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(Aus der Abteilung fiir experimentelle Biologie. Anatomisehe Anstalt der Universi~t Miinehen.) DIE WIRKUNG VON TttYEOXIN AUF DEN GASSTOFFWECHSEL VON SCI-L'vIETTEELINGSPUPPEN 1,2. ZUGLEICH EIN BEITEAG ZUR FRAGE I)ER WIRKUNG KLEINSTER )I_ENGEN. Von B. ROMEIS und J. WrisT. Mit 12 Textabbildungen. Inhaltsangabe. seite I. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535 II. AIlgemein cxperimcnteller Tcil . . . . . . . . . . . . . . . . . 538 1. Methodik der Messung des Gasstoffwechsels . . . . . . . . . . 538 a) Das Mikrorespirometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538 b) Hilfsapparate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543 c) Er6rterung der Fehlerquellen. Genauigkeit und Empfindlichkeit der Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544 2. Sonstige Versuchsmethodik (Tiermaterial und Injektionsme~hode). 551 III. Spezieller Teil. Versuehsprotokolle ..... . ...... ..... 557 I. Vorversuehe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557 2. Hauptversuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560 IV. Besprechung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610 1. Der Sauerstoffverbraueh unbeein~luflter Puppen . . . . . . . . . 610 2. Die Entwicklung eines yon C02 verseh~.edenen Gases ...... 612 3. Der Einflu~ der Injektionen . . . . . . . . . . . . . . . . . 614 a) Die Beeinflussung des Gasstoffwechsels . . . . . . . . . . . 615 b) Er6rterung der Fehlerquellen . . . . . . . . . . . . . . . 619 e) Wirkung auf die weitere Entwicklung der Puppen ...... 621 4. Vergleich zwischen der Thyroxinwirkung auf den Gasstoffweehsel bei Wirbeltieren und bei Schmetterlingspuppen . . . . . . . . . 6'23 5. ~ber das Wesen der Thyroxinwirkung . . . . . . . . . . . . 625 6. Zur Frage der Wirkung kleinster Mengen . . . . . . . . . . . 628 V. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630 VL Verzeichnis der erwiihnten Arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . 631 x Experimentelle Untersuchungen fiber die Wirkung yon Wirbelticrhormonen auf Wirbellose. 5. Mitteilung. Ausgeffihrt mit Unterstiitzung der Notgemeinschaft der Deutschen Wissen- sehaft und der Mfinchener Universitats-Gesellsehaf~.

Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

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Page 1: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

(Aus der Abtei lung fiir experimentel le Biologie. Anatomisehe Ansta l t der U n i v e r s i ~ t Miinehen.)

D I E W I R K U N G V O N T t t Y E O X I N A U F D E N G A S S T O F F W E C H S E L

V O N S C I - L ' v I E T T E E L I N G S P U P P E N 1,2.

Z U G L E I C H EIN B E I T E A G Z U R F R A G E I ) E R W I R K U N G K L E I N S T E R )I_ENGEN.

Von

B. ROMEIS u n d J . Wr isT .

Mit 12 Textabbi ldungen.

Inhal t sangabe . seite I. E in l e i tung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535

I I . AIlgemein cxper imcntel ler Tcil . . . . . . . . . . . . . . . . . 538 1. Method ik der Messung des Gasstoffwechsels . . . . . . . . . . 538

a) Das Mikrorespirometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538 b) Hi l f sappara te . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543 c) E r6 r t e rung der Fehlerquel len. Genauigkei t u n d Empf ind l i chke i t

der Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544 2. Sonstige Versuchsmethod ik (Tiermater ia l u n d In jek t ionsme~hode) . 551

I I I . Spezieller Teil. Versuehsprotokol le . . . . . . . . . . . . . . . . . 557

I. Vorversuehe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557 2. H a u p t v e r s u c h e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560

IV. Besprechung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610 1. Der Sauers to f fverbraueh unbeein~lufl ter P u p p e n . . . . . . . . . 610 2. Die En twick lung eines yon C02 verseh~.edenen Gases . . . . . . 612 3. Der Einf lu~ der I n j ek t i onen . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

a) Die Beeinf lussung des Gasstoffwechsels . . . . . . . . . . . 615 b) E r6 r t e rung der Fehlerquel len . . . . . . . . . . . . . . . 619 e) W i r k u n g auf die weitere E n t w i ck l ung der P u p p e n . . . . . . 621

4. Vergleich zwischen der Thyrox inwi rkung auf den Gasstoffweehsel bei Wirbe l t i e ren und bei S c h m e t t e r l i n g s p u p p e n . . . . . . . . . 6'23

5. ~ b e r das Wesen der T hy r ox i nw i r kung . . . . . . . . . . . . 625 6. Zur Frage der Wi r kung kleinster Mengen . . . . . . . . . . . 628

V. Zusammenfas sung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630

VL Verzeichnis der erwi ihnten Arbe i t en . . . . . . . . . . . . . . . 631

x Exper imente l l e U n t e r s u c h u n g e n fiber die Wi r kung yon Wirbe l t i c rhormonen auf Wirbellose. 5. Mit te i lung.

Ausgeffihrt m i t Un te r s t i i t zung der Notgemeinschaf t der Deutschen Wissen- sehaf t und der Mfinchener Universi tats-Gesellsehaf~.

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Die Wirkung yon Thyroxin auf den Gasstof/wechsel. 535

I. Einleitung. Die Frage, ob das Hormon der Schilddriise auch bei Evertebraten eine

der veto Wirbeltierversuch her bekannten spezifisehen Wirkungen aus- zuiiben vermag, schien nach den in der Literatur vorliegenden Versuehs- ergebnissen der letzten Jahre ziemlieh eindeutig in negativem Sinne be- antwortet. Besonders eindrucksvoll sind in dieser Hinsicht die Versuehe von v. DOBKI~WICZ, in welehen Zuchten yon Taufliegen und Speckk~fern eine sich fiber zahlreiche Generationen erstreekende Verfiittcrung yon Schilddriise vertrugen, ohne irgendwelehe eharakteristische Wirkungen erkennen zu lassen, selbst dann, wenn die Schilddriise, wie es bei den Speckk~ferversuchen der Fall war, aeht Generationen hindurch die aus- 8chlieflliche Nahrung der Tiere bildete. Die wenJgen Arbeiten, die dem- gegenfiber yon positiven Ergebnissen in Form yon charakteristischen morphologischen Ver~nderungen berichten, halten einer kritischen Be- trachtung der dabei zur Anwendung gelangten Methodik nicht stand. Um Wiederholungen zu vermeiden, verweisen wir wegen Einzelheiten auf die diesbeziiglichen Ausfiihrungen in den beiden Arbeiten yon v. DOB- KIEWIeZ, die eine ausffihrliche Darstellung und Besprechung der ein- sehl~gigen Literatur geben.

Seitdem wurden noch weitere Versuche yon P. WEIss, J. HAhN und W. FL~ISC~NN ver6ffentlicht. Der erstgenannte Autor (WEISS, 28) lieB einen aus Sehilddriisentabletten bereiteten w~sserigen Extrakt nach Verdfinnung mit Seewasser auf junge Larven yon Cio~a intestinalis ein- wirken. In Anbetracht des kurzen und individuell schwankenden Zeit- raumes, innerhalb dessen sich Larvalleben und Metamorphose dieser Ascidien schon normalerweise abspielt, muBte der Einflu2 der Sehild- drfisenl6sung an grogem Material statistisch festgestellt werden. W~ms fand dabei eine Besehleunigung des Metamorphosebeginnes um durch- schnittlieh 35%. Die Dauer der Metamorphose und ihre etwaige Beein- flussung wurde nicht untersucht. Es ware yon grogem Interesse, die Ver- suehe unter Verwendung yon Thyroxin zu wiederholen, da sich dann das Mitspielen yon Einfliissen unspezifiseher Natur, das bei den bisherigen Versuehen nicht unmSglich erseheint, ausschliegen liege. Die Verwen- dung yon Thyroxin wiirde aueh insofern yon Vorteil sein, als sich die Tiere dann vermutlich auch dauernd unter dem Einflug des wirksamen Stoffes halten lieBen, w~hrend sie bei der bisher angewandten Versuchs- technik nur 1--3 Stunden in dem thyreoideahaltigen Seewasser gebadet werden konnten und dann in frisehes Seewasser zur/ickgebracht werden muBten, anderrffalls sie schwere Sehgdigungen zeigten. Der Beweis, dab die yon W]~ISS festgestellte Beeinflussung der Aseidienmetamorphose dm'ch das Hormon der Schilddriise bedingt ist, scheint uns demnaeh noeh nieht restlos erbracht. Sollte sie sieh aber bei Fortsetzung der Versuche

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536 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

als einwandfrei spezifiseh erweisen, so k~me dieser Reaktionsf~higkeit der Tunikaten bei dem morphologisch und entwieklungsphysiologisch refrak- t~ren Verhalten der iibrigen Evertebraten in Anbetracht ihrer phylo- genetischen Stellung, wie aueh WEIss betont, besondere Bedeutung zu.

J. HAHN (28) untersuchte den EinfluB der Schilddrfisenfiitterung an Vanessa io und Tenebrio molitor. Bei Vanessa io, deren Raupen yon

frfihester Jugend an unter Beobachtung gfinstiger Zuchtbedingungen mit Brennesseln geffittert wurden, deren B15tter mit Extrakten aus frischen und getrockneten Schilddriisen basprengt waren, liel~ weder die Entwiek- lungsdauer des Larven- und Puppenstadiums, noeh das KSrpergewicht ~derungen erkeanen, die den aus dem Wirbeltierversuch bekannten zu vergleichen w~ren. Es machte sieh vielmehr eher eine Neigung zu Ver- zSgerung der Entwicklung und zu ErhShung des KSrpargewiehtes be- merkbar. Auch die morphologischen Merkmale zeigten wader bei Raupen noch bei Schmetterlingen eine Ver~ndarung. Ebenso verliafen die mit Tenebrio molitor angestellten Versuche vSllig negativ. Die Entwicklungs- dauer war nicht beschleunigt, GrSl~e und KSrpergewicht hhnlieh wie bei den mit Fleiseh gefiitterten Tieren gegenfiber den Kontrollen erh6ht, die Farbe dar K~fer ebenso wie Entwicklung der Geschleehtsorgane und Ge- schlachtsverh~ltnisse innerhalb der Kultur unbeeinflul]t. I-IAHN pflichtet daher jenen Autoren bei, ,,die jeglichen positiven und spezi~ischen Ein- flul~ der Sehilddriise auf Wirballose leugnen und einen solehen blo13 den Wirbeltieren und eventuell noch den Tunikaten zusprechen".

Den Versuchen yon J. ttAm~ ist wie jenen yon v. DO~KIEWlCZ und den vor~usliegenden ~lteren gemeinsam, da6 es sich um Fi~tterungsver- ~uche handelt, deren negativer Ausfa]l damit zusammenh~ngen kann, dal~ das Hormon der Sehilddriise im Darmkanal der Tiere entweder gar nicht oder nur in unwh'ksamer Form zur Resorption gelangt. Der eine yon uns (RoM~.Is, 25) konnte j~ den Nachweis erbringen, dal~ gebroeknete Sehilddriisensubstanz durch den aus dam Hepatopankreas yon Flul~- krebsen gewonnenen Verdauungssaft bei 24stfindiger Einwirkung bis zur Unwirksamkeit abgebaut wird, wahrend das Hormon der Einwirkung der Verdauungsfermante der Wirbeltiere bekanntlieh widersteht. Auch bei Kgfern bestehen die oben erwiihnten 3'[6gliahkeiten einer Nieht- resorption oder ZerstSrung des Hormones; jedenfalls l~13t sich nach den Versuehen yon v. DOB~IEWleZ (28b) im KSrpergewebe yon Speckk~fern, selbst wenn sie Generationen hindurch ausschliel~lich auf Schilddriisen- gewebe gezfiehtet warden, mittels des Kaulquappenversuches keine Spur yon Thyroxin nachweisen. Die rrage, ob das Schilddriisenhormon auf Wirbellose einen spezifisehen Einflul~ ausiibt, kann also anseheinend durah Fiitterungsversuehe nicht aindautig entsehieden werden.

Von diesem Gesichtspunkt aus bringen die yon W. FL]~ISC~MA~ (29) verSffentlichten Versuche eine wartvolle ErgSnzung. Der Autor injizierte

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 537

Raupen yon Lymantria dispar nach der zweitcn H~tutung einige Trol)fen einer Thyroxinl6sung 1 : 10000 oder yon Thyreoidea-Opton. Im weiteren Verlaufe des Versuches erg~b sich d~nn, da[~ d~dureh weder der Zeit- punkt der Verpuppung noch die Dauer des PupI)enstadiums beeinflui~t wurde. Das Durchschnittsgewicht der Puppen betrug bei den Versuchs- tieren 550 mg, bei den Kontrollen 540 mg, zeigte also jedenfalls keine Verminderung. Ebcnsowcnig wiesen die aus den Thyreoidearaupen ge- zogenen Schmetterlinge gegenfiber den Kontrollen Abweichungeil in Farbe oder Zeichnung auf.

Diese Ergebnisse stimmen vollkommcn mit jenen fiberein, die der eine yon uns (RoMEIS) bei zahlreiehen 1925 ausgeffihrten Injektionsversuchen mit Thyroxin bei Raul~en yon Vanessa urticae, Pieris crataegi und Mala- cosoma neustria erhielt. Auch hier blieb die Thyroxininjektion, trotzdem sie zum Teil mehrmals wiederholt wurde, ohne ~LuBerlich erkennbaren EinfluB ~

Die Reaktionslosigkeit der Schmetterlingsraupen gegen parenteral einverleibtes Thyroxin erkli~rt FLEISClt~IANN daraus, dab das Thyroxin im KSrper der Insekten zu unwirksamen Verbindungen abgebaut wird. Er stfitzt sich dabei auf weitere Versuche, in welchen die Injektion yon KSrperflfissigkeit und Gewebeextrakt thyroxininjizierter I~aupen yon Celerio vespertilio bei Axolotln keine spezifischen VerSnderungen zur Folge hatte.

Wenn wir trotz dicser zahlreichen Versuche die aufgeworfene Frage iiber Wirksamkeit oder Wirkungslosigkeit des Schilddrfisenhormones bei Evertebraten noch nicht ffir endgiiltig cntschicden erachten, so beruht dies auf der Uberlegung, dab in allen bisher durchgeffihrten Versuchen nach dem Auftreten mort)hologisch oder zeitlich erkennbarer Ver~Lnde- rungen gefahndet wurde, w~hrend eine etwaige Beeinflussung des Gas- stoffwechsels, die im Wirbeltierversueh zu den Grundmerkmalen einer spezifischen Schilddrfisenwirkung geh0rt, bei Wirbellosen his jetzt un- berficksiehtigt blieb. Fiiu � 9 Vorhandensein gewisser Wirkungcn auf den Gasstoffweehsel sprach zudem folgende Beobachtung, die der eine yon uns anl~ii~lich yon Ffitterungsversuchen an Flul]krebsen machen konnte (siehe RoM]~IS 25, S. 782), als bei einem dieser Versuche Krebse, die schon fiber 4 Monate lang ohne erkennbare VerSnderung mit frischer Schilddrfise geffitter$ waren, ebenso wie die dazugehSrigen Kontrollticre, wegen eines Wasserleitungsdefektes fiber Nacht in groi3e Porzellanbecken fibertragen werden muBten, die keine Durchltiftungsvorrichtung be- saBen. Am folgenden Tage waren yon den sieben Schilddriisentieren nut noch zwei am Leben, w~ihrend bei den ffinf mit Leber gefiitterten Kon- trolltieren kein Verhlst zu beklagen war. Es liegt nahe, das plStzliche

1 UnverSffentlicht. Ein kurzer Hinwcis auf die Vcrsuche bci v. DOBKIEWlCZ (28 b), S. 498.

W. Roux Archly f. Entwicklungsmechanik Bd. 118. 34b

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538 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Absterben der Schilddrfisentiere mit einer gesteigerten Empfindliehkeit gegen Sauerstoffmangel in Verbindung zu bringen, wie sie bei Wirbcl- tieren (t~atten) yon STRV.ULI (15) und Du~Arr (20) mit Hilfe der yon ASHER inaugurierten Methode der Priifung auf Empfindlichkeit gegen S~uerstoffmangel nachgewicscn wurde.

Bei dieser Sachlage scheint es yon Wichtigkeit das Thyroxin, dessen spezifische Wirkung auf den Gasstoffwechsel der Wh'beltiere dutch die Untersuchungen yon PLUMMEt, HILDEBRANDT, HAFFNER, DRESEL u. a. erwiesen ist, aueh hinsichtlich seines Einflusses auf den Gasstoffwechsel yon Evertebraten eingehend zu priifen.

I L Allgemein experinlenteller Teil. 1. Methodik der Messung des Gasstoffwechsels.

a) Das M i lcrores pirometer.

Da wir beabsichtigten, mit kleinen Tieren (K~ifern, Raupen, Puppen) zu arbeiten, so erschien es am vorteilhaftesten, das bewtihrte Mikro- respirometer zu verwenden, das yon A. KRO(~H angegeben und zu ver- schiedenen ~ihnlichen Messungen mit Erfolg beniitzt wurde. Der Appara t besteht ,~us zwei GefM3en, dic an die bcidcn Schenkcl cines U-fSrmigen Manometers angeschlossen sind. In das eine Gef~13 (Tierbeh~lter, Ver- suchsgef~il~) kommt das Versuchstier und etwas Lauge, in das andere (Kompensationsgeftil~) nut L~uge. Die bei dcr Atmung entwickelte Kohlens~ure wird yon tier L~uge absorbiert. Fiir die Druckttnderung im Tierbehi~lter ist daher nur der Verbrauch an Sauerstoff mM3gebend, vor- ausgesetzt, daf~ sonst kein yon Laugc nichb absorbierbares Y~'emdgas ent- wiekelt wird. Anfiinglich wurden zwei derartige Apparate dirckt yon der yon A. t~_~OGH empfohlenen Firma ~. C. JACOB, Kopenhagen, bezogcn. Da die Kalibrierung des einen Apparates jedoch zwischen den beiden Schenkeln Untersehiede der Volumwerte im Bc~r~g yon mehr als 5% ergab und wh" es aul3erdenl for vorteilhaf~ hielten, mit einern App~rat jeweils ein gr61~eres (100 cem) und ein kleineres Gefs (etwa 40 ccm) zu verbinden, um eine etwas weitere Versuchsbreite zu gcwinnen, so schien es n6tig, an SLelle der yon KROGH angegebenen Formel (1. c. S. 522) eine genauere zu berechnen, um festzustellen, ob und inwieweit betr~chtliche Unterschiede der GrSl~e dcr beiden Gef~Be sowie des KMibers der beiden Manometerschenkel die mit der K~OGHschen Formel angestellten Berech- nungen beeinflussen. Unterschiede im Kaliber der Manometersehenkel miissen natiirlich auch zur ~olge haben, dab bei Druck~nderungen einem Sinken der Flfissigkeitss/~ule urn z. ]3. d cm im einen Schenkel eine etwas davon verschiedcne um d' cm im anderen Schenkel cntspricht ~.

Die Ableitung der genaueren Formel geschah in folgender Weise:

1 Vergleiche auch O. WAlk,trio (1926), S. 8.

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auf den Gasstoffwechsel yon Sohmetterlingspuppen. 539

I s t v das in Kubikzent imeter gemessene Volumen des einen BehSlters einschlieBlich Verbindungsschlauch und freiem ~fanometervohnnen, v' das des anderen, B der auf 00 reduzierte Barometers tand in at, Pw der Sii t t igungsdruek der Absorptionsfliissigkeit bei der Versuchstemperatur t, gleichfalls in al, bder in Atmosph~iren angegebene Druck yon 1 em Sperr- fliissigkeit (Petroleum), k bzw. k' das ia Kubikzent imeter gemessene Volumen yon 1 e m d e r Manometerkapil laren des einen und anderen

-Schenkels, ist fcrner n die Anzahl der Mole Gas im TierbehSlter, Po~ bzw. P~v~ der Par t ia ldruck des Sauerstoffs bzw. des Stickstoffs in den Beh.~ltern und kennzeiehnet der Index A und E den Anf~ngs~ und Endzus tand , so gilt :

Pa " v~t - - p~" v E = ( n a - - nE) R T .

Unter der Voraussetzung, dab nur Sauerstoff verbraueht und die ent- wickelte Kohlens~iure sofort yon der Lauge ~bsorbiert wird, gibt n A - n E die Zahl der 5Iole verbrauchten Sauerstoffs an.

Der P~rt ialdruek des Sauerstoffs im Tierbeh~lter betrfigt zu Anfang des Versuches PO~A = 0,21 (B ~ P~v), der des Stiekstoffs P~v.~a = 0,79 (B - - Pw). Es ist ferner vE= v.4 - - dk; V'E= V' A +d 'k ' , folglich

v t _ v ' A o p,, , . = 0 , 7 9 ( B - - p . ) %q~_'~. _ ; 6 . = ( B - - p~ ) .'.t + X k ' ,

da Po.~ + Piv.~ + (d + d') b ~ P'E ist, so ergibt sich ' d Po~v = P E - - Pzc~E'- ( + d') b; oder naeh Einsetzen der entsprechenden

Werte : qJA 0,79 ( B - - p w ) vAV_Adk~(d + d')b P o ~ ~ ( B - - p ~ ) v'~+d'k'

d'. ~' d. ~ (d + d') b] ; ( B - - Pw) 0,21 - - ~ - - 0,79

PO~A " v A - - PO~.E" v1r n A - - n E ~ R T

(B - p.,) 0,21 v A --. (VA-- d 'k ) 0,21 0,'/9

-- R T [ \ 0 , ~ 9 ~ ) + (vA- -d 'k ) \v'.~ + B:p~/J; setzt man d ' k = z ] v , d ' . k '=LJv ' und (d+d') b = A B , so ergibt sich die einfache Formel :

( J v ' w . n a - - n ~ - B ~ ' [ ~ v ( 1 - - 0 , 7 9 ~V ~) + v~ \ v' + B~-p,.)]"

Bei den yon uns benii tzten Appar~ten betrug b 7,48"10 - r at; k etwa .-/v

0,002 ecm; d maximal 12 cm; v 100 bzw. 40 cem. Die Gr6Be 0,79 ~ - 0,024 �9 0,79

erhs dann einen Maxim~lwert yon 40 - 0,000474 und k~nn also

neben 1 vernachl~issigt werden (Fehler < 0,05%). Ebenso lhBt sich v a - - d" k (= v~) = v A setzen, da die Differenz zwischen vn und v A maximal

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540 B. :Romeis und J. Wiist: Die Wirkung von Thyroxin

0 ,024eem=0,05% von v A betr5gt. Ferner muB stets d ' k = d " k ' sein, weil das Gesaintvolumen der Sperrfliissigkeit unverSndert bleibt. Es sind daher, da in der ~'ormel immer nur diese t)rodukte d" k bzw. d'-]c' eine l~olle spielen, Unterschiede des Kalibers der beiden Manometerschenkel ohne EinfluB auf die Richtigkeit der Resultate. Rechnet man in der auf diese Weise vereinfachten Formel die Molzahlen durch Multiplikation mit dem )'Iolvolumen 22413 in Kubikzentimeter urn, so ergibt sich: ver- p,0)[ v . d . k bxauchter Sauerstoff = x eem - ~3 ,2+[ d . k + ~ , + B - P w J"

( v) v + r Nun ist d/c 1 ~ - ~ 7 - - ~ d k . v' '

273,2. d [1. v+ v' l so da/~ x ~--- 273,2 + t / ~ : ' - ~ ~- (B- -Pw) A-2b.v~ wird.

Setzt man mit K~OGH ffir d +d ' = 2d = D, so erh~lt man 273,2 �9 D [ B v + v' b" v] ,

x - 2 7 3 , ~ [( - - P ~ ) ' ~ ' - 2 r + d. h. unsere Formel wird mit der Kx~oGI~schen identisch.

v + v' bv] = K 273,2 t [ (B__pw) . k . ~ -{- 273,2 + J

ist die sogenannte , ,GefMtkonstante", die angibt, welcher Menge Sauer- stoff yon Normalzustand 1 cm Manometeraussehlag entspricht.

Durch die gegebene genauere Ableitung ist also gezeigt, dab die K~oG~sche Formel unbedenklich verwendbar ist, aueh wenn die beiden Manometerschenkel verschiedenes Kaliber haben und die Volumina tier beiden Tierbeh/ilter s tark differieren. Die von KRoc~ gegebene An- weisung, mSgliehst gleieh grol]e Gefs zu verwenden, kann immerhin unter dem Gesiehtspunkt yon Bedeutung sein, dab bei grSBeren Tempc- ratursehwankungen verschieden grol~e Gef/~13e vcrschieden schnell sich der jeweils herrsehenden Thermosta tentemperatur anpassen und auf diese Weise Druckschwankungen auftreten kSnnen, die zu fehlerhaften Ergebnissen fiihren. Da aber mit einem modernen Thermoregulator bei intensiver l~iihrung unschwer Temperaturkonstanz innerhalb 0,01--0~020 zu erreichen ist, so spielt dieser Umstand keine l~olle. Man wird vielmehr mit Vorteil verschieden grol~e Gefi~l~e miteinander kombinieren und dann je naeh der GrSBe des Gasstoffweehsels das Tier in den kleineren oder grSl~eren Behi~lter setzen.

I m Interesse einer raschen Handhabung der Formel ersehien es uns am bequemsten, K in zwei Glieder zu zerlegen, in ein erstes

273,2 v+v' 273.2 , f / = 273,2 + ~ t ' k ' 2 v ' ( B - Pw) und in ein zweites q) -- 27~,2~_t'o'v,

und Tabellen anzulegen, die die Zahlenwerte y o n / / bei den verschie- denen dutch die Barometerschwankungen bedingten Werten yon B bzw. die Zahlenwerte von~b bei den infolge der verschiedenen GrSl]e der Ver- suchstiere wechselnden Werten yon v enthalt. Man gewinnt dann jeweils

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 541

d u t c h einfache Summat ion VOrl / - /und r den in Fra.ge k o m m e n d e n Z,~hlen- wef t von K. Zu jedem A p p a r a t gehSren nat i i r l ich zwei solcher Tabcl len y o n / / u n d ~ , je nachdem das Versuchst icr sich im grSl~eren oder k le incren BehSl ter bef indet . Als Beispiel sei ira fo lgcnden die zu unscrcm A p p a r a t I gehSrige Tabel le wiedergegeben (siehe Tabel le 1). Versuchs- t e m p e r a t u r 12,00 ~ C.

Tabelle 1. Werte der Gef~13konstanten K fiir Apparat I bei 12,000 C.

a. Tier im groflen Bell5lter mi t 6ccm b. Tier im kleinen Behiiltcr mi t 3ccm 2 n N a O H ; im kleincn Behititcr 8ccm 2nNaOH; im groBcn Bchiiltcr 3ccm

2n NaOH 2n NaOH

273,2 95,30 +43,82 ( B - 1,03) /3 = 285,2" 1,81 �9 87,64 76

273,2 43,12+99,00 ( B - 1,03) 1 t = 2 8 5 ~ " 1,81" 198,00 -" 76

B H B I /

70era 71 ,, 72 ,, 73 ,, 7 4 ,

2,57 2,62 2,6~: 2,68 2,71

70 em 71 ,,

72 ,, 73 ,, 74 ,,

1,09 1,10 1,12 1,13 1,15

273,2 273,2 = 285,2" 0,748. (96,00 - g) r = 28~,2" 0,748. (43,82 - g)

Tiergewicht g r Tiergewicht g r

1,200 g 1,100 ,, 1,000 ,, 0,900 ,, 0,800 ,, 0,700 ,, 0,600 ,, 0,500 ,,

67,93 68,00 68,07 68,14 68,21 68,28 68,35 68,42

1,200 g 1,100 ,, 1,000 ,, 0,900 ,, 0,800 ,, 0,700 ,, 0,600 ,, 0,500 ,,

Das spezifische Gewicht de r Tiere is t = 1 angenomalen .

30,56 30,63 30,70 30,77 30,84 30,91 30,98 31,0a

Die W e r t e s ind so berechnet , d a B / / + ~ 5 die Zahl der K u b i k m i l l i m e t e r Sauerstoff yon NormMzus t and angibt , denen 1 cm 3 ' Ianometerausschlag en tspr ich t .

Als M a n o m e t e r / o r m wurde tei ls die yon K~oar I angegebene be ibeha l - ten, tel ls eine d a v o n durch die Stel lung des Dreiwcgstfickcs ,~bwcichendc gew~ihlt. Schliel31ich zeigte sich am vor te i lhaf tes ten das in Abb. 1 wieder- gegebene 5Iodc11, das bus einem U-f6rmig gebogenen K a p i l l a r r o h r be- s teht , an dessert bc iden E n d e n mi t dichtschliel~endem Vakuumschl ,~uch T-St i icke aus K a p i l l a r r o h r angeschlossen werden, welche die V e rb indung des Manometers einerseits mi t dcr Aul~enluft, anderersc i t s mi t d e m Ver- suchs- und Kompensationsgef~l~ ermSglichen. Der H a u p t v o r t e i l dieses

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542 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

neuen Modells besteht darin, dab es sehr leicht und raseh mit der rich- tigen Menge Sperrfliissigkeit gefiillt und ebenso leieht entleert und ge- reinigt werden kann. Zum Fiillen des Apparates werden die zwei T- Stiieke abgenommen. Die Fiillung erfolgt dann mit Hilfe einer Pipette, die mit einem Gummisehlaueh am einen 1V[anometerende angesetzt wird. Das richtige Fliissigkeitsvolumen wird in der Weise eingestellt, daft man naeh Wegnahme der Pipette das I~[anometer so weit neigt, bis die Fliissig- keit aus dem einen Ende auszuflielten beginnt. Man saugt mit Filtrier-

,~ papier so viel des Ubersehnsses ab, dal3 gerade das halbe Manometer noch geffillt blcibt, der Fliissigkeitsmeniskus also in die Mitte der U- Biegung zu stehen kommt. Dann bringt man das Ins t rument wieder in die normale senkrechte Stellung, so dal~ die Menisken in der Mitre der beiden Schenkel und gleich hoch stehen, und ent- fernt eventuell in den Kapillarcn h~ngengeblie- bene kleine Flfissigkeitstropfen durch Aufsaugen mit einem hineingeschobenen Leincnfaden pas- sender Dicke.

Als Manometerskala diente blau liniertes Milli- meterpapier v o n SCI-ILEICHEtr und SCHOLL, Y o n

dem sieh die mit Sudan I I I rot gefi~rbte Sperr- fliissigkeit sehr deutlich abhob. Die Ablesung erfolgte mit einer 3,5fach vergr6Bernden binoku- laren Lupe yon GEITZ, die, in der H6he ver- stellbar, auf Dreikantsehienen seitlieh verschoben werden konnte, parallel zur Vorderwand der Thermostaten, an denen die Manometer be-

Abb. 1. )Iikrorespiromeier festigt warcn. Die Skalen wurden dabei mit mit Versuchs- und Kompen- einer kleinen Reflektorlampe beleuchtet, wie sie

sationsgef~i3. bei Niihmasehinen gebri~uchlich ist.

Die Kalibrierung der Manometer und des diekwandigen Kapillar- schlauches, der zur Verbindung der im Thermostaten befindlichen Gef/~13e mit den an der AuBenwand der Thermostatenumkleidung aufgehiingten Manometern diente, erfolgte (lurch Ausw/~gen mit Quecksilber, die der Tierbeh/s durch Ausw~igen mit destilliertem Wasser. Die Dichte des aim Sperr/liissigkeit verwendeten Petroleums wurde mit Hilfe einer Tor- sionswaage yon HART~A~ und BltAU~ nach der Auftriebsmethode (Senk- k6rper ein kurzes, an einem diinnen Plat indraht h/~ngendes Sttiek Glas- stab) bestimmt. Als Absorptionsfliissigkeit ffir die entwiekelte Kohlen- si~ure diente 2 n NaOH, deren Dampfspannung bei tier Versuehstempe- ratur 12,00 o 1,03 cm Hg betr/igt. /)as Kompensationsgefaf~ wurde mit 3 ccm der gleichen Lauge besehiekt, um auf beiden Seiten gleiche Dampf-

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 543

spannung zu haben. Die Tiere lagen auf engmaschigen Netzen aus Si]ber- o<ter verzinktem Eiscndraht, dic ihrcrseits auf kleincn gli[scrnen Drci- fiil~en etwa 1 cm hoch fiber der Oberflhehe der Absorptionsfliissigkeit ruhten.

b) Hil]sapparate.

Die Tierbehglter und KompensationsgefSl~e waren unter Wasser mit federnden Haltevorrichtul~gen in Thermostate~ aufgehiingt, s<) <la6 sic auf

Abb. 2. Thermostat mit Riihrwerk, Mikrorespirometern uad Ab[eselupe.

allen Seiten frei vom Wasser konstanter Temperatur umspiilt wet'den konnten. Die Abdiehtung der eingesehliffenen Deckel erfolgte mit reiner wei6er Vaseline. Im sp~iteren Stadium der Versuche waren zwei Thcrmo-

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544 B. ~omeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

staten in Betricb, die voneinander in jeder Hinsicht unabh~ngig waren und in dcnen sich je vier vollst~ndige Garnitnren (vier Paare, bestehend aus je einem gro~en uud einem kleiuen Gef~l~) befanden. Als Thermo- staten dienten Email- bzw. GlastSpfc yon etwa 121 Inhalt, die mit Watte gut isoliert in Holzk~sten eingebaut waren (siehe Abb. 2). Durch Elektromotore angetriebene l~iihrer sorgten fox intensive Dta~chmischung des Wassers. Die Versuchstemper~tur yon 12,00 o wurde durch empfind- liche elektrisehe Thermoregulatoren eigener Konstruktion (siehe Wi~ST 29) innerhalb 0,01--0,020 konst~nt erhalten. Da sie unterh~lb der Zimmer- temperatur lag, wurden Kithlschlangen aus Bleirohr eingelegt, durch die st~ndig Wasser aus der st~idtischen Wasserleitung (Temper~tur 8--10 o) flo/3. Die StrSmungsgeschwindigkeit des Kiihlwassers wurde so ein- gestellt, dal~ die gew~ihlten elektrischen Heizlampen (100 W~tt-Kohlen- fadenlampen) bei Einsehaltung dutch den Thermoregulator ein lung- s~mes Steigen der Temper~tur bewirkten, wi~hrend bei ihrer Ausschal- tung eine allm~hliche Abkfihlung der F15ssigkcit erfo]gte. Die Heiz- lampen wurden mit einer diinnen Piceinschieh~ fiberzogen, die das Licht vollkommen absorbierte und so eine direkte Erw~rmung dcr Tierbeh~lter durch Wi~rmestr~hlung verhinderte. Die Temper~turmessungen erfolg- ten mit empfindliehen, in ~,/s bzw. Wo o geteilten Normalthermometern, die mit einer Lupe abgelesen wurden. Der Luftdruek wurde an einem Quec~- silberbarometer mit Stahlskal~ festgestellt, das zwei gleich weite (0,8 cm) Schenkel hatte, so dai~ Meniskuskorrekturen in Fortfull k~men. Der Barometerst~nd wurde ~nfs auf 00 reduziert; sparer win'de dies unterlassen, well dadureh nur ein verschwindend kleiner Fehler begangen wurde (vgl. S. 548). Die Wggung der Versuchstiere erfolgte auf der cr- w~ihnten Torsionswaage you HA~TMA~N und BRAV~, die des Thyroxins auf einer Analysenwa~ge y o n SAI~TORIUS.

c) Er6rterung der Fehlerquellen. Genauigkeit und Empfindlichkeit der Messungen.

Die teilweise iiberraschenden Ergebnisse unserer Versuche lassen es geboten erscheinen, die Genauigkcit und Empfindlichkei~ der zur An- wendung gelangten 5~e~methodik ausftihrlich zu erSrtern, um yon vorn- herein etwaigen diesbezfiglichen Einw~nden zu begegnen. Es sollen d~bei alle Fehlcrquellen aufgczeigt und ihr Einflu~ auf die Richtigkeit der ]~esultate unter Vermeidung aller Vernachliissigungen nachgepriift wer- den. Diese ErSrtcrungen diirften auch ffir etwaige Nachuntersuchungen yon Wert sein.

Alle unsere Messungen waren Relativmessungen, insofern es darauf ~n- k~m, ~ lderungen des Sauerstoffverbr~uches der Vcrsuchstiere fest- zustellen, d. h. ~lso Stoffwechselwerte beeinfluBter und unbeeinflui~ter Tiere bzw., beim gleichen Tier, die Werte vor und n~ch dem Eingriff mit-

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetgerlingspuppen. 545

einander zu vergleichen. Das einzelne Tier befand sich dabei wShrend eines ganzen Versuches stets im gleichen Mikrorespirometer. Um den Vergleich der mit den verschiedenen Apparaten bzw. der mit ein und demselben Appar~t in verschiedenen Versuchsstadien gewonnenen Werte fehlerfrei durchffihren zu k5nnen, geniigte es daher, die versehiedenen Messungen in allen Fallen mit den gleichen Mel3instrumenten und nach den gleichen Methoden auszufiihren, ohne dab es n6tig gewesen wSre, die Absolutgen~uigkeit der verschiedenen Mel~ppurate und -anordnungen nach modernen Priizisionsmethoden eigens zu bcstimmen und eventuell entsprechende Korrekturen anzubringen. Es wurden daher alle L~ngen- messungen stets mit dem gleichen 3L~13stab, alle Volummessungen mit den gleiehen Pipetten bzw., bei Bestimmung durch AuswSgen, mit dem gleiehen Quecksilber oder Wasser ~uf der gleichen Waage und mit dem gleiehen Gewichtssatz ausgeftihrt. Zur Teml~eraturmessung diente das gleiche Thermometer, zur Zeitmessung die gleiehe Uhr, zur Druck- messung das gleiche Barometer. Als Fehlerquellen kamen infolgedessen nur die Umst~nde in Betracht, durch die im Laufe der Versuche sieh eventuell ffir die Berechnung der ]~esultate wichtige Bestimmungsstiicke gnderten, seien es Volumina oder Gewichte, Temper~turca oder Drueke. Auf diese wechselnden Versuchsbedingungen und ihren Einflul~ auf die Genauigkeit der Mel~resultate ist daher in der folgenden Diskussion das t tauptaugenmerk gerichtet.

Als ~{aB des Stoffwechsels wurde in den folgenden Versuchen der mittlere minutliehe Sauerstoffverbr~uch n gewghlt, der sich nach der Formel bereehnet : _ D~- D~

n = K. Z~ - Z 1 "

K ist die Gef~l~konstante des betreffenden Mikrorespirometers, De und D1 sind die zur absoluten Zcit Z~ und Z, in Zentimeter gemessenen ~Ianometerausschl~ige. Ein Urteil fiber die Genauigkeit yon n lhl3t sieh nur auf Grund der Diskussioll der Genauigkeit der einzelnen Bestim- mungsstficke K, D und Z biiden.

a) Genauigkeit der Ge]iifikonslante K. N~eh der oben gegebenen Ab- leitung ist

273,2 v+v' B-pw 273,2 , K = H - [ - ~ b : 273,2+12,00.]c. 2v' 76 Jr- 273,2 +12,00 "~

Die Zahlenwerte yon k, v und v' waren fiir alle Apparate annShernd gleich groin, so dab es geniigt, die VerhMtnisse bei einem einzigen Apparat zu betraehten. Im folgenden ist daffir Apparat I ausgewShlt, dessen Ge- f'~Bkonstanten oben in Tabelle 1 angef/ihrt wurden. Da bei der Mehrzahl der Versuche, besoncters bei alien sp:~tteren entseheidenden, sieh die Ver- suehstiere im grol~en Gef~l~ befanden, soll hier nur der daffir einschlfigige in der Tabelle 1 m i t a bezeichnete Fall behandelt werden, l~iir diescn gilt unter Einsetzung der verschiedenen Zahlenwerte:

W. l~oux' Archiv f. Entwicklungsmechanik Bd. 118. 3 ~ a

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546 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

273,2 95,30 + 43,82 B - 1,03 273,2 K = 2~h~,2.1,81" 87,64 76 ~ 2S~2,2 "0 '748"(96 '00-g)"

273,2 1. a) F/Jr die Genauigkeit des ersten Gliedes yon/- / 273,2 + 12,00 spiel-

ten, da mit den 5lessungen immer erst begonnen wurde, nachdem sich die Apparate mindestens 1 Stunde lang im Thermostaten befunden hat ten und also mit Sicherheit volle Temperaturangleichung eingetreten war, nur Temperaturschwankungen der Thermostatentemperatur eine Rolle. Diese iiberschritten normalerweise niemals =L0,02 ~ = ~=0,07~ des Wer- tes dieses ersten Faktors.

fl) Das zweite Glied 1,81 (--k) ist eine GrSl3e, die dem mittleren Vo- lumen yon 1 cm des mit dem Tiergef~l~ in Verbindung stehenden Mano- meterschenkels proportional ist. Bei Vergleich yon Gasmengen, die im einen Fall mit einem grol3en, im anderen mit einem kleinen Manometer- aussehlag gemessen waren, konnte die Ungleiehm~Bigkeit dieser Kapillar- rShre einen Fehler verursachen. Bei den yon uns gebrauehten Apparaten betrugen die grSl3ten Abweichungen yore Mittelwert (bei Apparat VIII) • 1,5%, bei allen iibrigen • 0,7--1%. Diese BetrSge stellen die grSBte fiir k unter Umst~nden in Betracht kommende Ungenauigkeit dar.

95,30 + 43,82 y) Das dritte Glied 8 7 , 6 4 enth~lt die Volumina des Versuchs-

und Kompensationsgef~Bes, die durch Ausw~gen mit destilliertem Wasser bestimmt wurden. Ver~tnderungen dieser Gr613en sind im Laufe eines Versuches gegeben einmal durch versehieden weites Ubersehieben der Verbindungsschl~uche fiber die AnsehluBenden dcr Beh~ilter und der Manometer oder dureh ungleichmitl3iges Abklemmen der zwei, die Ver- bindung des Manometers mit der Aul3enluft herstellenden Seh~uche. Da maximal ehm Variation um etwa • 1 cm vorkommen mochte und das Volumen yon 1 em Verbindungsschlauch 19 cmm betrug, so war dutch diesen Umstand eine Ungenauigkeit von maximal 0,5O/0o beim Kompen- sationsgef~13 bzw. 0,20/00 beim Tiergef~B bedingt.

