Developmental constraint of insect audition

BACKGROUND: Insect ears contain very different numbers of sensory cells, from only one sensory cell in some moths to thousands of sensory cells, e.g. in cicadas. These differences still await functional explanation and especially the large numbers in cicadas remain puzzling. Insects of the different orders have distinct developmental sequences for the generation of auditory organs. These sensory cells might have different functions depending on the developmental stages. Here we propose that constraints arising during development are also important for the design of insect ears and might influence cell numbers of the adults. PRESENTATION OF THE HYPOTHESIS: We propose that the functional requirements of the subadult stages determine the adult complement of sensory units in the auditory system of cicadas. The hypothetical larval sensory organ should function as a vibration receiver, representing a functional caenogenesis. TESTING THE HYPOTHESIS: Experiments at different levels have to be designed to test the hypothesis. Firstly, the neuroanatomy of the larval sense organ should be analyzed to detail. Secondly, the function should be unraveled neurophysiologically and behaviorally. Thirdly, the persistence of the sensory cells and the rebuilding of the sensory organ to the adult should be investigated. IMPLICATIONS OF THE HYPOTHESIS: Usually, the evolution of insect ears is viewed with respect to physiological and neuronal mechanisms of sound perception. This view should be extended to the development of sense organs. Functional requirements during postembryonic development may act as constraints for the evolution of adult organs, as exemplified with the auditory system of cicadas

Zwei-Jahresbericht (2020/2021) des Interdisziplinären Zentrums für empirische Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung (IZeF)

Der Zwei-Jahresbericht (2020/2021) des Interdisziplinären Zentrums für empirische Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung (kurz: IZeF) informiert über die vielseitigen Aktivitäten des Zentrums. Hierzu gehören bspw. rund 25 Forschungsprojekte in den folgenden thematischen IZeF-Forschungsgruppen: (1) Kompetenzmessung und Wirksamkeit der Lehrer*innenbildung, (2) Sprachliche Bildung, (3) Inklusion, (4) Medien und Digitalisierung (5) Psychische Gesundheit in Bildungseinrichtungen sowie (6) Persistenz und Wandel von Schule, Unterricht und Lehrer*innenberuf. Das IZeF und seine Aufgaben werden im Bericht ausführlich dargestellt. Hierzu gehören auch Angebote der Nachwuchsförderung, Kooperationspartner*innen, Publikationen zur vertieften Lektüre sowie weitere aktuelle Entwicklungen und zukünftige Perspektiven. Das „Interdisziplinäre Zentrum für empirische Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung“ ist eine wissenschaftliche Einrichtung der Humanwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln. Es führt einschlägige Forschungsaktivitäten zusammen, die in enger Kooperation der Bildungswissenschaften (Erziehungs- und Sozialwissenschaften, Psychologie), der Sonderpädagogik sowie der Fachdidaktiken durchgeführt werden. Im Mittelpunkt des Berichts der Geschäftsjahre 2020/2021 stehen folgende Aufgaben: (1) Bündelung von wissenschaftlichen Ressourcen zur empirischen Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung an der Universität zu Köln, (2) Förderung des Austauschs und der Vernetzung empirischer Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung innerhalb und außerhalb der Universität zu Köln, (3) Initiierung, Etablierung und Förderung von interdisziplinären Projekten, (4) Unterstützung bei der Einwerbung von Drittmitteln zur Durchführung wissenschaftlicher Aktivitäten in den Lehr- und Forschungsgebieten, (5) Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und (6) Förderung des Erkenntnistransfers in die Lehrer*innenbildung. Der Bericht kann kostenfrei als Printversion im IZeF angefordert werden

Zwei-Jahresbericht (2018/2019) des Interdisziplinären Zentrums für empirische Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung (IZeF)

