Vermutung ausgesprochen, daß sich das Juvenilhormon in der Phylogenese der Pterygoten als ein in der Hämolymphe lösliches Element des Gradient-Faktors der neu entstandenen Corpora allata entwickelt hat. Die Bedeutung, welche der Entstehung des Juvenilhormons für die Entwicklung der heute riesigen Gruppe der Pterygoten zukommt, kann mit Recht mit jener Bedeutung verglichen werden, welche die Entstehung der Homöiothermie für die Entwicklung der Vögel und Säuger die Lebendgebürtigkeit für die Säuger und andere Arromorphosen (im Sinne von Severcov) besitzen. Gestützt auf die Gradient-Faktor-Theorie, verhält sich der Verfasser zu der von Poyarkoff und Hinton entwickelten Theorie über die Entstehung des Puppenstadiums ablehnend und betont zum Unterschied von dieser die Unentbehrlichkeit einer zweifachen Häutung in der Metamorphosenperiode, das ist nach beendeter Differenzierung der Imaginalscheiben. In Übereinstimmung mit seiner Erklärung des Wirkungsmodus des Juvenilhormons beleuchtet der Verfasser auch den Zusammenhang zwischen der inneren Anlage der Imaginalscheiben und dem Vorkommen des Puppenstadiums bei Endopterygoten und bespricht die abweichenden Ansichten anderer Autoren. Voraussetzung des Gradient-Faktors und die Klarlegung der Funktion des Juvenilhormons erbringt auch einen neuen Gesichtspunkt für die Beurteilung von experimentellen und natürlichen Entwicklungsstörungen, die als Metathetelie und Prothetelie bezeichnet werden. Der Verfasser führt die neuen Kategorien der progressiven und regressiven Heterochronien ein und unterscheidet zwischen progressiver und regressiver Metathetelie und progressiver und regressiver Prothetelie. Er schlägt vor, die Kategorie der Hysterotelie den Störungen nicht hormonaler Herkunft vorzubehalten und zeigt die Möglichkeit, einige dieser Störungen mit den Störungen in der räumlichen und zeitlichen Verteilung des Gradient-Faktors zu erklären. Er verweist ferner darauf, daß einige Ausnahmefälle der Metamorphose (Polymetabolie, Hypermetamorphose, regressive Metamorphose) als kleine erbliche Abweichungen in der Wirkung der Metamorphosehormone erklärt werden können. Im Schlußteil der Arbeit werden Ergebnisse von einigen Arbeiten der letzten Zeit über Metamorphosehormone diskutiert, die in scheinbarem Widerspruch zur Gradient-Faktor-Theorie stehen, und die Übereinstimmung von Erkenntnissen der letzten fünf Jahre mit den Voraussetzungen dieser Theorie festgestellt

The role of synovial macrophages and macrophage-produced cytokines in driving aggrecanases, matrix metalloproteinases, and other destructive and inflammatory responses in osteoarthritis

There is an increasing body of evidence that synovitis plays a role in the progression of osteoarthritis and that overproduction of cytokines and growth factors from the inflamed synovium can influence the production of degradative enzymes and the destruction of cartilage. In this study, we investigate the role of synovial macrophages and their main proinflammatory cytokines, interleukin (IL)-1 and tumour necrosis factor-alpha (TNF-α), in driving osteoarthritis synovitis and influencing the production of other pro- and anti-inflammatory cytokines, production of matrix metalloproteinases, and expression of aggrecanases in the osteoarthritis synovium. We established a model of cultures of synovial cells from digested osteoarthritis synovium derived from patients undergoing knee or hip arthroplasties. By means of anti-CD14-conjugated magnetic beads, specific depletion of osteoarthritis synovial macrophages from these cultures could be achieved. The CD14(+)-depleted cultures no longer produced significant amounts of macrophage-derived cytokines like IL-1 and TNF-α. Interestingly, there was also significant downregulation of several cytokines, such as IL-6 and IL-8 (p < 0.001) and matrix metalloproteinases 1 and 3 (p < 0.01), produced chiefly by synovial fibroblasts. To investigate the mechanisms involved, we went on to use specific downregulation of IL-1 and/or TNF-α in these osteoarthritis cultures of synovial cells. The results indicated that neutralisation of both IL-1 and TNF-α was needed to achieve a degree of cytokine (IL-6, IL-8, and monocyte chemoattractant protein-1) and matrix metalloproteinase (1, 3, 9, and 13) inhibition, as assessed by enzyme-linked immunosorbent assay and by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), similar to that observed in CD14(+)-depleted cultures. Another interesting observation was that in these osteoarthritis cultures of synovial cells, IL-1β production was independent of TNF-α, in contrast to the situation in rheumatoid arthritis. Using RT-PCR, we also demonstrated that whereas the ADAMTS4 (a disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motifs 4) aggrecanase was driven mainly by TNF-α, ADAMTS5 was not affected by neutralisation of IL-1 and/or TNF-α. These results suggest that, in the osteoarthritis synovium, both inflammatory and destructive responses are dependent largely on macrophages and that these effects are cytokine-driven through a combination of IL-1 and TNF-α