Die zweite m6gliehe Ursache der Ungenauigkeit beider Volurnina konnte in nicht exaktem Abmessen der eingefiillten Lauge liegen. Da dabei immer mit Sorgfalt und mit gleieh temperierter Lauge und Pipette gearbeitet wurde (ira K/ihlraum bei 11--12~ so dfirften grSi3ere Diffe- renzen als etwa -V5 cmm nicht in Frage kommen. Dies bedingte f/ir das Volumen des Kompensationsgef~l~es einen Fehler yon etwa ~0,12% o fiir das des Tiergefs einen solchen yon • 0,05% o.

Von etwa der gleiehen Gr613enordnung waren die Volura~nderungen, welche durch die geringen Fettmengen verursacht wurden, die aus dem Sehliff, mit dem der Deekel auf das G e f ~ aufgesetzt war, hervordrangen. Rechnet man dafiir sehr reichlich etwa • cram, so betrug die davon

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auf den Gass~offwechsel yon Schmetterllngspuppen. 547

herriihrende Ungenauigkeit beim Kompensationsgef~13 ~0,24% o, ftir das Versuchsgef~[~ =]= 0,1 O/oo.

Eine vierte Fehlerquelle lag darin, dab sich die Manometer und die zu ihnen fiihrenden Verbindungsschl~uche aul~erhalb der Thermostaten befanden; es kam deshalb einem Tell der in Frage stehenden Volumina eine yon 12 ~ abwoichende und wechselnde Ternperatur zu. Zur Beurtei- lung der Gr6•e des dadurch entstehenden Fehlers ist es vorteilhaft, die Volumina v bzw. v ' in zwei Teile zu teilen, in einen temperaturkonstanten v~ bzw. v'k und in einen temperaturver~nderlichen v w bzw. v ' u, �9 v k betrug z. B. bei unserem Apparat I im Falle eines 500 mg schweren Versuchs- tieres 95,03 ccm, v w 0,47 ccm. Bei einer Laboratoriumstemperatur yon

273,2 . 273,2 20 • 5 o hatte demnach v den Wert 285~.9~,03 + ~ 9 3 , ~ . 0 , 4 7 . Der

zweite Summand war also wegen des zu grol~en und sehwankenden Nenners um etwa 1 ~% zu klein. D a v w aber selber nur 5~ des Ge- samtvolums v ausmachte, verursachte seine Ungenauigkeit yon 1--~% fiir v nur einen Fehler yon --0,005 bis--0,02% o-- - -0 ,012 -}- 0,007o/00. Beim Kompensationsgef~iB betrug v'/, 43,19; v ' w 0,63 cem = 1,4% yon v'. Die Ungenauigkeit des Wertes v' w in HShe von 1 - - 4% reduzierte sich also f f i r v ' zu einer solehen yon - - 0,014 bis - - 0,056~ = --0,039 -}- 0,015~ Da es sich hier nur um die S c h w a n k u n g e n yon v bzw. v' handelt, so kommen die konstanten GrSl3en --0,012 bzw. --0,039 nicht in Betraeht (diese verursachten nut einen stets gleiehen minimalen Fehler im Ab- solutwert von K), sondern nur die mit den Sehwankungen der Zimmer- temperatur wechselnden GrS[~en=~0,007% o fiir v und • o fiir v'.

Einen gr6~eren Betrag erreichte die Ungenauigkeit des Volumens des Tierbeh~lters infolge der Volumvermehrung, die die Lauge durch die Ab- sorption der Kohlens~ure effuhr. Bei unseren Versuchen wurden yon 6 cem 2 n NaOtt maximal 44 mg C02 absorbiert; die VolumvergrSBerung betrug dabei etwa 0,03 ccm =0,3~ des fraglichen Volumens v. Da aber gleichzeitig auch das Gewieht der Versuchstiere im Laufe eines Ver- suches um 0,01~0,03 g abnahm, wodurch wahrscheinlich auch ihr Vo- lumen um 0,01--0,03 ecm vermindert wurde, so wurde die eben be- sprochene Volumverrnehrung der Lauge durch diese Volumverminderung der Puppen teilweise kompensiert, so dal~ im ganzen die yon diesen bciden Faktoren herriihrende Ungenauigkeit des Volumens des Tier- gef~Bes kaum mehr als maximal 0,2o/00 betragen haben diirfte.

Den EinfluB, den diese verschiedenen Fehler auf die Genauigkeit des ~-i- V'

Gliedes - ~ haben, kann man erkennen, wenn man es in die zwei

Summanden ~ und ~ zerlegt. Der Wert des zweiten Summanden wird,

wie man jetzt klar sieht, dureh irgendwelehe Fehler yon v' fiberhaupt nicht beriihrt, well Z~ihler und Nenner dieselbe GrbBe v' enthalten. Die

3 5 *

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548 B. Romeis und J. Wrist: Dio Wirkung yon Thyroxin

Ungenauigkeit des ersten Summanden ergibt sieh als Summe aller Un- genauigkeiten yon v ( 4- 0,2~ 4- 0,05~ 4- 0,1% o =~ 0,01~ 4- 0,2o/o o = -t-0,56O/oo) und yon v' (•176176176176

= J= 0,88O/oo) undis t demnach = 4- 1,44~ Da dieser erste Summand 2v'

seinem Zahlenwert nach bei tmseren Apparaten nur etwa 2/3 des ganzen Gliedes ausmachte, so hat te auch seine Ungenauigkeit fiir dieses nut einen Fehler yon 2/3-1,44= 4. 0,960/o0 = rund 4. lO/oo zur Folge.

B - 1,03 ~) I m vicrten Glied yon H 76 ist 76 eine Konstante, B der in

Zentimeter gemessene Barometerstand, 1,03 die Dampfspannung der 2 n NaOH bei 12 ~ Zur Bestimmung yon B mugte die Einstellung des oberen und des unteren Quecksilbermeniskus abgelesen werden. Dies konnte mi t einer Genauigkeit yon etwa 4-0,2 m m geschehen. Der auf dem Stahl- maBstab festgestellten Differenz kam also eine Genauigkeit yon -t-0,4 m m = -t- 0 ,5%0 der gewShnlichen Barometersti~nde zu. Da bei den spgteren Messungen die Reduktion des Barometerstandes auf 0 o nieht mehr aus- gef/ihrt wttrde, war dadureh eine weitere Ungenauigkeit yon etwa +2 m m = +30/00 gegeben. Die Beriieksichtigung yon Meniskuskorrek-

turen kam wegen der gleiehen Weite der beiden Schenkel nicht in Frage. Die Dampfspannung der Natronlauge wh'd dureh die Absorption der Kohlensgure nicht gegndert, da beim Absorptionsvorgang die Ionenzahl wie die Menge des LSsungsmittels gleich bleibt ( N a ' + OH' +C02 = Na" +t tCOa ' ) ; nach dem RAOIJLTsehen Satz, der streng allerdings nur f/it

ideale L6sungen gilt, bleibt also die relative Dampfdruckerniedrigung und folglich der absolute Dampfdruck unvergndert.

273,2 2. a) Beim zweiten Summanden ~b gilt f/Jr das erste Glied ~ die

oben be i / - / anges te l l t e Uberlegung. Die maximale Ungenauigkeit be- triigt demnach 4- 0,07O/oo.

fl) Das zweite Glied 0,748 ist eine dem spezifischen Gewieht der Mano- metersperrfliissigkeit proportionale Gr6Be. Da in allen Apparaten dafiir das gleiehe Petroleum verwendet und standig im Gebrauch war, konnte eine Ungenauigkeit dieses Wertes nur durch die ~nderungen des spezi- fisehen Gewiehtes bei wechselnder Temperatur hervorgerufen werden. Die ~Ianometer befanden sieh ja augerhalb der Thermostaten und waren den Sehwankungen der Laborator iumstemperatur ausgesetzt, die etwa 20-1-5 o betrug. Nach den Angaben yon K~oG~ (1. c. S. 523) ~tndert sieh das spezifische Gewicht des Petroleums pro 1 o um etwa 0,25%0, so dab also maximal mit Fehlern yon 4-1,3O/oo aus dieser Quelle zu reehnen war.

7) Fiir das drit te Glied 96,00 - - g (Volum des Tiergef/iges - - Tier- volumen) gelten die oben beim dri t ten Glied v o n / / I i i r das Volumen des TiergefgBes angestellten Uberlegungen, die zu einer Genauigkeit yon 4-0,560/0o fiihrten.

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 549

3. Um die Gesamtgenauigkeit yon K beurteilen zu k5nnen, seien nochmals ~lle einzelnen Glieder mit den fiir sie ermittelten Fehlergrenzen zusammengestellt :

273,2 v + v' .B - P~v 273,2 K = 285,2 k 2 v' 7~T-- + 285,2 b ( v - - g) •176 4-15~ =[=0,96% o + 3,5% 0 •176 4. 1,3% 0 4-0,56~ �9

Dem Werte yon H kam also maximal eine Ungenauigkeit yon etwa +2%, dem yon ~5 eine solehevonetwa ~ 1,9O/ooZU. Da/ - /be i allenAppa- raten nur etwa 5% von K betrug, bedingte sein eigener Fehler yon +2% ffir K eine 20real kleinere Ungenauigkeit, also 4. lO/oo .

Der gr6Bte Fehler, mi~ dem beim Werte yon K zu rechnen war, be- trug also 4. 2,9, d. h. rund 30/00.

Wegen des geringen Einflusses, den die Genauigkeit yon H auf die Genauigkeit von K hat, wiirde es aueh nur einen Fehler yon maximal 4-2%0 ~usmachen, wenn stat t der genauen Baronleterst~nde (in ~[iin- ehen 70--74 era) ein mittlerer (72 em) gewShlt und das damit berechnete / / a l s Konstante zu dem mit dem Tiergewicht weehselnden Wert yon q} addiert wiirde (vgl. bei I~l~OOtt, der seine Gef'SBkonstante mit einem mitt leren Barometerst~nd berechnet).

b) Genauigkeit der Druckdnderungen D2--D1. Der PapiermaBstab (mm-Papier yon SCI~LEICgER und SCHiiLL), mit dem die H6hendiffcrenz der Menisken gemessen wurde, blieb an jedem A10parat die ganze Zeit der Messungen unver~ndert. Er kann wegen der geringen thermisehen LSngen- ausdehnung des Papiers auch hinsichtlich der Absolutwerte ffir die vorliegenden Messungen als 10raktiseh fehlerfrei angesehen werden. Dagegen zeigte sich ein EinfluB der Temperaturschw~nkungen der Thermostaten auf die Druekdifferenz, weil die beiden Gef~i]e verschiedene Volumina bat ten und diese sich bei Teml0eratur~nderungen um verschie- dene AbsolutbetrSge ausdehnben, was eine Verschiebung der Sperrflfissig- keit zur Folge hatte. Diese ~nderung der Druckdifferenz betrug bei un- seren Apparaten fiir einen Temperaturuntersehied yon 0,2o etwa 1 mm, fiir die gew6hnliehen Sehwankungen yon :k 0,020 demnach 4- 0,1 mm; sie lag also innerhalb der nun zu besprechenden Grenzen der Ablescgenauigkeit.

Der maximale Fehler bei Bestimmung der Stellung eines Meniskus betrug in/olge Anwendung einer dreifach vergr61]ernden binokularen Lupe nicht mehr als 4. 0,1 ram. Er maehte also ffir D, das als Differcnz z weier solcher Einzeleinstellungen gewonnen wurde, 4. 0,2 mm aus. Dem Betrag D2--D~ konnte demnach unter Einrechnung des dutch die Temperaturschwankungen bedingten Fehlers maximM eine absolute Un- genauigkeit yon +0,5 mm anhaften, die je nach der GrSl]e dieser Diffe- renz yon verschiedener relativer GI6Be war. Bei 5 c m z . B. betrug sie •

c) Genauigkeit der Zeitdi/]erenz Ze--Z~. Die Ablesungen der vier zu

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einem Thermosta ten geh6rigen Manometer wurden unmit telbar naeh- einander ausgefiihrt, wozu etwa 2 Minuten erforderlich waren. Als Zeit- pm~kt dieser vier Ablesungen gal~ die mitt lere Zeit der Ablesungen, die auf einer im Laboratorium aufgeh~ngten Wanduhr festgestellt wurde. Der maximale Fehler yon Z betrug also etwa 4- 3/4 Minute, der yon Z2---Z1 folglieh 4- 1,5 Minuten. Bei normalem Gasstoffwechsel wurden die Werte des minutlichen Sauerstoffverbrauehs aus Ablesungen hergeleitet, die einen Abstand yon 10--14 Stunden hat ten (Ablesung um 9 Uhr und um 19 Uhr). Hier machte also jene absolute Ungenauigkeit yon 4-1,5 Mi- nuten einen relativen Fehler yon etwa 4-2 2,50/o0 aus. In Perioden starker Stoffwechselsteigerungen wurde jedoch zwischen 9 und 24 Uhr etwa alle 4 Stunden abgelesen, so dab hier der maximale Fehler etwa 6o/00 betrug.

d) Gesamtgenauiglceit yon n: Fiir die Gef~i~konstante K ergab sieh naeh a) ein maximaler Fehler yon =k 0,3%, f/ir die Druck~nderungen D2--D, bei kleinen Werten (etwa 5 cm) nach b) ein solcher yon 4-1% und ffir die Zeitdifferenz Z~--Z~ bei kurzen Zwisehenr~umen (etwa 4 Stunden) nach e) ein solcher yon =k0,6%. Da eine gewisse Kompen- sation der Fehler dadurch eintrat, dab bei kleinen Werten yon D2---D, grol~e Werte yon Z~--Z1 in Betraeht kamen und umgekehrt , so darf die Gesamtgenauigkeit, mit der sich in unserer Apparatur und mit unserer Y[ethode Stoffwechsel~nderungen best immen liel3en, auf mindestens etwa 1,5--2% veransehlagt werden.

e) Emp/indlichkeit der A pparatur. Die leieht bewegliehe Sperrfliissig- keit sprach aueh auf kleinste Druckdifferenzen sehr rasch und leieht an, was sich daran erkennen lieB, dab sie sich ganz gleiehm~Big, ohne hs zu bleiben oder sigh ruckweise zu verschieben, in der Manometerkapillare bewegte. Man darf also annehmen, daI~ den mi t der Ableselupe unschwer feststellbaren Niveau~nderungen um etwa 0,5 m m eine reale Druck- s zugrunde lag. Diese entsprach bei unseren Apparaten einem Sauerstoffverbraueh yon etwa 3,5 cmm.

f) Einflufl anormaler Gasentwicldungen au/ die Geuauigkeit. Alle bisher angestellten ~berlegungen galten unter der Voraussetzung, da~ von den Versuchstieren nur Sauerstoff verbraueht und nur Kohlendioxyd entwiekelt wird. I m Laufe unserer Untersuchungen stieBen wir jedoeh mehrmals auf Tiere, bei denen Manometerausschl~ige nach der verkehrten Richtung ~ auftraten, t rotzdem die Appara tur v611ig intakt war und auch sorgf~ltigste Untersuchung aller Fehlerquellen keinertei Mangel zutage frrderte. Es koimten daher solche verkehrte Manometeranstiege nur mit der Annahme erkliirt werden, dab sieh im Tiergefs der Druek erhrhte, was nllr bei Abgabe eines yon Lauge nicht absorbierbaren Gases in einer den gleichzeitig verbrauchten Sauerstoff iibersteigenden Menge der Fall

1 In den Tabellen mit dem Index v bezeichnet, z. B. 0,183 v.

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sein konnte. Da die betreffenden Gasmengen meist sehr gering waren und uns ein brauchbarer Apparat zur Mikrogasanalyse nicht zur Verffigung stand, so haben wir genauere Untersuchungen der Natur dieses Gases, das im naehfolgenden als , ,Fremdgas" bezeichnet wird, vorl~ufig zurfick- gestellt. Wir konnten nut feststellen, dal3 es auch yon 2 n Schwefelsiture nicht absorbiert wird, also weder basischen noch sauren Charakters ist. Wahrscheinlich handelt es sich um Stickstoff (vgl. S. 612 und KROGH 06). Wirglaubten den vorlSufigenAufschub der Behandlung dieses Problems aus zwei Grfinden verantworten zu kSnnen: Einmal sehien es uns wichtiger, m6glichst rasch eine grol3e Zahl yon Versuchen durchzufiihren, um uns zuerst in groBen Zfigen fiber das Neuland zu orientieren, bevor die genaue Einzelerforsehung interessanter Teilprobleme in Angriff genommen wer- den konnte. :Dutch Fremdgasentwicklung gestSrte Versuche konnten dabei fiir die t terleitung der Resultate unberficksichtigt bleiben oder unterbewertet werden. Der zweite und hauptsis Grund war aber der, daI~ durch solche Fremdgasabgaben niemals die Steigerungen des Sto//wechsels vorgetduscht werden konnten, die festzustellen wir Gelegen- heir hatten, vielmehr dadurch im Gegenteil die Absolutwerte solcher Steige- rungen nut eine Erniedrigung er[ahren konn~en. Bei Tieren, die Fremd- gasentwicklung zeigten, liel3 sich bei der bisher gehandhabten Methodik fiber die GrSBe und damit auch fiber die Genauigkeit der auf Grund der ~VIanometerausschl~ge berechneten Werte des Sauerstoffverbrauches nur eine dahingehende Aussage machen, dal~ der wirkliche Sauerstoff- verbrauch nur grSl~er, niemals kleiner sein kSnne als der so berechnete. Eine untere Grenze des uns interessierenden Wertes liel3 sich also immer- hin angeben.

Wir sind eben mit der Konstrukt ion tines Apparates besch/iftigt, der es uns erlauben wird, unter Umgehung zeitraubender Gasanalysen mikro- manometrisch das entwickelte Kohlendioxyd zu messen, dessen ~Ienge als 2r des Gasstoffwechsels ebenso gut geeignet ist wie dig GrSl~e des Sauerstoffverbrauches.

2. Sonstige Versuchsmethodik (Tiermaterial und Injektionstechnik).

Als Versuchsobjekte wurden zuerst Puppen und K~fer yon Dermeste8 Frischii (Speckki~fer) verwendet, die uns aus den Zuchten yon Herrn Dr. v. DOBKIEWXCZ zur Verfiigung standen. Die Tiere s tammten zum Teil aus Schilddrfisen-, zum Tell aus Fleisehkulturen. Die damit aus- geffihrten Versuehe (vgl. darfiber das auf S. 557f fiber die Versuche D 7 bis D 19 Gesagte) ergaben jedoch sehr bald, dab dieses Tiermaterial ffir eine exakte L6sung unserer Fragestellung gs ungeeignet ist.

Wir gingen daher zur Verwendung yon Schmetterlingspuppen fiber, die sich dann im weiteren Verlauf der Untersuchungen als geradezu ideales Versuchsmaterial erwiesen. Da wir bei den Versuchen mit K/ifern

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erfahrcn muI3ten, wie sehr selbst geringe Bewegungen des TierkSrpers die Ergebnisse des Versuehes triiben, waren wir bestrebt, Schmetterlings- arten mit mBglichst starren, unbewegliehen Puppen zu wahlen. Dabei kamen uns, ebenso wie bei der 5Iaterialbeschaffung, die entomologischen Erf~hrungen yon t ter rn Prof. v. STVBENRAVCH und t te r rn Dr. FEUSTEL zu Hilfe, ffir deren Ratschli~ge wir aueh an dieser Stelle unseren Dank zum Ausdruck bringen mSchten.

Als besonders giinstig erwiesen sich die Puppen yon Papilio machaon lind PaTilio podalirius, die sich infolge ihrer starren Chitinhiille w~hrend der Versuche vollkommen unbeweglich verhielten. Erstere kamen in Versuch P 1 bis P 7, letztere in Versueh P 14 bis P 25 zur Verwendung. Etwas weniger starr waren die Puppen von Phalera bucephala (Versuch P 8 bis P 10) und yon Vanessa io (Versuch P 11 bis P 12). Doch waren aueh bei ihnen bei Vermeidung yon Reizungen selbst kleinere Bewegun- gen nur sehr scl~en zu beobachten.

Von den Vorziigen, welche die Verwendung des genannten Tier- materials bietet, m6chten wir auf Grund der gewonnenen Erfahrungen die folgenden besonders hervorheben :

1. Der Wegfall starkerer Bewegungen schaltet yon vornherein eine Beeinflussung des Gasstoffwechsels dutch erh6hte 5'Iuskelt~tigkei~ aus. Die beiWirbeltierversuchen oft n6tige Narkose kommt daher vollkommen in Wegfall, die Beobaehtungsdauer lgl3t sich ohne Unterbrechung fiber Tage und Woehen ausdehnen.

2. Die Tiere stehen w~hrend des Puppenstadiums mit der Umgebung nut durch Gasaustausch in Verbindung; es finden weder Iqahrungsauf- nahme noch Ausscheidung fester oder flfissiger Umsetzungsprodukte start. Damit entfallen einerseits die Stoffwechselschwankungen, die mit diesen ~unktionen verbunden zu sein pflegen, andererscits kSnnen die Tiere gegeniiber der Injektionsflfissigkeit nur mit den in ihnen vorhan- denen Kr~ften und Stoffen reagieren; jede MSglichkeit, durch die 5Ienge und Art der Nahrung oder durch Ausscheidungsprozesse Kompensationen hervorzurufen, enLf~llt.

3. Da die Umwandlung des InsektcnkSrpcrs inncrhalb der Puppen- hiille bei niederer Temperatur und Schutz vor direkter Sonnenstrahlung schr langsam und gleiehmaBig vor sich geht, so bilden die Puppen aueh in dieser Hinsicht ein ffir Gasstoffweehselversuche fiberaus vorteilhaftes Material. Besonders giinstig sind Winterpuppen, die bei sachgem~Ber Aufbewahrung 5--6 Monate lang und ]hnger auf dem Puppcnstadium verharren und wfihrend dieser ganzen Zeitdauer, wie unsere Beobach- tungen ergaben, normalerweise einen sehr gleiehmiiBigen, niedrigen Gas- stoffwechsel aufweisen. Erst gegcn Endc der 5Ietamorphose in den lctz- ten Tagen vor dem Ausschliipfen steigt der Stoffwechsel rapid an.

In Anbetracht dieser Verh~ltnisse sind also die mit verschiedenen

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lndividuen gewonnenen Ergebnisse frei yon einer Beeinflussung durch differente Umweltfaktorcn und daher sehr gut miteinander vergleichbar.

Die Puppen wurden tells yon zuverl~issigen Sainmlern bezogen (Pap. machaon, Pap. podalirius, Phal. bucephala), tells von uns selbst o~us ein- gesammeltcn l~aupen gezfichtet (Van. io). Bis zu Beginn des Versuches befanden sich die Puppen in einem K~hlraum, dcr eine Winter wie Sommcr ziemlich konstante Temperatur yon 12--13 ~ C aufwies. Sic lagen dabci in grol3en flachen Tonschalen, deren Boden mit Icicht angefcuchtetcm feinem Sand und Moos bedeckt war. Mit Rticksicht auf dic Tcmpcr~tur des Kfihlraumes wurdc auch als Versuchstemperatur 12 o C gewhhlt, nm bei Beginn des Versuches jeden gr61~ercn Temperaturwcchsel zu ver- meiden. Vorversuche, die wir bei 230 Thermostatentemperatur anstell- ten (Versuch 1--6), zeigten namlich in mehreren 1,'~tllen, dal~ einem star- ken Temperaturweehsel mehrere Tage lang gro[~e Ungleichm[t8igkciten des Gasstoffwechsels zu folgen pflegen.

Vor Beginn des Versuches wurde jede Puppe mit Hilfc (lcr crwiihntcn Torsionswaage auf ~/e mg genau gewogen, wobei die Puppe mit einer Fadenschlinge an die Waage gehhngt wurde ; sodann wurdcn (tie Tierc in die Beh~lter eingesetzt und zunSchst mehrere Tage lang bei 12,000 im Thermostaten auf ihren Saucrstoffverbrauch bin beobachtet. Auf dicsc Weise wurde festgestellt, mit welchen Werten und welchen Schwan- kungen beim normalcn, unbceinflu]teu Ticr zu rechncn war; Tiere mit sehr unregelm~iBigem Sauerstoffverbrauch oder mit Fremdgasentwick- lung wurden dann ffir den weiteren Versuchsverlauf ausgeschlossen und durch geeignetere ersetzt.

Bei Vcrsuch P 6 bis einschlieBlich P 13 wurden die W~gungen bei Versuchsbeginn ebenso wie die Injektionen und die damit verbundenen W~gungen im Laborator ium bei 15--20 ~ vorgenommen. Da aber an- zunehmen war und auch dieVersuche teilweise dafiirAndeutungen gabon, dal~ sogar dieser nur kurze Aufenthalt in w~irmerer Luft den Stoffwechsel becinflul~te, so wurdcn yon Versuch ~' 14 an alle Operationen, bei dencn sich die Tiere au~crhalb des Thermostaten befanden, in dem erwShnten K~hlraum vorgenommen. Temperaturwechsel als m6gliche Fehlerquelle war damit ein fiir allemal ausgcschlossen.

Nach AbschluB dcr ersten Beobachtungsperiode, die der Ermi t thmg des normalen Saucrstoffvcrbrauches diente, wurden dic Tiere zum Zwecke der Injekt ion ~us dem Thermostaten herausgenomlnen. Bci dieser Ge- legenheit wurde jeweils die Natronlauge in den TierbehSltern erneuert, um f/ir die folgende Periode erh6hten Stoffwechsels ganz frischc Absorptions- fiiissigkeit zur Verffigung zu haben.

6 ccm 2 n NaOH vcrm6gen unter Umwandlung in NaHC03 268 ccm C02 yon 0 o und 760 mm zu absorbicrcn. Im Verlauf tines u war maximal mit einer Entwicklung yon etwa 25 ccm COz zu rechnen, so d~tfl Mso auch in diesem

W. Roux ' Archly f. En twick lungsmechan ik Bd. 118. 35b

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extremen Falle noch ein zehnfacher Uberschul] an absorptionsf/~higer Substanz zur Verffigung stand.

Unmit telbar vor der Injektion wurde jede Puppe sorgfiiltig unter Ver- meidung von mechaniseher Reizung gewogen.

Die Injektion effolgte mit HiKe einer ganz aus Glas gearbeiteten Tuberkulinspritze nach LIEBERG von 1 ccnl Fassungsverm6gen und einer Teilung in 0,05 ccm. Da ein derartiges Interval l der Spritzenteilung eine L~inge yon 2,5 mm hatte, so lieB sich, zumal die lnjektion stets unter einer binokularen Lupe bei 3,5facher Vergr6Berung vorgenommen wurde,

Abb. 3. Puppe yon P,p. p,d~diri~t.r Linke KOr- Abb. 4. Imago yon Pap. l~othllirius, kurz vor perseite in der Ansicht yon dorsal. * In jekt ions- dem AusschIiipfen ; bis zum 4. Abdominalseg-

stelle bei ,~abdominaler I n j ek t i on" . ment aus der Chit inht i l le gelOst. * In jekt ions- stelle bei , abdomina l e r In j ek t ion" .

eine Menge yon 0,025 eem leieht und sicher dosieren. Als Kaniilen wurden ganz feine Acufirm-Injektionsnadeln (Gr613e Nr. 20) aus vernickeltem 8tahl und mit kurzer Spitze verwendet. Um eine etwaige {)bertragnng yon H~molymphe yon einem Tier zum anderen auszusehlieBen, wurde spgter flit jede Puppe eine eigene Kanfile genommen.

Bei Versuch P 7 bis einschlieBlich P 14 wurde (lie Injektion in der Weise ausgefiihrt, dab die Nadel paramedian auf der dorsalen Seite zwischen dem letzten und vorletzten Segment (also, da 9. und 10. Segment bei den verwendeten Puppenarten verschmolzen sind, zwischen 8. und 9./10. Abdominalring) eingestochen und dann seitlich nahe der Chitin- hiille etwa 2 cm weit kopfwi~rts vorgesehoben wurde. Dies geschah, um einem Ausfliel~en der eingespritzten Fliissigkeit vorzubeugen. Nun er-

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folgte unter langsamem Druck das Einspritzen der Injektionsflfissigkeit (Versuch P 7 bis einschliel~lich P 17 je 0,05 cem, ab Versuch P 18 jc 0,025 ccm), worauf dic Nadel langsam zuriiek- und herausgezogen wurde. Urn mSglichst konstante Versuchsbcdingungen einzuhalten, wurde bcim Injektionsvorgang die Nadel stets genau eine Minute lang im KSrper des Tieres belassen; auch d~, wo bei Kontrollversuchen nur ein sogenannter ,,Anstich" vorgenommen wurde, spielte sich der Vorgang in der eben ge- schilderten Weise ab, nut dab die Injektion yon Fl/issigkeit unterblieb.

Da sich bei dem geschilderten Injektionsverfahren nicht selten starkere Blutungen einstellten und, wie Kontrollversuche zeigten, auch der ein- fache, in dieser Weise ausgef/ihrte Anstich unter Umst~inden starke Stoff- wechselsteigerung hervorrufen konnte (vergleiche Puppe Nr. 62 in Ta- belle 10 S. 573), so wurde spater eine andere Methode ausgearbeitet, dic dann yon Versuch 1 ) 15 an immer zur Anwendung kam. Bei ihr erfolgte der Anstich welter cranial, und zwar zwischen dem 1. und 2. Abdominal- ring auf der linken dorsalen KSrperseite. Besser als jede Beschreibung orientiert die Abb. 3 fiber die Lage der Injektionsstelle. Die Abbihiung zeigt die linke K5rperseitc einer Puppe yon Pap. ,podalirius in der Ansieht yon schrag dorsal. Abb. 4 gibt in gleicher Lage einen beinahe vSllig ver- wandelten Schmetterling wieder, der bis auf die letzten Abdominal- segmente aus der Chitinhiille geschalt ist. Auch bei ihm ist die zwischen 1. und 2. Abdominalring gelegene Injektionsstelle an der Narbe noch deutlich erkennbar, obwohl die Injektion schon Monate zuriickliegt.

Urn die Injektionsstelle richtig zu treffen, zahlt man vonder Schwanzspitze her acht Segmente ab und sticht dauu zwischeu 8. und 9. Segment direkt lateral you yon der gebogen verlaufenden, paramedianen Chitinleiste ein. Da bei den ver- wendeten Schmetterlingsarten das 9. und 10. Abdominalsegment. wie schon er- w~hnt, verschmolzcn sind, liegt die Einstichstelle in Wirklichkeit zwischen dem 1. und 2. Abdominalring.

Die Nadel wurde, etwas schr~g lateralwarts geriehtet, etwa 2 mm tier eingefiihrt und, wit friiher, jeweils 1 Minute im Stichkanal belassen. Wahrend der ersten 20--30 Sekunden vollzog sich die Injektion. Zweifel- los sind die Verletzungen, die durch diese Art der Injektion im TierkSrper hervorgerufen werden, viel geringer als bei der zuerst ausgefiihrten Me- thode. Die Spitze der 1Nadel kommt in die N~he des Fettk5rpers z , liegen, irgendwelche lebenswichtigen Organe werden nicht verletzt. D~- mit steht auch die Beobachtung im Einkl~ng, daI~ acht Kontrollversuche im AnschluB an bloi~e Anstiehe ohne Injektionen (Puppe Nr. 71, 72, 74, 80, 85, 90, 93, 97) entweder keine oder nut eine geringffigige Beeinf|ussung des Stoffweehsels erkennen lieBen.

Allerdings war auch bei dieser Injektionsmethode nicht immer zu ver- meiden, dal~ es nach dem Herausziehen der Kaniile zu kleineren odet" grbl3eren Blutungen kam. Wir muBten uns daller dariiber Aufkiarung verschaffen, ob in derartigen Fallen auch mit dem Wiederaustrit t (|er ein-

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gespritzten Flfissigkeit zu rechnen ist. Zur Entscheidung dieser Frage injizierten wir einigen Puppen 0,025 ccm ciner mit Gentianaviolett inten- siv violett gefi~rbten Kochsalzl6sung. Dabei stellte sich heraus, dab die nach der Injekt ion attstretende H/~molymphe entweder ungef/irbt oder nur ganz schwach violett gef~rbt war. Sclbst bei starker Blutung blieb der gr613te Tell des Farbstoffes im Insektenk6rper zuriick. Den Beweis hierfflr brachten unmittelbar nach der Injektion angefertigte sagittale Gefrierschnitte durch die ganze Puppe; wir waren selbst iiberraseht, zu sehen, wie die verhiiltnismfigig kurze Dauer der Injektion (wie bei den Versuchen 1 Minute) geniig~, um den Farbstoff bis in die entferntesten Teilc des Krrpers zu verteilen.

Die austretende H~molymphe war in den meisten Fallen vollkommen Mar trod schwach gelblich gef/irbt. Ab und zu waren ihr freie Zellen (grrBtenteils reich mit Fe t t beladene ()noeyten) beigemengt, durch die sic weiglich getrfibt wurde. Des 5fteren wurde der ausgetretene Tropfen wenige Sekunden spgter yon der Puppe wiedcr eingesaugt. Anderiffalls fgrbte er sich nach 1--2 Minuten brgunlichschwarz, ebenfalls ein Zeichen dafiir, dab er aus HRmolymphe und nieht aus Injektionsfliissigkeit bestand.

Dic zur }terstellung der Injektionsfliissigkeiten benutzten GefgBe und MeBgergte wurden vor ihrer Verwendung stets mit Biehromatschwefel- sfiure gereinigt, dann griindlich mit destilliertem Wasser gewaschen und im Trockenschrank bei 120 o getrocknet. Ihre Sterilits und Freiheit yon sonstigen organisehen Substanzen schien auf diese Weise gcniigend ge- w/ihrleistct. Die Injektionsspritze wurde gleichfalls jedesmal griindlieh gereinigt, zuerst mit 2 n Natronlauge, daim mit destilliertem W,~sser und mit absolutem Alkobol, bei den spfiteren Versuehen, als wir die grebe Wirkung auch allerkleinster Thyroxinmengen kennengelernt hatten, auBerdem noch mit Bichromatsehwefelsi~ure. Nach der l~einigung wurde sic bis zum nrchsten Versuch, vor Staub geschiitzt, in einem Thermo- staten bei etwa 60 ~ (Paraffinschr~nk) aufgehoben.

Alle Injektionslrsungen wurden am Tage vor der Injekt ion frisch her- gestellt. Ober Nacht wurden sic dann im Kiihlraum ,~ufbewahrt, damit sie sich auf die richtige Teml0eratur einstellen koImten. Ausgangsm,~terial fiir die N~C1- und Nt~OH-L6sungen bildete analysenreines NaC1 bzw. N a 0 H yon KAHLBA~J~. Zur Hcrstellung der Thyroxinl6sungen diente fiir die Versuche P 2 bis P 10 aus der Sehilddriise gewonnenes kristallisiertes Thyroxin der ]~irma SQUIBB, bei Versuch P 11 bis P 24 synthetisches Thyroxin der Fi rma HOFFMANN LA ROCHE, Basel. Die iibereinstimmende Wirksamkeit beider Thyroxine war vorher im Kaulquappen~ersueh fest- gestellt worden.

Das zur Bereitung der verschiedenen LSsungen uncl Verdfinnungen verwendete destillierte Wasser wurde yon der Firm~ BENDE~ und He-

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auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen. 557

BEIN, Miinchen, bezogen. Fiir KontrollSsungen mit NaCI und NaOH wurde stets destilliertes Wasser aus dem gleichen Ballon verwendet wie fiir die zu kontrolliercnden Thyroxinl6sungen. Die Zubereitung aller Kontroll6sungen geschah immer mit der gleichcn Sorgfalt wie die der ThyroxinlSsungen, wobei alle, auch scheinbar nebens~tehliehen Be- dingungen streng eingehalten wurden. Nur so konnten (lie ,,Kontrollen" einwandfrei und wertvoll sein.

Waren bei einer Versuchsreihe Anstiche, Injektionen von Nt~CI- oder NaOH-L6sungen sowie yon Thyl"oxinlSsungen auszufiihren, no wurde stets folgende Reihenfolge eingehalten: Zucrst (tie Anstiche, ([ann (lie Injektionen der NaCl- oder NaOH-L6sungen und schlielllich (lie (ler ThyroxinlSsungen. Da bei einer Versuchsreihe die KontrollSsungen stets die gleiche Konzentration an NaCl oder NaOtt aufwiesen wie (lie Thyro- xinl6sungen, kam irgendeine Verunreinigung der letzteren durch Spuren der ersteren als Fehlerquelle nicht in Betracht. ~Varen vcrschieden kon- zcntrierte Thyroxinl6sungen einzuspritzen, so wur(len zucrst die schw~ich- sten injiziert, dann die n/ichst st/irkeren usw., schlielllich (tie stitrksten. Unmittclb,~r vor jeder Injektion wurde die Spritze jeweils mehrmals mit der zu injizierenden Fliissigkeit ausgespiilt.

Nach Ausfiihrung der letztcn ][njektion blicben dic Puppen zur Be- obachtung ihres Verhaltens noch 10--15 Minuten im Kiihlzimmer liegcn. Schliel]lich wurde die am Einstich etwa ausgetretene H~imolymphe mit einem Strcifchen ~'iltrierpapier abgetupft. Sodann wur(len (tie Tiere neuerdings gewogen, mit der lnjcktionsstelle nach oben in ihre Behiilter gelegt und diese in dic Thermostaten eingcsetzt. Zum Transport (lcr Puppen wurde eine Pinzette mit breiten, federnden Branehcn verwendet.

Nach Beendigung des Versuches land eine neucrliche Ws der Puppen start. Hierauf wurden sie mit schwarzcr Tusche numeriert un(| yon Versuch P 14 an zur weiteren Beobachtung wieder in flache Ton- schalen gebracht, deren Boden mit feuchtem Sand und 5'[oos bedeckt war. Die Schalen standcn in einem mfiBig warmen Aquarienraum (Raum- temperatur 13--150 C). Sie wurden in mehrtiigigen Zwisehenritumen nachgesehen, wobei Veriinderungen in der F~trbung der Puppen oder Ausschliipfen der Schmetterlinge vermcrkt wurden.

III. Speziel ler Teil. Versuchsprotokolle . 1. Vorversuche.

Nach kleinerenVersuchen (1--6), die zur Priifung der Apparate di(,nten, wur- den dic Versuche D 7--D9 mit Puppen yon Dermestes Frischii angestcllt. Dic I)uppen stammten tells aus Zuchten, dencn seit Generationcn nur gcrhuchert4~ Schilddriise alsNahrung geboten wordcn war, teils aus solchen, die normal auf gerttuchertem Muskelflcisch gezogen waren. Da die Tiere sich stets bci Tt'mpera- turen zwischen 30 und 35 o befunden hatten, wurde ~mch ffir di(~ Gasstoffwechsel- vcrsuche eine Temperatur yon 30 o gewghlt. Zum Ausgleich individucllcr Unter-

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schiede kamen immer gleiehzeitig fiinf Puppen in einen Tierbeh~Iter. Der Sauer- stoffverbrauch wurde nur untertags gemessen; wi~hrend dcr Iffacht wurden die Tiere in den Zuchtthermostaten zurfickgcsetzt. Die Beobachtungen erstrccktert sich sowohl auf m~tnnliche wie auf weibliehe Puppen. Ein eindeutiger Unter- schied zwischen den normalen und den Schilddriisentieren war j edoch hinsichtlich des Sauerstoffverbrauchcs nicht festzustellen.

~'fir Versueh D 10 bis D 19 wurdcn start der ~uppen Dermestes.Kd/er aus den gleichen Zuehten verwendet. In den Tierbeht~lter wurde jeweils nur cin K~fer eingesetzt, aul3erdem noeh ein wenig rauhes Papier, weft sich solehes nach den Untersuchungcn yon L. v. ])OBKIEWIOZ ffir die ungest6rte Def~kation der Tiere als notwendig erweisk Die K~fer wurden gleichfalls nur untertags beobachtet~ w~thrend der Naeht dagegen in Futtergl~ser gesetzt. Auch hier waren keine ein- deutigen Unterschiede zwisehen den normalen und den mit Schilddriise geffitter- ten Tieren festzustellen. Erschwerend wirkte, dab die Tiere bald herumliefen, bald stillsaBen und je nachdem verschicdenen Sauerstoffverbraueh aufwiesen (zwischen 0,60 und 1,40 cmm/min.). Ein Versuch, die Kiifer dadureh kfinstlieh an der Bewegung zu hindern, dab man sie rait dem Kopf voraus in ein vorn ko- niseh verengtes GlasrOhrchcu passendcr Weite steckte und mit einem nachge- s0hobenen PapierrSllchen festklemmte, hatte nur besehrankten Erfolg: die einen

�9 Tiere verhielt en sieh in dieser Lage ruhig (Sauerstoffverbrauch etwa 0,50 cmm/min. ) die andexca abet suchten sich mit aller Kraft zu befreien und den Papierpfropf wegzusehieben. Der Sauerstoffverbrauch stieg dabci bis auf 2,80 cmm/min, und hielt in dieser HOhe stundenlang an. Auch hierbei war irgendein deutlicher Unterschied zwischen normalen und S(.hilddrSselltieren nieht festzustellen.

Wahrend, wie erwahnt, bei den bisherigen Versuchen D 10 bis D 17 die Tiere immer fiber N'acht in Futtergl~iser gesetzt wurden, untertags aber w~ihrend der ]3eobachtung ohnc Nahrung blieben, wurde bei Versueh D 18 und D 19 in die Tierbeh~lter auBer dem rauhen Papier auch ]~hltter (geraucherte Schilddriise bzw. ger~uchertes Muskelfleiseh) gegeben, da es nicht ausgeschlossen sehien, dal~ das in Versuch D 10--14 beobaehtetc unstete Umherlaufen in den Behhltern der zeit- weiligen Futtersuche diente, l~berraschenderwcise trat aber jetzt eine noeh st~rkere Steigerung des Sauerstoffverbrauehes (bis zu 4,5, in einem Falle sogar 4,9 emm/min.) ein. Hier und da verringerte er sieh zwar fiir einige Stunden auf etwa 2,0 cram/rain., in der Hauptsaehe aber hielt der erhOhte Sauerstoffverbrauch an, wohl eine Begleitcrseheinung der intensiven Frel3- und Verdauungsarbeit. Untersehiede zwischen normalen und Schilddrfisentieren waren wiederum nieht festzustellen.