Der vorliegende Zwei-Jahresbericht (2018/2019) des Interdisziplinären Zentrums für empirische Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung (kurz: IZeF) informiert über die wichtigsten Forschungsaktivitäten des Zentrums. Hierzu gehören bspw. mehr als 20 beteiligte Forschungsprojekte in den folgenden thematischen Arbeitsgruppen: (1) Kompetenzmessung und Wirksamkeit der Lehrer*innenbildung, (2) Sprachliche Bildung, (3) Inklusion sowie (4) Medien und Digitalisierung; hinzu kommt das Handlungsfeld Qualitätssicherung des Kölner Projektes „Heterogenität und Inklusion gestalten - Zukunftsstrategie Lehrer*innenbildung“ (ZuS). Das „Interdisziplinäre Zentrum für empirische Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung“ ist eine wissenschaftliche Einrichtung der Humanwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln. Es führt einschlägige Forschungsaktivitäten zusammen, die in enger Kooperation der Bildungswissenschaften (Erziehungs- und Sozialwissenschaften, Psychologie), der Sonderpädagogik sowie der Fachdidaktiken durchgeführt werden. Der vorliegende Zwei-Jahresbericht der Geschäftsjahre 2018/2019 informiert über die vielseitigen Aufgabenbereiche des IZeF, wie vor allem die folgenden: (1) die Bündelung von wissenschaftlichen Ressourcen zur empirischen Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung an der Universität zu Köln, (2) die Förderung eines Austauschs und der Vernetzung empirischer Lehrer*innen- und Unterrichtsforschung innerhalb und außerhalb der Universität zu Köln, (3) die Initiierung, Etablierung und Förderung von interdisziplinären Projekten, (4) die Unterstützung bei der Einwerbung von Drittmitteln zur Durchführung wissenschaftlicher Aktivitäten in den Lehr- und Forschungsgebieten, (5) die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und (6) die Förderung des Erkenntnistransfers in die Lehrer*innenbildung. Der Bericht kann kostenfrei als Printversion im IZeF angefordert werden

Focus Alignment Method for Laser Manufacturing at Sub-micron Positional Accuracy

AbstractAccurate positioning of a sample is one of the major challenges in the laser micro manufacturing – especially if the requirements on tolerances are high as in ultrafast laser micromachining. There are a number of methods that allow detection of the surface position, however only few of them use the beam of the processing laser as a basis for the measurement. These methods have an advantage that any changes in the structuring beam will be inherently accommodated for. This work describes a direct contact free method to accurately determine the surface position with respect to the structuring beam focal plane. The method makes alignment of unique samples precise and time efficient due to ease of automation and provides a reproducibility of surface detection of less than 1μm

ZuS - Zukunftsstrategie Lehrer*innenbildung Köln (Teilprojekt Qualitätssicherung). Skalendokumentation zum Fragebogen des hochschulweiten Bildungsmonitorings, Messzeitpunkt 1, Teil A.

Die vorliegende Dokumentation ist Teil eines Bildungsmonitorings, das im Rahmen des an der Universität zu Köln durchgeführten Projekts „Zukunftsstrategie Lehrer*innenbildung Köln – Heterogenität und Inklusion gestalten“ (ZuS) im Teilprojekt Qualitätssicherung (QS) während des Sommersemesters 2016 durchgeführt wurde. Das Bildungsmonitoring soll auf einer Makroebene Einblick geben in Prozesse des Kompetenzerwerbs während des Lehramtsstudiums und dazu beitragen, Merkmale der Ausbildung zu erkennen, die dabei von Bedeutung sind. Drei wesentliche Maßnahmen werden im Bildungsmonitoring ergriffen: Die Erfassung der Kompetenzentwicklung von Lehramtsstudierenden, die angebotenen und genutzten Lerngelegenheiten als Bedingungen der Kompetenzentwicklung und die Prüfung des Einflusses der Lerngelegenheiten auf die Kompetenzentwicklung. Verwendet wird ein Mehr-Kohorten-Längsschnitt-Design. Primäre Zielgruppe sind Bachelor- und Masterstudierende, die sich im Sommersemester 2016 im zweiten Fachsemester befanden. Geplant ist, diese beiden Kohorten über die kommenden zwei Jahren (2017, 2018) wissenschaftlich zu begleiten, um während der Projektlaufzeit ein umfassendes Bild über den Kompetenzerwerb während der gesamten Lehramtsausbildung an der Universität zu Köln zu erhalten. Die hier abgebildete Skalendokumentation umfasst den allgemeinen Teil des Bildungsmonitorings 2016. Sie informiert über die verwendeten Variablen, Items und Skalen, die bei der Befragung der Studierenden eingesetzt wurden. Zusätzlich werden technische Variablen berichtet, die bei der Datenerhebung und -aufbereitung relevant waren

Effects of TNFα receptor TNF-Rp55- or TNF-Rp75- deficiency on corneal neovascularization and lymphangiogenesis in the mouse