Da in Anbe t r ach t dieser Ergcbnisse eine klare En t sche idung unserer

Frages te l lung bei Verwendung des bisherigen Tiermater i~ls n ich t zu er- hoffen war, se tz ten wir unsere Versuche, gelei tet ve i l den auf S. 551 f ns

begr fmdeten Erw~gungen, an Puppen yon T~gfal tern for~.

Versuche P 1 bis P 5. Die ersten Versuche, die bei 23,00 ~ stattfanden, sollen noch zu den Vorver-

suchen gezogen werden, wcil ihneu vorwiegend nur orientierender Charakter zu- kam und erst auf Grund der dabei gesammelten Erfahrungen die Ausbildung einer zweckm~Bigen Versuchsmethodik ermSglicht wurde. Es kamen dabei I)uppen yon Papillo machaon zur Verwendung. Dcr Saucrstoffverbrauch wurde nur unter- tags gemessen; naehts waren die Tierbeh~lter und Kompensationsgef~tBe mit der AuBenluft in Verbindung, verblieben jedoch im Thermostar bei 23 ~ Es zeigte sieh, dab aueh bei den v511ig unbeeinfluBten Tieren der Sauerstoffverbrauch am

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auI den Gasstoffweehsel yon Sehmetterlingspuppen. 559

gleichen Tage zwar oft viele Stunden lung ganz gleichm'h~ig blieb, dab er aber an verschiedenen Tagen yon deutlich verschicdcnem Werte war und Sehwankungen yon 20--30% aufwies, die demnach als durchaus normal zu bctrachten warcn. So s~arke Verschiedenheiten wie bei den Dermestes-K~fern traten allerdings, wohl infolge der Unbeweglichkcit dcr ~'uppen, niemals auf.

Bei den ersten Einspri~zungsversuchen crgab sich die S. 554 beschriebene Injektionsmethode Ms relativ g/instig. Bci Versuch P 2 wurden 0,1 cem Thy- roxinl6sung 1 : 5000 (1 mg Thyroxin in 0,03 ccm 1 n NaOH gelTst, auf 5 ccm mit des(. Wasser verdiinnt) bzw. 0,1 eem des$. Wasser injizicrt, ohnc merklicbe Beeinflussung des Gasstoffwechsels. Es wurden daher am iibcrniichsten Tage die Injektionen in der glcichen Weise wiederhol~. Daraufhin zeigte die mit des(. Wasser injizierte 1)uppe eine sprunghafte Steigerung des Sauerstoffverbrauehes yon durchschnittlich 2,3 auf 3,6 ccm/min. Gegen Mittag des auf die zwcite In- jektion folgenden Tages hSrte sic pl6tzlich zu atmen auf. Sic scheint also bei der Wiederholung der Injektion eine zum Tode fiihrende innere Verletzung erlitten zu haben. Es k6nnte allerdings auch die rclativ groBe Mengc dcst. Wassers (200 mg ffir ein Tier yon 850 Ing) durch die starke Verdiinnung der KTrpers/tfte giftig gewirkt haben. Dagegen blieb der Saucrstoffverbrauch der mit Thyroxin injizierten Puppe auch nach der zweiten Einspitzung unver/indert zwischen 1,5 und 1,7 ccm/min., wie die ganze geit vorher.

Bei Versuch P 3 wurde der 1)uppe Nr. 3 0,1 ccm einer 0,2%igen NaC1-L6sung, der Puppe Nr. 4 die gleichc Menge der beim vorigcn Versuch angewandten Thy- roxintTsung (1 : 5000) eingcspritzt. Beide Tiere zeigten am Injektionstage gegen- fiber dem Vor~age eine Steigerung des Sauerstoffverbrauches um etwa 80%, am darauffolgenden Tage verblieb jcdoch bci Nr. 3 nur noeh eine Steigerung yon 40%, w~hrend Nr. 4 auf eine neuerliche Thyroxlninjektion hin den Gaststoffwcchscl auf 85% des vor den Injektionen bestehenden Anfangswertes reduzicrte. Auch (tieser Versuch zeigte also deutlich, dal] eine Wiederholung der Injektion unter Umsti~nden fiir die Tiere eine schwere Schadigung bedeutet.

Zum gleichen Ergebnis ffihrte Versuch P 4, bei dem nut dcr Puppc Nr. 5 am 2. und 3. Tage je 0,05 ccm einer Thyroxinl6sung 1 : 1000 inj izier~ wurdcn, w'hhrend die Kontrollpuppe Nr. 6 ohne Injcktion blieb. Die erste Injektion rief eine Stoff- wechselsteigerung um etwa 40% hervor (yon 1,10 auf 1,55 cram/rain.), nach der zweiten Injek~ion sank der Sauerstoffverbraueh dagegen anf 0,80 cram/rain., also auf etwa 75% des anf/tngliehen Wertes. Das Kontrolltier zeigte w/ihrend der 3 Tage unverander~ einen Verbraueh yon;I,0--1,1 cram/rain.

Jgeim Iolgenden Versuch P 5 wurde die Konzentration der ThyroxinlSsung noeh weiter auf 1 : 333 gesteigert; injizier~ wurden wieder jeweils 0,05 ecru. Bei Puppe Nr. 7 stieg naeh der Injektion der Sauerstoffverbraueh ~on urspriinglieh 0,96 cram/rain, an den folgenden 4 Tagen au/ 1,29, 1,35, 1,33, 1,60 cram/rain.; bei Puppe Nr. 9 betrugen withrend der ersten 3 Tage die ~Verte 1,03, 1,20, 1,33 cmm/min.; sie stiegen nach erfolgter Injektion am 4. Tage auf 1,90, am 5., auf 2,10 cram/rain. Es war also eine Stoffweehselsteigerung als Folge der ein- maligen Thyroxininjektion unverkennbar. Jedoch ergab sich nunmchr die Not- wendigkeit, genau zu untersuchen, wieviel yon dieser Steigerung anf Kostcn der injiziertenFliissigkeit zu setzen war, insofern diese weder chemiseh noeh osmotiseh mig der Lymphe der Tiere iibereinstimmte, und wieviel wirklieh auf Kosten des in dieser Fliissigkei~ enthaltenen Thyroxins. l%rner ergab sieh aus den Vorver- suehen die ~'orderung, die Tiere jeweils mehrere Tage vor der Injekgion und mehrere Tage lang danaeh zu beobachten, um die zuf/illigen Stoffwechselsehwan- kungen individueller Natur yon den ktinstlich (lurch die Injektion hervorgeru- fenen mi~ Sieherhei~ unterscheiden zu k6nnen.

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560 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

2. Hauptversuche.

Alle folgenden Versuche wmoden bei 12,00 o durehgef/ihrt , urn, wie schon S. 553 erwiihnt, den Tieren, die in einem Kfihh 'aum bei etwa 11 bis 12o aufbewahr t wurden, bei Eintr ' i t t in den Versuch jede gr61Jere Tem- pera turs te igerung zu ersparen. I m Gegensatz zu den Vorversuchen bl ieben yon n u n an die Manometer auch fiber Nach t angeschlossen, so dab auch der n~chtl iche Sauerstoffverbrauch gemessen werden konnte . Nur das Rfihrwcrk der Thermos ta ten wurde bei dem ersten dieser Ver- suche wiihrend der Naeht auBer Gang gesetzt, weshalb die Tempera tur - kons tanz in den verschiedenen Teilen des Thermos ta ten n ich t so gut auf- recht erhal ten blieb wie unter tags , wenngleich die Abweichungen yon der mi t t l e ren Ternperatur 12,00~ etwa 0,1 ~ n ich t iiberstiegen.

Versuvt~ P 6.

Die wesentl ichen Da ten sind in Tabelle 2 zusammengeste l l t .

Tabelle 2. Versuch P 6. Tiermateriah Papilio machaon. Nummer der l'uppe__ 10 11

Art der Behandlung Thyroxin Thyroxin Tiergcwicht in mg atn Anfang (12. IT[.) 643 I 624

Sauerstoffverbrauch in gl]3lil/lnin.

Nummer der 1)uppe

Datum 12. III. 13. III.

13.--14. III. 14. liT.

14.--15. III.

Nr. 10 Nr. 11

0,25 0,30 0,27 0,34 0,41 0,37 0,30 0,37 0,28 0,39

15. Injektion: caudal je 0705 ecru Thyroxirt 1:1000 in 0,03 nNaOH

15. IIL 0,44 15.--16. III.

16. III. 16.--17. In .

17. III, 17..-18. III.

0,30 0,24 0,37 0,34 0,32

0,51 0,54 0,53 0,55 0,52 0,51

Nummer der Puppe

Datum 18. ILL

18.--19. III. 19. HI.

19.--20. HI. 20. III. 21. III.

2 I.--22. III, ,o2. III.

22.--23. III. 23. III.

23.--24. IIL 24. III.

24.--25. III.

Nr. lO Nr. 11

0,29 0,36 0,34 0,37 0,35

0,53 0,49

0,49 0,49 0,51 0,53 0,56 0,64 0,66 0,65 0,66 0,65 0,59 0,65 0,62

Die Tiere wurden nur zu Versuchsbegmn gewogen. Die Hcrstcllung dcr Injek- tionsfliissigkeit erfolgte in der Weise, da[3 1,0 mg Thyroxin (SQUIBB) in 0,3 ccm 0,I n NaOK geI6st und diese LSsung mit 0,7 ccm dest. Wassers verd/innt wurde. Bei den Tieren (Nr. 10 und I 1 ) warden am 15. III . j e 0,05 ccm im Laboratoriumsraum bei etwa 18 ~ injizicrt. In der ~Iacht vom 20. zum 21. versagte der Thermoregu- lator; die Temperatur betrug am Morgen des 21. III . 16,0 o. Am glcichen Tage zerbrach das eine Manometer, so dal3 dic Bcobachtung der Puppe Nr. l0 bis zur erfolgten l~eparatur fiir einige Tage unterbrochen werden mul3te.

Beide Tiere zeigten im Anschlufi an die Thyrox in in j ek t ion eine starkc Stoffweehselsteigerung. Diese ging bei Nr. 10 schon am 2. Tage zuriick,

Page 28: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 561

so dab wghrend der folgenden 5 Tage nur eine Steigerung um etwa 15 bis 20% verblieb. Bei Nr. 11 hielt dagegen eine solche yon etwa 25--30% dauernd an. I m AnschluB an die voriibergehende Temperaturerh6hung in der Nacht yore 20./21. trat bei diesem Tiere eine weitere Erh6hung yon etwa 0,53 auf etwa 0,65 cram/rain, ein, die dann auch nach Absinken der Temperatur bis zum Schlusse des Versuches andauerte. Auch Puppe Nr. 10 zeigte am Ende bei Wiederaufnahme der Beobachtungen einen s t a rk erh6hten Stoffwechsel. Diese Steigerung konnte allerdings ebenso gut eine versp~tete Wh'kung der Thyroxininjektion wie eine Folge der vorfibergehenden Temperaturerh6hung darstcllen.

Versuch P 7.

Die wesentlichen Versuchsdaten enthMt Tabelle 3.

Tabelle 3. Versuch P 7. Tiermateriah Papillo machaon. Nummer dcr Puppe

Art der Behandlung

Tiergcwicht in mg am Anfang 25. I I I . 721 23. IV. 647

Ticrgewicht in m g am Ende 27. IV. 610

Nr. 12 Nr. 14

Thyroxin NaOK

803 7O5

702

Nummer der Puppe

Datum 25. III.

25.--26. III. 26. IlL

26.--27. IH. 27. IIL

27.--28. ]II. 28. III.

28.--29. Ill. 29. III.

29.--30. IH. 30. Ill.

30.--31.1TL 31. III.

31.--1. IV. 1. IV.

1. 2. IV. 2. IV.

2.--3. IV. In jek t ion : 0,05 ecru

caudal

3. IV.

8auerstoffverbraueh in cram/rain.

12 Nummer dot Puppc

0,346 0,334 0,384 0,376 0,386 0,390 0,403 0,414 0,409 0,359 0,411 0,429 0,421 0,434 0,429 0,433 0,447 0,467

Thyrox in 1 : 1000

in 0.033 n NaOH 0,512 0,533 3.--4. IV. 26.

W. Roux ~ Archiv f. Entwicklun smechanik Bd. 118.

14 12 14

Datum 4. IV. 0,542 0,838

4.--5. IV. 0,517 0,880 0,686 5. IV. 0,511 0,868 0,667 5.--6. IV. 0,536 0,920 0,694 6. IV. 0,532 0,890 0,715 6.--7. IV. 0,560 0,932 0,677 7. IV. 0,595 0,824

7.--8. IV. 0,729 0,895 0,692 0,672 8. IV. 0,886 0,857 0,728 8.--9. IV. 0,868 0,670 9. IV. 0,494 0,863 0,731 9.--10. IV. 0,731 0,900 0,739 10. IV. 0,727 0,881 0,746 10.--11. IV. 0,715 0,943 0,740 11. IV. 0,674 0,916 0,720 I1.--12. IV'. 0,612 0,84I 0,746 12. IV. 0,562 0,904 0,750 12.--13. IV. 0,545 i 1,01 0,033 a 13.--23. PupI)en im Ki ih l raum

Xao~ 23. IV. 1,56 0,740 24. IV. 1,49 0,570

0,904 25. IV. 1,50 0,577 0,930 IV. 1,15 0,620

36

Page 29: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

562 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Die Tiere wurden vor der I n j e k t i o n STage lang beobach te t . Be ide zeig- ten dabe i einen un te r Schwankungen ganz allm/~hlich ans te igenden Sauer- s to f fverbrauch ; de r yon Nr. 12 erhShte sich yon 0,33 auf 0,47 c ram/ra in . , der y o n Nr. 14 yon 0,67 auf 0,75.

Die ThyroxinlSsung frir 5Tr. 12 wurde durch AuflSsen yon 1,0 mg Thyroxin (SQUIBB) in 0,3 ccm 0,1 n NaOtt und Verdfinnen mlt 0,7 ccm dest. Wassers her- gestellt. Bei der Vergleichsl(isung wurden 0,3 ccm der gleichen Lauge mit 0,7 ccm dest. Wassers verdfinnt. Bcide Injcktioncn (je 0,05 ccm) gelangen ohne Hamo- ]ympheverluste.

Nr . 12 zeigte yon der I n j e k t i o n ab einen im Mitre1 u m 20% erh6hten Sauer s to f fve rb raueh ; a m 4. Tage nach der I n j c k t i o n se tz te ein plStz- l icker Ans t icg zu e inem a m 5. Tage e r re ich ten ers ten ) [ a x i m u m yon 0,88 c m m / m i n , ein, dem ein rascher Abs t i eg auf 0,50 u n d ein zweites ~fa- x i m u m yon 0,73 a m 7. Tage folgte. D a r a u f t r a t e in allmi~hlicher l~iick- gang his auf 0,55 ein.

I m Gcgensatz zu d iesem Verha l t en der T h y r o x i n p u p p e wies d ie m i t N a O H inj iz ier te P u p p e zwar auch sofort eine deu t l i che Ste igerung des Stoffweehsels u m e twa 20% (yon 0,75 auf 0,90 cmm/min . ) auf, j edoch zeigte sie nur mi~13ige Schwankungen u m diesen Mi t t e lwer t 0,9 ohne aus- gepr/~gte s t~rkere M a x i m a und Minima. Vom 13. - -23 . IV. m u ~ t e n d ie Versuche wegen /~uGerer Umst / inde un t e rb rochen werden. Die P u p p e n k a m e n in den K i i h l r a u m auf lockeres, schwach angefeuchte tes Moos. Bei W i e d e r a u f n a h m e de r Beobach tungen a m 23. wies Nr. 12 einen fas t drei- rea l hSheren Sauers to f fverbrauch auf als vor de r U n t e r b r e c h u n g ; de r yon Nr . 14 war dagegen b c d e u t e n d n iedr iger als vorher . A m 26. s te l l te d iese P u p p e d ie A t m u n g ein; aueh der Sauers to f fverbrauch yon Nr. 12 sank an d iesem Tage s ta rk . Der Versuch wurde da rau fh in abgebrochen .

VersucIb P 8.

Anfang 5'Iai wurde cin zwei ter T h e r m o s t a t m i t zwei wei te ren ~Iikro- r e sp i rome te rn in Bct r ieb genommen, so d a b yon nun an immer v icr Tiere gleichzei t ig beobach t e t werden konn ten . Das neue Ver suchsma te r i a l be- s t a n d aus P u p p e n yon Phalera bucephala. U b e r die Ver suchsda t en un te r - r i ch t e t Tabe l le 4.

Die Unterbrechung der Beobachtungen bei Nr. 15 war dutch Springen eines Glases, die bei ~Tr. 16 durch Versagen des einen Thermoregulators bedingt. Puppe Nr. 18 wurde am 23. V. gegen ~Zr. 19 ausgetauscht, weft sie nahe am Aus- schliipfen war, was nicht nur am stark gestcigerten Stoffwechsel, sondern auch an der deutlich durch die Chitinhrille durehscheinenden Fliigelzeichnung crkenn- bar wax. Bei der Injektion am 25. V. gelangten gleieh zusammengesetztc LSsun- gen wie bei P 7 zur Injektion. Nr. 15 erhielt die verdiinnte Natronlauge, Nr. 17 die ThyroxinlSsung und Nr. 19 wurde nur angestochen, Nr. 16 blicb unbceinflul~t. In dcr Nacht vom 26. zum 27. versagte ein Thermoregulator, so daI~ die Tempe- ratur auf 16 ~ stieg. Dementsprechend wiesen die in dem betreffenden Thermo- staten befindlichen Puppen Nr. 17 und 19 in dieser Nacht einen deutlich ge- steigerten Stoffweehsel auf.

Page 30: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffweehsel yon Schmetterlingspuppen. 563

Tabelle 4. Versuch P 8. Tiermaterial: Phalera bucephala.

N u m m e r der Puppe 15 16 17 19

Ar t der Behandlung ~ a O H unbehandel t Thy rox in Ans t ich

Ticrgewicht in m g a m Anfang 815 737 691 570

Ticrgewicht in m g a m Ende 30.V- 783 714 563

Sauers toffverbrauch in c m m / m i n .

Nr. d. PUl~l~C 15 16 17 19 Nr. d. Puppe I5 16 I 17 I 19

Datum Datum 17.--18.V. 0,110 0,834 0,273 In]ektion 0,{}33n Thyro- AnstJch

18.V. 0,201 0,965 0,307 caudal ~TaOH xin 0~05 ccm 1 : 1000

18.--19.V. 0,211 0,948 0,273 in 0,033 n

19.V. 0,221 0,949 0,285 NaO]~ 19,--20.V. 0,919 0,274 25.V. 0,369 1,51 0,501 0,377

20.V. " 0 , 2 8 5 25.--26.V. 0,359 1,61 0,492 0,407 20,--21.V. .0,300 26.V. 0,480 1,65 0,459 0,352

21.V. 1,29 ]0,300 26.--27.V. 0,552 1,76 (0,6031 I0,510) 21.--22.V. 1,25 0,323 27.V. 0,550 1,97 0,441 0,366

22.V. 1,34 0 , 3 2 9 27.--28.V. 0,471 1 ,99 0,408 10,355 22.--23.V. 1,26 0,340 28.V. 0,387 1,82 0,373 0,342

23.V. 0,203 1 ,29 0 , 3 3 3 28.--29.V. 0,363 1,52 0,346 0,375 23.--24.V. 0,261 1 ,43 0,418 0,403 29.V. 0,369 2 ,38 0,285 0,367

24.u 1 0,207 1 ,49 0,338 0,332 3,96 0,277 a u~gc- 24.--25.V. 1,41 0,406 0,336 29.--30.V. 0,358 schliipft 0 , 3 8 8 0,381

Sieht man yon dieser Unregelm~l~igkeit ab, so is~ bei der Thyroxin- puppe nur am 1. und 2. Tage eine deutliche ErhShung des Sauerstoffver- br~uches um etw~ 20% zu bemerken. Die mit NaOH injizierte Puppe ~Tr. 15 reagierte auf die Einspritzung am 1. und 2. Tage mit einer viel st~rkeren Steigerung um mehr als 100%. Auch nach diesem anl~nglichen ~Iaximum blieb noch mehrere Tage lang eine solche um etwa 40% be- stehen. Der blol~e Anstich bei ~Tr. 19 erwies sich dagegen als wirkungslos. /qr. 16 schliipfte am 29. V. aus. Die letzten Tage vorher stieg der Gas- stoffwechsel stfindig hSher und hSher yon 0,85 bis fast 2,0 cmm/min. ; in der ~ a c h t vor dem Aussehlfipfen sank er anf 1,5, um in den letzten Stunden bei der Sprengung der Hfille die hohen Betr~ge yon 2,4, ja schliel~lich 3,96 cram/rain, zu erreichen.

Bestimmung des osmotischen Druckes der Hiimolymphe von Puppen von Phalera bucephala.

Bei den bisherigen Versuchen hatte stets aueh die Injekt ion yon destilliertem Wasser oder 0,033 n NaOI~-Steigerungen des Gasstoff- wechsels hervorgerufen. Die Ursache konnte darin liegen, daI~ diese Fliissigkeiten mit der Lymphe der Schmetterlingspuppen nicht isotonisch waren. Aul~erdem war natiirlich auch yon der doch immerhin ziemlich

36*

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564 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

konzentrierten Lauge eine Reizwirkung zu erwarten. Um den Faktor der mangelndenIsotonie tunlichst auszuschalten, wurde in eigenen Versuchen der osmotische Druck der ]-I~molymphe dieser Tiere mittels der zuerst yon BA_RG]~ fiir biologische Zwecke angegebenen Methode der isothermen Destillation in KapillarrShrchen bestimmt. Die Methodik mu~te jedoch ffir unseren Fall etwas abge~ndert werden. BARG]~ l~i]~ n~mlich in ein R6hrehen jeweils mehrere Tropfen, und zwar abwechselnd solche der zu untersuchenden Flfissigkeit und solche der Vergleichsl5sung eintreten und migt die zeitliche Ver~nderung der Dicke mehrerer in der Mitre der Kapillare gelegener Tropfen. Werden die Tropfen der unbekannten Fliissigkeit dicker, so ist diese yon hSherem osmotischen Druck als die in dem betreffenden RShrchen befindliehe Vergleichsl6sung, werden sie diinner, dann ist der osmotische Druck geringer. Enter Verwendung ver- schieden konzentrierter VergleichslSsungen l~gt sich der unbekannte Wert ziemlich eng eingrenzen. MiB HALKET erreichte z. B. bei Pflanzen- s~ften, allerdings unter Anwendung yon Interpolationen, eine Genauig- keit der Konzentrationsbestimmung yon etwa 0,01 Molprozent.

Bei unseren ersten Versuchen zeigte es sich jedoch, dab die Lymphe sich an der Luft sehr rasch dunkel zu f~rben und an ihrer Oberfl~ehe zu gerinnen beginnt. Es gelang daher nieht, mehrere Tropfen derselben ab- weehselnd mit einer Vergleichsl6sung in eine Kapillare einzusaugen, well dabei die Inncnfl~iche des R6hrehens sich mit einer dunklen, gelatinSsen Schicht fiberzog, die die Ausbildung schaff begrenzter Tropfen sowohl bei der Vergleichsl6sung wie bei der Lymphe unmSglich machte. Wir ver- fuhren daher bei den sp~teren Versuchen in der Wcise, dai] auf den Boden etwa 2 cm langer, 2 mm weiter Schmelzpunktsbestimmungsr6hr- chen mit I-Iiffe einer Rekordinjektionsspritze mit feiner Kanfile etwa 2 mm hohe Fliissigkeitss~tulchen verschieden konzentrierter w/isseriger NaC1-L6sungen gebracht warden, was bei einiger Vorsieht und lJbung gelang, ohne dal~ die iibrige Kapillare mit irgendwelchen Spuren dieser ]~liissigkeiten verunreinigt wurden. Den eingebraehten Tropfen wurde mitten einer zweiten Injektionsspritze in 8--10 mm Entfernung ein etwa 3 I mm langes SSulehen Ititmolymphe gegeniibergestellt, die unmittel- bar aus einer breiten, frisehen, an der Bauehseite der Puppen angelegten Schnittwunde mit der Spritze aufgesaugt wurde, bevor noeh unter dem EiiffluB des Luftsauerstoffes Verfgrbung und Gerinnung eintrat. Diese frisehe Lymphe wurde dann in der angegebenen Weise auf die mit den NaCi-LSsungen beschickten tl6hrchen verteilt, wobei jede Kapillare so- fort nach dem Einbringen mit Klebwaehs luftdicht verschlossen wurde. Unter diesen Vorsiehtsmagregeln trat nur eine unbedeutende Verfgrbung nnd Gerinnung der Lymphe ein. Die RShrehen wurden schlieBlich par- allel nebeneinander auf einen Objekttrfiger geklebL Mit Hilfe eines mit einem Mikrometerokular versehenen Mikroskops wurde die It6he der

Page 32: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen. ~65

Flfissigkeitss~ulchen der verschieden konzentrierten NaCI-L6sungen im zeitlichen Abstand yon etwa 4 Stunden mehrmals gemessen. Dabei er- wies sich eirl Kreuztisch mit allseitiger feiner Verstellbarkeit durch Zahn und Trieb flit die r~sche und genaue Ausf~hrung der einzelnen ~{essungen als sehr vorteilhaft. In der Zwischenzeit zwischen den einzelnen ~es- sungen wurde das Mikroskop mit s~mt den RShrchcn im hSlzcrnen Mikro- skopkasten untergebracht, so da~ Schutz vor Zugluft und grSBeren Temperaturschwankungen gew~hrleistet war.

Es zeigte sich, dal~ die I-I(ihe der Flfissigkeitssiiulcn dcr 0,4-, 0,6- un(1 0,Sproz. NaC1-LSsungen im Verlaufe eines Tages deu~lich abnahm, die der 1,2-, 1,4- und 1,5proz. LSsungen dagegen zunahm. Bei denen dcr 0,9, 1,0- und 1,1proz. LSsungert waren nur geringe unrcgelm~l~ige Schwan- kungen zu beobachten, so d~l~ sich dttrch Interpolation die 1,0proz. NaCI- LSsung als isotonisch mit der Lymphe annehmen lielL

Auf Grund des Ergebnisses dieser Untersuchung wurdc bei den nSch- sten Versuchen das Thyroxin jeweils in etwa 0,2--0,3 ccm 0,1 n NaOH gelSst und darauf mit einer berechneten .~ienge konzentrierter NaC1- LSsung versetzt derart , dal] am Schlusse nach den wcitcren sofort an- zugebenden Zuss die ~aC1-Konzentration der LSsung etwa 1,0% be- trug. Um den Uberschul~ der Lauge abzustumpfen, wurde schliel31ich so viel 0,1 n HC1 zugesetzt, daI3 das gelSstc Thyroxin gerade auszufallen beg~nn. Dutch Zugabe yon 1--2 Tropfen 0,1 n N a 0 H wurdc es wicdcr in LSsung gebracht. Auf diese Weise resultierte eine Fliissigkeit, die nur ganz wenig alkalisch und hinsichtlich ihres osmotischen Druckes mit der Httmolymphe der Puppcn isotonisch war. Als Vergleichsfliissigkeit diente eine in analoger Weise hcrgestellte, jedoch thyroxinfreie 1,0proz. NaCI- L6sung.

Versuch 19 9.

Die Versuchsdaten shid in Tabelle 5 zusammengestellt. Die ThyroxinlSsung fiir ~lr. 21 und Nr. 23 wurde in dcr Wcisc hergcztcllt,

dab 0,81 mg Thyroxin (SqrriBn) in 0,3 ccm 0,I n NaOH gcl5st und mit 0,5 ccm 2%iger NaC1-LSsung versetzt wurden. Darauf wurde mit 0,28 ccm 0,1 n HCI die iiberschilssige L~uge so welt zuriicktRricrt, daft das Thyroxin auszufallcn bcgann. Durch 0,05 ccm 0,1 n NaOH wurde es wieder in LSsung gcbracht. Die Konzen- tration der LSsung nn Thyroxin war also ungefiihr i : 1400. Die VcrgleichslSsung fiir Nr. 20 und Nr. 22 wurde aus 0,5 ccm 2 % iger NaC1-LOsung, 0,3 ccm 0,1 n NaOH und 0,28 ccm 0,1 n HC1 zusammengcmischt. Bei der Injektion trat bei Nr. 20 und ~r. 21 starker H~molympheverlus$ ein (70 bzw. 40 mg).

Der Sauerstoffverbrauch blieb bei den zwei Thyroxintieren ungefiihr auf der gleichen HShe wie vor der Injektion bzw. war bei Nr. 21 etwas vermindert . Bei den NaC1-Tieren war er um etwa 40 bzw. 20% gesteigert. Der unmit telbar nach der Injektion stark erniedrigte Wef t bei Nr. 21 diirfte durch den starken Blutverlust mit bedingt sein; allerdings zeigte Nr. 20, alas noch starker geblutet hatte, keine solche Verminderung.

Page 33: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

566 B. Romeis und J. Wiist: Die Wirkung yon Thyroxin

Tabellc 5. Versuch Nr. P 9.

2~ummer der Puppe . _ 20

Ar t der Bohand lung ~aCl

Hergew. in m g a m Anfg. 30. V., 639

. nach In i ek t ion 4. VI. 588

TiermaSerial: Phalera bucephala.

21 22 23

Thyrox in NaC1 T h y r o x i n

766 715 677

729 760 721

a m Ende 8. VI. I 549 725 757 703 I I

1%. d. Puppe ] 20 [ 21

Datum I ' ' 30.--31.V. 0,272 ! 10,360

31.V. 10,304 110,387 31.--1. VI. 0,271 0,370

1. VI. 1 0,334 1 0,381 1 - 2 w I 0, 70 t0,353

2 vL 10,299/0,402 2 - 3 vI. I 0,260 i0,35

3. VI. 0,346 i0,415 3.--4. VI. O,294 0,378

4. VI]0,330 ]0,419

Sauers tof tverhrauch in e m r a / m i n .

22 I 28 ~r.d.r,pp~[ 2o

0,690 0,347 0,685 0,352 0,609 0,261 0,862 0,485 0,715 0,346 0,741 0,368 0,677 0,292 0,828 0,421 0,753 0,346 0,762 0,361

Datum i

In j ek t ion cau-[ 1 % i g c da l : 0,05 ccm l~aC1-

! LSsung

4.--5. VI. 0,439 5. VL 0,400

5 . - 6. VI. 0,451 6. VL 0,408

6.--7. VL 0,457 7. VI. 0,380

7.--8. VL 0,380

p 21 ! f

Thyrox. 1 : 14000

in 1% NaC1-L.

0,285 0,326 0,363 0,378 0,400 0,345 0,340

22 23

l % i g e Thyr . NaC1 1:1400

Liisun~ in 1% NaC1-L.

0,845 0,345 0,808 0,283 0,870 0,390 0,845 0,336 0,973 0,350 0,858 1 0,330 0,963 ]0,342

Versuch P 10.

Die Versuchsdaten enth~lt Tabelle 6.

Herstellung dcr Thyroxin15sung fiir Nr. 27 und Nr. 29:1,1 mg Thyroxin + 0,3 ccm 0,1 nNaOH + 0,5 ccm 1,5%ige NaC1-L5sung + 0,22 ccm 0,1 nHC1 +0,04 ccm 0,1 n NaOH. Konzentration an Thyroxin etwa 1:1000.

NaC1-LOsung ffir 2~r. 26 und Nr. 30: 0,3 ccm 0,1 n NaOH + 0,26 ccm 0,1 n HCI + 0,5 ccrn 1,5% iger NaCl-LSsung. ])urch ein Versehen wurde fiir beide L6sungen 1,5- start 2%igerNaC1-LSsung verwendet, so dab eine 0,8- start 1,0%ige2~aC1- Konzentration der Injektionsfliissigkeiten resultierte.

Die Injektion gelang bei Nr. 26, Nr. 29 und Nr. 30 ohne jcden H~tmolymphe- verlust, bei ~r. 27 trat ein kleiner Tropfen ttiimolympho aus.

Die beiden Thyroxint iere und das eine NaC1-Tier (Nr. 30) wiesen eine Steigerung des Sauerstoffverbrauches auf: Nr. 27 u m etwa 50%, Nr. 29 um etwa 25% ; der yon Nr. 30 (NaCl!) erreichte am 4. Tage ein Maximum (1,4 cmm/min.) , um daml rasch bis auf fast 0 herabzusinken. Auch das andere NaC1-Tier (Nr. 26), dessen Sauerstoffverbrauch sich nur unwesent- lieh ~nderte, stellte am letzten Tage plStzlich die Kohlens~ureabgabe ein. H6chs t merkwfirdig ist, dab Nr. 27 (Thyroxin) in der gleiehen N a c h t wie Nr. 30 ein Maximum erreichte und darauf s tark abfiel. Die beiden Tiere befanden sich in verschiedenen Thermos ta ten und die Tempera tu r blieb in beiden Appara ten die betreffende N a c h t fiber unver~nder t auf 12 o. Der an sieh sehon sehr hohe Gasstoffweehsel aller Tiere lieB darauf schlieBen, dab sie sich sehon dem Ends t ad ium der Verpuppung n~herten und nicht mehr allzufern vom Aussehliipfen waren. Da die Steigerungen

Page 34: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoifwechsel yon Schmetterlingspuppen.

Tabclle 6. Versuch P 10. Tiermateriah Phalera bucephala. Nummer der Puppe

Art der Behandlung

Tiergewicht in mg am Anfang

,, vor In jek t ion 15. VI.

. nach InJektion

, , am Fnde 20. YL

N~mmr I ~6 ,I 0.7 ~o

Datum 8.-9 . w . 0,684/0,625 I

9. w . ,o,528[o,4v6 I 9.--10. VI. 10,51810,456 0,569

10. VI 0,526 0,466[0,565 10.--11. VI. 0,532 0,472!0,592

11. VL 10,517 0,465 0,531 11.--12. VI. 10,4920,44510,527

,2. v I i0,5920,531i0,648 12.--13. VI. t0,503 0,46810,564

13. w . 10,610 0,56410,683 13.--14. VI. [0,560 0,51810,650

14. w . I0,554 0,51910,633 14.-15. w . Io,5~1,o,5o81o,594

26 27

l~aCl Thyroxin

573 628

572 627

674

616 664

Tllyroxin

Sauerstoffverbrauch in cmm/min .

29 30

NaCI

755 730

753 728

785 740

30

0,868 ~,86~ I),794 3,81(] ),943 9,862 ),982 9,972 ),935 ),928

Nummer d.Puppc

Datum InJektion

0,05 ccm caudal

15. VI. 15.--16. VI.

16. VI. 16.--17. VI.

17. VI. 17.-- 18. VL

18. VL 18.--19. VI.

19. VL 19.--20. VI.

20. VI.

26

8%igc NaCI- JOS/lFIg

~,578 ~,570 0,590 0,583 0,569 0,584 0,622 i 0,632 0,5S1 0,505

567

27 29 30

Thyroxin 0,8 %ige 1 : 1000 in NaC1-

0,8 % NaCl-L. L6sung

0,585 10,662 0,995 0,606 0,698 1,04 0,606 0,720 1,09 0,626 0,666 1,04 0,628 0,637 1,12 0,665 0,681 1,13 0,695 0,757 ],14 0,719 0,806 1,22 0,727 0,818 1,22 0,920 0,827 1,42 0,543 0.826 0,02

nach der In jek t ion nur ziemlich langsam vor sich gingen, ist es nicht aus- zusohlief~en, daft sie auf diesen inneren EntwieklungsprozeB mit zurfiek- zufiihren waren (vgl. Puppen Nr. 45, 46, 47, 49).

Versuch P 11. :Die Versuchsdaten sind in Tabellc 7 zusammengestellt . Alle Tiere wurden mit eincr doppelt so konzentricrtcn Thyroxinl6sung, wic

bisher verwendet worden war, eingespritzt. Thyroxinlbsung: 1,18 mg (ROCHE) +0,2 ccm 0,1 n NaOH + 0,1 corn 5%iger I~aC1-L6sung + 0,18 ccm 0,1 n HCI + 0,02 ecm 0,1 n NaOH. Thyroxinkonzen6ration i : 500.

Bei Nr. 33 platzte anl~iBlich der Injektion am Kopfende die Chitinhiille; durch den Rill erfolgte starke Blutung (etwa 60 rag). l~r. 38 verlor nur einen Tropfcn Hiimolymphe. Alle Tiere wurden nach der Injektion nochmals gewogen.

Bei Nr. 33, 38 und 40 ha t te vor der In jekt ion eine allmiihliche Ver- r ingerung des Sauerstoffverbrauches s tat tgefunden, am st~rksten bei Nr. 33. Durch die Thyroxineinspr i tzung wurden keine oder nur ganz un- wesentliche Veriinderungen des unmit te lbar vor der In jek t ion herrschen- den Gasstoffwechsels hervorgerufen. Dagegen zeigte Nr. 35 auf die Ein- spr i tzung hin ein so rapides Ansteigen des Sauerstoffverbrauches, dab in der Nach t yore 2. zum 3. Tage der Appara t ge6ffnet bleiben muBte, u m ein ~bers te igen der 5Ianometerfliissigkeit zu vcrhindern. Vielleicht war

Page 35: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

568 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Tabelle 7. Versuch P 11. TiermateriM: Phalera bucephala.

Nummcr der PuiJpe I 33 35 t 38 ] 40

Art der Behandlung ] Thyroxin Thyroxin I Thyroxin I Thyroxin

Tiergewicht in mg am Anfang [ 6(]8 637 [ 566 I 556

nach Inilektion 3, VII. I 678 685 I 613 I 606

Sauerstoffverhrauch in cmm/min.

35 38 40 Nummerde rPuppe I :~3 I 35 I

am Ende 6. v i i . I

Nummer der Puppe 33 38 I 40

Datum

26.--27. VI. 27. VI.

27.--28. VI. 28. VI.

28.--29. VI. 29. VI.

29.--30. VI. 30. VI.

30.--1. VII. 1. VII.

1.--2. VII.

0,609 0,528 0,461 0,273 {),444 0,438 0,264 0,354 0,463 0,259 0,278 0,500 0,238 ~),129 9,226 0,557 0,228 D,110 ~,191p,54310,223 0,098 3, 671o,5661o, o8 ,o98i ~),150 0,568 0,188 ~),088 ~),142 0,575 0,171 0,090 ,13olo,5731o,1411o, o9oI

Datum 2. VH.

2.--3. VII. 3. VII.

Iajektion 0,05 ccm caudal

3.--4. VII. 4. VII.

4.--5. VII. 5. VII.

5.--6. VII.

0,123 0,593 0,117 0,093 i

!0,116 0,559 0,102 0,078 0,118 0,563 0,086 0,082

Thyroxin 1:500 in l%iger I~aCl-LSsung.

o,1421o,7481o,o741o, o69 0,096] 10,049/0,068 0,0971 10,047[0,059 0,104 1,09 0,05810,065 0,110 0,990 0,073 0,130

Tabelle 8. Versuch 1 ) 12. TiermateriM: Nummcr der Puppe I 41 I 42 1 Art der Behandhmg I unbehandelt I Thyroxin I

Ticrgew.in mg amAnfg. 6. VII. I 541 I 452 I -*'or Ill]elUcion 11. VII. I 584 I 447 I

nach Injektion I I 485 I am Ende 19. VII.

Nummer der Pu0pc 41

Vanessa io.

43 44 Thyroxin unbehandelt

414 476

Datum :

6. Vii. 6.-- 7. VII.

7. VII. 7.-- 8.VIL

8.VII. 8.-- 9. VII.

9.VII. 9.--10. VII.

10. VII. 10. - - l l . VII.

11. VII.

Injektlon 0,05 cem caudal

11.--12. VII.

473 404 425

I 528 I 471 I 407 471 Saucrstoffverbrauch in ccm/min.

42 43 I 44 NummerderPulape! 41 42 I 43

p I Datum:

12. VII.

12.--13.VII. 13. VII.

13.--14. VII. 14. VII.

14.--15.VII. 15. VII.

15.--16.VII. 16. VII.

16.--17.VII. 17. VII.

17.--18.VII. 18. VII.

18.--19.VII. 19.VII.

I 0,52~ 0,592 0,617 0,49~ 0,60110,533 0,48~ 0,616j0,52C 0,45~ 0,59410,501 0,44~ 0,60510,502 0,43] 0,57310,49(3 0,425 0,536 0,475 0,41 0,570 0,468 0,39 0,56010,461 10,39~ 0,54810,447 0,375 0,526]0,430 [0,385 0,51610,438 0,386 0,54810,427 0,369 0,51510,410 I0,378 0,52610,444

1,00 0,855 0,797 1,02 0,935 0,778 0,670 i0,901 0,823 0,685 0,618 i0,833 D,770 0,645 0,584 10,762 9,726 0,610 0,551 10,712 9,722 0,590 0,530 i0,693 9,663 0,551 0,496 10,661 3,636 0,530 0,476 10,635 0,608 0,515 0,45o [0,600 0,57710,483 0,436 E0,581 0,552 0,464 0,402 0,564

Thyroxin 1:500 I in 1%iger

NaCI-LSsung

0,556 0,654]0,799 0,545

44

0,527 0,503 0,477 D,444 ]0,428 10,420 0,405 0,390 0,386 0,366 0,356 0,360 0,360 0,325 6,342

Page 36: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gass~offwechsel yon Schmetterlingspuppen. 569

bei diesem Tiere ein lebenswichtiges Organ verletzt worden, so dag ein heftiger t~eiz auf den Stoffwechsel ausgefibt wurde. Mit Riicksicht auf den folgenden Versuch, dcr keinen Aufschub duldete, wurde Versuch P 11 vorzeitig abgebrochcn.

Versuch P 12.

Die fiir dicsen und den ngchstcn Versuch P 13 verwendctcn Puppen yon Vanessa io wurden aus Raupen gezogen, die in der NShe Miinchens yon einem einzigen Brennesselzweig gesammelt worden waren, so dab sie mit grol3er Wahrscheinlichkeit aus ein und demselben Gelege stamraten. Die Tiere wurden in engmaschigen Draht- kiifigen ein paar Tage lang auf frischen Brennesscln gehalten und begannen sich am 5. VII . zur Verpuppung an der Innen- seite der oberen Flachc des K/ifigs auf- zuh~ngen. Am 6. morgens war die Ver- puppung bei einem Tell der Tiere schon vollendet. Am Mittag dieses Tages wur- den vier der gltesten Puppen zum ger- such ausgewghlt. Die Versuchsdatcn ent- hglt Tabelle 8. Der Verlauf ist in Abb. 5 graphisch wiedergegeben.

Herstellung der Thyroxinl6sung fiir lgr. 42 undNr.43.1,08 mgThyroxin (Roche) + 0,2 ccm 0,1 n lgaOH + 0,1 ccm 5%iger NaC1-Ltisung +0,2 ccm 0,1 n HCI+0,05 ccm 0,1 n NaOtt. Thyroxinkonzentration 1 : 500.

Nr. 42 verlor bei der Injek6ion einen m~Big groBen, Nr. 43 einen etwas kleineren Tropfen H/tmolymphe.

In den ersten Tagen nach der Vcr- puppung sank der Sauerstoffvcrbrauch all- mghlich und sehr gleichmgl3ig ab. Es ist m6glich, dab far diese Verringerung auch der Umstand yon Bedeutung war, dab sich

z r a x / h l : s a a /n 1~R~L'g \&l �9 i I G2 L I I r I i I

Np. f2 Thyrox/n 1:5oa/n l%NaCg

48

~,~~ "~ Nz:Ztq unbee/'J~lu~t l

O~q " " -

G 2 t I l I ! P

IW: ~;, uzzOee/z, rlu.8t

o,e

g g I I I I I I I g. Z 8, 8, I~II. lg, 13, N ls163 l.9. F2L 1928

i b b . 5, Graphische Darste l lung des Sauerstoffve~brauches in Versucll P 12.

die Tiere bis zu ihrer Verpuppung in einem warmen Raum bei 25--28 o befunden hat ten und bei Eintr i t t in den Versuch ihren Stoffwechscl erst allmghlich der niedrigeren Temperatur 12 o anpassen mugten. Jcdcn- falls war nach etwa 12 Tagen ein ziemlich konstanter Wert erreicht. Die Injekt ion yon Thyroxinl6sung bewirkte bei den betreffenden z w d Tieren (Nr. 42 und 43) eine deutliche Steigerung des Sauers~offverbrauches, er wurde bei Nr. 42 um etwa 30%, bei Nr. 43 anfSnglich sogar um 100% gesteigert. Vom 2. Tag nach der Injektion an t ra t auch bei diesen Tieren

Page 37: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

570 B. Romeis und J. Wist: Die Wirkung yon Thyroxin

wieder ein gleichmgliges Absh~ken ein, derart, d a l nach 8 Tagen am Schlusse des Versuches die Puppen wieder auf dem Wert angelangt waren, den sic vor der Injektion erreicht hatten.

Vers~tch P 13.

In diesem Versuch win'den die Puppen Nr. 41 und Nr. 44 yon Versuch P 12 welter beobachtet und dann, da sich ihr Sauerstoffverbrauch als sehr gleichmglig erwies, der Injektion mit lqaC1- bzw. ThyroxinlSsung unter- zogen. Die Puppen Nr. 45, 46, 47, 49 (es waren yon jetzt an sechs Mikro- respirometer im Betrieb) waren gleichfalls Tiere, die sich am 5. VII . ein- gepuppt hatten; sie waren bis jetzt im Kfihlraum bei 12 o gehalten worden.

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VIL 1928

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20.Z~ 2s163 YIZ. 1328

Abb. 6. Versueh P 18. Graphische Darstellung des Sauerstoffverbrauches.

I-Ierstellung der ThyroxinlSsung fiir Nr. 44:0,97 mg Thyroxin (Rocky.)+ 0,2 ccm 0,1 n NaOH + 0,1 ccm 5%ige NaC1-LSsung + 0,2 ccm 0,1 n HC1 + 0,03 ccm 0,1 n NaOIt. VergleichslSsung ~iir I~r. 41 : 0,21 ccm 0,1 n I~IaOH +0,20 ccm 0,1 n ItCl+0,1 ccm 5%ige NaC1-LSsung.

Die Versuchsdaten sind in Tabelle 9 zusammengestellt, der Versuchs- verlauf ist in Abb. 6 gTaphisch dargestellt.

Der Sauerstoffverbrauch sticg bci Nr. 45, 46 und 47 stark an und er- reichte bei Nr. 45 und Nr. 47 umnittelbar vor dem Ausschliipfen den hohen Wert yon etwa 2,4 cmm/min., wt~hrend er bei Nr. 46 nur 1,0 cmm/ min. betrug. Bei Nr. 45 und Nr. 46 trat ungefghr ehmn halbea Tag vor dem Ausschliipfen eine Erniedrigung des Sauerstoffverbrauches ein, ganz ghnlich wie das schon in Versuch P 8 bei Nr. 15 beobachtet worden war (vgl. auch Nr. 49). Bei Nr. 47 fehlte dieses voriibergehende Minimum. Nr. 49 wies am 24. VII . ein h[aximum yon 1,5 cmm/min, auf, sank im

Page 38: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen.

Tabelle 9. Vcrsuch P 13. Tiermaterial: Vanessa io.

u=or dcr Puooo L I f

Tlergcwicht in mg am Anfang I I

vor Injektion 26.VIL 1 5 2 4 1 4 6 9

nach Injektion 1 5 6 5 1 4 9 7

41 44 45 46 47' 49

Art der Behandlung I NaC1 I Thyroxin unbehandclt

528 471 426 405 409 386

Saucrstoffvcrbrauch in ccm/min.

401

Datum: 19.--20. VII.

20. VII. 20.--21. VII.

21. VII. 21.--22. VII.

22. VII. 22.--23. VII.

23. VII. 23 .--24. VII.

24. VII. 24.--25. VII.

25. VII. 25.--26. VII.

InJektlon 0.05 ccm caudal

26. VII.

26.-- 27. VII. 27. VII.

27.--28. VII.

28. VII. 28.--29. VII.

29. VII. 29.--30. VII.

30. VII. 30.--31. VII.

31.VIL 31. VII.-- 1. VIII.

0,409 0,376 0,419 0,396 0,395 0,364 0,494 0,415 0,445 0,430 0,412 0,431 0,454

1%iger NaC1-Lsg.

0,571 0,587 0,571

0,581 0,590 0,607 0,598 9,608 0,614 0,662

0,354 0,352 0,342 0,345 0,340 0,353 0,366 0,357 0,365 0,360 0,358 0,370 0,363

Thyroxi 1 : 500 iJ l%ige~

NaCI-Ls~

0,499 0,524 0,543

0,535 0,531 0,521 0,529 0,545 0,546 0.500 0,581

0,804 0,798 0,781 0,783 0,812 0,907 1,083 0,012 0,168 0,134 0,192 0,218 0,956

2,12 2,45 ausgc-

schl(it)ft

0,709 0,712 0,690 0,693 0,695 0,692 0,732 0,719 0,798 0,844 0,913 0,994 1,07

1,14

1,15 0,900 1,12 au~gc-

schlllpft

0,789 0,739 O,725 0,734 0,780 0,844 0,996 1,02 0,13 0,15 1,05 0,857 0,904

1,40 2,41 ausge-

schliipft

571

0,790 1,48 1,09 0,911 0,815

0,782 0,958 ausg~-

schliipft

Verlauf yon 2 Tagen auf 0,8 cmm und erreichte am Tage nach diesem Minimum vor dem Ausschliipfen den Wert 0,96 cmm/min.

Im Gegensatz zu dicsen vier unbeeinflui]ten Puppcn zeigten die beiden injizierten Tiere Nr. 41 und 44 bis zum Schlusse des Versuches am

Page 39: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

572 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

1. V I I I . kein solch allm~hliches Ansteigen des Stoffwechseis, das auf oin nahes Ausschliipfen h~ttte schlieBen lassen. Die Wirkung der beiden In- jektionen war auch sons~ aui]erordentlich ~hnlich. Die Thyroxin- wie die NaCI-LSsung rief eine Stoffwechselsteigerung urn etwa 50% hervor. Irgendeine spezifische Wirkung des Thyroxins war also nicht zu erkennen.

Zusammen/assung der Ergebnisse von Versuch P 6 bis P 13.

Uberblickt man die bisher gewonnenen Ergebnisse, so l~Bt sich daraus kein Beweis fiir eine speziell auf das Thyroxin zurfickzuffihrcnde Steigerung des Saucrstoffverbrauches der Schmetterlingspupl~en ab- leiten. In mchreren Fallen blicb die Thyroxininjcktion tiberhaupt ohne ersich~lichen Einflul3; t ra t eine Wirkung ein, so w~r sie in keinem Falle qualitativ oder quant i ta t iv eindeutig yon derjenigen verschieden, welche die im/ ibr igen gleich zusammengesetzte, abet thyroxinfreie Vergleichs- 15sung, n~mlich eine der tt~imolymphe der Tiere isotonische l%ige Koch- salzlSsung hervorbrachte. Die stoffwechselstcigcrnde Wirkung dieser letzteren war sogar in mehreren F~llen deutlich gr61~er als die der Thyroxinl5sungen, so dab mun eher yon eincr hemmendcn als yon einer fSrdernden Wirkung des Thyroxins in Konzentrat ionen yon 1 : 500 oder 1 : 1000 sprechen kSnnte. :Eine Entscheidung schien uns nut an Hand eines viel umf~ngreicheren Versuchsmaterials mSglich, cvcntuelI unter Auswertung der dami~ gewonnenen Ergebnisse nach statistischen Me- thoden. Es wurden daher noch zwei weitere Mikrorespirometer in den Dienst gestellt, so dab yon nun an glcichzcitig acht Apparate, je 4 in einem Thermostalben, in Verwendung waren.

U m den Faktor des Einflusses wechselnder Temperatur auszuschlie- Ben, wurden yon nun an allc Operationcn, bei dencn sich die Tiere auBer- halb der 12O-Thermostatcn befandcn (Injektioncn, Wagungen), in dem mehrmals erw~ihnten I~iihlraum vorgenommen, in dem die Tiere bis Ver- suchsbeginn aufbewahrt" wurden und dessen Temperatur im Mittel 12 bis 13 o betrug.

Versuch P 14.

Nach zweimonatiger Unterbrechung wurden im Herbs t 1928 die Ver- suche wieder aufgenommen. Als Versuchsmaterial dienten yon nun ~n Winterpuppen yon Papilio podalirius. Uber die Daten des ersten dami~ durchgeffihrtcn Versuches berichtet Tabelle 10.

Herstellung der Thyroxinl6sung fiir Nr. 54, 55, 58 und 59:2,7 mg Thyroxin (ROC,TE) + 0,55 ccm 0,1 n NaOH + 0,25 corn 5%iger NaC1-L6sung + 0,47 ccm 0,1 n HCI+0,05 ccm 0,1 n ){aOH. Thyroxingehal~ etwa I : 500. Vergleichsl6sung ffir Nr. 53 und Nr. 60:0,55 ccm 0,1 n ~aOH § ccm 0,1 n ttC1-t-0,25 ccm 5%iger NaC1-LSsung. NaC1-Gehalt etwa 1%.

Die Injektion erfolgte auch bei diesen Tieren caudal, wie S. 554 be- schrieben. Bei allen Tieren waren dabei geringe H~imoIympheverluste zu

Page 40: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Sehmetterlingspuppen. 573

Tabelle 10. Versuch P 14. Tiermateriah Papilio podalirius.

Nummer der Puppe

Art der Behandlung

I 0o' / o, I 5~ ~ .

NaC1 Anstich Thyroxin

624 874 , 722 863 867 645 743

vor TnJek-tion 18. X. 622 869 719 860 863 643 740 860

nach :InJektlon 661 861 758 ] 888 895

I 748 858 885 638 858

Sauerstoffverbrauch In cmm/mln.

Tiergewieht in rng am Anfang 15.X.

am Ende 22. X.

5 3 1 6 2 5 4 1 5 5

NaCI I Anst|ch I Thyroxin

I 862

637 780 904

I 634 776 898

:Datum: 15. X.

15.--16. X. 16. X.

16.--17. X. 17. X.

17.--18. X. Injektion 0,05 ccm caudal

18. X. 18.--19. X.

19. X. 19.--20. X.

20. X. 20.--21. X.

21. X. 21.--22. X.

0,064 I 0,063

0,072 0,067 0,071 l%ige NaCI-

L~Jsung 0,115 0,104

0,103 0,105

o:1/0 0,103 0,130

1 0,079 0,081 0,078 0,071 0,077 0,076

0,074 0,087 0,078 0,093 0,0s8 0,086 o, oso i o, o s ~ . / o , o 7 6 ~nsticl Thyroxin 1: 500

in 1%iger l~aC1- LSsung

0,088 0,096 0,106 0,090 0,109 0,109 0,086 0,097 0,084 0,091 0,103 0,099 0,084 0,108 0,I01 0,089 0,110 0,103 0,092 0,101 0,095 0,091 0,106 0,099

0,085 0,126 0,093 0,130 0,088 0,126

0,117 0,115

0,089 0,110 l%ige Ansticl NaC1-

LSsung 0,118 0,143 0,113 0,160 0,109 0,190 0,113 0,256 0,106 0,29fi 0,113 0,324 0,109 : 0,31s 0,120 0,294

0,111 0,074 0,035 0,096 0,078 0,074 0,071 0,068 0,059 0,071 0,073 Thyroxin 1:500

in l%igcr NaC1- Li~sung

0,122 0,090 0,078 0,120 0,109 0,188 0,132 0,105 0,128 0,101 0,124 0,115 0,144 0,096 0,143 0,116

verzeichnen, die sieh, da die Injektionsmenge jeweils 0,05 ccm betrug, aus dem Gewieh~ vor und naeh der Injektion absch~tzen lassen.

Alle Tiere zeigten in den Tagen vor der Injektion einen bedeutcnd geringeren Sauerstoffverbraueh als er bisher beobachtet worden war. Dies wurde auch bei den weiteren Versuchen festgestellt und scheint fiir Winterpuppen dieser Schmetterlingsart charakteristisch zu sein. Die beiden NaC1-Puppen erfuhren durch die Injektion eine Stoffwechsel- steigerung um etwa 20% (Nr. 53) bzw. 35% (Iqr. 60). Die Thyroxin- puppen Nr. 58 und 59 zeigten eine solche yon etwa 25%, lqr. 54 und 55 yon etwa 40%. Bei Nr. 55 t ra t am Tage nach der Injektion ein kurz- dauerndes Maximum (0,188 cmm/min.) auf. Nr. 54 reagierte ~uf die In- jekt ion mit einer Anfangssteigerung yon etwa 50%, ging darauf durch ein Minimum und schlof5 daran einen ziemlich kontinuierlichen Anstieg. Der blol]e Anstieh blieb bei Nr. 61 ~irkungslos, bei Nr. 62 brachte er da- gegen eine verhMtnismttl~ig starke Steigerung yon 0,1 l" auf 0,32 cmm/min. hervor. Diese letztere Beobachtung erweckte in uns ernstliche Bcdcnken

Page 41: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

574 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

fiber die t tarmlosigkeit der bisherigen Injektionsmethode, wenn auch die betr~ehtliehe Zahl yon Tieren, die auf die Injektionen lain keine oder nut geringe Stoffwechselsteigerung gezeigt hat ten, bewies, dab diese l~Icthode wenigstens nicht mit Notwendigkeit ' eine gr6Bere Sch~dlgung der Tiere mi t sich bringen mugte. Immerhin waren auch frfiher schon des 6fteren im AnschluB an Injektionen i~hnlich starke Steigerungen beobachtet worden, die in einigen ~'fillen sogar den vorzcitigen Tod der Tiers zur Folge hat~en. Infolgedessen erfolgte yon jetzt ab die Injek~ion in der auf S. 555 n/ther besehriebenen Weise dorsal zwischen dem 1. und 2. Ab- dominalsegment.

Versuch P 15.

(Jber die Versuchsdaten berichtet Tabelle 11.

Tabelle 11. Versuch P 15. Tiermateriah Papilio podalirius.

~'ummer dcr Pup!oe 63 72 6 5 1 6 6 6 7 1 7 1 1 6 9 1 7 0

Art der Behandlung .X,*ael Anstich Thyroxin NaC1 ]Anstieh I i i

Thyroxin

Tiergewicht in mg am Anfang 667 561 544 671

vor Injektion 26. X. 543 669

nach InJcktion [ 516 728 I

am Ende 31. X. [ 512 722

611 787

610 785 665 / 557

663 785 720 623

640 781 692 [ 618 812

Sauerstoffverbrauch in cmm/min.

756 801

754 799 I

817 799 I

796 I

Datum : 22.--23. X.

23. X. 23.--24. X.

24. X. 24.--25. X.

25. X. 25.--26. X.

Injektion 0,06 ccm abdominal

26. X. 26.--27. X.

27. X. 27.--28. X.

28. X. 28.--29. X.

29. X. 29.--30. X.

0,091 0,079 0,086 0,078 0,076 0,076 0,078 l%ige NaCt-

L6sunt 0,113 0,116 0,108 0,117 0,115 0,129 0,131 0,138

0,121 O,095 0,086 0,090

_*Lnstich

0,087! 0,098 o, o93 0,094 0,088 0,091 0,086 0,091

0,108 10,106 0,135 0,088 0,106 0,096 i0'098 0,108 0,101 0,077 0,089 0,107 /0'105 0,113 0,105 0,085 0,097 0,096 10'095 0,103 0,099 0,082 0,091 0,099 /0'098 0,106 0,100 0,086 0,089 0,098 0,097 10,103 0,095 0,077 0,085 0,096 10,099 0,i09 0,105 !0,08~ 0,087

I i " �9 Thyroxin 1 : 660 / l%ige Anstich Thyroxin 1:660 in l%igerNaCl- I NaC1- in l%igerNaC1-

LSsung [ L6sung Liisung 0,174 0,142 0,143 0,133 0,126 10,723v 0,165 0,382v 0,146 0,114 !0,125 10,447v 0,147 0,112 0,143 0,111 ,,0,124 0,275v 0,152 0,110 0,143 0,111 I0,116 I 0,144 0,196 0,158 0,111 0,107 0,153 0,134 0,171 0,114 10,103 0,068 0,143 0,118 0,186 0,102 0,105 ~0,059 0,139 0,105 0,196 0;133 0,125 0,081

Herstellung der Thyroxinl6sung fiir Nr. 65, 66, 69 und 70:1,21 mg Thyroxin (l~ocH~) +0,24 ccm 0,1 n NaOH +0,12 ccm 5%ige NaC1-LSsung +0,21 ccm 0,1 n HCI+0,02 corn 0,1 nNaOtt. Die am Vortage der !njektion bereitete L6sung

Page 42: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoftwechsel von Schmetterlingspuppen. 575

stand, wie gewShnlich, fiber Haeht im K/ihlraum. Am ~orgen war, vielleich~ durch gelSs~e Luftkohlens&ure, etwas Thyroxin ziemlieh grobkristallin ausge- fallen. Es lSste sich erst bei Zugabe yon 0,1 ecru 0,1 n NaOH, bei Abstumpfung des Laugeniibersehusses durch 0,08 cem 0,1 n HC1 begann es rein verteilt wieder auszufallen; dutch weitere 0,02 ccm 0,1 n NaOH wurde es leicht wicder gelSst. Thyroxinkonzentration der endgiiltigen LSsung: 1 : 660. Es wurden daher, um die gleiehe Thyroximnenge wie bei den letzten Versuchen zur Verffigung zu haben, bei der Injektion start 0,05 cem jeweils 0,06 ccm eingespritzt. VergleiehslSsung fiir Hr. 63 und 67: 0,12 ccm 5%ige NaC1-LSsung + 0,35 ccm 0,1 nNaOH + 0,33 cem 0,1 n ]=[C1; NaC1-Gehalt: e~wa 0,8%.

Die Anstiehe bei Nr. 71 und 72 gelangen ebenso wie die Injektionen bei Hr. 66 und 67 ohne jeden Austrit t yon H~tmolymphe, Nr. 63, 65 und 70 bluteten ganz wenig, Hr. 69 dagegen nachtr~glieh sehr stark (etwa 85 mg Verlust). Die aus- getretene Flfissigkeit wurde mit Filtrierpapier abgesaugt.

Der Sauers to f fve rbrauch wurde durch die I n j e k t i o n bei den NaC1- P u p p e n Nr. 63 und 67 ~m Mit te l u m 43 bzw. 46% gesteiger t . Bei bc iden Tieren war er bei :Beendigung des Versuches noch ira Ans t ieg begriffcn. Die T h y r o x i n p u p p e n Hr. 65, 66 und 69 sowie die eine A n s t i c h p u p p e Hr. 71 r eag ie r t en u n m i t t e l b a r auf den Eingriff mi t e inem s ta rk e rhShten Stoffwechsel (Hr. 65 70%, Hr. 66 40%, Nr. 69 50%, Hr. 71 35%), de r an den fo lgenden Tagen zurfiekging, bei Hr. 69 und 71 a m le tz ten Tage wieder anst ieg, bei Nr . 66 aber am 2. Tage nach der I n j e k t i o n ein r c l a t i v hohes steiles M a x i m u m durchschr i t t . Die mi t t l e re Stcigerung be t rug bei Nr . 65 51%, bei Nr . 66 33%, bei Nr . 69 42%, bci Nr . 71 16%. Bei Nr . 72 bl ieb der Ans t i eh ohne grSl3ere W i r k u n g (Erh6hung e twa 8%). Bei Nr. 70 waren d ie Messungen der e rs ten 3 Tage unbrauchbar , weil der Tier- behi~lter, wahrsche in l ieh be im VerschlieBen naeh der In jek t ion , einen Sprung b e k o m m e n ha t t e , du rch den etwas Thermos ta t enwasse r e indrang. Der a m Schlug des Versuches festgest.ellte Stoffweehsel war jedenfal ls b e d e u t e n d n iedr iger (urn e twa 25%) als vor de r In jek t ion .

E ine Thy rox inwi rkung war also auch bei diesem Versuch nur insofern zu erkenncn, als die s toffwechsels te igernde Wi rkung der re inen l%igen NaC1-L6sung durch Thyrox inzugabe deut l ich ve rminde r t wurde.

Versuch P 16.

Dieser Versuch war eine mSgl ichs t genaue Wiederho lung yon P 15. Die Ve r suehsda t en en th i i l t Tabel le 12.

tterstellung der ThyroxinlSsung fiir ~r . 75, 76, 77 und 81 : 1,08 mg Thyroxin (Rocm~) +0,21 ccm 0,1 n NaOH + 0,11 cem 5%ige hTaC1-LSsung +0,18 cem 0,1 n tICI+0,04 ccm 0,1 n NaOH. Am Injektionstage friih war etwas Thyroxin aus- gefallen, das mit 0,05ecru 0,1 n NaOH gelSst, mi~ 0,04 ccm 0,1 n HC1 ausgef~llt und mit 0,03 ccm 0,1 n NaOH neuerdings gel0st wurde. Thyroxinkonzentration der endgiiltigen LSsung: 1 : 600; NaC1-Konzentration: 0,8%. VergleichslSsung: 0,11 cem 5%ige NaC1-LSsung + 0,30 ecm 0,1 n NaOH + 0,28 ccm 0,1 n HCI. ~aCl- Konzentration: 0,8%.

Bei Nr. 73 und 80 t ra t keine Lymphe aus, Nr. 74, 75, 76 und 81 vcrloren nur je einen kleinen Tropfen klarer H~molymphe, bei ~r . 78 war er durch 0nozyten

Page 43: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

576 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

weiBlich gef~rbt; Nr. 77 hatte dagegen betr~tchtliche H~imolympheverluste (etv~a 70 mg); die ausgetretene Fliissigkeit war auch bei diesem Tier reich an 0nozyten.

Art dcr Bchandlung

T i e r g e w i c h t in m g a m Anfang 30. X.

ve t InJektion 4. XI.

Tabelle 12. Versueh P 16. Tiermaterial: Papilio podallrius. Nummer tier P uppe 73 7~ I 75 ! 7 6 177 7S Sl

NaC1 Ansttch I Thyroxin [ga01 Thyroxin

921 890 838 896 687 699 916

919 888 1 8 3 7 895 } 686 699 913

nach Injektion 975 888 ] 903 947 I 671 760 962

am Ende 7. XIL 959 885 I 890 045 I 068 743 949

Sauerstoffverbrauch in cmm/mim

80

Anstich

864

863

863

860

Datum : 30--31. X.

31. X. 31. X.--1XI.

1. XI. 1--2. XI.

2. XI. 2--3. XI.

Injektion 0,06 ccm abdominal

3. XI. 3--4. XI.

4. XL 4--5. XL

5. XI. 5--6. XL

6. XL 6--7. XI.

0,088 0,074 0,094 0,082 0,088 0,089 0,087 ),8%ige NaC1-

L/Jsuug

0,101 0,101 0,101 0,106 0,103 0,102 0,098 0,102

0,120 0,115 0,111 0,122 0,105 0,104 0,104 Anstich

0,148 0,139 0,134 0,133 0,122 0,132 0,127

: 0,110

0,109 0,124 0,112 0,095 0,125 I 0,094 0,104 0,116 I 0,102 0,100 0,115 0,102 0,101 0,115 0,103 0,095 0,106 ! 0,095 0,097 0,106 I 0,099

Thyroxin ' l : 600 in 0,8%iger NaCl-LSsung

0,145 0,195 0,150 0,159 0,174 0,138 0,139 0,167 0,139 0,153 0,180 0,149 0,161 0,230 0,135 0,165 0,185 0,148 0,163 0,167 0,125 0,177 0,179 0,136

0,103 0,181 0,103 0,181 0,099 0,174 0,082 0,162 0,085 I 0,153 0,086 ] 0,135 0,098 I 0,133 0,8%ige] Thyroxin NaCI- I 1 :600 in

LSsung 0,8 %iger :NaCl-Lsg.

0,296 0,163 0,226 0,155 0,239 0,147 0,222 0,147 0,157 0,142 0,157 0,149 0,133 0,136 0,139 0,126

0,118 0,096 0,116 0,121 0,124 0,092 0,124 Anstich

0,119 0,122 0,114 0,115 0,122 0,119 0,091 0,125

Bei Nr. 80 (Anstich) blieb der Stoffwechsel fast unver~nder~ (Er- h6hung ctwa 1,5%), bei Nr. 74 stieg er dm'ch den Anstich um etwa 40%, sank aber d~nn wieder bis zum frfiheren Wert ab (mittlerc Steigerung e twa 17%). Die NaCl-Injektion rief bei Nr. 73 eine anhaltende Steigerung um etwa 17% hervor, bei Nr. 78 dagcgen eine aiffi~ngliche um mehr als 220%, die nur allm~hlich zurfickging und ~uch am Ende des Versuches noch um etwa 60% fiber dem Werte vor der Injekt ion lag (mittlere Stei- gerung 108%). Die Thyroxininjektion braehte bei Nr. 81 eine Vermin- derung (!) des Stoffwechsels um 6,7%, bei Nr. 75 betrug die Steigerung :im Mittel etwa 57%, bei Nr. 76 etwa 56%, wobei ein voriibergehendes Maximum yon mehr als 120% auftrat , Nr. 77 war um 31% erh6ht.

Eine Kls dieser sich teilweise widersprechenden Ergebnisse konn- t en nur weitere Versuehe bringen.

Page 44: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 577

Versuch P 17.

Der Versuch glich in jeder Hinsicht mSglichst genau P 15 und P 16. Die Versuchsdaten enth~lt Tabelle 13.

Tabelle 13. Versuch P 17. Tiermateriah Papilio podallrius.

Nummer dcr Puppc

Art der Behandlung

Ticrgcwicht in nag am An fang

vor InJektion 10. XI.

nach InJcktion

am Ende 15. XI.

82 I 83 84

Thyroxin NaCI

718 555 865

717 555 864

776 601 902

772 597 89~:

8auerstoffverbrauch

185 187 I Ansticll I Thyroxin

633 867 679

632 1 8 6 5 1 6 7 9

632 1 9 1 4 1 7 2 7

629 [ 9 0 8 1 7 0 7

in cram/rain.

88

NaCl

749

748

796

792

90

Anstich

783

781

771

769

Datum: 7. XI.

7.--8. XI. 8. XI.

8.--9. XI. 9. XL

9.--10. XI. Injektion 0,05 cram

abdominal

10. XL 10.--.11. XI.

11. XI. 11.--12. XI.

12. XI. 12.--13. XI.

13. XL 13.--14. XI.

0,096 0,106 0,173 0,110 0,096 0,158 0,097 0,093 0,132 0,098 0,091 0,140 0,091 0,091 0,150 ),093 0,086 0,134

Thyroxin 1 : 500 l%ig( in 1%igcr NaC1- NaCI-

L~sung LSsunl

0,135 0,115 0,206 0,100 0,117 0,205 0,138 0,122 0,21610,100 1 0,115 0,115 0,23410,115! 0,098 0,112 0,223 10,108 0,115 0,113 0,249 0,111 0,084 0,111 0,278 0,104 0,117 0,122 0,306 0,107

0,111 0,105 0,103 0,095 Anstich

0,I06 0,141 0,111 0,128

0,123 0,126 0,126 0,119 0,115 0,119

0,109 0,052 0,122 0,101 0,088 0,132 0,101 0,081 0,135 0,101 0,081 0,125 0,095 0,078 0,124 0,094 0,074 I0,117 Thyroxin 1:500 l%ige in l%igcr NaC1- NaCI-

L(isung LSsung

0,115 0,139 0,107 0,151 0,110 0,155 0,114 0,156 0,116 0,146 0,113 0,161 0,111 0,149 0,104 0,160

0,097 0,074 0,085 0,063 Anstlch

0,086 O,078 0,100 0,086 0,082 0,092 0,063 0,096

Herstellung der Thyroxinl6sung fiir Nr. 82, 83, 86 und 87:1,1 mg Thyroxin (Roc~) +0,21 ccm 0,I n NaOH+0,11 ccm 5%ige ~aC1-L6sung+0,18 ccm 0,1 n HCI+0,02 ccm 0,1 n NaOH. Thyroxinkonzentration 1: 500; NaC1-Konzentra- tion: 1%. Vergleichsl6sung: 0,11 ccm 5%ige NaC1-L6sung + 0,23 ccm 0,1 n NaOI4 +0,21 ccm 0,1 n HC1. NaCI-Konzentration etwa 1%.

Die Injektionen bzw. Anstiche gelangen bei Nr. 82, 83, 85, 86, 87 und 88 ohne jeden Hi~molympheverlust, bei Nr. 84 trat ein kleiner, gelbgefitrbter Tropfen, bei Nr. 90 zucrst ein kleiner klarer, nach dessen Absaugen ein gr61]crcr H~molymphe- tropfen aus, der sich rasch dunkel fi~rbte (10 mg Verlust).

Die blol~en Anstiche ba t ten bei Nr. 85 und 90 eine Stoffwechsel- steigerung um etwa 2 bzw. 11% zur Folge. Durch die NaCl-Injckt ion wurde der Sauerstoffverbrauch bei Nr. 88 um etwa 20%, bei Nr. 84 da- gegen um etwa 70% erhSht, wobei der Anstieg am Ende des Versuches noch anhielt. Das Thyroxin steigerte den Stoffwechsel bei Nr. 82 im

W. Itoux ~ Archly f. ~ntwicklungsmechanik Bd. 118. 37

Page 45: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

578 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

)I i t tel um 13%, bei Iqr. 83 um 25%, bei ~ r . 86 um 23% und bei Nr. 87 um 42%.

Auch in diesem Versuch war also eine spezifische ~Virkung des Thyroxins nicht bemerkbar.

Zusammen/assung der Ergebnisse yon Versuch P 15 bis P 17.

Stellt man die Resultate der Versuche P 15, P 16 und P 17, die mi t einem ganz einheitlichen Material in mSglichst gleicher Weise durch- geffihrt wordeu waren, zusammen, so ergeben sich als Stoffwechsel- steigerungen : Bei blol~em Anstich: 7,7; 15,6; 17,2; 1,5; 1,8; 11,1: im 5'[ittel 9,1%. Bei Injektionen etwa l%igerIqaC1-L6sung: 42,8; 46,2; 17,0~ 10,8; 67,0;

21,9 : im ~M_ittel 50,4%. Bei Injektion yon Thyroxin 1 : 500 in l?~iger NaC1-LSsung : 51,0; 33,4;

41,7 ; 57,3; 56,3 ; 31,1 ; - -6 ,7 ; 13,1 ; 25,4; 22,8; 41,7: im)Iitte133,4%.

Der Anstich selbst war also stets nur yon geringer Wirkung; die Ein- spritzung yon l%iger NaCI-LSsung erhShte den Stoffwechsel im Mittel um die H~lfte, die Einspritzung der ThyroxinlSsung um 1/3, d. h. der Zusatz yon Thyroxin in der Konzentrat ion 1 : 500 verminderte die Wir- kung der reinen ~qaC1-LSsung. Die 1%ige schwach alkalische NaC1- LSsung als Tr~ger des Thyroxins erwies sich also, t ro tzdem sie mit der H~molymphe der Puppen isotoniseh war, wahrscheinlich wegen ihrer chemischen Verschiedenheit als yon so gro~er Reizwirkung auf den Sauer- stoffverbrauch der Tiere, dab eine eventue]l vorhandene Eigenwirkung des Thyroxins daneben nur unvollkommen zur Geltung kommen konnte. Wir verwandten d~her fiir den folgenden Versuch P 18 unter Verzicht auf die Isotonie eine bedeutend sehw~chere ~qaC1-LSsung, wie sie etwa der bei Herstellung der ThyroxinlSsung entstehenden entsprach, und injizierten, um den Nachteil der fehlenden Isotonie etwas abzuschw~chen, jeweils nur 0,025 ccm, also eine Menge, die bei Tieren, deren KSrper eine etwa 30--35mal gr51~ere Fliissigkeitsmenge enthielt, nur eine geringe Konzentrat ions~nderung der H~molymphe und der Zells~fte hervor- rufen konnte. Um jedoch bei dieser geringeren Menge der Injektions- fliissigkeit die gleiche Thyroxinmenge wie bei den letzten drei Versuchen zur Verfiigung zu haben, wurde die Konzentrat ion tier ThyroxinlSsung auf das Doppelte (1 : 250) erhSht.

Versuch P 18.

Die Versuchsdaten sind in Tabelle 14 zusammengeste]lt. Hcrstcllung der ThyroxinlSsung fiir Nr. 91, 92, 96 und 98:1,07 mg Thyroxiu

(Roc~.) + 0,14 ccm 0,1 n Na0H + 0,11 ccm 0,1 n tIC1 + 0,02 ccm 0,1 n NaOI~. Thyroxinkonzentration 1 : 250; NaC1-Konzentration etwa 0,3%. VergleichslSsung fiir Nr. 99 und 100; 0,50 ccm 0,1 n NaOH +0,49 ccm 0,49 ccm 0,1 n HCI; NaC1- Konzentration etwa 0,3%.

Page 46: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den G~sst~ffwechsel y o n Sohmetterlingspuppen.

Tabelle 14. Versuch P 18. Tiermateriah Papilio podalirius.

579

Nummer der Puppe [ 9 1 92 I 9 3 [ 9 9 1 1 0 0

Art der Behandlung Thyroxin Anstich I NaCI :NaCl

Tiergewicht in mg am An[ang 601 687 845 908 723 777 758 897

vor Injoktion 19. XI. 601 686 844 907 721

I 683 845 933 738 625

Sauerstoffverbrauch in cmm/min.

nach Injektion

96 I 97 98

Thyrox. lAnstich Thyrox

776 757 896

803 [ 755 908 q

D & t u m :

15.--16.Xt. 16. XI.

16.--17.XI. 17.XL

17.--18.XI. 18.XI.

18.--I9. XL In]ektion 0,025 ecru

abdominal

19. - -20 . XI. 20. XI.

20.--21. XI. 21.XI.

21.--22. XI. 22. XL

22.--23. XI.

0,063 0,659 0,055 0,058 0,059 0,053 0,055 0,058 0,058 0,053 0,053 0,052 0,061 0,053 Thyroxin 1:250

in 0~3%iger /~aC1-L6sung

0,091 0,084 0,084 0,08[ 0,095 0,074 0,082 0,09[ 0,092 0,078 0,088 0,081 0,091 0,074

0,091 0,076 0,069 0,071 0,068 0,154 0,093

Anstich

0,083 0,076 0,096 0,087 0,074 0,069 0,069

0,087 0,149 0,083 0,112 0,076 0,101 0,076 0,098 0,1Ol 0,120 0,092 0,069 0,3 ~ :NaCI-

L6sung

0,089 0,117 0,073 0,[12 0,077 0,127 0,106 0,133 0,097 0,123 0,073 0,107 0,075 0,123

~ 0,038 0,069 0,057 0,069 0,071 0,065 0,069 ),068 ),053 0,120 ),093 0,087 :hyro- Anstlch

x[n :250 il ,3%ig. NaC1- ,6sung

0,111 0,073 0,073 0,058 0,065 0,060 0,066 0,094 0,092 0,081 0,081 0,061 0,077 0,060

0,079 0,113 0,097 0,074 0,071 0,048 0,101 Thyro-

xit}. 1:250 hi 0,3%ig. NaCI-

L(isung

0,132 0,[44 0,123 0,109 0,102 0,125 0,127

])er Anstieh gelang bei Nr. 93 und 97 ohne Blutung; bei Nr. 91,94, 96, 98 und 100 tra~ nur ein kleiner Tropfen :Lymphe aus; dagegen verlor •r. 92 einen gro]~en gelben, leicht getriibten Tropfen Hiimolymphe (etwa 25 rag).

Bei Nr. 97 drang am 17. XI. infolge Undiehtigkeit des Apparates etwas Was- set ein, was am 18. an den abnormen Werten des Sauerstoffverbrauehs bemerkg wurde.

Die Reaktionen der Tiere auf die Anstiche und Injektionen waren bei diesem Versueh, wenn man kurvenmgBig den Verlauf auftrggt, quali- tat iv einander sehr iihnlieh: Einer etwas gr61]eren Prim~rsteigerung folgte ein Minimum, dann Aufs~ieg zu einem Maximum und schlieBlich neuerlicher Abfall. Quantitativ rief der Anstieh bei Nr. 97 eine Steigerung um 8%, bei Nr. 93 eine Verminderung um 8% hervor, die Kochsalzl6sung erh6hto bei Nr. 100 um 17%, bei Nr. 99 blieb sie ohne Wirkung. Dutch die Thyroxinl6sung wurde der Stoffweehsel yon Nr. 91 um 49%, yon Nr. 92 um 44%, yon int. 96 um 15% un4 yon Nr. 98 um 47% gesteigert. Es trat also bei diesem Versuch zum erstenmal eine ganz eindeutige stoff-

37*

Page 47: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

580 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

wechselsteigernde Wirkung des Thyroxins in Erscheinung, die jene der reinen 0,3%igcn NaC1-L6sung, in der das Thyroxin gelSst war, um tin mehrf~ches fibertraf.

Versuch P 19.

I n diesem Versuch war beabsichtigt, die spezifische Thyroxinwirkung dadurch noch klarer herauszuarbeiten, dab die Konzentrat ion der ver- wendeten Thyroxinl6sungen in weiten Grenzen variiert wurde. Es ge- langten L6sungen mit dem Gehalt 1:250, 1 :2500 und 1:25000 zur Injektion. Als Vergleichs16sung wurde nur die in der konzentriertesten Thyroxinl6sung enthaltene 0,3%ige NaC1-L6sung gew~hlt.

Tabelle 15. Versuch P 19. Tiermaterial: Papilio podallrius.

N u m m e r der Puppe 101 102 103 104 105 I 106 107 108

Ar t der Behand lung NaCI T h y r o x i n NaC1

Tiergcwich~ in m g 800 792 908 611 742 796 849 632 a m Anfang 24. X L

vor In j ek t ion 29. XI. 796 789 905 608 740 792 845 628

Saucrs fof fverbrauch in c m m 1min.

Datum: 24.--25. XL

25. XI. 25.--26. XI.

26. XL 26.--27. XI.

27. XI. 27.--28.XL

28. XI. 28.--29. XI.

29.XI. I n j e k t i o n 0,025 ccm

a b d o m i n a l

29.--30. XI. 30. XI.

30.XI -- 1. XIL 1.XII.

1.--2.XII 2. XII.

2.--3. XII. 3. XII.

3.--4. XIL

0,072 0,067 0,092 0,094 0,069 0,061 0,085 0,089 0,064

D,3%ig, NaCI-

L0sun~

0,153 0,148 0,134 0,118 0,124 0,085 0,135 0,121 0,096

0,067 0,077 0,090 0,063 0,074 0,085 0,065 0,056 0,087 0,063 Thy- rox in 1 : 2500

]n ,03%ig NaC1- LSsung

0,088 0,072 0,104 0,089 0,077 0,109 0,097 0,067 0,077

0,120 0,120 0,117 0,164 0,113 0,122 0,112 0,110 0,121 0,164

Thy- rox in

1 : 25000 in

0,003%ig. NaCI-

L6sung 0,138 0,149 0,168 0,163 0,158 0,169 0,181 0,161 0,217

0,053 0,058 0,051 0,069 0,061 0,043 0,053 0,061 0,056 0,056 Thy- r o x i n 1:250

in 0 ,3%ig

NaCi- LSsun~

0,077 0,083 0,078 0,074 0,107 0,077 0,072 0,058 0,090

0,082 0,083 0,088 0,110 0,084 0,067 0,064 0,098 0,064 0,048 Thy- r o x m

1 ; 2500 in

~,03%i~ NaC1-

Liisung

0,103 0,110 0,108 0,145 0,123 0,101 0,106 0,147 0,126

0,089 0,081 0,089 0,077 0,086 0,075 0,078 0,066 0,083 0,065 Thy- r o x m 1 : 250

in 0,3%ig. NaC1-

LSsung

0,10I 0,089 0,111 0,104 0,II0 0,112 0,101 0,105 0,101

0,113 0,099 0,122 0,102 0,113 0,114 0,087 0,078 0,102 0,090 Thy- rox in

1 : 25000 in

0,003%i~ NaC1-

LSsung

0,141 0,168 0,150 0,157 0,116 0,159 0,134 0,197

0,092 0,077 0,068 0,057 0,097 0,079 o, o9s 0,049 0,049 0,055

O,3%ige NaC1-

L6sung

0,112 0,179 o, o96 0,089 0,122 0,112 o, ool 0,055 o, o51

Page 48: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 581

Herstellung der LSsungen. Thyroxinl6sung 1:250 Ifir ~ir. 104 und 106: 2,2 mg Thyroxin (RocHe) + 0,27 ccm 0,1 n NaOH + 0,20 ccm 0,1 n HCI + 0,06 ccm 0,1 n NaOI-I. Von dicser L6sung wurden 0,20 ccm mib 1,80 ccm dcstillicrtem Wasser verdiinnt (L6sung 1 : 2500 in 0,03%iger NaCI-LSsung fiir Nr. 102 und 105). Aus dieser letzteren L6sung wurden, nachdem sie 3 Minuten lang intensiv geschiittelt worden war, wiederum 0,20 ccm entnommen und mit 1,80 ccm dest. Wasser ver- diinnt (L6sung 1 : 25 000 in 0,003%iger 2~aC1- L6sung fiir Nr. 103 und 107). Vergleichsl6sung fiir Nr. 101 und 108:0,50 ccm 0,1 n NaOH+ 0,49 ccm 0,1 n ttCI; h~aCI-Gehalt etwa 0,3%.