Tumor necrosis factor (TNF)α is an inflammatory cytokine likely to be involved in the process of corneal inflammation and neovascularization. In the present study we evaluate the role of the two receptors, TNF-receptor (TNF-R)p55 and TNF-Rp75, in the mouse model of suture-induced corneal neovascularization and lymphangiogenesis. Corneal neovascularization and lymphangiogenesis were induced by three 11–0 intrastromal corneal sutures in wild-type (WT) C57BL/6J mice and TNF-Rp55-deficient (TNF-Rp55d) and TNF-Rp75-deficient (TNF-Rp75d) mice. The mRNA expression of VEGF-A, VEGF-C, Lyve-1 and TNFα and its receptors was quantified by qPCR. The area covered with blood- or lymphatic vessels, respectively, was analyzed by immunohistochemistry of corneal flatmounts. Expression and localization of TNFα and its receptors was assessed by immunohistochemistry of sagittal sections and Western Blot. Both receptors are expressed in the murine cornea and are not differentially regulated by the genetic alteration. Both TNF-Rp55d and TNF-Rp75d mice showed a decrease in vascularized area compared to wild-type mice 14 days after suture treatment. After 21 days there were no differences detectable between the groups. The number of VEGF-A-expressing macrophages did not differ when comparing WT to TNF-Rp55d and TNF-Rp75d. The mRNA expression of lymphangiogenic markers VEGF-C or LYVE-1 does not increase after suture in all 3 groups and lymphangiogenesis showed a delayed effect only for TNF-Rp75d. TNFα mRNA and protein expression increased after suture treatment but showed no difference between the three groups. In the suture-induced mouse model, TNFα and its ligands TNF-Rp55 and TNF-Rp75 do not play a significant role in the pathogenesis of neovascularisation and lymphangiogenesis

PlanvoLL-D – Die Bedeutung des professionellen Wissens angehender Deutschlehrkräfte für ihre Planung von Unterricht: Validierung und methodische Innovation. Skalendokumentation zu Instrumenten der Ausbildungsinhalte und Schulpraxis, Messzeitpunkte 1 und 2, Sommer 2016 und Winter 2017/18.

Diese Dokumentation sowie der zugehörige SPSS-Datensatz sind aus dem Verbundprojekt „PlanvoLL-D – Die Bedeutung des professionellen Wissens angehender Deutschlehrkräfte für ihre Planung von Unterricht: Validierung und methodische Innovation“ hervorgegangen, das von April 2016 bis März 2019 an der Universität zu Köln, der Universität Duisburg-Essen sowie der Technischen Universität Berlin durchgeführt wurde. Das Projekt „PlanvoLL-D“ untersucht den Zusammenhang zwischen dem professionellen Wissen, das angehende Deutschlehrkräfte während der ersten Phase ihrer Ausbildung an Universitäten erworben haben, und ihrer Planung von Unterricht in der zweiten Phase der Lehrerausbildung (Vorbereitungsdienst bzw. Referendariat). Der Fokus liegt auf der empirischen Untersuchung der Planungskompetenz als Kernanforderung angehender Deutschlehrkräfte in der zweiten Ausbildungsphase auf Grundlage ihrer schriftlichen Planungen aus der jeweils ersten und letzten Lehrprobe. Auch die Kompetenzen der Lehramtsanwärterinnen bzw. Lehramtsanwärter wie das Fachwissen Deutsch (Literatur, Linguistik), das deutschdidaktische Wissen (Literatur- und Sprachdidaktik) und pädagogische Wissen werden erforscht. Die hier veröffentlichte Skalendokumentation enthält folgende Merkmale, die zu den Messzeitpunkten 1 und 2 erfasst wurden: Selbsteingeschätzte Planungskompetenz, Ausbildungsinhalte (Fachwissen Deutsch, Fachdidaktik Deutsch, Pädagogische Inhalte), Lerngelegenheiten sowie die Angaben zur inhaltlichen Betreuung in der Schulpraxis durch eine Lehrperson (Mentoring) und zur Kohärenz zwischen Hochschullehre und Schulpraxis. Die Dokumentation enthält relevante Angaben zu Variablen, Items und Skalen sowie die technischen Daten

Embryonic development of pleuropodia of the cicada, Magicicada cassini

In many insects the first abdominal segment possesses embryonic appendages called pleuropodia. Here we show the embryogenesis of pleuropodial cells of the periodical cicada, Magicicada cassini (Fisher 1851) (Insecta, Homoptera, Cicadidae). An antibody, anti-horseradish perioxidase (HRP), that is usually neuron-specific strongly marked the pleuropodial anlagen and revealed their ectodermal origin shortly after limb bud formation. Thereafter the cells sank into the epidermis and their apical parts enlarged. A globular part protruded from the body wall. Filamentous structures were marked at the stem region and into the apical dilation. In later embryonic stages the pleuropodia degenerated. Despite the binding of anti-HRP the cells had no morphological neuronal characters and cannot be regarded as neurons. The binding indicates that glycosylated cell surface molecules contribute to the adhesion between the presumably glandular pleuropodial cells. In comparison, anti-HRP does not mark the pleuropodia of Orthoptera