Die Versuchsdaten enthiilt Tabelle 15; die -A-nderungen des Sauerstoffverbrauches sind in Abb. 7 graphisch wiedergegeben.

Die 0,3%ige NaC1-L6sung rief beiNr. 101 eine recht betrhchtliche prim~re Steige- rung urn fast 100% hervor, die allmtthlich bis auf 10% absank (mittlere Steigerung 62%); bei Nr. 108 wurde am Tage nach der Injektion ein noch h6heres l~Iaximum erreicht (etwa 125%), das aber sehr rasch bis zu den Werten vor der Injektion abfiel (mittlere Steigerung28%). DurchThyroxin- 16sung 1 :250 in 0,3%iger NaC1-LSsung wurde bei Nr. 104 der Saucrstoffverbrauch um 45%, bei Nr. 106 um 29% erh6ht. Thyroxinl6sung 1:2500 in 0,03%iger NaC1- LSsung steigerte ihn bei Nr. 102 um etwa 11%, beiNr. 105 um etwa 21%. Am st~rksten war die Erh6hung bei Thyroxinl6sung 1 : 25000 in 0,003%iger NaC1-L6sung: Nr. 103 wurde im Mittel um 45%, Nr. 107 um 46% gesteigert. Dabei befanden sich beide Tiere am Ende des Versuches noch im rapiden Ansbieg. Der Endwert lag bei Nr. 103 um 120%, beiNr. 107 um etwa 85% fiber dem Mittelwert vor der Injektion.

Das Ergebnis dieses Versuches zeigte mit aller Deutlichkeit, dab zwar die kon-

NP.~oYl~,vt'ox/n l:Z~O00[n N~O/f

O,2

/Yr. 103 Thjroxin l.'zs ogg in 2~oo N~ OII

gei ..,-..~3 --

NP. IgaTh),rox/n l:eSaa /n ~gg IVaOll

I

�9 ~ N~'. IgZ 777yf'gxi/7 1:2500in 2~ AI~ Off

~ Nr 10sThfrax/nr ~ NaC~

~' ~zr. 10~ Th..yrox/~ l:eSa in ~ Na. C'Z I

r r-'- "-r-- .-r-,' - r " " ~ NP. ~08 ~dN~CZ.

,

Hr. 1oi ~N~FZ

2~.eS.2~eT.28.Lq.3g. 1. 2. 3. V. s .~. 1323 .~.

Abb. 7. Versueh P 19. Graphische Dar- stellung des Sauerstoffverbrauches.

zentrierte ThyroxinlSsung 1 :250 sti~rker wirkte als die der Konzen- tration 1:2500, dab aber die noch verdfinntcre 1:25000 jener kon- zentriertesten an ~Virkung gleich kam, ja sogar insofern fiberlegen war, als sich ihre volle Wirksamkeit bei der eingehaltenen Versuchsdauer noch gar nicht voll hatte entfalten kSnnen, sondern bei Vcrsuchsende am 5. Tage nach der Injektion einen steilen Anstieg des Sauerstoffver-

Page 49: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

582 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

br~uches hervorzurufen begann. Dies veranlal~te uns, beim n~chsten Ver- such noch starker verdfinnte ThyroxinlSsungen in Anwendung zu bringen und die Beobaehtungen nach erfolgter Injektion auf einen wesentlich l~ngeren Zeitraum als bisher auszudehnen.

Versuch P 20.

Die wesentlichen Daten sind in Tabelle 16 zusammengestellt ; der Ver- lauf des Sauerstoffverbrauehes ist in Abb. 8 graphisch wiedergegeben.

Zur Herstellung der Thyroxinl6sung 1 : 104 for 111 und l l 5 wurden 0,43 mg Thyroxin (RochE) auf einem Uhrg|as in 0,03 cem 0,1 n NaOH gel6st und zuerst mit 0,07, dann 0,20, dann 1,00 ccm destiUiertem Wasser Versetzt, wobei naeh jeder Zugabe mit einem Glasst~bchen gut durch. gertihrt wurde. Die LSsung wurde dann in ein klehles, mit eingeschliffe- hem Glasstopfen verschliel3bares ReagenzrShrehen gegossen. Darauf wurde das Uhrglas auf der benetzten Seite dreimal mit je 1,00 ccra destilliertem Wasser abgespfilt und die Spiilfl~issigkeit jedesmal mit der ThyroxinlSsung vereinigt ; dutch jeweils mehrminutiges Sehiitteln wurde eine mSglichst gute Durchmisehung erreieht, so dab am Schlusse eine homogene LSsung resultierte, die das Natriums~lz des Thyroxins in der Konzentrat ion 1 : 10000 enthielt und an NaOH etwa 0,0005 normal war. Aus dieser StammlSsung 1 : 104 wurden 0,50 ecm entnommen und mit 4,50 ecm destilliertem Wasser weiter verdiinnt, so dab naeh mehr- minutigem Sch/itteln eine gleichm~l~ige L6sung der Konzentration 1 : 10 s (fOr Nr. 110 und l~r. 114) entstand. In genau der gleichen Weise wurde aus dieser letzteren LSsung durch Verdiinnung eine solche der Konzen- trat ion 1 : 106 (for Nr. 109 und Nr~ 113) bereitet. Als VergleichslSsung (for Nr. 120 und Nr. 121) wurde etwa 0,0005 n NaOH gewShlt, die dureh Verd~nnen yon 0,02 ccm 0,1 n NaOH mit 4,00 ccm destilliertem Wasser hergestellt wurde.

Anl~131ich der Injektion t ra t bei Nr. 109, 110 und 115 kein ]-I~mo- lympheverlustein, l~r. l l 3 u n d 120 verloren einen kleinen, Nr. 111 und 114 einen m~iBig grol~en Tropfen. Bei I~r. 121 t ra t sehon gleieh beim Ein- stich ein grol3er klarer Tropfen Hiimolymphe aus. Die ausgetretene Fliissigkeit ~rbbe sich in allen ]?Sllen an der Luft rasch dunkel.

Auf den Sauerstoffverbrauch blieb bei Nr. 121 die verdfinnte Natron- lauge ohne Wirkung, bei l~r. 120 fief sie eine prim~re Steigerung um etwa 75% hervor, die im Verlauf der n~chsten 4 Tage bis zu einem ~Ii- nimum absank, das etwa 40% des Verbrauehes vor der Injektion ent- sprach; dann erfolgte wieder ein langs~mer Anstieg bis fast zu dem un- mittelbar nach der Injektion erreiehten Wert.

Unter dem EinfluB yon ThyroxinlSsung L: 104 erfolgte bei beiden Tieren im Verlaufe der ersten 4 Tage ein ganz allm~hlicher Anstieg, an den sich dann plStzlich ein ganz rasches Anwaehsen der Werte sehlol3,

Page 50: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen.

Tabelle 16. Versuch P20. Tiermaterial: Papilio podalirius.

N u m m e r der PupDe 109 llO 111 I 120 113 114 115

Ar t der Behand lung Thyrox in N a O H Thyrox in

T ie rgcwich t in m g a m An- f a n g 4. X I I 840 733 755

vo r InJek t ion 10. X I L 837 732 755

nach In j ek t ion 867 745 777

a m Ende 20. XI I . 771

Datum 4.--5. XlI.

5. XII. 5.--6. XII.

6. XII. 6.--7. X_K.

7. XII. 7.--8. XII.

8. XII. 8 . - -9 . Xl I .

9. X l I . 9 . - -10 . Xl I .

In je l~ ion 0,025 ccm a b d o m i n a l

10.--11. XIL 11. XII.

11.-- 12. XIL 12. XII.

12.--13. XLI. 13.--14. XIL

14. XII. 14.--15. XII.

15. XII. 15.--16. XlI.

16. XH.

16.--17. XII. 17. XII.

17.--18. XII. 18. XII.

18.--19. XII. 19. XII.

19.--20. XII. 20. XH.

706 [ 623

704 622

724 642

857 729 716 622

8auers tof fvcrbrauch in c m m / m i n .

),080 ),134 ~,093 D,117 ~),097 0,088 0,079 0,069 0,067 0,062 0,066

583

1 : 1 0 e

121

N a O H

809 725 835

),125 )395 ),156 E),130 0'125 0,226 0,390 0,636 0.956 0,233 0,070 0,023 0,138 0,020 0,013 0,009 0,010 0,021 0,007 0,010

0,071 0,087 0,076 0,085 0,056 0,077 0,079 0,083 0,066 0,087 0,072

T h y r o x i n 1 : 10 a

0,115 0,110 0,106 0,100 0,143 0,173 0,295 0,580 0,867 1,08 0,641 0,256 1,20 2,31 4,77 4,93 5,20 4,91 3,50 2,79

0,139 0,115 0,124 0,116 0,111 0,117 0,138 0,115 0,116 0,127 0,110

1 : 10~

0,159 0,177 0,199 0,189 0,222 0,288 0,361 0,709 0,838 1,99 0,487 0,086 0,149 0,085 0,0 0,033 0,013 0,016 0,015 0,016

0,289 0,275 0,265 0,240 0,234

n ~666

NaOH ),371 ),242 3,202 ),194 0,145 9,158 0,091 9,127 0,139 0,108 0,135 0,124 9,163 0,160 0,222 0,239 0,271 0,294 0,308 0,359

),146 3,I21 0,122 0,114 0,115 0,119 0,126 0,116 0,126 0,118 0,122

1 : 1 0 e

0,13~ 0,16~ 0,17~ 0,18~ 0,20( 0,524 0,77( 0,36( 1,21 1,72 3,00 4,68 4,60 4,55 4,21 3,83 2,56 2,17 1,06 0,890

820 753 848

813 743 840

0,103 0,068 0,075 0,055 0,075 0,046 0,069 0,072 0,073 0,070 0,077 0,043 0,076 0,071 0,075 0,152 0,081 0,068 0,069 0,056 0 , 0 ~

Thyrox in 1 : 10~

0,110 0,088 0,088 0,089 0,084 0,141 0,154 0,199 0,390 0,082 O,0O6 0,005 0,009 0,014 0,008 0,01C O,O0~ 0,022 0,009 0,009

0,120 0,112 0,121 0,098 0,114 __E_ n

1 : 10~ 2000 NaOIt

0,126 0,121 0,107 0,110 0,099 0,115 0,121 0,095 0,109 0,073 0,129 0,117 0,143 0,078 1,128 0,065 0,227 0,106 0,296 0,098 0,474 0,083 0,636 / 0,076 ~),900 / 0,089 1,53 / 0,081 0,605 t 0,093 0,513 / 0,071 0,413 ~ 0,062 1,40 0,099 1,74 0,119 1,97 0,093

Page 51: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

584 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

so dab bei Nr. 111 in der Nacht vom 5. zum 6. Tage nach der Injekt ion ein Maximum erreicht wurde, das dem etwa 18faehen des Wertes vor der Injekt ion entsprach (1800% Steigerung). Bei Nr. 115 wurde das Maxi- mum erst am 7. Tage erreicht; es betrug etwa das 19fache des Anfangs- wertes. Nach bciden Maxima folgte ein steiler Abfall, der bei Nr. l l l , von einer kurzen Zacke am 7. Tage unterbrochen, fast bis zur Einstellung der Atmung f/ihrte, bei Nr. 115 dagegen am 9. Tage yon einem neuen jghen Anstieg abge16st win'de, der am Schlusse des Versuches, am 10. Tage nach der Injekt ion noch unverminder~ anhielt und einen gegen- fiber dem normalen etwa 25real gr6Beren Wert erreichte.

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A.bb. 8. Versuch P 20.

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N~ I~o ~ N~zOH

I I [ ~'1 I I I I I ~. 5. 6.. 7. 8. 9.1a..~ 12.13.1glS.ls

Graphische Dars te l lung des 8auerstoffverbrauches.

Die Injekt ion yon Thyroxinl6sung 1 : 10 ~ fiihr~e bei Nr. 114 am 5. Tage zu einem Maximum, das etwa dem fiinffachen des frfiheren Wertes entsprach, daml rasch abfiel und yon einem fast v6tlig danieder- liegenden Gasstoffwechsd des Tieres gefolgt war. Das Verhalten ghnelte also dem yon :Nr. l l l . Nr. 110 erreichte ein bedeutend h6heres Maximum (etwa das 16fache des Anfangswertes) erst in der Nacht yore 5. auf den

6 . Tag, reduzierte im Verlaufe des 6. Tages seinen Sauerstoffverbrauch bis auf das etwa dreifache des Normalwertes und setzte dann zu einer au]erordentlich steilen zweitcn Steigerung an, die in der Nacht vom 7. auf den 8. Tag einen Gasstoffwechsel gleich dem 60fachen, in der Nacht vom 8. auf den 9. Tag gleich dem 65fachen des Wertes vor der Injekt ion erreichte. Es folgte im Verlaufe der n~chsten 2 Tage ein jgher Abfall, so dab bei Versuchsende am 10. Tage nur mehr ein etwa 35facher Saucr- stoffverbrauch bestand.

Page 52: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon 8chmetterlingspuppen. 585

Von den mit Thyroxinl6sung 1 : 106 b~handelten Tieren verhielt sich Nr. 109 ganz ghnlich wie Nr. 111 und 114: Einmaliges Maximum am 5. Tage in H6he des 12fachen 5Iormalwertes, dann Abfall und vom

i 2

Thyroxin c: cO s

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J /J't ' I q 5 6. Z 8. ~. r 12.137~75.161Z181~20.

= t Abb. 8. Fortsetzung.

6. Tage an fast v611ige Einstellung der A~mung. Nr. 113 hingegen glich Nr. 110: ])as erste Maximum, das dem 6,5fachen Werte des Normalen entsprach, lag jedoeh sehon arn 4. Tage, das darauffolgende Minimum wurde in der Nacht yore 4. zum 5. [rage erreicht; darauf wieder steiler

Page 53: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

586 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Aufstieg zum zweiten 5Iaximum am 6. Tagc, dessen Wert das 39fachc des Anfangswertes betrug. Der Abstieg erfolgte auch ziemlich rasch ; am 8. Tage bestand ein 32-, am 9. noch ein 18mal so groBer Stoffwechsel als anfangs. Am 10. Tage war er auf das etwa 7fache gesunken.

Entsprechend dem aul~erordentlich gcsteigcrten Stoffwcchsel wiesen Nr. 110 und 113 die stiirkste Gewichtsabnahme (um 16 bzw. 20 mg) auf, wiihrend er bei den anderen Tieren nur zwischen 6 und 10 mg bctrug.

Das unerwartete Ergebnis dieses Versuches war also, daft Thyroxin in grd[3eren Verdiinnungen (ab 1 : l04) den Gassto//wechsel yon Schmetter- lingspuppen stark zu steigern vermag, auflerordentlich viel stiirker als dies durch die blofle Stiehverletzung oder durch LSsungen von verdi'tnnter Natron- lauge geschieht.

Damit tauchten ganz neue Fragestellungen auf : I s t Thyroxin auch in noch gr5Beren Verdiinnungen wirksam ? Bei welcher Verdiinnung liegt die Grcnze? Welchen EinfluB hat die Zubereitung der L6sungen? Wie wirkt hochverdfinnte Lauge ? Sind die aus dem Glas herauslSsbaren an- organischen Verbindungen an der Wirkung mit beteiligt ? Diese Fragen mul3ten der Reihe nach in Angriff genommen werden. Am vordringlich- sten schien es fes~zustellen, ob tats/ichlich in reproduzierbarer Weise ein soleh bedeutender Unterschied in der Stoffweehsel steigernden Wirkung konzentrierter und hoehverdiinnter ThyroxinlSsungen besteht.

Versuch P 2i.

Es wurden je zwei Tiere mit ThyroxinlSsungen 1 : 10 a, 1 : l0 T, 1 : l0 s und 1 : 1 0 ~ injiziert. Die StammlSsung 1 : 1 0 a wurde aus 1,73 mg Thyroxin (I~ocEv.) hergcstellt, die in 0,04 ccm 0,1 n NaOH gelSst und durch Zufiigen yon 1,70 ccm destilliertem Wasser zur gewiinschten Kon- zentration gebraeht wurden. Die LSsung war an NaOI-I etwa 1/80o nor- mal. Aus dieser AusgangslSsung wurden durch schrittweises Verd/innen jeweils im Vcrh~ltnis 1 : 10 (0,50 ccm LSsung -~- 4,50 ccm destilliertes Wasser), wobei jedesmal mehrere Minuten lang griindlich durchgeschfit- telt wurde, die hSheren Verdiinnungen gewonnen, yon denen die oben angeffihrten zur Injekt ion kamen. Die Einspritzung gelang bei Nr. 123 und 129 ohne H/imolympheverlust, bei Nr. 122, 124 und 125 t ra t je ein kleincr klarer Tropfen Hgmolymphe aus, bei Nr. 127 und 128 ein mggig groBer, wi~hrend Nr. 126 eine betr~ichtliche 5Ienge mit 0nocyten durch- setzter Hfimolymphe verlor (etwa 90 nag).

Die experimentellen Daten sind in Tabelle i7 zusammengestellt ; dcr Verlauf des Stoffwechsels ist in Abb. 9 graphisch dargestellt.

Leider fielen zwei Tiere (Nr. 122 und 129) ffir die Beobachtung aus, da dutch eine Unvorsichtigkeit aifli~Blich der Herausnahme der Tiere fiir die Injektion gr5Bere Flfissigkeitstropfen in die Verbindungsschl/iuche zwischen Manometer und Tierbehiilter gekommen waren, so dab die be-

Page 54: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen.

Tabelle 17. Versuch P 21.

Nummer der Puppe Art der Behandlung

Tiergcwicht in mg am An- fang 20. XH.

vor In]cktion 24. XII.

nach Injektion

am :Ende 11. I. 1929

Datum 20.--21. XII. 21.--22. XII.

22. XII. 22.--23. XII.

23. XII. 23.-- 24. XII.

I~Jektion 0,025 ccm abdominal Thyroxinl.

24.--25. XII. 25. XII.

25.--26. XII. 26. XII.

26.--27. XII. 27. XII.

27.--28. XII . 28. XII.

28.--29. XII. 29. XII.

2 9 . - 30. XII . 30. XII.

30.--31. XII. 31. XII. 28

31. XII . - -1 . I. 29 1. I.

1.--2. I. 2. I.

2.--3. I.

3 . - - 4 . I.

4.1.

Tiermaterial : Papilio podalirius.

x22 [ 12a d 124 I 125 I 12o I 127 I 1~ Thyroxin

830 881 931 654 794 582 [ 619 1

I 828 ] 8SO ]920 653 793 581 1618

S56 ]902 I 966 689 723 585 1 6 3 0

Sauerstoffverbrauch in cmm/min.

4 . - 5 . I. 5. I.

5.--6. I.

587

129

588

585

618

593

0,158 o,167 0,204 0,197 0,177 0,200

1 : 10 '~

0,196 0,157 0,216 0,135 0,203 0,171

0,254 0,220 0,294 0,282 0,331 0,543 1,03 1,51 2,04 4,00 4,50 4,88 5,50 4,50 4,40 1,75 1,40 0,808 0,361 0,166

0,258 0,249 0,085 0,132 0,115 0,073

1 : 10 ~

0,282 0,070 0,023

0,145v

1,77 v

1,10 V 0,970v 0,948 0,641v 0,433V 0,334v 0,217Vi 0,450 i 1,28 1,64 1,96 3,50 3,42 2,10 1,97 1,53 0,955 0,7O3 0,57O

0,181 0,202 0,219 0,197 0,224 0,228

1 : 103

0,241 0,301 0,268 0,274 0,297 0,239 0,277 0,285 0,262 0,275 0,258 0,243 0,310 0,129 0,206 0,202 0,226 0,268

0,245

0,263 0,282

0,269 0,250 0,294

0,032 0,038 0,021 0,026 0,0 0,038

1 : l0 T

flillt wegen Mano- meter- feh[er

au$

Page 55: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

588 B. Romeis und J. Wrist: Die. Wirkung von Thyroxin

Tabelle 17 (Fortsetzung):

~,~o~'~ I ~-~ I ~-~ I TM I ~ I ~ I 1~ ~ s I ~ �9 h ~ o x i ~ n ~ I ~: ~0~ 1~: ~o~ l~:1o~ I ' : ~o~ I1." ~0~ I~-" ~0. ~: ~o~ I ~." ~o~

Saucrstoffverbrauch in cmm/min .

Datum 6. I.

6.--7. I.

7. I.

7.--8. L 8. I.

8.--9. I.

0,234 0,155 3,23 4,15

0,232 O, O14v 3,07

0,225 0,022v i 2,73 1,92

0,227 O,O17v 1,52 1,08 0,22610,015~ / 0,780 0,234 [ O,028v~j 0,501

I

0,065 0,425 0,321

0,029 0,320 0,307

0,018 0,330 0,320

0,003 0,352 0,309 0,0101 0,336 0,314 0,003~ 0,304 0,314

treffendenApparate dauernd nur ganz kleine, unregelmi~Bige Ausschl~ge zeigten. Erst bei der griindlichen Revision am SchluB des Versuches wurde diese Ursache der StSrung gefunden.

ThyroxinlSsung 1 : 108 rief sowohl bei Nr. 123 wie bei Nr. 128 eine anhaltende mittlere Stoffwechselsteigerung um etwa 30 40% hervor. Bei Nr. 128 lagen in der Nacht vom 6. zum 7. und besonders vom 9. zum 10. Tage naeh der lnjekt ion kleine ~[axima (50 bzw. 66% Steigerung).

Auf Thyroxinl6sung 1 : l0 T setzte bei Nr. 125 eine den Sauerstoff- verbrauch iibersteigende Fremdgasentwicklung ein, die 10 Tage lang be- merkbar war, yore 5.--7. Tage aber entweder aussetz~e oder vom Sauer- stoffverbrauch fibertroffen wurde. In der Nacht yore 6.--7. Tage lag ein ausgepr~gtes N[aximum (400% Steigerung); am 10. Wage setzte dann ein js Emporschnellen des Sauerstoffverbrauches ein, das in der Naeht vom 12. auf den 13. Tag zum 58fachen und am 13. Tage zum fast 70fachen Wert des anf~ngliehen fiihrte. In den ns 2 Tagen erfolgte dann ein steiler AbfaIl, so dab am Versuchsende in tier Iqacht vom 15. auf den 16. Tag nnr mehr eine etwa 8fache Steigerung vorhanden war.

Thyroxinl6sung 1 : 10 s veranlal~te nur bei Nr. 124 in der Nacht vom 5. zum 6. Tage ein Vormaximum mit dem etwa 5fachen Werte des nor- malen, dem in der Nacht vom 6. zum 7. Wage ein Minimum (etw~ 60% des Anfangswertes) folgte. Dann setzte ein steiles Ansteigen der Werte ein, gleichzeitig mit denen yon Puppe Nr. 126, die bis dahin ihren Stoff- wechsel ziemlich langsam und kontinuierlich ohne ausgepr~gte ~faxima und Minim/~ erhSht hatte. Der weitere VeHauf der ~_nderungen des Sauerstoffverbrauches spielte sieh bei beiden Tieren nach Zeitdauer und AnsmaBen so aul~erordentlich iihnlich ab, wie man es bei lebenden Ver- suchsobjekten nur selten zu beobachten vermag. In beiden F~llen lag in der Nacht vom 9. auf den 10. Tag Bin hohes Maximum ; bei Nr. 124 wurde der 32fache, bei _Nr. 126 der 28fache Wert des Normalen erreicht. Die

Page 56: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffweohsel yon $ohmetterlingspuppen. 589

3

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Nr. I~8 Thfroxin l:103]n n NeOl l

I~ l ) I I ' l l I I I I l

Nz r Thjzrox/n r ~ /h ~0 N~Olt

0 ~ 0 I I ~ 1 I I I I , I

"1328 L 1929

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Nr. 125

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Nr. / 2 7 . . . .

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F I ~.21.22.23.2~.2~.2r 1. 2. 3. ~. 5. 6. Z 8. 3.

~ . ~g28 Z 1323

Abb. 9. Versuch I ~ 21, Graphischc Datstellung des Sauerstoffvcrbrauches. Bei 1)uppe ~r . 127 sthrke

Fremdgasentwicklung.

Page 57: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

590 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Absolutwerte hat ten dabei die enorme HShe yon 5,5 bzw. 4,5 cram/rain. Der Abfall erfolgte dann so rasch, dab am 13. Tage schon wieder die An- fangswerte erreicht und an den folgenden 2 Tagen noch unterschrit ten wurden. Bei bciden Tieren setzte am Ende schwache Fremdgasentwick- lung ein. !

Das mit ThyroxinlSsung 1 : 109 injizierte Tier (Nr. 127) reagierte un- mittelbar auf die Injekt ion mit einer kurzen Steigerung auf den 4f~chen Wert, begann dann aber aul]erordentlich grebe Gasmengen zu entwickeln, so dal3 maximal (am 4. Tage) der Sauerstoffverbrauch von der Fremd- gasentwicklung urn fast 1,8 cram/min, iibertroffen wurde. Vom 8. Tage an war aber der Sauerstoffverbrauclz wieder ira tJbergewieh~, u n d c r stieg jSh zu einem l~[aximum in der Nacht veto 9. zum 10. Tage empor (etwa 47facher Wert des Normalen), yon dem erst im Verlaufe des 11. Tages ein rascher Abfall erfolgte, so dab am 13. Tage etwa das 4fache des Normal- wertes erreicht war. In ann~hernd dieser H6he hielt sich dann der Sauer- stoffverbrauch bis Versuchsende.

Die Gewichtsabnahme im Laufe des Versuehes betrug bei den Puppen mit s tarkem Stoffweehsel (Nr. 124, 125, 126, 127) 27--34 rag, bei Nr. 123 (1 : 103) 9mg, be iNr . 128 (1 : 108) 21 rag. l~r. ]22 (1 : 10' , Stoffwechsel nicht beobachtet) nahm um 18 mg, Nr. 129 (1:107, gleichfalIs nicht be- obaehtet) um 25 mg ab. Diese ziemlich hohen Gewichtsverlus~e scheineu auch bei diesen beiden Tieren ffir einen st~irker erh6hten Stoffwechsel zu sprechen.

Es hat te sich also in diesem Versuch tats~chlich gezeigt, dab in reproduzierbarer Weise konzentrierte Thyroxinl6sungen (1 : 1000) den Stoffwechsel nut um etwa 30--40% s~eigern, hochverdiinnte LSsungen aber, allerdings erst nach Verlauf yon einigen Tagen, Maxima des Stoff- wechsels hervorrufen, deren Werte die normalen auch bei Verdiinnungen 1 : l0 T, 1 : l0 s und 1 : 109 noch nm das 30-, 50-, ja 70fache fibertreffen. Ein klarer Zusammenhang zwischen Absolut- oder Relativh6he der Maxima und Verdiinnungsgraden war aber nicht zu erkennen.

Versuch P 22.

In diesem Versuch wurden noch h6her verdiinnte Thyroxinl6sungen (1 : 101~ 1 : 1011, 1 : 1012) zur Injekt ion verwendet und mit der Wir- kung einer s tark verdiinnten Natronlauge verglichen. Die Thyroxin- 16sungen wurden in folgender Weise hergestellt: 0,62rag Thyroxin (RocHE) wurden in 0,04 cem 0,1 n NaOI t gel6st und mit 6,16 ccm destil- liertem Wasser versetzt, so dab eine Stamml6sung der Konzentrat ion 1 :104 resultierte. Aus dieser wurden 0,05 ccm entnommen und mit 4,95 ccm destilliertem Wasser verdiinnt (1:106). 0,05 ccm letzterer LSsung ergaben mit 4,95 ccm destilliertem Wasser eine L6sung 1 : l0 s. Aus 0,05 cem dieser L6sung und 4,95 ccm destilliertem Wasser entstand

Page 58: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 591

eine L6sung 1 : 101~ Aus dieser wurden 0,50 ecru entnommen und mit 4,50 ccm destilliertem Wasser verdiinnt (1 : 1011). Verdiinnung yon 0,50 ccm dieser LSsung auf das 10fache fiihrte zur L6sung 1 : 1012. Zur Herstellung der Vergleichsl6sung wurden 0,05 ccm 0,1 n NaOt t mit 500 ecru destilliertem Wasser verdiinnt (10 -~ n) ; 0,2 ccm diescr L6sung wurden dann weiterhin mit 200 ccm destilliertem Wasser versetzt. Dabei wurde natiirlich die Lauge durch die im destillierten Wasser gel6ste Luft- kohlens~ure in Bicarbonat verwandelt, so dal~ die resultierende, iiir die Injekt ion verwendete Endl6sung eine 10-Sn Natriumbicarbonatl6sung darstellte.

Die Injekt ion ging bei Nr. 136, 137 und 138 ohne Lymphverlust von- statten, bei den fibrigen Tieren t ra ten jeweils nur kleine, tcilwcise (Nr.131, 134) mit (~nocyten vcrmischte Tropfen aus, die abgesaugt wurden.

Die Versuchsdaten enth~ilt Tabelle 18; der Verlauf der ~nderungen des Sauerstoffverbrauches ist in Abb. 10 ~aphisch dargestellt.

Das Ergebnis wich stark yon dem der letzten zwei Versuche ab. Die hoch verdiinnte NatriumbicarbonatlSsung rief bei Nr. 136 eine anhaltende mitt lcre ErhShung auf das Doi)pelte des Normalwertes hervor. Nr. 138 hat te vor tier Injekt ion einen stark wechselnden Sauerstoffverbrauch, im M_ittel etw~ 0,3 cmm/min, mit Schwankungen nach obcn bis 0,54, nach unten bis 0. Nach der Injektion betrug er zuerst 3 Tage lang etwa 0,12, dann 5 Tage lang etwa 0,2, darauf 2 Tagc wiedcr etwa 0,1, um sich wi~hrend dcr letzten 12 Tage ziemlich konstant auI etwa 0,22 zu halten. Ein gr6Beres Maximum oder ~Iinimum t ra t nicht in die Erscheinung.

Thyroxinl6sung 1:101~ erh6hte bei Nr. 130 den mittleren Stoff- wechsel yon etwa 0,14 auf ctwa 0,18 cmm/min., also um 30%. Nr. 134 wies vor der Injekt ion einen sehr wechselnden Sauerstoffverbrauch und in den letzten Tagen Gasentwicklung auf. Diese blieb auch nach der Injekt ion bestehen, iibertraf in der Naoht yore 4. auf den 5. Tag den Sauerstoffverbrauch im Mittel in der ~ inute um 0,9 cram, wurde dann aber reduziert bzw. eventuell durch einen st~rkeren Sauerstoffverbrauch teilweise loaralysiert, so dab am 13. Tage der letztere die Gasentwieklung, fails eine solche noch s ta t that te , um 0,16 cram/rain, iibertraf. Naeh 6tSgiger neuerlicher Verminderung wurde am 21. Tage ein neues Maxi- mum mit 0,26 cram/rain, erreicht, das wghrend der ngchsten Tage lang- sam abfiel. Irgendein Anzeiehen eines hohen, steilen Maximums war bei beiden Tieren nicht erkennbar.

ThyroxinlSsung 1 : 10 ~ ~ steigerte bei Nr. 131 den Sauerstoffverbrauch yon 0,16 ganz allmghlich auf etwa 0,34 cmm/min., also auf etwas mehr als das Doppelte, jedoeh ohne stark ausgept~gte Maxima oder. Minima. ~hnlich wirkte diese L6sung bei Nr. 135, wo eine langsame Steigerung yon etwa 0,07 auf etwa 0,17 erfolgte.

ThyroxinlSsung 1 : 10 TM hat te bei Nr. I37 nach einem Mittelwert yon

Page 59: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

592 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung von Thyroxin

Tabelle 18. Versuch P 22. Tiermateriah Papilio podaliriua.

Nummer der Pupl~e

Art der Bchandlung

Tlergewlcht in mg am An- fang 20. L

vor Injektion 18. I.

nach Injektion

am Ende I1. II. 1929

Datum 10. I. l l . I .

11.--12. I. 12. L

12.--13. I. 13. I.

13.--14. I. 14. I.

14.--15.1. 15.--16. I.

16. I. 16.--17. I.

17. I. 17.--18. I.

InJektion 0,025 em abdominal

18. I. 18.--19. I.

19. I. 19.--20. L

20. I. 20.--21. I. 21.--22. I.

22. I. 22.--23. I.

23. I. 23.--24. I.

24. I. 24.--25. I.

25. I. 25.--26. I.

26. I. 26.--27. L

27. I. 27.--28. I.

28. I.

Thyroxin 2~aRC03

982 957 817

990 I 954 810

1002 I 977 840

987 I 965 829

Thyroxin ~'a~COa Thy- roxiH

917 1026 870

915 11022 I 869

934 I 1046 I 892

922 11034 I 881

933 850

932 I 850

950 I 887

937 I 877

0,202 0,143 0,163 0,135 0,131 0,139 0,143 0,169 0,123 0,123 0,135 0,134 0,167 0,127 Th ~.T- roxlIl 1:10~. o

0,232 0,193 0,182 0,202 0,163 0,178 0,175 0,171 0,158 0,167 0,141 0,133 0,165 0,154 0,160 0,154 0,142 0,249 0,188 0,162

Sauerstoffverbraueh in cmm/mim

0,188 0,039 0,188 0,025 0,181 0,042 0,171 0,081 0,131 0,036 [ 0,102 0,021 0,133 0,035 0,085 0,087 0,200 0,220 0,031 0,063 0,039 0,145 0,313 0,050 10,092 0,086 0,110 0,378 0,026 0,082 0,062 0,189 i 0,373 / 0,048 /0,062 I 0,031 0,130 0,294 10,034 0,070 o, os6 0,142 0,56410,075 0,422 I 0,037 i0,336"[ 0,348 0,193v i 0,117 0,216 i0,046 0,027v 0,446vi 0,124 0,131 ~0,066 0,002v 0,170~ 0,087 0,150 10,031v 0,002 0,3314 0,067 Thy- 10-~n Thy- Thy- Thy- roxin1 !lgaHCOa roxin roxin roxin 0:,;4 ! 1:1012 1:10~~ 1:10H

2 0,120 0,071 0,157~ 0,137 0,146 0,121 0,038 '0,202vi 0,108 0,178 0,231 0,233 0,189 0,197 0,188 0,275 0,210 0,229 0,290 0,210 0,209 0,261 0,253 0,251 0,307 0,240 0,327

0,083 0,131 0,110 0,124 0,120 0,166 0,229 0,224 0,225 0,208 0,153 0,222 0,199 0,215 0,111 0,106 0,121 0,176

0,055 0,049 0,065 0,054 o,o67 0,085 0,058 0,078 o, o76 o,111 o, o74 o,17o O, lO4 O, lO7 ~ o, o97 o,167 0334 0,152

o,177v o,112 o,173v o,145 o,153v o,213 o,151v[ o,133 o,155v I o,17o o,122v / o,136 o,892v I o,129 o,672v I o,18o o,56Ov I o,121 o,41Ov I o,127 o,285v I o,182 o,135v / o,169 o,121v} o,114 o,13Ov I o,111 o,144v l 0,207 O,l19v / o,146 o,13Ov o,133 o,o96v o,221

0,046 0,061 0,028 0,024 0,067 0,096 0,064 0,059 0,062 0,015 0,054 0,015 0,026 0,008v 0,091 0,133 0,032 0,032

0,076 0,128 0,057 0,191 0,066 0,161 0,030 0,101 ]O-an Thy-

.gaHCO roxin 1:1012

0,051 0,074 0,048 0,074 0,072 0,093 0,153 0,150 0,105 0,193 0,134 0,130 0,109 0,141 0,125 0,110 0,064 0,117 0,145 0,107 0,074 0,072 0,066 0,181 0,123 0,147 0,074 0,155 o,117 O, lO8 o,o63 0,223 o,117 o,1 52 o,133 o,153 O, lO3 o,159 o,134 o,152

Page 60: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 593

N u m m e r der Puppe

Art der Bchandlung

Datum 28.--29. I.

29. L 29.--30. I.

30. I. 30.--31. I.

31. I. 31. I.--1. II.

1. II. 1.--2. 17.

2. IL 2.--3.17.

3.]:[. 3.--4. II.

4.17. 4.--5. IL

5.]/. 5.--6. II.

6. 1I. 6.--7. II.

7.17. 7.--8. II.

8. H. 8.--9. II.

9.17. 9.--lO. IL

10. H. 10.--11. II.

Tabelle 18 (Fortsetzung).

I 13o I 131 I l~s I ls3 ! ~s, I Thyro- Thyro- Thyro- Thyro-

xin xin I~0H C23 xln xln 1 : 1010 1 : 1011 1 : ]012 1 : 1010

Sauerstoffvctbrauch in c m m / m i n .

0,209 0,236 0,146 0,199 i i i ! ! i 0,134 0,I05 0,175 0,352 / 0,171 0,182 0,121 0,128 0,138 0,233 / 0,223 0,190 0,173 0,098 0,197 0,282 [0,199 0,213 0,033v 0,128 0,102 0,254 0,414 [0,223 0,281 0,027v 0,114 0,100 0,179 0,302 0,190 0,322 0,148 0,236 0,146 0,203 0,351 0,212 10,279 0,152 0,117 0,112 0,195 0,273 0,188 [0,376 0,106 0,138 0,092 0,163 0,243 0,198 10,339 0,149 0,173 0,130 0,200 0,181 0,133 0,193 0,167 0,175 0,173 0,166 0,186 1,173 0,168 0,198 0,127 0,216 0,169 I 0,174 I 0,157 0,184

0,406 0,250 0,231 0,370 0,256 0,287 0,345 0,232 0,308 0,271 0,276 0,380 0,307 0,338 0,290 0,215 0,214 0,261

0,176 0,358 0,243 0,344 0,206 0,360 0,2O7 0,327 0,2ll 0,307 0,237 0,332 0,223 0,347 0,215 0,320 0,214 0,341 0,196 0,321 0,216 0,340 0,274 0,337 0,224 0,294 0,258 0,325 f 0,237 0,305 0,224 10,275 0,254 0,308 0,227 0,282

0,081 0,164 0,042 0,123 0,045 0,231 0,036 0,147 0,033 0,112 0,046 0,177 0,059 0,170 0,055 0,116 0,081 0,237 0,067 0,155 0,095 0,137 0,262 0,199 0,220 0,171 0,221 0,176 0,179 0,198 0,138 0,174 0,117 0,201 0,103 0,153

ls5 ] 1~a ] 137 Thyto- NattCOa Thyro-

xin 10_s n xin 1 : 10 n 1 : 1012

0,108 0,109 0,102 0,117 0,112 0,116 0,124 0,106 0,136 0,094 0,139 0,126 0,103 0,116 0,142 0,125 0,131 0,094

0,193 0,187 o,126 o,197 o,151 o,213 o,16o o,179 o,167 o,19o o,183 o,182 o,186 o,175 o,186 0,202 o,182 o,184 0,163 0,154 0,171 0,165 0,175 0,151 O, 180 0,17l 0,172

0,06 cmm/mha, vor der Injektion eine rasch abklingende anf~ngliche Stei- gerung auf 0,19 cmm/min, zur Folge, an die sich mit kleinen Schwan- kungen nach oben und unten ein ziemlich konst~nter Stoffwechsel yon etwa 0,18 cmm/min, schloB (Steigerung auf das 3fache). Die sti~rkste Wirkung zeigte diese L6sung bei Nr. 133, wo vom Mittelwert 0,04 cram/ min. aus nach der Injektion im Verlaufe yon 14 Tagen ganz allm~hlich und kontinuierlieh ein Maximum yon 0,38 erreicht wurde, das sich in dcr Folgezeit langsam auf 0,3 erniedrigte.

In keinem Falle t raten also die steilen Maxima, die in den Versuchcn P 20 und P 21 zu beobachten gewesen waren, auf. Es war auBerordent- lich unwahrscheinlich, dab sioh zufiilli'g gerade alle Tiere in einem be-

W. Roux ' Archiv fl En twick lungsmcchan ik Bd. 118. 38

Page 61: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

594 ]3. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

sonders reaktionstr~gen Stadium der En~wicklung befanden. Viel be- deutungsvoller konnte der Unterschied in der Zubereitung der Thyroxin-

Nz: 13S lo-Sn N~ HCOa ~6

.~ o~

~ e,o

o,o

~ - O,S

g~

Nr. ~3~ IE & ~ N~ HC03

I I I I I I

Nr.. 13o Thyrox/~ I.'10 l~

N~. I ~ Thy~oxfn I~I0 ~~

. j

!

i

I I I i I I I

Nn 135 Thfrox/n I;;'0 ~

L /

I/ I I I I 1 I I I

. ~ a x . ~ , J ~ ~ ; ~ - v ~ - -~ I ~ ' ~ T ~ , ~ I L I I I I I

hr. 137 ThJrox/n I ~ 1o n

111.1 L I,,,.L,~~C,~, 0,o ~ ? i ( I , 7 , I , , , I , I , I , t , ,

Nr. 13a Thyrox/n I~I0 la

AI~ ~37 ThyrOxM ~:#0 72

" ~ r "~ I ~'T" I I r r ~ ~ I l , r g. I10 " OjOI I$. IZ I2.13.1~,7s /s TY.$~2X 22.23.2~.25.2~222&2~ 3 ~ /.'2, 3. q. 5:. s 7.. 8. 7. 1929 I.f. 1929

Abb. 10. Yersuch P22. GtaphisOm Darstelhmg des Sauerstoffverbrauches. ~Bei ~Nr. 134 s~rkere ~temdgasentwicklung.

]6sungen sein. Bei P 20 haste die AusgangsISsung eine Konzentragion I : l0 ~, bei I s 21 1 : l0 ~, bei P 22 "auch 1 : i0 *. Von dieser S~ammlbsung

Page 62: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 595

aus war bei P 20 und 21 stufenweise immer im Verh/iltnis 1 : 10 verdtinnt worden, bei P 22 dagegen zuerst dreimal im Verh/iltnis 1 : 100 und dann erst zweimal im Verh/iltnis 1 :10 . Die voUkommene Durchmischung muBte bei dem hohen, bei P22 angewandten Verdfinnungsverh~ltnis sehr viel schwerer erfolgen un4 eine Inhomogeniti~t der L6sung, der zufolge bei den ersten dreiVerd~nnungsstufen mit der kleinen i~Ienge yon 0,05 ccm unter Umst~nden gerade eine sehr thyroxinarme Fliissigkeitsportion ent- nommen werden konnte, muBte fiir alle weiteren Verdiinnungen sehwer- wiegende ~'olgen haben. Um diesen Faktor zu priifen, wurden im fol- genden Versuch P 23 nochmals die Verdfinnungen 1 : 10 I~ und 1 : 1012 angewendet, diesmal abet" durch schrittweises Verdiinnen im Verhiiltnis yon jeweils 1 : 10 hergestellt, aul]erdem noch die in gleicher Weise be- reiteten Verdiinnungen 1 : 10 la und 1 : 10 la.

Versuch P 23.

Die St~mmlSsung wurde dutch AuflSsung yon 0,89 mg Thyroxin (ROCHE) in 0,06 ccm 0,1 n l~aOtt und Zufiigen yon 4,40 ccra destilliertem Wasser gewonnen (1 : 5000). 2,00 ccm dieser LSsung wurden mit der gleichen Menge destillierten Wassers vcrdfinnt, so dal~ eine Thyroxin. konzentration 1 : 10 ~ resultierte. Von dieser L(isung aus wurde stufen. weise stets ira Verh~tltnis 1 : 1 0 weiter verdfinnt (0,50 ecm LSsung + 4,50 ccm destilliertes Wasser). Jede neue LSsung wurde von Hand 3 5Iinuten lang naeh dem Tak t eines Metronoms ganz gleichm/~Big ge- schiittelt, bevor aus ihr 0,50 ecru fiir die n~chste Verdiinnung entnommen wurden.

Nach 5t~giger Beobachtung wurden die Injektionen am 16. I I . vor- genommen. Sie gelangen bei Nr. 141, 142 und 143 ohne jeden Hiimo. lympheverlust, bei lgr. 144 und 146 t ra t jeweils ein kleiner Tropfen tt&mo- ]ymphe aus, der bei Nr. 144 mit 0noeyten vermiseht war; Nr. 139, 140 und 145 bluteten sehr stark. Nr. 139 und 145 verloren etwa 35, Nr. 140 etwa 20 mg.

DiG Versuchsdaten sind in Tabelle 19 zusammengestellt ; Abb. 11 gibt den Verlauf der ~nderungen des Sauerstoffverbrauches graphisch wieder.

Thyroxinl6sung : 1 : 101~ fief diesrnal bei beiden Tieren das gewohnte Reaktionsbild hervor: Am 4. (Nr. 139) bzw. 5. (Nr. 143) Tage ein erstes ) I ax imum mit dem 8fachen bzw. l l f achen des Normalwertes; rascher Abfall bis unter den Normalwert (Nacht yore 4. zum 5. bzw. 5. zum 6. Tage), steiler Aufstieg zu einem 5Iaximum mit dem 22fachen bzw. 31faehen Wer~ (4,17 bzw. 4,37 cmm/min.) am 8. bzw. 9. Tage, darauf ebenso steiler AbfalI, so dab am 12. Tage der Sauerstoffverbrauch schon unter dem Normalen lag. Bei Nr. 139 kam an den letzten 2 Tagen wieder eine kurze Erholung, bei Nr. 143 betrug der Gasstoffweehsel am Schlusse weniger als 0,02 cmm/min.

38*

Page 63: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

596 B. Romeis Und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Tabelle 19. Versuch P 23.

N u m m e r der PuloPO

Ar t dcr B c h a n d l u n g

T ie rgewich t in m g a m A n f a n g 11. I I .

v o r InJek t ion 16. IL

nach InJek t lon

A m Ende 8. I I L

139 140

722 689

721 689

710 697

074 686

Tiermaterial: Papilio podallrius.

141 144 145

730

730

700

751

142 r r T h y r o x i n

497 778

496 777 I

524 804 [

502 778 I

589

~s8 614

591

662

661

651

641

146

725

724

748

720

Sauers to f fverbrauch in c m m / m l m

Datum: l l . IL

11.--12.11. 12./I.

12.--13.II. 13.IL

13.--14.II. 14.II.

14.--15. IL 15.]/.

15.--16.LL In] ek t ion 0.025 ccm

a b d o m i n a l Thyrox inL

16.11. 16.--17. II.

17.II. 17.--18. II.

18. IL 18.--19.II.

19. IL 19.--20.II.

20.II.

20.--21. II. 21. II.

21.--22.II. 22.11.

22.--23. II. 23.H.

0,198 0,196 0,188 0,181 0,200 0,200 0,204 0,157 0,184 0,145

1 : 101~

0,198 0,234 0,192 0,202 0,182 0,324 0,377 0,876 1,42 0,578 0,046 0,119 0,120 0,118 0,120 0,334 0,926 1,23 1,02 1,39 2,22 2,25 2,45 2,99

0,139 0,154 0,162 0,160 0,178 0,187 0,173 0,150 0,172 0,143

1 : 10 TM

0,137 0,152 0,161 0,189 0,196 0,226 0,162 0,205 0,195 0,190 0,195 0,167 0,166 0,168 0,170 0,172 0,166 0,187 0,138 0,I43 0,199 0,152 0,175 0,142

0,382 0,323 0,374 0,345 0,391 0,426 0,369 0,324

0,196 0,158 0,182 0,169 0,155 0,207 0,210 0,165 0,157 0,174

i : 10 '4

0,347 0,220 0,418 0,297 0,318 0,363 9,448 0,852 1,12 0,838 0,530 1,30 1,59 1,45 1,91 1,78 2,03 2,70 2,39 3,16 3,53 3,23 3,45 3,24

0,137 0,142 0,138 0,133 0,124 0,129 0,I62 0,128 0,160 0,121

I : I 0 ~o

0,176 0,166 0,188 0,167 0,164 0,198 0,180 0,322 0,424 0,580 1,035 1,59 0,706 o,382 0,233 0,136 0,153 1,074 1,07 1,12 1,025 1,37 1,62 1,79

1,203 0,208 0,205 9,213 o,218 0,208 0,215 0,210 0,205 0,219

1 : 10 TM

0,225 0,206 0,928 0,225 0,222 0,250 0,220 0,362 1,06 0,721 0,770 0,130 0,132 0,128 0,128 0,808 1,78 2,466 2,16 2,76 3,18 3,31 3,62 3,38

0,149 0,129 0,122 0,127 0,095 0,134 0,099 0,127 0,134 0,104

1:10 la

0,179 0,178 0,173 0,141 0,161 0,135 0,083 0,129 0,170 0,170 0,126 0,121 0,120 0,121 0,125 0,163 0,183 0,191 0,085 0,178 0,129 0,074 0,117 0,167

0,150 0,122 0,106 0,125 0,110 0,117 0,096 0,093 0,055 0,080 1 : 1014

0,043 0,090 0,095 0,123 0,088 0,099 0,208 0,142 0,162 0,162 0,425 0,588 0,663 0,728 0,966 1,72 1,75 2,79 3,44 4,35 4,43 4,25 4,24 3,94

Page 64: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

Nummer der Puppe

Art der Behandlmag

auf den Gasstoffwechsel yon Sehmetterlingspuppen.

Tabelle 19 (For~setzung).

189 1~o I 141 142 t 143 t 144 Thy- Thy- Thy- Thy- Thy- Thy- roxin roxin toxin roxln roxin roxln 1 : 10 m 1 : IO n: 1 : 1013 1 : 1014 1 : 10 t~ 1 : 10 t2

Sauerstoffverbraueh in cmm/mln.

145

Thy- roxin 1 : 1013

597

146

Thy- roxin 1 : 10 t4

Datum : 23.--24 1I.

24.II.

24.--25. If. 25.II.

25.--26.IL

26. II.

26. --27.1I. 27.II.

27.--28. II. 28.11.

28. II .--I. ILL I.III.

1.--2. I lL 2. IlL

2.--3.III.

3,88 0,155 0,353 4,07 0,151 0,351 4,17 0,150 0,359 3,56 0,125 0,502 3,04 0,122 0,354 2,92 0,150 0,351 2,53 2,79v 0,342 1,91 0,504 0,349 1,37 0,204 0,369 1,24 0,130 0,442 0,97 0,145 0,33~ 0,626 0,401v 0,43~ 0,463 10,231 0,362 0,325 11,51 0,36~ 0,062 0,625 0,366 0,i40 0,268 0,370 0,126 0,250 / 0,392 0,082 0,186 / 0,326 0,048 0,225 t 0,362 0,063 0,209 [ 0,369

2,94 2,54 2,32 1,92 1,44 1,24 1,31 1,01 0,82 3 0,69 0,4~ 8 0,3~ '2 0,2~ 0 0,1f 9 0,135 0,074 0,050 0,037 0,036 0,030

2,34 3,00 3,38 3,92 4,37 4,12 3,81 3,28 2,70 2,25 1,24 0,392 0,254 0,070 0,041 0,012 0,010 0,013 0,006 0,021

3,32 3,32 3,05 2,59 2,13 2,19 2,05 1,51 1,1~ 1,1~ 0,6~ 0 0,5~6 0,2~ 0 0,5~ 0 0,600 0,687 0,368 0,250 0,174 0,113

),137 3,81 ),0 3,49 ),171 3,46 ),093 2,31 ),105 1,34 ),200 0,963 ),114 0,940 ),142 0,925 ),163 0,368 ),169 0,247 3,139 0,136 ~),178 0,075 0,168 0,080 0,14~ 0,076 0,19~ 0,058 0,16~ 0,032 0,17( 0,017 0,15~ 0,006 0,18 ~, 0,009v 0,13~ 0,001v

Ein ganz s Verhalfen zeigte die mit Thyroxinl6sung 1 : 10 '* injizierte Puppe Nr. 144: Ein erstes Maximum vom 5fachen Wert am 4. Tage, ein ansehliel~endes Minimum am 5. Tage, steiler Aufstieg zura Maximum vom 18fachen Wert (3,62 cmm/min.) ~m 7. Tage; auch am 8. Tage blieb der S~uerstoffverbrauck noch fiber 3,0 cmm/min. , dann steiler Abfall zu einem zweRen Minimum am 11. Tage, an das sich noch ein drittes Maximum in der Naeht vom 12. zum 13. Tag mit nachfolgen- dem raschen Abfall sehlol~ (vergleiche Nr. 139). I m Gegensatz dazu blieb Puppe Nr. 140 9 Tage ohne jede Reaktion, dann gab das Tier in zwei Portionen in der Nacht vom 9. zum 10. und am 11. Tage gr61~ere Fremd- gasmengen ab, worauf ein steiler Aufstieg zu einem Maximum von etwa 9faehemWert des Normalen in der Naoht vom 11. zum 12. Tage erfolgte. I )aran schlol3 sich ein ebenso raseher Abfall. Bei Versuehsende ]agen die Werte noch um etwa 25% fiber den normalen. Es ist m6glich, wenn auch kaum wahrseheinlich, dal~ bei diesem Tier in den ersten Tagen tier Sauer- s toffverbrauch durch eine ann~hernd gleichgrol3e Fremdgasentwicklung kompensier t wurde.

Page 65: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

598 B. }{omei~ "m'~d go ~ m r : D~c ~ n"k~ n~ vo~ l h y r o x m

A u c h d i e s y o n T h roxhf lS;~un~, I l 0 ~ I m t t c n o c h h{~deu

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I://g gc:~ n g e i{eaktio ~) h e ; t r o t .

D e r ~aue r s~ , ( . f f fv (qq ) raueh m g be i

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Sa~mr:~t{ffver/ ! ~ e ~ u , B*J P/ap e ~'m 140 s f h k c r ( ~I~ ~ r i g e M h t x i ~ ' ~ a l ~ t ( ~ ~ / ~ ( { ! L r P a ~

, Mi~f ima a m 3 . u u d g. q'~ ~ . i m

M i t s b e t , r u g er ("l.w&.i% [7 c r a m / m i r a ~.,~,~ ~gemmg e~.wa, q-uT~ ). PuI~"pe N~ 141

'ha.I~ o vo:o Anfamu m cinch-vie! ]ffJhere~ ~t(fffwc{~h,~o] [ :mnitt(Iba.r a.uf db

b~,( k t i { m ~di,eg c r y o n ~ . 3 --0fi l{i {mm~ ,ran s a ~ k {mm~ a m ~'t~<]mto:o T a e

h i s f a s l ~} u n d e r h O h t ~ s&,'.h Mhn~ihl io/~ wied~:..."~v a u f (L,{S.~' ' A m T ' i 'ae:e la~

zwe iBes y o n 0 , 5 0 9 e m m r a m , [(<.wgt .... :~ d e s N { w m a h c e r J : c s ) , Aue}~ a m �9 . ~ r e

10. ~mCt_t-I. ] . a g e ~ .~v ,vm s i e h n o v h h~iiy.ere Z a c k v n ~ _ 4 4 3 b z w . (L4g( i ~) ~m~

Page 66: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

au f d e n G a s s t o X w e c h s e l y o n S c h m e t t e r l i n g s p u p p e n . 5 9 9

rain.). Im Mittel betrug der Sauerstoffverbrauch nach der Injektion 0,38 cmm/min, gegen etwa 0,28 davor (Steigerung etwa 35%). Ursachen fiir dies merkwiirdige Verhal~en beider Tiere sind verschiedene denkbar.

1 1 / Thyrox/n I=10 *a

N~. #lq | I

3 /Yr. ;'qo ....

I

2

I

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11 II

Ig!l\ i.,gl

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ThvPox/n I=10 #a

~ e ~ - N.rT~,~ . . . . _ _

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I I l l L Thy r~ I=1o ~

| Nr. lqg ,

"--I /Yr. I~8 . . . .

J

F 1

JPl

11.. 12.. 15.1~ r163 la lg, l~gO.gaZg, K lsZ8

Abb. 11. (Fortsetzung.)

, "7 ~

I l!J

P I "~ g3.g~.zs.g6.gr2g. 1,

zg.

Es kann zufgllig eine sehr thyroxinarme Portion der L6sung zur Injekt ion gelangt sein, da es vermieden wurde, die L6sungen unmittelbar vor der Einspritzung nochmals intensiv durchzuschiitteln, um eine Erwgrmung

Page 67: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

600 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

derselben zu verhfiten. Es besteht allerdings nur sehr geringe Wahr- scheinlichkeit fiir diese Ursache, da bei der Verdiinnung 1 : 1 0 la i n

25 cmm L6sung noch etwa 3.10 - i s M o l e ~ 1,8 Millionen Thyroxinmole- kiile enthalten sind. Ferner kSnnte auch ein eventuell erhShter Sauer- s toffvcrbrauch durch eine entsprechend sich steigernde Fremdgasent- wicklung kompensiert worden sein. Eine solehe Gleiehm~Bigkeit und Reziprozit~t ist aber gleichfalls sehr unwahrscheinlieh. Weiterhin besteht die MSglichkeit, dab gerade dieser Verdiinnung eine besonders geringe

' Wirksamkei t zukommt , etwa in Analogie zu den Minima, die z. B. J v ~ x E g bei seinen Param~cienversuchen land. Auch dies ist abzulehncn, da die beiden ansehliel~enden Verdiinnungen 1 : 10 TM und 1 : 1014 auBer- ordentlich stark u~irkten und ein so scharfer Unterschied in der Wirksam- keit z. B. dilrch dig verschieden starken H~molympheverluste bGi der Injektion h~tte verwischt werden mfissen (Nr. 141 blutete nicht, Nr. 145 sehr stark). Daffir, dab tats~ehlich bei diesen Tieren w~hrend des Ver- suches nut ein geringer Stoffweehsel bestand, sprieht mit aller Deutlich- keit die Gewichtsabnahme um nur 9 (Nr. 141) bzw. 10 mg (:Nr. 145), w~hrend alle Tiere mit dem gesteigerten Stoffweehsel bedeutend starker an Gewicht einbii8ten. Der Verlust betrug bei Nr. 139 30 rag, bei Nr. 142 22 mg, bei Nr. 143 26 mg, bei Nr. 144 23 mg und bei Nr. 146 28 rag. Da- gegen wies Iqr. 140, das gleichfalls 11 Tage lang otme Reakt ion geblieben war und erst in den letzten Tagen grSBeren Sauerstoffverbrauch hatte , gleichfalls nur 11 mg Gewichtsverlust auf. Aueh die F~rbung der Tiere zeigte bei Versuchsende deutliche Unterschiede : Die Tiere mit dem hohen Stoffweehsel waren alle naeh Sepiagrau verfiirbt, die drei anderen da- gegen noch gelblich, wig ZU Versuchsbeginn (vgl. auch S. 621). Die geringo Wirkung der Verdfinnung 1 : 10 la ist demnach in ihren Ursaehen noch ungekl~rt. Wir werden dieser Frage in besonderen Versuchen noeh welter nachgehen und dann sp~ter darauf zuriiekkommen.

Versuch P 24.

Bei diesem Versueh kamen LSsungen der Thyroxinkonzentrat ion 1 : 1 0 is, 1:1016, 1 : 1 0 1 7 u n d 1:1018 zur Injektion. Fiir die Stamm- 15sung wurden 0,38 m g Thyroxin (RochE) in 0,05 ccm 0,1 n N a O H gel5st und mit 3,75 cem destilliertem Wasser versetzt (1 : 104). Daraus wurden 0,50 ccm entnommen und mit 4,50 ccm destilliertem Wasser verdiinnt (1 : 105). Die weiteren Verdtinnungen erfolgten aueh stets im Verh~l~lis 1 : 10 wie bei P 23. Jede LSsung wurde zur grfindliehen Durchmischung 3 Minuten lang nach dem Tak t eines Metronoms yon Hand gesehiittelt, bevor wieder 0,50 ccm ffir die n~chste Verdfiimung entnommen wurden.

Die Injekt ion gelang nur bei Nr. 151 ohne Hiimolympheverlust ; bei Nr. 148, 149, 152 und 155 t r a t ein miii]ig grol3er Tropfen aus, der ab- gesaugt wurde. Nr. 150, 153 und 154 bluteten dagegen nach der In-

Page 68: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 001

Tabelle 20. Versuch P 24.

N u m m e r der Puppe

Ar~ dcr Behand lung

155 148 [ 154

Tiermaterial: Papilio podalirius. 149 150 ]151 115~ 1153

Thyrox in

787 735

787 [ 734

977 792 I 758

777 I 734

Tiergewicht in m g a m Anfang 3. ]3~. 813 955 750 783 752

vo r InJekt ion 7. I I I . 841 813 956 I 759 783 752

nach Inj ekt ion 860 843 J 772 745 753

a m Ende 20. HI . 84O 828 959 I 752 730 735

Sauerstoffvcrbrauch in c m m / m i n .

Datum 3.--4. III.

4. HI. 4.--5. HI.

5. III. 5.--6. liT.

6. III. 6.--7. III.-

In jekt ion 0,25 c m m abdomina l Thyroxinl .

7. HI. 7.--8. III.

8. III. 8.--9. III.

9. IIL 9.--10. III.

10. Ill. 10--11. HI.

11. III.

11.- -72. HI. 12. III.

12.--13. IIl. 13. IIL

13.--14. III. 14. III.

14.--15. III. 15. IlI.

1 : 10 tt'

0,073 0,509 0,37v 0,107 0,24I 0,118 0,218 0,294 0,141 0,470 0,286 0,662 0,780v 0,132v 0,176v 0,255 0,076 0,0 0,090 0,122 0,066 0,307 0,497 0,154 0,312 0,395 0,467 0,652

0,107 0,111 0,128 0,177 0,105 0,104 0,123

1 : I0 TM

0,235 0,207 0,221 0,191

0,264 0,188 0,213 0,228 0,164 0,189 0,137

1 : 10 t~

0.192 0 . 2 1 3

0.260 0,244

0,205 0,208 0,191 0,192 0,175 0,194 0,174

I : 1018

0,225 0,233 0,261 0,220

0,331 0,311 0,259 0,240 0,193 0,228 0,169

1 : 10 u

0,460 0,461 0,100 0,342 0,346 0,334 o,411 0,816 1,20 1,45 1,65 2,47 2,95 3,05 3,60 4,62 4,62 4,20 4,45 4,03 3,45 3,67 4,97 1,93 2,31 1,77 1,52 1,42

0,232 0,191 0,205 0,164 0,188 0,161

! 0,185 0,156 0,147 0,153 0,130

1 : 1018

0,209 0,159 0,207 0,158 0,243 0,180 0,224 0,320 0,520 O,566 0,975 0,284 0,252 1,00 0,096 0,042v 0,040 0,024v 0,121 0,792 1,78 1,93 2,10 2,33 3,31 3,60

~

Page 69: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

602 B. Romeis und J. Wiis~: Die Wirkung yon Thyroxin

Tabelle 20 (Fortsetzung).

Nummcr dcr Puppe 155 148 149 150 ] 151 152 ] 153

Thy- Thy- Thy- Thy- Thy- Thy- Thy- Art der Behand lung tox in t ox in t ox in roxin t ox in roxin tox in

1 : 1015 1 : 1016 1 : 1017 1 : 10 is 1 : 1015 1 : 1016 1 : 1017

154

Thy- roxhl 1 : 10 Is

Datum 15. III.

15.--16. III. 16. III.

16.--17. III. 17. III.

17.--18. III. 18. III.

18.--19. IIT. 19. HI.

19.--20. I I L

Sauerstoffverbrauch in" c m m / m i n .

0,694 0,952 0,628 0,550 2,32 2,62 1,62 1,25 1,87 0,620 0,884 0,675 0,749 o,~s4 I 0,038v1 0,117v 0,255v

0,021 1,16 1,96 2,14 2,80 3,44 3,52 3,54 3,49 3,56 3,33 2,65 2,90 3,26 2,41 2,48 1.86

3,69 3,77 3,04 2,64 2,48 0,987 1,01 1,25 0,887 0,960 0,722 0,552 0,420 0,240

[ 0,109 0,071 0,038

0,705 2,50 3,13 3,38 3,47 3,70 3,74 3,69 3,69 3,45 2,95 2,70 2,30

12,18 1,35 0,99 0,860

2,42 1,84 1,32 1,04 0,782 0,697 0,505 0,305 0,344 0,195 0,136 0,132 0,100 0,079 0,048 0,054 0,032

0,903 O,975 0,592 0,367 0.286 0,174 o, o121 0,078 0,075 0,068 0,079 0,074 0,065 o,o55 o,o95 o, o451 0,o531

1,41 5,25 1,66 5,50 1,74 3,68 1,61 3,37 1,63 3,10 2,27 2,46 2,54 2,82 2,33 1,99 2,62 1,91 2,42 1,64 2,29 1,45

2,18 l 1,34 1,56 1,22 1,87 1,09 1,58 0,91 1,33 0,77 1,17 0,685

jektion sehr s tark : Nr. 150 verlor etwa 20 mg, ~ r . 153 etwa 60 mg und Nr. 154 etwa 25 mg H/~molymphe.

Die Versuchsdaten enth~lt Tabelle 20, Abb. 12 zeigt kurvenmai3ig den Verlauf der StoffwechseIanderungen.

Auf dig In jckt ion der ThyroxinlSsung 1 : 10 la folgte bei Nr. 151 am 3. Tage ein steiler Aufstieg zu einem ersten h[aximum, das in der Nacht vom 4. auf den 5. Tag erreicht wurde (1,09 cram/rain. =Tfacher Normal- weft). Nach Durehschreiten eines )~inimums setzte der Anstieg zum zweiten 35aximum ein, dem am 6. Tag ein kurzes Verweilen auf dem Weft 3,77 vorher ging und das am 7. Tag mit 5,26 cmm/min. (=35faehe r Normalwert) erreieht wurde. Ein steiler Abfall ffihrte am 11. Tage zur HShe des Stoffwechsels vor der In jekt ion zuriick. Der Sauerstoffver- brauch betrug am SehluB des Versuches nur mehr 0,032 cmm/min. Puppe Nr. 155 wurde erst am Injekt ionstage zur Beobachtung aus- gewi~hlt, weil die Puppe Nr. 147 andauernd Fremdgas entwickelt hat te und deshalb ausgesehaltet wurde. Das Tier reagier~e auf die Einspritzung mit einem stark gesteigerten Stoffwechsel, begann dann aber gleichfalls Fremdgas zu entwickeln, und zwar erfolgte die Abgabe in drei Portionen, am 1. Tage, in der Nacht yore 5. zum 6. und vom 8. zum 9. Tag nach der Injektion. Am 9. Tage setzte eine rasche Steigerung des Sauerstoff-

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 603

verbrauches ein, die am 10. Tage zu einem Maximum yon 2,62 cmm/min. filhrte. Daran schloll sich ein zicmlich steiler Abstieg, von mehreren Zacken unterbrochen; am Schlul] des Versuches iiberwog wieder die Fremdgasentwicklung den Sauerstoffverbrauch. Es erscheint nicht aus- geschlossen, da[t w~hrend de~ ganzen Versuches Fremdgasabgabe s ta t t - ~and und der Saucrstoffverbrauch in Wirklichkeit hSher war, als sich aus den _~uderungen des Druckes abnehmen liel~.

ThyroxinlSsung 1 : 1026 rief bci Nr. 148 ein erstes Maximum in der Nacht yore 4. zum 5. Tage hervor, darauf fo]gte 4 Tage lang fast vSllige ]~instellung der Atmung (Kompensat ion des Sauerstoffverbrauches durch Fremdgasentwicklung ?), darauf ein steiler Aufstieg zu einem Maximum yon 3,56 cram/rain, am 10. und 11. Tage. An letzterem Tage t r a t dann t in rasches Sinken auf 2,65 ein, an das sich eine neue Zacke mit 3,26 schloB. Am 13. Tage, wo der Versuch aus ~u[teren Griinden abgebrochen werden mu~te, betrug der Stoffwechsel noeh 1,86 cmm/min. Bei Puppe ~qr. 152, die mit der gleichen LSsung injiziert wurde, war ein ausgepr~gtes erstes Maximum nicht erkennbar. Das H a u p t m a x i m u m war wicder zwei- gipfelig (vgl. Nr. 148, 151, 153, 155), am 6. Tage wurde der Wert 4,62, am 7.4,97 cmm/min. (~35faehe r Normalwert) erreicht. Der Abfall er- folgte in der Nacht vom 7. zum 8. Tage aul]erordentlich j~h, am 10. Tage war sehon wieder der Normalwert erreicht. Die lc~zten 4 Tage he,rug der Stoffwechsel etwa 0,07 c m m / m i n . : 5 0 % des Wertes vor der Injektion.

Auf die Injekt ion yon ThyroxinlSsung 1 : 1017 reagierten die Tiere gleichfalls noeh sehr st~rk. Ein erstes Maximum yon 1,43 cmm/min. lag bei Nr. 149 am 5. Tage, bei Nr. 153 ein solehes yon 0,956 in der Naeh t yore 4. zum 5. Tag. Die darauffo]genden Minima yon 0,012 bzw. 0,051 zeigten den gleiehen zeitliehen Abstand yon 1/2 Tag. Dann stieg aber bei ~qr. 149 der Stoffwechsel sehr steil zum Maximum yon 4,03 am 8. Tage an, w~hrend bei Nr. 153 das Anwachsen langsamer vor sich ging, so da[~ erst am 10. Tage ein zweigipfeliges Maximum yon 2,54 bzw. 2,62 cram/ min. erreicht wurde. Aueh der Abfall erfolgte bei Nr. 149 steiler als bei Nr. 153 ; am Ende des Versuches war der Stoffwechsel yon Nr. 149 sehon auf 0,038 cmm/min, gesunken, w~hrend er bei Nr. 153 noch 1,17 cmm/ rain. betrug.

Nicht minder heftig war die Wirkung der ThyroxinlSsung 1 : l0 ss. Nr. 150 zeigte drei Vormaxima : I n der Naeht yore 5. zum 6. (0,880), am 7. (0,560) und am 8. Tage (1,23). Dann erfolgte raseher Aufstieg zum H a u p t m a x i m u m 3,74 cram/rain, am 10. Tage (~20fache r Normalwert) . Einen Tag lang hielt sich der Stoffweehsel auf einer H5he yon fiber 3 emm/min. , dann setzte der Abfall ein und ffihrte bis zum Ende des Ver- suches am 13. Tage zum Werte 0,860 emm/min. Bei Nr. 154 t ra ten zwei Vormaxima in der Nacht vom 4. zum 5. Tag (0,975) und am _&bend des 5. Tages (1,00) auf. Das auf das letztere Maximum folgende Minimum

Page 71: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

I

B. Romeis und J. Wiist: Dio Wirkung yon Thyroxin

fiitrrte bis zu negativen Werten, war also zum Tell durch ~remdgas- entwicklung mitbedingt. Der anschlieBende Aufstieg zum Hauptmaxi - mum war auBerordentlich steil: Am 8. Tage wurde der bisher hie be-

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Abb. 12. Versuch P 24. Graphische Dar- s tel lung [des Sauerstoffverbrauchcs. Bei Puppe lh'r. 155 sttLrkero ~Fremdgasent-

wtcklung.

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auf den GasstoHwechsel yon Schmetterlingspuppen. 605

I I I I A Th.yrox in 1:1017

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Abb. 12. (Fortsetzung.)

Page 73: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

606 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

obachtete Wert 6,45 cmm/min. (= 43facherNormalwert) erreicht, woran sich ein ebenso steiler Abfall schloB, so dab am 10. Tage der Stoffwechsel nurmehr 2,0, am 13. Tage 0,685 cmm/min, betrug. Der Versuch wurde am 13. Tage abgebrochen, um noeh den n/ichsten hSchst wiehtigen Kon- trollversuch P 25 durchfiihren zu kSnnen.

Alle Puppen zeigten bei der Herausnahme eine stark sepiagraue bis schwarze T6nung. Die Gewichtsabnahme betrug bei den Tieren mit den niedrigsten Maxima (Nr. 148, 150, 153) je 15mg, bei den anderen zwischen 18 und 24 mg. Es war also wieder eine gewisse Parallelit/it zwischen Stoffwechselsteigerung und Gewichtsverlust zu erkennen.

Versuch P 25.

Um die beobachteten auBerordentlich starken Stoffweehselsteige- rungen durch die hoehverdiinnten Thyroxinl6sungen einwandfrei als Wirkungen dieses Hormons nachzuweisen, muBte in Kontrollversuchen gezeigt werden, da2 L6sungen, die dutch das gleiche Verdiimmngsver- fahren in den gleichen Ger/~ten hergestellt, aber thyroxinfrei waren, den Sauerstoffverbrauch der Schmetterlingspuppen nicht zu erh6hen ver- mSgen. Es kameffdaher in diesem Versuch folgende Flfissigkeiten zur Injektion: 1. Ftir Nr. 160 und 164 reines destilliertes Wasser aus dem- selben Ballon, aus dem dasWasser fiir Versueh P 23 und P 24 entnommen worden war (=Aq. dest.).

2. Fiir Nr. 157 und 161 wurde eben dieses destillierte Wasser in ehmm der Reagensr6hrchen mit eingesehliffenem Glasstopfen, wie sie fiir die tterstellung der VerdSnnungen stets gebraueh~ wurden, auf der Sch/ittel- masehine w/~hrend der ganzen ZeiSdauer mitgeschiittelt, w/s der an- 1/~Blieh der Bereitung der zwei folgenden LSsungen die Schiittelmaschine in Gang war ( = Aq. dest. gesch.). Diese L6sung sollte zeigen, wclchen Ein- fluB 1/tngeres Schiitteln in einem solchen Glasr6hrehen auf die Wirksam- keit des Wassers hat, sei es dadureh, dab aus dem Glas irgendwelcho ehemisehe Verbindungen herausgelSst werden oder das Wasser irgendeine bisher unbekannte Zustands~tnderung erfiihrt.

3. F/it Nr. 158 und 165 wurde reines destilliertes Wasser in den gleichen, ebenfalls sorgfiiltig yon alien Thyroxinspuren mit Biehromat- schwefels~ure gereinigten Reagensgli~sehen einer stufenweisen ,,Verdiin- nnng" mit dem gleichen destillierten Wasser jeweils im Verh/iltnis 1 : 10 unterzogen, wie das bei Bereitung der Thyroxinl6sungen gesehahl Um die Verh~ltnisse yon Versuch P 24 m6gliehst genau zu kopieren, wurde 0,10 ccm destilliertes Wasser mit 3,70 eem destilliertem Wasser ,,ver- d/innt" und 3 5Iinuten lang auf der Schiittelmaschine ann~hernd im gleiehen Takt geschiittelt, der friiher beim Schiitteln yon Hand ein- gehalten worden war. ]:)ann wurden 0,50 ecru entnommen und mit 4,50 ccm destilliertem Wasser auf das 10fache ,,verdiinnt", worauf wieder

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auf den Gasstoffwechsel yon Sehmetterlingspuppen. 607

3 Minuten in der besehrieloenen Weise gesehiittelt wurde. Der Vorgang wiederholte sich noch weitere 13real, fand also im ganzen ebenso oft statt, als es seinerzeit bei Herstellung der ThyroxinlSsung 1 : 1018 der Fall ge- wesen war (=Aq. dest. pot.).

4. Die L6sung fiir Mr. 159 und 163 wurde in genau der gleiehen Weise hergestellt wie eben unter 3. beschrieben, nut wurde fiir die Ausgangs- 16sung stat t 0,10 ccm destilliertes Wasser 0,10 ecm der stets gebrauchten 0,1 n NaOtI verwendet und mit 3,70 ccm destilliertem Wasser verdfinnt ( = N a O H pot.).

Die Herstellung all dieser LSsungen gesehah am Vortag der Injektion und nahm fast 4 Stunden in Anspruch. Dis Fliissigkeiten wurdelt, wie gew6hnlich, fiber Nacht in den Kfihlraum gestollt.

Die Injektion gelang bei Mr. 161 ohne jeden H/imolympheverlust, bei Mr. 157, 160 und 163 t ra t nur je ein ganz kleiner Tropfen aus, bei Mr. 164 ein m~Big grol]er; Mr. 158, 159 und 165 bluteten ziemlich stark, Mr. 158 und 159 verloren etwa 25 rag, Mr. 165 etwa 20 rag.

Die Versuchsdaten sind in Tabelle 21 zusammengestellt; der Verlauf der Stoffwechseliinderungen ist in Abb. 13 graphiseh wiedergegeben.

Von einer lgngeren Vorbeobaehtung wurde mit Riicksieht auf die be- sehr/~nkte Zeit, die aus/iuBeren Grfinden fiir den Versuch zur Verfiigung stand, diesmal abgesehen, da sich aus alien bisherigen Beobachtungen klar ergeben hatte, dab die normalen Sehwankungen des Stoffweehsels 30--40% im Durehschnit t nicht iiberschreiten und yon den bei kleinsten Thyroxhldosen auftretenden Maxima stets um ein Vielfaches iibertroffen werden. Selbst die niedrigsten Vormaxima der Thyroxinpuppen er- reichten meist den 4--5fachen Betrag des normalen Stoffweehsels, der auch bei den Thyroxintieren wiihrend der ersten 2--3 Tags nach der Injektion noch ziemlieh unvergndert anzuhalten pflegte.

Von der Injektion an gerechnet erstreckte sich die Beobachtung des Stoffweehsels im vorliegenden Versuch auf 9 voile Tage. Innerhalb dieser Zeitspanne war bei 23 yon 24 Thyroxintieren, die mit gr5Beren Maxima reagiert hatten, stets mindestens ein deutliches Maximum schon in die Erscheinung getreten, 21 derselben hat ten in dieser Zeit das Hauptmaxi- mum erreicht, 19 sogar schon iibersehritten. Es muBten also, wenn die eingespritzten LSsungen iiberhaupt imstande waren, der Thyroxin- wirkung iihnliche Maxima hervorzurufen, in den 9 Beobachtungstagen yon den 8 Tieren mindestens 7 reagieren. In Wirklichkeit zeigte sich aber bei keiner einzigen Puppe die geringste Andeutung eines Maximums oder aueh nur der Ansatz zu einem solchen. Die Werte des Sauerstoffver- brauches schwankten vielmehr die ganze Zeit fiber in normaler Weise nur wenig um einen Mittelwert, der bei allen Tieren unter 0,4 cmm/min, lag. Nur Nr. 164 wies infolge zeitweiliger Fremdgasentwieklung etwas gr613ere Sehwankungen auf, ohne da$ der Wert 0,3 cram iiberschritten worden

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608

Nummer der Puppe

Art dcr Behandlung I Dcstlllicrtcs Wasser

Tiergew. in mg v. Injekt ioa I 1106 [

nach Injekt ion

~m ~ n ~ o . ~ I I I I I 8auerstoffverbrauch in cmm/min .

B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Tabelle 21. Versuch P 25. Tiermaterial: Pap. podalirius. l 104 I 157 I 158 I 153 i 16o 1~161 I 10~

,7~ I ~ , I ~60 I 8~ I s~5 I ~85 I - ~ I lo0~ I ~ I ~5~ I 8~ I 8~ I ~

1092 994 814 742 890 864 I 981

Nummcr der Puppe

Datum 20.--21. III.

Inlektion 0,025 ccm thoracal

21. 21.--22. III.

22. 22.--23. III.

23. III. 23.--24. III.

24. III. 24.--25. lII.

25. HI. 25.--26. III.

26. III. 26.--27. lII.

27. III. 27.--28. III.

28. III. 28.--29. HI.

29. III. 29.--30. IH.

163

1 ~ 0

1 ~ 4

1014

0,178 0,167 Lq. dest. aq. dest.

lq. dest. gesch, pot.

0,269 0,196 0,256 0,073 0,172 0,185 0,174 0,157 0,290 0,002v 0,181 0,196 0,009 0,332 I 0,277 0,429v 0,195 i 0,177 0,093 0,164 10,316 0,141 0,246 0,194 0,074v 0,366 10,312 0,162v 0,224 0,225 0,124 0,261 0,279 0,022 0,254 0,216 0,140 10,195 0,289 0,055 i0,149 0,221 0,195v r 0,365 0,278 0,037v 0,200 0,247 0,258 0,333 0,290 0,251 I 0,212 0,235

0,207 NaOH

pot.

0,262

0,183

~q. dest.

0,274

0,182 aq. des a : ~ t

gesch

0,200 0,241 0,240 0,182 0,254 0,268 0,186 0,253 0,298 0,2()7 0,293 0,392 0,229 0,280 0,284 0,238 0,308 0,256 0,2681 0,292 0,250 0,208 0,315 0,283 0,211 0,287 0,288 0,201 0,301 0,362 0,267 0,290 0,299 0,211 0,315 0,434 0,291 0,261 0,322 0,215 0,303 [ 0,372 0,294 0,288 0,360 /0,257 I 0,318 0,394 [ 0,366 0,265 0,340 0,252

0,049 0,136 0,140 0,105 0,137 0,138 0,110 0,224 0,130 0,211 0,121 0,283 0,146 0,109 0,147 0,230 0,127

163

0,213 NaOtt

pot.

0,081 0,194 0,022 0,233 0,169 0,090 0,133 0,112 0,246 0,142 0,222 0,157 0,262 0,169 0,231 0,207 0,285 0,218

w~re. Nimmt man aus den Stoffwechselwerten der ersten 3 Tage das 5[ittel (innerhalb dieser Zeit war auch bei den Thyroxintieren der Sauer- stoffverbrauch ziemlich unver inder t gleich dem vor der Injektion) und vergleicht sie mit dem ~[ittel aus den letzten 4 Versuchstagen, so kann man eine gewisse S~eigerung feststellen: bei Nr. 160 yon 0,29 auf 0,34 (17%) ; bei Nr . 164 yon 0,20 auf 0,24 (20%) ; bei lqr. 157 yon 0,20 auf 0,24 (20%) ; bei Nr. 161 yon 0,21 auf 0,26 (24%) ; bei Nr. 158 yon 0,23 auf 0,25 (9%); bei Nr. 165 yon 0,11 auf 0,17 (55%); bei Nr. 159 yon 0,26 auf 0,29 (11%); bei Nr. 163 yon 0,13 auf 0,21 (61%). Diese Steigerungen liegen vSllig innerhalb der Grenzen, die wir im Laufe unserer Untersuchungen als ffir normale geakt ionen auf Anstiche und Injektionen, die nich~ yon einem Maximum gefolgt sind, geltend erkannt haben. Man kann auf Grund dieser Steigerungen nicht behaupten, dab sich irgendeine der ver-

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a~f den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 609

sehiedenen Fliissigkeiten als besonders wirksam oder unwirksam erwiesen habe. Das Ergebnis der Sto//wechselbeobachtungen war also eindeutig negativ.

Am 9. Tage bei Versuchsende zeigten die Puppen aueh keinerlei Ver- f~rbung nach Grau, wie sie fiir die reagierenden Th:~Toxinpuppen fast stets charakteristisch war. Die Tiere blieben dann noch weitere 11 Tage im Kfihlraum liegen, um eventueUe nachtr~gliche Steigerungen wenig- stens noch an Hand der Gewichtsabnahme oder der nachtr~igliehen Ver- f~rbung feststellen zu k6nnen. I)er Gewichtsverlust betrug am 1]. IV. bei Nr. 157 7 mg, bei Nr. 158 9 mg, bei Nr. 159 16 mg, bei Nr. 160 9 mg, bei Nr. 161 14 mg, bei Nr. 165 10 mg und bei Hr. 163 10 mg. Das sind Betr~ge, wie sie auch bei anderen nicht reagierenden Tieren in dieser Zeitspanne zu beobachten waren. Nur Hr. 164 zeigte sine Abnahme um 37 mg und iibertraf damit auch die hSchsten, bei stark reagierenden Tieren beobachteten Werte (36 mg bei Nr. 139, 31 mg bei Nr. 124 und Nr. 126). Da bei Herausnahme der Puppe aus dem Tierbehiilter auf dem Drahtnetz Spuren eines eingetrockneten Fliissigkeitstropfens zu erkennen waren, ist mit groBer Wahrscheinlichkeit anzunehmen, dab die abnormei Gewichtsabnahme durch eine Naehblutung bedingt war, zumal sich das Tier bei der Einspritzung sehr heftig bewegt und an der Injektionsstelle einen groBen Fliissigkeitstropfen herausgedrfiekt, dann aber fast v511ig wieder zuriiekgesaugt hatte. Andererseits ist darauf hinzuweisen, dal3 diese Puppe als einzige am 11. IV. eine schwaehe Verfiirbung nach grau zeigte, wShrend alle iibrigen 7 noch ihre urspriingliehe hellgelbbraune Fiirbung beibehalten hatten. Da der Stoffweehsel nach dem 9. Tag nicht mehr beobachtet werden konnte, l~iBt sich nicht entscheiden, ob die Ge- wichtsabnahme und beginnende' Verfiirbung dieser Puppe mit einer Steigerung des Stoffwechsels verbunden war.

Auf Grund des Ergebnisses dieses Versuches liil3t sich annehmen, dab das wirksame Prinzip der extrem verdfinnten Thyroxinl6sungen wcder das darin enthaltene destillierte Wasser oder die verdiinnte Iqatronlauge ist, noch in dem bei der Bereitung der LSsungen angewandten Schfittel- oder Verdfinnungsverfahren liegen kann. Da die vier angewandten ver- schiedenen L5sungen nach den gegenws Ansehauungen der Chemie vSllig identisch, ni~mlich reines destilliertes Wasser derselben Hcrkunft waren und, abgesehen vomThyroxingehalt , den wirksamen hoehverdiinn- ten Thyroxinl6sungen in jeder Hinsicht gliehen, so lagen acht gleich- wertige ]~inzelparallelversuche vor undes hs unbedingt bei der ~r zahl der Tiere die starke Reaktion eintreten miissen, wenn deren Ursaehe wirklich an etwas anderem als am Thyroxin gelegen h~tte. Da dies nicht der Fall war, mfissen wir jene Stoffwechselsteigerungen als eine spezi- fische Wirkung des Thyroxingehaltes der bei den frfiheren Versuehen eingespritzten LSsungen ansehen.

W. ttoux' Archiv f. Entwicklungsmeehanik Bd. 118. 39

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610 B. Romois und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

IV. Besprechung der Ergebnisse . 1. Der Sauerstoffverbrauch unbeeinfluflter Pnppen.

In den vorliegenden Untersuchungen konnte auch fiber den Gasstoff- wechsel normaler unbeeinflu2ter Schmetterlingspuppen ein umfang- reiches Material gesammelt werden. Im Gegensatz zu frfiheren Arbeiten, in denen der Gesamtgasstoffwechsel einer gr6Beren Anzahl yon Puppen (20--100) bestimmt wurde und die daher nur Mittelwerte lieferten (M. Gr~fin v. Lr~I)EN 1906, 1907, E. v. BX~CKE 1909, F. ft. J. BuY- T~,~DIYK 1911), war es bei unseren Versuchen infolge der verfeinerten Methodik m6glich, den Sauerstoffverbr~uch einzelner Puppen und seine individuellen Schwankungen in Abh~ngigkeit yon verschiedenen Yak- toren, z. B. Temperatur, Tageszeit und Entwicklungsstadium, ~est- zustellen.

Es ergab sich vor allem, dal~ kein eindeutiger Zusammenhang zwisehen GrSl3e des Gasstoffweehsels und Gewicht der Puppen besteht. Unter gleichen sonstigen Umst~nden seheint vielmehr dafiir hauptsheh- lich das Entwicklungsstadium der Tiere mal~gebcnd zu sein. Aus diesem Grunde verzichteten wir auch ganz allgemein darauf, die gefundenen Werte jeweils auf gleiches Gewieht umzurechnen.

Die Abh~ngigkeit des Gasstoffwechsels von der Temperatur ist aus unseren Versuchen P1 bis P7 (siehe S. 558 If.) ersichtlich, die yon Ende Februar bis Anfang April mit Winterpuppcn yon Pap. machaon angestellt wurden. Wir geben einen kurzen Uberbliek fiber die dabei beobachteten Mittelwerte des minutlichen Sauerstoffverbrauehes, weil sich daraus gleichzeitig ganz deutlich die Unabh~ngigkeit yon Gasstoffwechsel und Tiergewieht ersehen l~l~t. Es betrug bei 23,00 ~ dcr mittlere minutliche Sauerstoffverbrauch bei Puppe Nr. 1 (850 rag) 2,3 emm, bei Nr. 2 (856 mg) 1,45 cmm, bei Nr. 3 (831 rag) 0,55 cmm, bei Nr. 4 (836 mg) 1,18 cram, bei Nr. 5 (707 rag) 1,05 cmm, bei Nr. 6 (704 rag)l,20 cram, bei Nr 7 (543 rag) 0,96 cmm und bei Nr. 9 (524 rag) 1,2 cmm. Bei 12,000 dagcgen war er bei Puppe Nr. 10 (643 rag) 0,30 cmm, bei Nr. l l (624 mg) 0,35 cram, bei ~*r. 12 (721 mg) stieg er allm~hlich im Verlaufe einer Woehe yon 0,35 auf 0,47 cram, bei Nr. 14 (803 mg) in der gleichen Zeit yon 0,69 auf 0,75 cmm. Bei 23 ~ wttrden demnach im Mittel 1,2 cmm Sauerstoff in der Minute verbraucht, bei 12 ~ nur 0,44 cmm. Es entsprach also einer Tem- peratursteigerung yon 11 o eine Erh6hung auf fast das Dreifache, ein Ergebnis, das sich mit dem yon E. v. ]~R~CKE (1909) an Puppen yon Pap. ~odalirius gewonnenen deckt (CO2-Entwicklung bei 10--130 0,1 bis 0,2 cmm/min., bei 15--170 0,3--0,4 cmm, bei 190 0,57 emm/min.).

Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Gasstoffwechsel und Tages. zeit war nicht festzustellen. Manche Tiere hat ten am Tage einen etwas h6heren Sauerstoffverbrauch, manche bei Naeht. Es kam auch nicht selten beim gleichen Tier ein Wechsel in diesen Schwankungen vor, so

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 611

dal~ sich die Beziehung umkehrte. Ein st~rkerer Einflul~ der mit der T~geszeit wechselnden Helllgkeit war iibrigens bei unseren Versuchen dadurch unmSglich gemacht, dab sich die Puppen wShrend des Ver- suches in ihren Beh~ltern etwa 10 cm tier im Thermostatenwasser versenkt bef~nden, so dab nur das sp~rliche Licht, das yon oben durchdrang, in Betracht kommen konnte. Unsere diesbeziiglichen Ergebnisse decken sich mit den Beobachtungen yon J.Lo~B (1888) und E. v. BR~C~ (1909), die gleichfalls keinen EinfluB des Lichtes auf den Gasstoffwechsel fest- zustellen vermochten. Die abweichenden Ergebnisse der Gr~fin M. v. L n ~ (1906 und 1907) sind durch nicht einwandfreie Versuchs- methodik bedingt (vgl. Krit ik bei v. BRt~CKE, 1909).

Die Abh~ngigkeit des Sauerstoffverbrauches vom EntwiclcIungs- stadium ist am kl~rsten aus unseren Versuchen P 12 und P 13 mit Sommerpuppen yon Vanessa io zu ersehen (Tabelle 8 und 9, Abb. 5 und 6, S. 568f). Unmittelbar nach der Verpuppung, die am 5. VII. bei etwa 250 stattgefunden hatte, betrug der Sauerstoffverbrauch etwa 1 cmm/min. Er sank dann bei Nr. 42 und 43 im Verlaufe yon 5, bei Nr. 41 und 44 in 10 Tagen auf etwa 0,4 cmm/min, und blieb dann bei den beiden letzteren, die keiner Injekti6n unterzogen wurden, w~hrend 10 Tagen vom 16.--26. VII. ziemlich konstant. Am 26. wurden diese beiden Tieren injiziert. Die yon der Verpuppung am 5. an im Kfihlraum gehaltenen Puppen Nr. 45, 46 und 47 wiesen beim Eintr i t t in den Versuch am 19. VII. einen Sauerstoffverbrauch yon etwa 0,7---0,8 cmm/min, auf. Er stieg im Verlaufe der nachsten Tage bei Nr. 45 bis 1,22, bei Nr. 46 bis 1,15 und bei Nr. 47 bis 1,05 cmm/min., ging dann kurz vor dem Aus- schliipfen der Schmetterlinge w~hrend 1--2 Tagen deutlich zuriick und stieg darauf, wohl haupts~chlich infolge der heftigen Bewegungen, die mit der Befreiung der Imago aus der Puppenhiille verbunden sind, wieder an : Bei Nr. 45 bis 2,45 cmm/min., bei Nr. 47 bis 2,41 cram/rain. Nr. 46 erreich~e nur mehr 1,12cram/rain., ~qr. 49 0,96cmm/min. Letztere Puppe hat te jedoch am 3. Tag vor dem Ausschlfipfen einen Verbrauch yon 1,5 cmm/min, aufgewiesen.

Der geschilderte Ablauf l~Bt also unmittelbar nach der Verpuppung eine Periode sinkenden Sauerstoffverbrauches, dann eine Periode ziem- lich konstanten, niedrigen G~sstoffwechsels und darauf eine Schhll~- periode mit steigendem Sauerstoffverbrauch erkennen. Unmittelbar vor dem Ausschliipfen scheint meist eine vorfibergehende deutliche Ernie- drigung eingeschaltet zu sein. (Auch die Puppe Nr. 16 yon Phalera biece. phala wies am Tagc vor dcm Ausschlfipfen ein solches Minimum des Sauerstoffverbrauches auf.)

Bei den Sommerpuppen yon Phalera bucephala schehlt das Stadium des ann~hernd konstanten Gasstoffwechsels etwas l~nger zu dauern. Jedenfalls konnten wir yon MStte ~fai bis Ende Juni zahlreiche Puppen

39*

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612 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

mit ziemlich niedrigem (0,2--0,5 emm/min.) und sehr gleichmagigem oder nur ganz allms ansteigendem Sauerstoffverbrauch beobachten. Einzelne (Nr. 16, 18, 22 und 30) scheinen allerdings in der Entwicklung schon welter fortgeschritten gewesen zu sein und sich schon im End- stadium mit dem rascher ansteigenden Gasstoffwechsel befunden zu haben.

Die Winterpuppen yon Pap. podalirius, die in P 14 bis P 25 be- obachtet wurden, verharrten yon )1itte Oktober bis Ende Mi~rz im Stadium des konstanten niedrigen Sauerstoffverbrauches. Er betrug bis Mitre Dezember etwa 0,05--0,12 cmm/min., yon da an t ra ten dann des 6fteren Werte zwischen 0,12 und 0,20 emm/min, auf; vereinzelt von Mitre Februar, hs von Anfang Ms an lagen sie zwischen 0,2 und 0,3 cmm/mhl. Doch fehlten auch in dieser vorgesehrittenen Zeit nicht Puppen mit Werten zwischen 0,1 und 0,15 cmm/min. (Naeh unseren letzten Versuchen, fiber die in der ns VerSffentlichung ausfiihr- lich berichtet wird, begann das Stadium der raschen Steigerung bei diesen stets bei 12 ~ gehaltenen Puppen erst Ende April.)

Unsere Beobachtungen fiber den Wechsel des Sauerstoffverbrauches in den versehiedenen Stadien der Puppenruhe decken sich mit den Er- gebnissen von J. HELLER (1925a, b), der bei Puppen von Deilephila Euphorbiae gleichfalls ein anfs Absinken des Gasstoffwechsels, dann eine Pcriode ziemlicher Konstanz und schlicBlich ws der Ausbildung des Schmetterlings ein Anwaehsen des Sauerstoffverbrauches feststellen konnte. (Nach ttELLE~ finden wiihrend der beiden ersten Perioden vorwiegend histolytische Prozesse und erst in der dri t ten hauptss Aufbauvorgs statt.)

2. Die E n t w i c k l u n g e ines yon CO~ versch iedenen Gases.

Es ~ r d e schon im allgemeinmethodischen Tell S. 550f. gezeigt, dab die von uns des 6fteren beobachteten Manometerausschliige in verkehr- ter Richtung nur durch die Entwicklung eines yon Lauge nicht absorbier- baren Gases, und zwar in einer den gleichzeitig verbrauehten Sauerstoff iibersteigenden Menge verursacht sein k6nnen. Da das Gas auch yon Schwefelss nicht absorbiert wird, also weder basisch noch sauer reagiert, so kommt nur Stickstoff oder eventuell Methan in Betracht. Eine exakte Analyse konnten wir bisher noeh nicht ausffihren. Wir m6chten aber in Analogie zu den Beobachtungen von A. KaocH (1906) in dem Fremdgas am ehesten Stiekstoff vermuten.

Die )[enge des abgegebenen Stickstoffes betrug in den Versuchen yon K~oGH bei 19 Puppen yon Smerinthus ocellatus in 206 Stunden insgesamt 0,47 ccm. Wir konnten jedoch bei einzelnen Pnppen yon Papilio poda- lirius bedeutcnd gr68ere Mengen beobachten. Dabei erachteten wir die Fremdgasentwieklung nur bei verkehrten h[anometerausschls fiir

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 613

sicher erwiesen. Es ist aber durchaus m6glich, dab in manchen F~llcn ein scheinbar verminderter Sauerstoffverbrauch durch die Entwicklung yon Fremdgas vorget~uscht wurde, falls n~imlich die Menge des lctztercn geringer war als die Menge des gleichzeitig verbrauchten Sauerstoffes. Die im folgenden angegebenen Mengen des Fremdgases sind bei den ein- zelnen Versuchen in der Weise berechnet, dal~ zu dem aus der Gr613e der verkchrten Manometerausschl~ge sich ergebendcn Volumcn des Gases noch der Betrag addiert wurde, der dem in der gleichen Zeit verbrauch- ten Sauerstoff entsprach. Letzterer wurde als Produkt aus dem Mittel des minutlichen Sauerstoffverbrauchcs vor und nach der Fremdgasent- wicklung und dcr Zeitdaucr der Gasabgabe gefunden.

Bei unbeein]luflten Puppen t ra t Frcmdgasentwicklung nur bei Ver- such P 22 (Januar 1929) auf. Es gaben insgesamt ab: Nr. 133 etwa 0,1 ccm, :Nr. 134 etwa 1,0 ccm, Nr. 136 etwa 2,1 ccm, Nr. 137 etwa 2,1 ccm, Nr. 138 etwa 0,3 ccm; die Gasentwicklung erfolgte bei shmtlichcn Tieren innerhalb 1- -2 Tagen. Nr. 134 setzte auch nach erfolgtcr In- jektion yon 25 cmm eincr Thyroxinl6sung 1 : 101~ die Fremdgasabgabe noch 12 Tage lang fort und entwickeltc dabci weiterhin etwa 5,5 ccm.

Bei injizierten Pwppen wurdc zum erstenmal Fremdgasabgabe in Versuch P 15 (Endc Oktober 1928) beobachtet bei Puppe Nr. 66 in H6he yon 0,4 ccm und bci Nr. 70 in H6he yon 0,9 ccm. Bei Nr. 66 erfolgte die Abgabe in der Nacht vom 26. zum 27. X., bei Nr. 70 im Verlaufe des 26. und 27. Die Tiere waren am 26. mit einer ThyroxinlSsung 1 : 660 in lproz. NaC1-L6sung eingespritz~ worden.

In Versuch P 21 entwickelte die mit Thyroxin 1 : l0 T injizierte Puppc Nr. 125 zwischen dem 25. X I I . 28 und dem 3. I . 29 insgesamt etwa 2,6 ccm Fremdgas, die mit Thyroxin 1 : 109 bchandeltm Puppe Nr. 127 in dcr Zeit vom 26. XI I . bis 1. I . etwa 7,0 com. Am 27., 28. und 29. fiber- t raf dabei die Fremdgasentwicklung den Sauerstoffverbraueh im ~[ittel in der Minute um 1,0--1,8 cram.

In Versuch P 23 gab Nr. 140 naeh Injekt ion einer Thyroxinl6sung 1 : 101~ in der Nacht vom 25./26. und am 27. I I . (10., 11. und 12. Tag nach der Injektion) etwa 1,5 ccm Frcmdgas ab.

In Vcrsuch P 24 entwickelte Nr. 148 (Thyroxin 1 : 101G) vom 12. bis 16. I I I . (4.--8. Tag naeh Injcktion) etwa 0,5 ecru, Nr. 154 (Thyroxin 1 : 10 xs) im Laufe des 13. etwa 0,1 ccm, Nr. 155 (Thyroxin 1 : 1015) am 8 , 12./13. und 15./16. I I I . insgesamt etwa 2,2 cem Fremdgas.

In Versuch P 25 gab Nr. 164, die mit destilliertem Wasser injizicrt worden war, zwischen dem 23. und 29. I I I . etw~ 1,0 ccm Frcmdgas ab.

Alle die mitgcteilten Beobachtungen wurden nur gahz gelegentlich gemacht. Aus ihnen geht hervor, dal] die Abgabc des Gases in ciner bei unserer Methodik crkennbaren Mengc nur bei verhSltnism~l]ig wenigen Puppen vorkam, seltener bei unbecinfluBten, hgufiger bci injizicrten

Page 81: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

614 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

Tieren. Die Entwicklung des Gases erfolgte bald ganz langsam in klei- neren Portionen im Verlaufe yon 5--8 Tagen, bald rascher und in gr6Beren Einzelmengen innerhalb weniger Tage, ja manchmal weniger Stunden. Ein Zusammenhang mit dem Entwicklungsstadium der Pup- pen oder mit der Gr61~e der Thyroxindosis oder mit dem zeitlichen Ab- stand der Injektion war nieht ~estzustellen. Ob dieser Fremdgasabgabe irgendwelehe pathologische Prozesse in Form anormaler Zersetzungs- vorgs zugrunde liegen, kSnnte erst an Hand eines viel umfangreiche- ren Materials gepriift werden. Jedenfalls zeigt sich mit aller Deutlichkeit, dal~ trotz der gegenteiligen Angaben friiherer ~orseher (I~ouYE [1913], zitiert nach F~. N. SCHULZ, 1927) mit der M6glichkeit einer solchen Fremdgasabgabe bei Schmetterlingspuppen durchaus zu rechnen ist.

3. Der Einflul~ der Ii~jektionen. Bei der kritischen Besprechung der Ergebnisse mSchten wir in diesem

Abschnitt yon den Resultaten der Vorversuche absehen, da diese in erster Linie fiir Ausbau und Begriindung der Methodik yon Interesse sind und in dieser Hinsieht schon in den vorausgehenden Abschnitten ausgewertet wurden. Dies trifft zum Teil auch fiir die Versuche P 8 bis P 14 zu, die an nicht einheitlichem Tiermaterial (Sommerpuppen yon Pap. machaon und Van: io) ausgeifihrt sind und vcrschiedentlich auch noch mit 5[angeln in der Versuchstechnik zu k~mpfen hatten. Wir werden uns hier also vor allem mit einer Betrachtung der in den Versuchen P 15 his P 25 an Winterpuppen yon Pap. podalirius gewonnenen Ergebnissen befassen. Dieselben sind zur Erleichterung des Uberblickes in Tabelle 22 iibersicht- lich zusammenges~ellt. Dabei ~ r d e in Erg~nzung der in den Versuchs- protokollen enthaltenen Angaben nicht die Konzentration der zur In- jektion verwendeten L6sungen, sondern die dem betreffenden Tier ein- gespritzte ~[enge an Substanz in Milligramm angegeben. Die Menge ist berechnet unter der Voraussetzung, da] die gel6ste Substanz beim Ver- diinnungsproze~ vollkommen gleichm~ig sich in den jeweiligen LS- sungen verteilte und keine Verluste durch Adsorption stattfanden.

Die durch die Einspritzung erzielte Wirkung ist in der Tabelle aus einem Vergleich des mittleren, in Kubikmillimeter/Minute bereehneten Sauerstoffverbrauehes vor und naeh der Injektion leicht abzulesen. Zur Erg~nzung ist die durch die Injektion veranlal~te Steigerung in einer weiteren Reihe auch in Prozenten angegeben. In allen jenen F~illen, in welehen die Kurve des Sauerstoffverbrauehes Gipfelform zeigt, wurde start des mittleren Sauerstoffverbrauches das erreichte Maximum (evcn- tuell aueh noch das erste Vormaximum) in Absolut- und Prozentualwerten eingesetzt. Von -einer Umrechnung auf Gramm/K6rpergewicht glaubten wir auch hier absehen zu kSnnen, da sieh dabei im vorliegenden Falle keine Gesetzm~Bigkeit erkennen lieB. Weiterhin finder sich in der Tabelle

Page 82: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

W. Roux' ArcMv /. Entwlcklunffmechanik J~d. 118.

Vet- such Puppo Nr. Nr.

/

P 15 I 65 t veto 66

22 X 69 bis I 70

�9 67 71 72

P 16 / 75 /

yore / 76 30. X. ! 77

bis I 81

72 1 74 80

P 17 82 veto 83

7. XI. 86 bis 87

14. XI. 84 28. 88

85 90

P 18 I 91 i vom 92

15. XI. 96 bis 98

23. XL 99 28. 100

93 97

P 19 ] 10'1. I

vom 106 24. X1. 102

bis I 105

4"2~I.I" 107103

101 !1o8

Zu Seite 614.

Art der Behandlung

I! Injektion 9,2.10 -~ mg Thyroxin I 0,46 mg NaC1, 60 mg HzO

~njektion 0,40 mg ~aCl 60 mg 1ZzO

Anstich

Injektion 0,10 mg Thyroxin 0,52 mg NaCI, 60 mg H~O

Injektion 0,56 mg NaCl 60 mg HzO

Anstich

Injektion 0,11 mg Thyroxin 0,53 mg NaC1, 50 mg H~O

Injektioa 0,50 mg NaC1 50 mg I-I20

Anstich

Injektion 0,12 mg Thyroxin 0,06 mg NaC1, 25 mg H20

Injektion 0,07 mg NaC1 25 mg H~O

Anstich

Injektion 0,10 mg Thyroxin 0,05 mg NaC1. 25 mg IL~O

Injektion 10 ~ mg Thyroxin 5 .10 ~mg NaC1, 25 mg H~O Ynjektion 10 ~ mg Thyroxin 5.10 ~ mg NaCI, 25 rag HzO

Injektion 0,07 rng NaC1 25 mg HzO

0,100 i 0,151 I 51 0,098 ] 0,1801 33 0,084 0,117 ] 42 0,090 0,068 ] 25 0,080 ] 0,114! 43 o, lo51 o,15oi 46

/l 0,100 0,115 I 15 /] 0,090 0,098 [ 8

Tabelle 22.

t~;" I ~ i i ~ g as- ~

~iittlerer Oz Verbraueh El ~ ~ "~ i . . . . . . /min. i ~ . ~ ] ~ Fremd-

jektiott iektion in % [ ~ ~ [ r ~. ]

28 4 5 4 0,4 4 4 6 4 0,9

23 4 5 4 3 4 4 4

I 0,100] 0,157] 57 13 I 0,115/ 0,180/ 56 2

o 10o i o,131] 31 3 0,1551i 0,144/ - 6,7 14 0,088 ] 17 16 0,103 ] 0,085 [ 0,178 108 17

i

0,110 0,129 17 3 0,118 0,120 1,5 3

o,o981 o,111 13 0,005! o , n 9 25 4 0,100 ] 0,123 23 6 0,078 ] 0,110 42 20 0,150 ] 0,250 70 8 0,128 ] 0,153 20 4 0,105 ] 0,107 2 4 0,080 ] 0,089 11 2

0,055 6,o8,~ I ~ - 0,055 o,o79[ 44 0,070 o,o8o I 15 0,080 0,118 I 47 0,085 0,085 / 0 0,100 0,117 17 0,075 0,069 ] - 8 0,075 o, o811 s

I o , o ~ t o,osol 4~ o,o8~1 o, loo I 29

I/ 0'077"i 0'0851 11 I 0,085 0,102i 21 /I ~ ~176 45 / O, lO51 o,!521 a6 II ~176176 o,13o] 62 /1 0,0751 0,10~ I 98

4 4 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 4

4 i 4 4 4 4 4 4

5 5 5 5 5 5 5

Bemcrkungen

11.1V. 29. ausgetroeknet 11. IV. nieht verwandelt, lebt 11. IV. ausgetrocknet 2. II. tot

11. IV. nicht verwandelt, leben

28, XII. ausgesehliipft 25. II. ,,

2. lI. ausgetrocknet 1L IV. 5. L ausgeschliipft

11. IV. nieht vcrwandelt, leht I I . IV. ausgetroeknet 11. IV. nicht verwandelt, lebt 17. I. ausgesehliipft 25. IL ,,

11. IV. nicht verwandelt, lebt 11. IV. ausgetrocknet

4. l l I . ausgeschlfipft

l l . IV. nicht verwandelt, leben

l l . IV. ausgetrocknet 4. HI. ausgesehliipft

11. IV. tot 11. IIL ausgeschliipft 4. I lL ,,

15. IlI.

] 4. IIL tot; verf~.rbt

4. IIL ausgesehlfipft

I 19. IL ausgeschliipft 4. I lL 2. IL tot ; verf~rbt

11. IV. nieht verwandelt, lebt ?

11. IV. tot; verf~rbt 15. IIl. ,, ,, 17. I. ,,

Page 83: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

W. Roux' Archiv t. Enlwicklungsmechanik Bd. 118.

Ver- p~ri) e s ~ Art der Behandlung

P 20 [ 111 ] lnjektion 2,5.1O -~ mg Thyroxin J I 4.1X?. 115 [ 6 " 1 0 ' m g N ~ O H ' 2 5 m g l q O t

20.XII. 110 llnjehtlon 2,0. 'O-' z~g Tby~o~in/I

2~. 114 ! 0 .10 - r 25mgB.~O

l 6 .10-" mg NaOH; 25 mg H~O [ I

10!) [Inektion 2 5 . 1 0 ~mg Thyroxinll

113

120 ]} Injektion 7,2.10 -~ mg NaOH , 121 26 mg H~O

P 21 123 } Injektion 2,5- l0 -z mg Thyroxin vom 128 1,7.10 *rag N a 0 H ; 25 mgHzO

20"2X8II" 125 I}Lajektion 2 ,5 .10- ,mg Thyroxin

9~iis 129 3 . 1 0 -: nag ~a]~COa; 25 mg H~O

1. 124 }Injektloa 2,5.10 ~ mg Thyroxin 29. 126 3 - 10 ~ mg Na]4CO~; 25 mg ]:[~0 122 }Injektion 2 ,5 .10 a mg Thyroxin 127 3 �9 10 ~ mg NattCOa; 25 mg H~O

Tabelle 22 (Fortsetzung).

I MitHercrOe-Verbraach Maxima his h~tde incmm/min. [ des ~uittlcren O2-Vt,rhrauclms "h!tsab

vet In- [naeh In- Std~"crung ] ~tbhe n Stcigcrun~ ~ ZeRpunktab [nlektlon ek ~ ek t)n n % cram/rain in % I ]njektl~

0,120

0,070

0,075

0,075 0,075

0,120

0,265 0,2901 0,115 I 0,115 [ 0,1001 0,200 I 0,205 Ii 0,270

0,060 :

0,030. 0,140 '

0,175

0,150 0,105

oo~;:,L dltuer yon INck~i.n 1)is I]ade h, Taken

1,99

[ 1,o8 / 5,~o

0,390 0,950 0,770 650 4,08 { 3900

lO O

35 30

j 0,260 ] 430 [ 4,15 [ 7000

3[anometerfebler vgl. S. 586

{7407 0 /6 6 [ 3200 t 9./10.

5,50 [ 2800 [ 9./10. Manometerfehler vgl. S. 586

I 3,50 4700 ] 9./10.

I 1800 5./6Tag[ 6 10

{1900 { 7 . 10 10 2500 10.

/ 1000 16, ̀6. 16 10 6500 8./9.

520 5. 7 10 1200 5. 10 10

{~: 20 lo

8 10 8 10 9 16

21 16

16./7. 24 16 t 13.

25 16

31 16

10 31 ,8 16 27 10

Zu Soite 614.

l,'remd~as llbgllb~ ~11 Bemerkungen

r162

I 1' .1V,29 nichtvcrwandelt;]cbt

- - } 2.1I. tot; veriiirbt

ll . IV. - - 2 . 1 I .

- - 15. IIL ausgeschliipft

- - 17, I. tot; verf~rbt - - '1. IV. nieht verwandelt;_lebt=

' 15. III:--ausgesehliipft 11. IV. vertrockne~ _

e t w a 2 , 6 2.1I. tot; vcrf~rht

11. IV. vertrochnc~

2. n. 1oi.; ver0irb~ I"

I i 11. IV. nieht verwandelt; lebt et,.~7,0~ 2.11. tot; verfgrbt

P 2 2 I 130 I/Injck~ion 25, 1 0 ~ m g Thyroxlnll 0140', I 0 .180 30 I 0,200 50 /I yore 134 10 ~ m g ~ a H C 0 ~ ; 25mgH,O 0,135 I

1 0 t 13i (1.hl,oo26,0.Om Thy ox,o, 015 0340 110 his ] 135 ~ ~ 1 1 , 2 . 1 o iOmg~'aHCO~;25mgHaO 0,070 0,170 I40

II. I i 133 ~Injektion 2,5 �9 10-" mg Thyroxin [ 0,041 I 0,380 950 29. 137 J 1,2.10 l img NaHCO~; 25rag H~O ~ 0,0601 0,180 300

136 I ~ Injektion 2,1.10 a mg NaHCO~ I I 0,050 [ 0,100 lOO ,38 I ] 20 mg H.O [ I 0,300 ] 0,220 38

Injektlou 2,5. l0 -9 mg Thyroxin I 1.6 �9 10 ~ mg XaHC0~; 25 mg HzO I

Injck~icn 2,5 - I0 n mg Thyroxin J 1,6 �9 10 n mgNalICOa;25mgHzO /

Injektion 2,5 �9 10 ~z mg Tbyroxin 1.6.10 ~mgNaHCO3;25mgH20{

Injektion 2,5. l0 ~a mg Thyroxin [ 1,6 �9 10"lamg .EnriCO3; 25 mg t{20 1

[I 0 150 I Injektion 2,5-10 -u mg Thyroxin

25 mg H20 0,150

lnjektion 2,5 �9 10 ~ mg Thyroxin 0,120

25 mg H~O 0,140

[njektion 2,5.10 -1G mg Thyroxin 0,190

25 mg H~0 0,200

0,150

0,190

139

143

140

144

141 145

142

146

P 24 i 151 yore

3. IlL 155 his

29. 20.111. 14g

152

149

153

150 1 ]Injektion 2 5 . 1 0 ~: mg Thyroxir

154 / 25 mg Hz0

P 2 5 160 } vom 164 Injektion 25 mg H~O {I 0,29 21. IlL 157 [ Injektion 25 mg ~I~O ~ 0,20 0,20

bis ~ 161 J (geschilttelt) / 0,21 30. I11) 158 I Injektioa 25 mg H~O 0,23

29. 165 iJ ( 14x 1 :1 0 verd0nnt) i I o a t 150 ! Injektion 25 mg potenzierte NaOmi I 0,26

I 163 (0,003 n NaOH; 1 4 x l : 1 6 verd.)~', 0,13

0,190

iiii 0,280 0,380 35 0,120 0,170 40

0,180 !

0,110

0,34 0,24 0,24 0,26 0,25 0,17 0,29 0,21

{,227 ,9o9 12200

1,59 I 1100 /4,37 /3100

1,51 940 I 1,06 [ 500 t 3,62 t lSOO

113:,523 ,62o t 2000

[ 0,20s j 200 / 4,43 / 4000

?5399 { 37620 ( 1750 [ 070 {lo:1566 13000 3300 3570

14,62 14,97

{142 {271 [ 0,956 [ 480 ) 2,62 / 1310

{ f4 ~ 1 foo ,050

~ 430o

{50: 11./12.

I 4. / 647.

3. 6j7.

f 4./5. / 7. / 6./9. / 9./10.

,Io!. 5./6.

I 10. I 4 . /5 . t 8 .

i 3 o j:::: 13 30 [ etwa 6,5 12 30 -- 11 30 1 12 30 etwa 0,1 10 30 ,, 2,1 13 30 ,, 2,1 11 30 ,, 0,3 ! 25. IIL

36 15 - - | , ] 15. III.

26 15 --

11 15 etwa 1,5 5. IV.

23 15 -- 15. III.

9 15 11.1Y. 20 15 5. IV.

22 15 - - /15. IIL

) 28 15 - -

24 13 --

20 13 etwa 2,2

15 13 etwa0,5

20 13 - -

18 13 - -

14 13 - -

14 13

18 13

9 9 - - 37 0 etwa 1,0

7 9 14 9

10 9 10 9 10 9

nicht verwandelL; leben

ausgesehl0pfl

tol; vcrffirbt

tot

tot; vcrf~rbt

nicht verwandelt; |ebt ausgesehl~pfl

*ot; vedlrbt

11. IV. tot; verlfrbt

11.1V. nlcht verwandeE, leben

Page 84: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetteflingspuppen. 615

die zwisehen Injektion und Erreichen des Maximums gelegene Zeitdauer sowie die Beobachtungsdauer des Gasstoffwechsels yore Zeitpunkt der Injektion an in Tagen vermerkt. Auch die wi~hrend dieser Zeit erfolgte Gewiehtsabnahme ist eingetragen. Die entwiekelte Menge Fremdgas ist in einer eigenen l~ubrik angegeben. Endlich enth~lt die Tabelie noch kurze Bemerkungen fiber das weitere Verhalten der Puppen nach Ab- schluB der Stoffweehselbeobachtung, worauf wir spi~ter noeh eingehender zurfiekkommen werden (s. S. 621f).

a) Die Beei~flussung des Gassto/lwechsels. Zun~chs$ sei die Wirlcung der Thyroxininjektion au] den Gassto/]-

wechsel einer zusammen~assenden Betrachtung unterzogen. Vergleicht man zu diesem Zwecke auf Tabelle 22 den mittleren Sauerstoffverbrauch der Tiere vor und nach der Thyroxininjektion, so liil3t sich beinahe aus- nahmslos eine Steigerung des Stoffweehsels feststellen, deren AusmaB jedoch sehr groBe Verschiedenheiten aufweist; denn wiihrend die Zu- nahme bei den Thyrox~npuppen der Versuche P 15 bis P 19 vorwiegend zwisehen 25--50% des Anfangswertes liegt, steigt sie bei den sp~teren Versuehen meist auf 3--6000% und mehr. Ein Vergleich der jeweils ver- abreichten Thyroxinmenge liigt unschwer erkemmn, dag die StSrke der Reaktion durch dieI-I6he der Thyroxindosis bestimmt wird. DieindcnVer- suehen P 15 bis P 19 verabreichten Thyroxinmengen liegen zwischen 0,1 bis 0,001 rag, w~ihrend bei den yon starken Stoffwechselsteigerungen ge- folgten Injektionen der sp~teren Versuche welt h6here Verdfinnungen zur Anwendung kamen. Die kritische Grenze, an der der Umschlag statt- finder, seheint zwisehen 0,01 und 0,0025 mg zu liegen. Wie Puppe Nr . l l l und 115 zeigen, riefen 0,0025 mg bereits eine Steigerung yon 1800--1900% hervor, w~hrend 0,01 mg bei Puppe Nr. 102 und 105 nut eine 11--21, bei Puppe 123 und 128 eine 35proz. Steigerung veranlagten. ])as Ergeb- nis bei Puppe Nr. 103 und 107, bei welchen der mir Sauerstoffver- brauch durch 0,001 mg ebenfalls nur um 45--46% gesteigert wurde, steht hiermit insofern nicht in Widerspruch, Ms sieh die Kurve, wie Tabelle 15 und Abb. 7 zeigen, bei dem am 5. Tage naeh der Einspritzung erfolgten Abbrueh des Versuehes im Anstieg befand und, nach dem Ergebnis sp~terer Versuche zu schlieBen, in den folgenden 2--3 Tagen, ~hnlieh wie bei den Puppen Nr. l l l und 115, einMaximum erreicht h~itte. (Der frfih- zeitige Abbruch des Versuehes P 19 erkl~r~ sich daraus, dal3 wit bei seiner Durchfiihrung noeh nieht wuBten, daI~ die bei kleinsten Dosen sich fiber mehrere Tage ers~reckende Latenzzeit die Ausdehnung der Beobachtung auf mindestens 8 Tage notwendig machO.)

Man k5nnte daran denken, das Gleiche auch Ifir Puppe Nr. 102 und 105 geltend zu machen und anzunehmen, da~ aueh hier bei l~ngerer Be- obachtung noch eine Steigerung des Stoffweehsels eingetreten w~re. Dem

Page 85: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

616 B. Romeis und J. Wiist: Die Wirkung yon Thyroxin

widerspricht jedoch sowohl der ganze Verlauf der beiden Kurven (vgl. Abb. 7 und Tab. 15), die yon einem Anstieg am 5. Tage nichts erkennen lassen, wie auch der Befund bei der Puppe Nr. 123 und 128, bei welchen die Stoffwechselsteigerung trotz 16ti~giger Beobachtung gleichfalls nur 35% des Anfangswertes erreichte (vgl. Abb. 9 und Tab. 17).

Zusammenfassend erachten wir daher als erwiesen, da~ die 0,1 bis 0,01 mg Thyroxin enthaltenden L6sungen bei Schmetterlingspuppen nur eine relativ geringe Erh6hung des Stoffwechsels um durchschnittlich 30 bis 50% hervorrufen, w~hrend nicdrigcre Dosen yon etwa 0,0025 mg an zu Steigerungen yon 1000 und mehr Prozent fiihren. Bei ]~'ortsetzung uimerer Versuche wird es vielleicht gelingen, den Bereich, innerhalb dessen der Umschlag in der Wirkung stattfindet, noch enger zu um- grenzen.

Mit diesen Festste|lungen is~ jcdoch noch nicht erwiesen, dab die zweL~ellos vorhandene Steigerung des Sauerstoffvcrbrauches als spezi- ]ische Wirkung de8 injizierten Thyroxins zu betrachten ist. An und fiir sich besteht die ~ISglichkeit, dal~ sowohl die Stlchverletzung dutch die Injektionsnadel wie die zur LSsung des Thyroxins dienende ]~liissigkeit eine Reizung der tierischen Gewebe und dadurch eine Stoffwechsel- erhShung hervorrief. Zur Entscheidung dieser Fragen diente eine Reihe yon Kontrollversuchen, deren Ergebnisse ebenfalls aus Tabelle 22 zu en~- nehmen sind. ~Vas den Ein/lufl der Anstichverletzung betrifft, so rief die- selbe, seitdem sie zwischen 1. und 2. Abdominalsegment erfolgtc, also yon Versuch P 15 ab, im 5ul3ersten Falle (Pul0pe Nr. 74 und 71) eine Steige- rung um 17 bzw. 15% hervor; in sechs weiteren Anstichversuchen war dieselbe noch geringer, so dal~ sich fiir die StoffwechselerhShung ein Mittelwert yon 9,1% errechnet (siehe auch S. 578). Nach diesem Ergebnis kann wohl mit Sicherheit angenommen werden, dal~ die nach Thyroxin- injektionen beobachteten Steigerungen keine Folge der Stichverlctzung sind.

Schwieriger ist dagegen die Entscheidung der Frage, bis zu welchem Grade die Verdi~nnungsfli~ssigkeit fiir die Stoffwechselsteigerung verant- wortliCh zu machen ist, zumal, wenn ~ dabei die Versuche mit hohen Thyroxindosen ins Auge fassen. Die einschliigigen Kontrollversuche sind zum Teil mit verdiinnter NatriumchloridlSsung, zum Tell mit stark ver- dfinnter Natronlauge (bzw. IqatriumbicarbonatlSsung) ausgefiihrt. Bei den Puppen Nr. 63, 67, 73, 78, 84 und 88, die durchschnittlich 0,5 mg NaC1 in 50 mg H20 erhielten, betr~gt die Stoffwechselsteigerung im Mittel 50,4%, bei den entsprechenden Thyroxintieren im Mittel 33,4% (siehe S. 575). Dcmnach crhShten die reinen NatriumchloridlSsungen in diesen Versuchen den Stoffwechsel starker als die thyroxinhaltigen Kochsalzl6sungen. Man kann daher sogar annehmen, dal~ in diesen Vero suchen der Thyroxinzusatz die Reizwirkung der NatriumchloridlSsung

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auf den Gasstoifweehsel yon Sehmetterlingspuppen. 617

abschw~chte. Auch bei den zwei n~chsten Versuchen, P 18 und P 19, bei welchen starker verdiinnte :NatriumchloridlSsungcn zur Anwendung kamen (0,07 mg auf 25 mg H20), ist die Frage nicht gekli~rt. In Versuch P 18 war die stoffwechselsteigernde Wirkung der reinen Natriumchlorid- 15sung (Nr. 99 und 100) allerdings vie] geringer als die der entsprechenden thyroxinhaltigen LSsungen; in Versuch P 19 erreichte sie dagegen in einem Falle (Nr. 101) wieder 62%, im anderen (Nr. 108) 28%. Auch stark verdfinnte Natronlauge rief bei der einen Versuchsgruppe (P 20, Nr. 120 und 121) keine odor nur ganz gcringe Steigerung horror, bei einer zweiten dagegen (P 22, :Nr. 136) eine solche yon 100%. In Versuch P 25 hat te au~erst stark verdiinnte NaOH ErhShungen yon 11--61% zur Folgo (Nr. 159 und 163); selbst reines destilliertes Wasser rief Steigerungen zwischen 9--55% hervor (Nr. 160, 164, 157, 161,158 und 165).

Vergleichen wir damit die Werte, die nach Einspritzung der hohen Thyroxindosen (0,1--0,01 rag) gefunden wurden, so zeigt sich, (tab die- selben ganz in den Bereich der eben genannt~en Prozentzahlen fallen. Bei dieser Sachlage kann die MSglichkeit, dab die Stoffwechselsteigerung bei diesen Versuchen nicht durch das Thyroxin, sondern durch das LSsungs- mittel hervorgerufen wurde, nicht bestritten werden. Unsere friiher ver- 6ffentlichte Angabe (ROMEIS und W(is~ 29), wonach reine NaC1-LS- sungen viol geringere Wirkung auf den Stoffwechsel haben, bedarf also, soweit starke Thyro:~indosen in Frage kommen, auf Grund des uns jetzt vorliegendengrS~crenVersuchsmaterials eincr entsprcchendenKorrektur.

Ganz anders liegen die Dinge bei ]enen Versuchen, in wdchen Thyroxin- dosen unter 0,0025 mg zurEinspritzung kamen und in welchen Sto]]wechsel- steigerungen bis zu dem enormen Werte yon 7000% (Nr. 125 Thyroxin 2,5 �9 10-~ rag) beobachtet wurden. Sehen wir aus gleich zu erSrternden Grtinden yon den Resultaten des Versuches P22 ab, so fibersteigt die in den Versuchen P 20, 21, 23 und 24 durch die Thyroxineinspritzung ere zielte Steigerung des Sauerstoffverbrauches in der 5[ehrzahl der F511- 1000%. 17 Tiere yon 30 erreichten sogar 2000% und dariiber, davon 11 fiber 3000%. Der Ablauf der Reaktion spielt sich in diesen Fiillen ge- w6hnlich in der Weise ab, dab der Gasstoffwechsel in den ersten Tagen nach der Injektion nicht odor nur wenig gesteigert ist, um zwischen dem 4. und 10. Tag pl6tzlich steil anzusteigen und naeh Erreichen des Maxi- mums ebenso rasch wieder auf den Anfangswert oder darunter abzufallen. Hi~ufig kommt es beim ersten Anstieg zur Ausbildung eines Vormaxi- mums, das yon einem Abfall gefolgt ist, und hierauf erst zum neuen An- stieg zu dem stets erheblich hSher gelegenen Hauptmaximum, das moist innerhalb yon 1--2 Tagen nach dem Vormaximum erreicht wird. Die Kurve bekommt auf diese Weise eine sehr eharakteristisehe steile Gipfel- oder Doppelgipfelform, die sich yon der flaeh verlaufenden Kurve der mit starken Thyroxindosen injizierten Tiere sehr deutlich unterscheidet.

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618 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

(Man vcrgleichc als Beispiele hierfiir die Abb. 7, S. 581 mit Abb. 12 auf S. 604 und 605.)

Hier ist die Frage, ob diese Beeinflussung des Gasstoffwechsels mit Sicherheit als Folge der Thyroxininjektion betrachtet werden daft, ein- deutig zu entscheiden. Denn wie die Ausfiihrungen bei Besprechung der Kontrollversuche mi~ NaC1- und NaOH-L6sungen zeigten, fiberstieg bei ihnen der durchschnittliehe O2-Verbrauch in keinem einzigen Falle 108% der Arffangswerte ; meist lag er erheblich tiefer. Umgekehrt lag der durch- schnittliche 02-Verbrauch bei den Versuchert P 20, P 21, P 23 und P 24 nur zweimal unter 500%, sonst immer h6her. In keinem einzigen Falle wies eine Kurve der Kontrollgruppen eine Form auf, die sich ~uch nur entfernt mit einer Kurve dieser Thyroxintiere h S t t e vergleichen lassen.

Eine Ausnahme in dieser Reaktion auf kleinste Thyroxingaben bildet, wie sehon oben bemerk~ wurde, die als P 22 bezeichneto Versuehsgruppe, in welcher es in keinem einzigen Falle zur Ausbildung einer typischen Kurve mit sLeilem Gipfel kam (siehe aueh Abb. 10 auf S. 594). Bei Nr. 130 und 134, die beide 2,5- 10 -1~ mg Thyroxin erhielten, liegt die Steigcrung vielmehr ganz im Bercich der bei Einspritzung yon NaHC03 beobachtetcn Erh6hung, auch beiNr. 131 und 135 (2,5- 10 -11 mg Thyroxin) is~ sie nicht sehr hoch (110--140%) und bei Nr. 133 und 137 erreicht sie zwar 300 bzw. 950%, doch kommt es auch hier "zu keinem typisehen steilen h~aximum, wie es bei den anderen mit stark verdiinn~en Thyroxin- 15sungen injizierten Tieren zu beobachten ist.

Die Ursache dieses yon unseren anderen Ergebnissen abweichenden Versuchsausfalles ist, wie bei Besprechung des Versuches (siehe S. 594f) eingehender erSrtert wurde, wahrscheinlich in der Bereitungsweise. der zur Injektion verwendeten ThyroxinlSsung zu suchen. Die Verdiinnung erfolgte n~imlich bei ihr nicht wie bei den anderen LSsungen durch schritt- ~veises Verdiinnen im Verh~ltnis von 1 : 10, sondern zur Abkiirzung des Verfahrens dreimal im Verh~ltnis yon 1 : 100. Dadurch kam es anschei- nend zu einer unvollkommenen Durchmischung. Als bei Wiederholung des Versuches in P 23 die Verdiinnung wieder im Verh~iltnis 1 : 10 er- folgte, kam es wieder zu typischen Wirkungcn.

VSllig ungekls ist es dagegen, wie die eingehende ErSrterung auf S. 598f ergibt, warum bei den Puppen Nr. 141 und 145, die beide 2,5. 10 - le mg Thyroxin erhielten, die Stoffwechselsteigerung nur 35 und 40% betrug. Vielleicht bringt hier eine Wiederholung der Versuche mit gleichen Dosen n~heren Aufschlul3.

Zusammei~fassend glauben wir feststellen zu kSnnen, dab die Ergeb- nisse der fibrigen Versuche (P 19, 20, 21, 23 und 24) durch die eben be- sprochenen, davon abweichenden Resultate bei den Puppen 2~r. 130 bis 138, Nr. 141 und 145 nicht in Frage gestellt werden.

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auf den Gasstoifwechsel yon SehmetterUngspuppen. 619

b) Er6rterung der Fehlerquellen. Bei diesen iiberraschendcn Ergebnissen ist es notwendig, alle nur

denkbaren MSglichkeiten yon Fehlerquellen zu erw~igen, durch die unter Umst~nden die Stoffwechselsteigerung verursacht sein kSnnte. Dal~ sic dureh irgendeinen Fehler in der Apparatur vorgetiiuscht wird, glauben wir nach dem, was auf S. 544ff dariiber gesagt wurde, mit Sicherheit aus- sehliel3en zu kSnncn. Es kommen also nur Faktoren in Betracht, die in unmittelbarem Zusammenhang mit Beschaffenheit, Herstellung und In- jektion der LSsungen stehen. Es w~re z. B. mSglich, dab aueh reines destilliertes Wasser Zersetzungsvorg~nge im Tierkiirper hervorruft, oder dab beim Schiitteln und Verdiinnen der ThyroxinlSsungen aus dem Glase Substanzen gelSst werden, die ~hnliehe Stoffweehselsteigerungen be- wirken k6nnten.

Der Kl~rung dieser Einw~nde diente die Versuchsgruppe P 25, in welcher acht Puppen an Stelle der ThyroxinlSsungen verschieden vor- behandeltes, destilliertes Wasser eingespritzt wurde. So erhielten die Tiere Nr. 158 und 165 destilliertes Wasser, das dem gleichen Schfittel- und Verdiinnungsverfahren unterworfen war, wie eine Thyroxinl6sung der Konzentration 1 : 10 -xs. Nr. 157 und 161 wurden mit geschfitteltem, Nr. 160 und 164 mit nicht geschiitteltem destilliertem Wasser gespritzt. Nr. 159 und 163 schlieBlich erhielten ~ul3erst stark verdiinnte (,,poten- zierte") NaOH-LSsung, die praktisch destilliertem Wasser gleichkam. In allen diesen Fiillen kam es nur zu relativ geringfiigigen, zwischen 9 und 61% gelegenen Steigerungen des Sauerstoffverbrauches, wie sie in gleicher t t6he aueh bei den friiheren Kontrollversuchen aufgetreten waren. Die bei der Herstellung dieser LSsungen beteiligten Faktoren sind also fiir die extreme Stoffweehselsteigerung ohne Bedeutung.

Ein weiterer Einwand k6nnte sich darauf stiitzen, dab bei den ersten Versuchen ffir mehrere Puppen des 6fteren ein und dieselbe Injektions- nadel verwendet wurde. Dadurch besteht zweifellos die MSglichkeit einer Eiweifliibertragung von einem Tier zum anderen. Eine genauere Gegen- iiberstellung der einzelnen Fi~lle liilit jedoeh deutlich erkennen, da$ die- sem Umstande fiir das Auftreten der Stoffwechselsteigerung keine Be- deutung zukommt. So ~'urden z. B. die Puppen Nr. 120 und Nr. 121 mit ein und derselben Nadel injiziert. Bei Nr. 120 ist der Stoffweehsel im Durchschnitt um 10% gesteigert, bei der nach ihr injizierten Puppe Nr. 121 ist er unver~ndert. Obereinstimmend damit lieSen sich noch zahlreiehe andere Beispiele anffihren. Der Einwand wird aber sehon da- dutch hhff~llig, dab yon Versuch P 21 ab fiir jedes Tier eine eigene In- jektionsnadel verwendet wurde, ohne dab deshalb die hohen Stoffweehsel- steigerungen ausgeblieben w~iren.

So scheint uns schlieBlich nur noeh der Einwand denkbar, da$ die in gewissen F~llen beobachtete, au~ergewShnlich hoheSteigerung des Sauer-

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620 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung von Thyroxin

sgoffverbrauches die Folge einer bei der Injektion stattfindenden In]ek- tion ist. Dieser Verdacht ist so schwerwiegend, dab er eincr eingchenden Priifung an Hand des vorliegenden Materials bedarf. Die MSglichkeit zur Infektion kSnnte an und ffir sich in mehrfacher Hinsicht gegeben sein; es w/~re mSglich, dal3 LSsung oder Spritze iIffektiSse Keime enth/~lg oder dab die Injektionsnadel beim Durchstechen der Chitinhiille Infektions= material mitnimmt oder dab die Nadel bei ihrem Eindringen in das KSrpergewebe den vielleicht virulente Bakterien enthaltenden Ver- dauungsschlauch verletzt. Die letztgenannte 5~6glichkeit liegt ins- besondere bei den ~Iteren Versuchen mit caudalem Anstieh vor, da hier die Nadel etwa 2 cm weir im Innern des KSrpers cranialw/~rts geschoben wurde. Aber gerade bei diesen Versuchen waren wenigstens in den ersten 4 Tagen keine wesentlichen Stoffwechselsteigerungen zu beobaehten. Bei den sp/iteren, hohe Steigerung aufweisenden Versuchen war dagegen eine Verletzung des Darmes in Anbetracht der Lage der Injektionsstelle ziemlich ausgeschlossen (s. S. 555).

Auch die Annahme, dab durch den Einstich infektiSses ]~Iateri~l in den TierkSrper eingesehleppt wird, erseheint bei n/s Betrachtung /~uBerst unwahrscheinlich. Aus den Versuehsprotokollen ist zu ent- nehmen, dal3 keine einzige tier zahlreichen Puppen, die mi$ starken ThyroxinlSsungen oder thyroxinfreien KontrollSsungen injiziert wurden, eine wesent]iche Steigerung des Stoffwechsels zeigte. Umgekehrt wiesen yon 34 mit kleinsten Thyroxindosen behandelten Puppen 24 /~uBerst stark erhOhten Sauerstoffverbrauch auf 1. Ware nun die Annahme, dab eine derartige Stoffwechselsteigerung Folgeerscheinung einer Infektion sei, riehtig, dann w/~ren die zahlreichen erstgenannten Tiere durehgehends ohne Infektion geblieben, w~hrend yon den letztgenannten mehr als e/3 bzw. 6/~ infiziert worden w/s Die Unwahrscheinlichkeit eines der- artigen Zufalls wird bei Vergleich der einzelnen Versuche noeh gesteiger~. Es ist z. B. kaum anzunehmen, dab bei einer bis ins einzelne iiberein- stimmenden Technik in Versueh P 24 s/imtliche Tiere infiziert wurden, w~hrend s~mtliehe Tiere yon Versueh P 25 gesund blieben. Noeh un- wahrscheinlicher ist, dab in Versueh P 20 gerade bei den Kontrollen die Infektion und damit die Steigerung ausblieb, oder in Versuch P 21 nur bei den mit starker ThyroxinlSsung gespritzten Puppen Nr. 123 und 128.

Diese Ausfiihrungen gel~en in gleicher Weise aueh fiir die Annahme, dab die Infektion dutch die Spritze oder die keimhaltige LSsung erfolgt sei ; letzteres ist auch deshalb sehr unwahrscheinlich, weft auf die Reinheit yon Ger/s und LSsungen mit besonderer Sorgfalt geachtet wurde.

Bei dieser Sachlage glauben wir mit guten Griinden den Einwand ab-

1 Schaltet man den Versuch P 22 aus, wozu man auf Grund der Ausfiihrungen auf S. 593f sehr wohl berechtigt ist, so kommen sogar auf 28 mit kleinsten Thy- roxindosen injizierte Puppen 24 positiv reagierende.

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auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen. 621

lehnen zu kSnnen, dab die primi~re Ursache ffir die auBergew6hnliehe Steigerung des Stoffwechsels in einer bakteriellen Infektion zu suehen ist. Wir kommen vielmehr zu dem Ergebnis, dab die Ursaehe prim~ir im Thyroxingehalt der L6sungen gelegen ist.

c) Wirkunff au/ die weitere Entwicklung der Puppen. Schon in den Versuchsprotokollen wurde des 6fteren darauf hin-

gewiesen, dab die mit kleinsten Thyroxindosen gespritzten Puppen bei Beendigung des Stoffwechselversuches sehr h~ufig eine graubraune Ver- f~rbung zeigten, durch die sie sich deutlich yon den hellen gelbbmunen Kontrollpuppen unterscheiden. Im weiteren Verlaufe verst~rkte sich diese Verf~irbung bis zu dunkelbraunsehwarzer bis schwarzer TSmmg. 0ffnete man sehlieBlich eine solche sehwarz verfSrbte Puppenhfille, so war sie mit einer jauchigen, halbfliissigen, schwarzbraunen Masse geffillt, die keine Spur oder nur Fetzen des zugrunde gegangenen Organismus erkennen lieS. Die Farb/inderung der Thyroxinpuppen is~ also nlcht dem Dunklerwerden normaler, kurz vor dem Ausschliipfen stehender Puppen zu vergleichen.

Da Verjauchungen ab und zu auch bei unbehandelten Puppen vor- kommen, so ist es ffir die Beurteihmg des obigen Befundes wesentlich, festzustellen, wie sich die yon den beschriebenen Ver/inderungen be- fallenen Tiere auf die versehiedenen Versuchsgruppen verteilen. Zu diesem Zwecke sind in Tabelle 22 (siehe naeh S. 614) kurze Bemerkungen fiber das weitere Verhalten der Puppen nach AbschluB der Gasstoffweehsel- untersuehung eingetragen. Da die Puppen nicht t/~glich, sondern in mehrt~gigen Zwischenr/iumen kontrolliert wurden, so zeigt das in der Tabelle beigesetzte Datum den Tag an, an dem die betreffende Tatsaehe mit Sicherheit festgestellt wurde, jedoeh nicht den Tag, an dem sie wirklich eingetreten ist. Die dadurch gegebene Differenz diirfte aber wenigstens fiir das Aussehlfipfen kaum mehr als etwa 3 Tage be- tragen.

Von den 53 in der Tabelle 22 verzeiehneten Thyroxintieren waren am ]etzten Tage der Kontrolle (11. IV. 29) nur noch 14 Puppen am Leben. Nur eine einzige yon diesen 14 hat te seinerzeit eine typisehe starke Stoff- wechselsteigerung aufgewiesen (Puppe l~r. 111), alle iibrigen hat ten nicht odor nur m/iBig reagiert. Auch die s/~mtlichen seehs Tiere des miBgliick- ten Versuches P 22 und die mit der Thyroxinkonzentration 1 : 10 la in- jizierte Puppe Nr. 141 des Versuches P 23, die ebenfalls nur geringe Stoff- wechselsteigerung aufwies, befanden sich unter den ~berlebenden.

Zehn yon den mit Thyroxin injizierten Puppen waren als /iuBerlich normal entwickelte Schmetterlinge ausgesehliipft. Zum fiberwiegenden Teile waren es Tiere, die mit konzentrierten Thyroxinl6sungen gespritzt waren. Nur zwei davon waren seinerzeit mit stark verdiinnten Thyroxin-

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16sungen behandelt worden. Davon hatte aber nur die eine Puppo (Nr. 113, Versueh P 20) ein hohes Stoffwechselmaximum erreieht, w/~h- rend die zweite (Nr. 145, Versueh P 23) lediglieh mit einer schwachen ErhShung reagiert hatte.

Sieben Thyroxinpuppen gingen durch Vertrocknen zugrunde; yon ihnen hatte nur eine (Puppe Nr. 129) Thyroxin in hSherer Verdfinnung (1:107) erhalten. Ohne st/~rkere Verf/irbung nach Grau starben drei (Nr. 70,91 und 140).

Alle fibrigen Thyroxinpuppcn (23) waren unter Verjauchung ver- endet. Von ihnen war nur eine Puppe (Nr. 102) mit einer sti~rkeren ThyroxinlOsung injiziert worden (0,01 mg), bei allen anderen hatte die Menge des verabreichten Thyroxins 0,0025 mg oder weniger be- tragen.

Bei den Kontrolltieren lagen die Verh/~ltnisse dagegen folgendermal]en : Von den aeht Puppen, die dem bloBen Anstich ohne Fliissigkeitsinjektion unterworfen wurden, ist nur eine einzige zugrunde gegangen, und zwar durch Vertrocknen (Nr. 85). Die sieben anderen sind als normal ent- wiekelte Schmetterlinge ausgeschltipft. Auch daraus laBt sich die Un- schis des bloBen Anstiches entnehmen.

Von den 22 mit destilliertem Wasser, NaC1- oder IqaOH-LSsungen in- jizierten Puppen lebten beiAbschluB des Berichtes am 11. IV. 29 noch 14. Ausgeschlfipft waren nur 3 Tiere, yon welchen 2 (Nr. 136 und 138) mi~ 10-a n NaOtt behandelt worden waren. Unter Verjauehung waren 4, dureh Vertroeknen 1 Puppe zugrunde gegangen.

Vergleichen wit nun die bei Thyroxin- und injizierten Kontrolltieren erhobenen Befunde, so f/illt vor allem der hohe Prozentsatz an sehwarz verf~rbten Puppen bei den Thyroxintieren auf. Schon oben wurde darauf hingewiesen, dab sich dieselben nieht gleiehm/tl]ig auf starke und schwache Thyr0xindosen verteilen, sondern beinahe ausnahmslos bei den mit Thyroxindosen unter 0,0025 mg behandeltea Puppen auftreten. Be- riieksiehtigen wit ferner yon diesen Ietztgenannten nut jene 22, die mit einem hohen Stoffweehselmaximum reagiert haben, so linden wir, dab 21 dieser Puppen schlieiMich verjauchten. Nut eine einzige Puppe, die auf eine Gabe yon 2,5.10-a mg Thyroxin eine maximale Steigerung yon 3900% erreicht hatte, war als (normal entwickclter) Schmetterling aus- gesehliipft (Nr. 118).

Dieses Zahlenverhiiltnis ist so auffallend, da$ es naheliegt, zwisehen geringer Thyroxindosis, Gasstoffweehselsteigerung und Absterben eine urs~chhche Beziehung zu vermuten. Ehe wit jedoch die )[Sgliehkeit eines derartigen Zusammenhanges nigher erSrtern, erscheint es nStig, unserc bisherigen Feststellungen fiber die Beeinflussung des Gasstoffwechsels der Puppen dutch Thyroxin mit jenen zu vergleiehen, die bis jetzt fiber die Wirkung des Thyroxins auf denGasstoffwechsel der Wirbeltiere vorliegen.

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 623

4. Vergleieh zwisehen der Thyroxinwirkung auf den Gasstoffwechsel bei Wirbeltioren und Schmetterlingspuppen.

Was die Beobachtungen am Menschen betrifft, so gibt KENDALL selbst an, dab 1 mg Thyroxin den Stoffweehsel eines 5ienschen yon 150 Pfund um 2%, 2 mg um 4%, 10 mg um 20% steigern. L6m~ und FREI- D ~ K fanden den Sauerstofiverbrauch beira normalen ]~Ienschen auf die Injektion yon 2rag Thyroxin hin bis zu 25%, auf 3 mg bis zu 50% erh6ht. Der Eintr i t t der Wirkung begann 9--10 Stunden nach der Injektion, die maximale Steigerung wurde innerhalb 24---48 Stunden erreicht. SCHITTENHELI%I und EISLER beobachteten nach 2 mg Thyroxin beim ge- sunden ~Ienschcn eine individuell stark sehwankende Steigerung des respiratorischen Stoffwechsels, die im ttSchstfalle 15% erreichte. Nach BAVR und LOEWE erhShte eine einmalige subkutane Gabe yon 2 mg Thyroxin den Gasstoffwechsel fiir 24--48 Stunden um 10--30%. Die Steigerung ging auch bei einer 5--14 Tage lang fortgesetzten Verab- reiehung yon Thyroxin beim Gesunden nieht fiber etwa 40% hinaus. Die Wirkung setzte erst nach Ablauf einer Latenzzcit yon etwa 7 Stunden ein, auch nach intraven6ser Anwendung.

Ganz ~ihnlich sind die Ergebnisse bei Tierversuchen. I-IILDEBtCANDT beobachtete bei Rat ten auf 0,2 mg Thyroxin bin eine Steigerung des Sauerstoffverbrauehes um 8%, nach 0,5 mg eine solche um 13--15,5% (bei Beriicksichtigung des Gewichtsverlustes eine solche yon 16--20%). Bei der erstgenannten Dosis war das 5Iaximum am ersten Tage nach der Injektion erreicht, bei der zweiten stieg der Stoffwechsel noch bis zum 4. Tage an. Das Ausmal~ der Steigerung war proportional der injizierten l%1enge. Naeh Abklingen der Wirkung konnte der Sauerstoffverbranch sogar unter die Norm herabgesetzt sein. A~OLDI land den Gasweehsel yon Rat ten nach einer Dosis yon 0,006 mg pro Kilogramm KSrpergewieht in den der Injektion folgenden Stunden vielleieht, nach 7 mg dagegcn sicher gesteigert. 0,4---0,6 mg Thyroxin bewirkten eine mehrphasige ~nderung, und zwar in den ersten 4 Stunden Anstieg und Wieder~bf~ll, zwischen 4. und 12. Stunde voriibergehende deutliehe Senkung, zwisehen 17. und 19. Stunde eine kurzdauernde, starke Steigerung. Die H6he des ~[aximums war sturk yon individuellen Momenten des 0rganismus ab- hs A~OLDI glanb~ beobachtet zu haben, dab nach hSheren Dosen yon Thyroxin die G~swechselwerte rascher abfielen als nach geringen. Nach 0 ,02 -0 ,4 mg Thyroxin pro Kilogramm schien eine etwa 8 Tage lange Naehwirkung zu bestehen, mit dem H6hepunkt zwischen 5. und 8. Tag, wobei aber die diesbeziiglichen Abweichungen innerhalb oder wenig oberhalb der physiologischen Sehwankung fielen. Eingehender sind die Untersuehungen yon HAFF~E~, der bei Rat ten im Doseninter. vall yon 0,1--1 mg (pro Tier) cine Steigerung des Gesamtsauerstoffver- brauches um 5--20% feststellte. Die Ausschls hingen nach St~irke und

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Dauer deutlich yon der GrSBe der Dosis ab. Dazu kamen noch erhebliche individuelle Empfindlichkeitsunterschiede. Auch ttArFNE~ beobachtete eine 12--24 Stunden dauernde Latenzzeit, w~hrend der der Gesamtstoff- wechsel nicht selten sogar eine Erniedrigung unter die Norm zeigte. ~ a c h einer Dosis yon 3 mg sank der Stoffweehsel nach Abklingen der Steige- rung oft erheblich unter die Norm. Die Grenze einer deutlichen Wirkung wurde fiir etwa 200 g schwere l~atten bei 0,1 mg festgestellt. SCKOELLER und GEm~Kr~ erzielten bei normalen Rat tenm~nnchen nach Verab- reichung verh~ltnism~Big groger Dosen (0,5 mg auf 20 g KSrpergewicht) ein Ansteigen der C02-Produktion, die innerhalb des 2. Versuchstages mit einer ErhShung yon 50--60% fiber den normalen Durchschnittswert ihr Maximum erreichte. Der hSchste beobachtete Einzelwert war 66%. Wiihrend der ersten 2 Stunden war oft ein kleiner, vielleicht durch die Aufregung bedingter Anstieg zu beobachten, dem oft eine Senkung um 5--10% unter die Norm folgte. Dann kam es zu einem steilen Anstiege zum Maximum. :Die R/ickkehr zur Norm dehnte sich oft his zum 10. Tage nach der Injekt ion aus. Sie erfolgte nicht in stetem Abfall, sondern mehr- phasig, wobei es auch vorkam, dab sich die Werte unter den Durch- schnittswert senkten. Bei weiblichen l~atten war der Verlauf der Kohlen- s~ureproduktion bei weitem nicht so einheitlich. ])as Maximum der Kohlens~ureausfuhr wurde oft schon w~hrend des ersten Versuchstages festgestellt; es betrug im Durchschnit t 32%, im HOchstfall 37%. Die l~ehrphasigkeit der Kurve t ra t bei den weiblichen Tieren besonders hervor.

Eine Steigerung des Gasstoffweehsels fiber 60% hinaus wurde bei Siiugetieren yon ])RESEL beobachtet, und zwar an isolierten Organ- geweben yon l~atten, die vorher Thyroxin erhalten bat ten. Nach sub- kutaner Injekt ion yon 1 mg Thyroxin konnte eine gelegentlich schon nach 5 Stunden beginnende Oxydationssteigerung im Leber- und Nieren- gewebe festgestellt werden. Bei der Leher wurde das Maximum erst nach 3 Tagen mit einer durchschnittlichen Steigerung yon 200% erreich~, w~hrend die Gasstoffweehselsteigerung in dcr Niere um diese Zeit sehon fast abgeklungen war. Zweifellos stellt aber die Beeinflussung des Gas- stoffwechsels isolierter Gewebe einen Sonderfall vor, der sich in seinem AusmaBe nicht der Beeinflussung des Gesamtorganismus gleiehsetzen liil~t.

:Die bisher vorliegenden Beobachtungen fiber die Wirkung des Thyroxins auf den Gasstoffwechsel yon Mensch und S~uge~ier (Ratte) la~sen sich dahin zusammenfassen, dal~ der Sauerstoffverbrauch durch (orale), subkutane wie intravenSse Verabreichung im ~u~ersten Fal |e bis zu 50--60% des normalen Wertes gesteigert werden kann. Meist ist die ErhShung aber geringer und schwankt zwischen 10--30%. Zwisehen Zeit- punkt der Verabreiehung und Einsetzen der gesteigerten Oxydation ist stets eine Latenzzeit yon 7--12 Stunden zu beobachten. Ob eine yon

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppen. 625

manehen Autoren (z. B. ~ R ~ T O L D I ) sehon kurz na6h der Injektion be- obachtete, rasch vorfibergehende m~l~ige Steigerung auf Rechnung des Thyroxins zu setzen ist, erscheint unsicher. Das Maximum wird in den meisten Fallen innerhalb 24---48 Stunden post injektionem erreieht. Zwischen HShe der Dosis und St~rke und Dauer der Wirkung seheint meist eine Proportionaht~t zu bestehen; doch l~l~t sich der Sauerstoff- verbrauch fiber eine gewisse Grenze hinaus auch durch grol3e Dosen an-" seheinend nieht weiter steigern. Es kommt dann bestenfalls zu einer VerlKngerung in der Dauer der Wirkung.

Vergleichen wir nun damit die bei Schmetterlingspuppen naeh der Verabreiehung von Thyroxin beobaehteten Steigerungen des Sauerstoff- verbrauches, so wiirden die naeh Dosen yon 0,1---0,01 mg eintretenden ErhShungen yon durchschnittlich 30--50% fiber das Normalmal3 der Gr6Benordnung nach ganz den beim hfensehen und bei S/~ugetieren naeh- gewiesenen Steigerungen entsprechen. Wie wir indessen auf S. 615f. ein- gehend dargelegt haben, ist der einwandfreie Beweis dafiir, daIl die Er- hShung des Sauerstoffverbrauehes in diesen FSllen bei den Puppen dureh das Thyroxin bedingt ist, nieht erbraeht, da Steigerungen des gleichen Umfanges und h6her aueh durch verdtinnte NaC1. und NaOH-L6sungen, wie auch durch destilliertes Wasser hervorgerufen werden. Es lgBt sich also bis jetzb nicht entseheiden, ob in diesem l~all die naeh der Injektion eintretende Steigerung durch das Thyroxin oder dureh das LSsungs- mittel verursaeht wird.

Was dagegen die nach Thyroxindosen unter 0,0025 mg eintretenden Gasstoffweehselerh6hungen anbelangt, so iibertreffen sie in ihrem Umfang yon 1000--7000% alle bis jetzt bekannt gewordenen Steigerungen in so ungeheurem MaBe, dab sic ohne Parallele sind. Bei der eingehenden Er- 5rterung aller als ursEehlich in Betracht zu ziehenden l~aktoren ergab sieh, dal~ die primKreUrsache fiir diese Steigerung nach der gegenw/irtigen Sachlage im Thyroxingehalt der eingespritzten L6sung gelegen sein mull Dagegen ist es zur Zeit noch g~nzlieh unbekannt, ob die Stoffweehsel- sbeigerung eine unmittelbare Wirkung des Thyroxins darstellt oder ob sic, ~vas aus manehen noch zu erSrternden Grfinden wahrscheinlich ist, erst sekundgr durch irgendwelche dureh das Thyroxin hervorgerufene Ver- ~nderungen bedingt ist. Es handelt sich hier im Grunde genommen um die Frage nach dem inneren Wesen der Thyroxinwirkung, die aueh ffir den Saugetierversuch noch nicht endgfiltig gekl~rt ist.

5. ~ber das W e s e n der Thyroxinwirkung. Gegen die Annahme einer unmittelbaren Wirkung auf den Oxyda-

tionsstoffweehsel k6nnte vor allem die lange Latenzzeit vorgebracht werden, die bis zum Durchbruch der Steigerung verstreicht. Schon HAFy~v.R fiihrte die im SEugetierversuch beobachtete Latenzzeit, die

W. l~oux ~ Archly L Entwicklungsmechanik Bd. 118. 40&

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626 ]3. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung yon Thyroxin

hier viel kilrzer ist und meist 7--12 Stunden betr/ig~, als Argument dafiir an, daB dis Steigerung des Oxydationss~offwechsels nieht die unmittelbar ausgelSste, einheitliehe Elementarwirkung des Thyroxins darstellt, iV[it noch gr613erer ]3erechtigung lieBe sich das bei unseren Versuchen geltend machen, da sich die Latenzzeit bier, wie die Ubersieht auf Tabelle 22 (nach S. 614) zeig~, fiber 3--6 Tage und 1/s erstreekt und das Maximum

"h/iufig erst zwischen 6. und 10. Tag nach der Injektion f/illt. Vollkommen zwingend ist die Begriindung jedoch nicht; denn gerade bei den Schmet- terlingspuppen k6nnen insofern besondere Verh~ltnisse vorliegen, als bei ihnen mSglicherweise die Reaktionsf~higkeit des Organismus herab- gesetzt ist, so dab es 1/ingere Zeit dauert, bis das Thyroxin seine Wh'kung auf den Gass~offwechsel zu entfalten vermag. Besonders bei Winter- puploen , deren Stoifwechsel, wie unsere Versuche zeigen, normalerweise sehr niedrig ist, w~re diese l~6glichkeit gegeben.

Eine weitere Beobaehtung, die gegen eine unmittelbare Wirkung des Thyroxins auf den Oxydationsstoffweehsel zu sprechen seheint, ist die, daB bei den mit kleinsten Thyroxindosen ausgeffihrten Versuehen nach unseren bisherigen Be0baehtungen anseheinend keine Reziprozit/~t zwisehen H6he der Verdtimmng und absoluter und relativer GrSBe der Steigerung besteht. Denn die Steigerung des Sauerstoffverbrauches ist nach den /iuBerst geringen Thyroxindosen yon 2 ,5 .10 -17 mg nicht ge- ringer als naeh einer Dosis von 2 ,5 .10 -5 mg. Dieses Fehlen einer Pro- portionalit~t zwischen Dosis und Wirkung steht nicht nur in Widersprueh mit den Thyroxinversuchen am Si~ugetier, sondern aueh mit zahlreiehen anderen Beobachtungen, in welchen sieh innerhalb eines gewissen Be- reiches Beziehungen zwisehen 1V[enge und 1%eaktion ergaben. Es sei in diesem Zusammenhange nut an die Enzymreaktionen eriimert.

Die bei Dosen unter 2,5 - 10 -8 nag erreiehten hlaximalwerte !iegen in den meisten Fis im Durchschnitt bei Absolutwerten eines Sauerstoff- verbrauches zwisehen 3 und 6 cram/rain., die je naeh der GrSBe des an- fiinglichen Stoffwechsels Relativsteigerungen auf das 20~70fache des Normalwertes des betreffenden Tieres darstellen. Der im Einzelfalle er- reichte Maximalwert schwankt also zwischen ziemlich weiten Grenzen '. Seine H6he wird, wie vorausgehend festgestell~, nieht yon der Menge des verabreichten Thyroxins, sondern yon inneren, in individuellen Unter- schieden des Tieres begrfindeten l~aktoren bestimmt. Es ist sehr leieht mSglieh, dab dabei auch das Gesehleeht der Tiere yon Belang ist, da naeh den Feststellungen yon FAI~KAS der Stoff- und Energieumsatz bei Lepidopteren starke gesehlechtliche Unterschiede aufweist. So bel~uft sich beim Seidenspinner der Energiegehal~ der ~/~nnchen im Mittel auf

1 M6glicherweise is~ auch die Gr61]e des Sauerstoffpa~%ialdruckcs im Ver- suchsgefiil] von Bedeutung. Diesbezrigliche Versuche befinden sich in Vorbe- reitung.

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auf den Gasstoffwechscl von Sehmetterlingspuppen. 627

985, jener der Weibchen aber auf 1532 Kalorien. Leider wurden uns diese Untersuchungen FA~KAS' erst nachtri~glich bekannt, so dab wir bei den vorliegenden Untersuchungen die Feststellung des Geschleehtes der ver- wendeten Puppen nicht mehr naohholen konntcn.

Der steile Abfall der Sauerstoffkurve nach (Jberschrei~en des Maxi- mums deuteb darauf hin, dab im Maximum die Grenze der individuell verschieden grol~en l~eaktionsfShigkeit erreieht ist. Um dem Einwand zu begegnen, dab die I~eaktion vielleich~ durch die Sti~rke der Blutung nach der Injektion und einem dadurch bedingten, verschieden groBen Verlust an Thyroxin beeinfluBt wird, sei bemerkt, dal~ unsere dies- beziiglichen Aufzeiehnungen in den Versuchsprotokollen fiir das Zu- treffen dieser ~utmaBung keinen Anhaltspunkt geben.

Die ]~'rage, wie die Wirkung kleinster Thyroxindosen und das Zu- standekommen der ja tats~ehlich vorhandenen ErhShung des Sauerstoff- verbrauches im J~alle des ])~ehlens einer unmittelbaren Wirkung des Thyroxins auf den Oxydationsstoffwechsel zu erklSren ist, kann zur Zei~ noch nicht eindeutig beantwortet werden; hier wird die Fortsetzung der Versuche in Verbindung mit histologischen Untersuehungen erst das not- wendige Tatsachenmaterial zu liefern haben. Schon jetzt lieg~ es abet nahe, die primi~re Wirkung des Thyroxins in einer Steigerung des w~h- rend der Metamorphose stattfindenden Abbaucs yon EiweiB, Fett und Kohlehydraten zu vermuten. Es wiirden Mso durch das Thyroxin die als Histolyse zusammengefal3ten Einschmelzungsprozesse in einem die Norm fibersohreitenden Umfang gesteigert. Dabei ist es durchaus mSglich, dab die Abbauprozesse dureh den WegfM1 yon Hemmungen, die normaler- weise das geregelte Fortschreiten der Histolyse siehern, einen das Leben des Organismus vernichtenden Unffang annehmen. Ob es dann die Zer- setzungsprozesse oder entstehende toxische Produkte sind, welche die Verbrennungsvorgi~nge zu der gewMtigen HShe steigern, ist lmbekamlt.

Eine Stfitze erfahren die oben entwickelten Auffassungen durch Be- obachtungen von IL WEre und ~[. LA:NDSBERG (1929), nach welchen die Autolyse yon 0rgangeweben (Meersehweinehenleber) dureh Zusatz yon Thyroxin deutlich beschleunigt wird. Die Vcrfasser nchmen dabei an, ,,dait die Thyroxinwirkung durch unmittelbare physikalisch.chemische Beeinflussung der Zellstruktur, und zwar entweder durch Freilegung des Fermentes aus seiner Absorptionsbindung an S~rukturbestandteile oder durch Aufhebung der r~iumlichen Trennung yon Ferment und Substrat auf Grund einer Permeabilit~tsver~nderung yon Zellgrenzschichten zu- stande kommt". Es ist naheliegend, aueh die Wirkung des Thyroxins auf die I-Iistolyse des Puppengewebes mi~ ~hnlichen Vorstellungen zu ver- binden.

Die Annahme einer prim~ren Wirkung auf die w~hrend der Meta- morphose stattfindenden histolytischen Prozesse stfinde ferner in Ein.

40*

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klang mit der von verschiedenen Autoren wie KOTT~_~, HAFr~E~, K6NIO u. a. vertretenen Auffassung, dab das Thyreoideahormon bci Wirbeltieren zuerst an der ans Phase des Stoffwechsels angreift und verst~rkte Abbauvorgiinge veranlaBt und dab es erst in deren Gefolge zu erhShtem Sauerstoffverbrauch kommt. Naeh I - IAFF~ ist diese Oxy- da~ionssteigerung auch yon dem Gesiehtspunkte aus zu betraehten, dab durch sic giftige an~robe Produkte beseitigt werden und gleichzeitig durch teilweise Riickbildung der Spaltungsprodukte K6rpersubstanz ein- gespart wird, so dab also nach dieser Auffassung die Oxydationssteige- rung cinen wichtigen Schutzvorgang gegeniiber der St6rung fin an~iroben Stoffwechsel darstellt. Es ist mSglich, dab auch in unseren ]?~llen die be- obachtete Steigerung des Sauerstoffverbrauches im Sinne einer i~uBersten Abwehrreaktion des Organismus aufzufassen ist.

~Tach der dargelegten Auffassung wiirde also die nach kleinsten �9 Thyroxindosen bei Schmetterlingspuppen beobachtete S~eigerung des Sauerstoffverbrauehes die Folge einer primi~ren Beeinflussung der wiih- rend der Metamorphose stattfindenden histoly~ischen Prozesse sein. Wenn dies zutrifft, so k6nntc die Stoffwechselsteigernng folgerichtig nur in jenem Zeitraum des Puppenstadiums hervorgerufen werden, in wel- them die ttistolyse die Umbildungen des Insektenk6rpers beherrscht. Bei unserem Material wiirde diese Periode den Zeitraum von November bis April umfassen. Beobachtungen, die wir bei Fortsetzung unserer Ver- suche an ~lteren Puppen machten und fiber die in der nEchsten Ver- 6ffentlichung ausffihrlieh berichtet werden wird, scheinen in der Tat da- fiir zu spreehen, da~ die in den vorliegenden Versuchen zutage getretene Reaktionsf~higkeit gegen Ende der Puppenperiode erlischt. Die Wirk- samkeit des Thyroxins seheint sieh demnaeh nur auf die negative Phase der ~Setamorphose zu erstrecken. Fiir eine Beeinflussung der Aufbau- prozesse haben unsere Untersuchungen dagegen ebcnsowenig einen An- haltspunkt ergeben wie die Injektions- und Fiitterungsversuche friiherer Autoren. Das Verhalten der Insekten steht in dieser Hinsieht nach wie vor in scharfem Gegensatz zu dem Verhalten der Amphibienlarven, bei welchen das Thyroxin nieht nur den Abbau der larvalen, sondern auch den Aufbau der definitiven Organe und Gewebe beschleunigt.

6. Zur Frage der ~Virkung kleinster Mengen. Die vorausgehenden ErSrterungen ffihren also zu dem Ergebnis, dab

das Thyroxin unter bestimmten nfiher beschriebcnen Voraussetzungen auch bei Evertebraten eine Steigerung des Sauerstofiverbrauches hervor- ruft. Ober die Kl~rung dieser engeren Fragestellung hinaus bringen unsere Untersuchungen schliel31ich noch einen Beitrag zu der gerade in letzter Zeit lebhafter diskutierten Frage der Wirkung kleinster Mengen. ])enn ob sich nun die in unseren Versuchen nachgewiesene Steigerung

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des Saucrstoffverbrauchcs aus einer direkten oder indirekten, einer spczi- fischen oder unspezifischen Wirkung des Thyroxins erklSrt, so fiihrte dic eingehende Er6rterung aller als Fehlerquellen denkbaren Faktoren jeden- falls zu dem Ergebnis, daft die primitre Ursache dieser Stoffwechsel- steigerung nur im Thyroxingehalt der eingespritzten LSsung gelegen sein konnte.

Die Dosen, die in den einschl/igigen Versuchen zur Anwendung ge- langten, waren groftenteils aufterordentlich gering. Die am st/irksten ver- diinn~e und noeh als wirksam befundene L6sung hat te eine Konzentra- tion yon 1 : 1 0 is und die in diesem Falle einer Puppe einverleibto Thyroxinmenge betrug 2 ,5-10 -1. rag. Da die Wirksamkeit derartig hoeh verdfinnter LSsungen manchem Zweifel begegnen mag, erscheint es angezeigt, sich klar zu machen, wie viele Thyroxinmolekiile in dem let.zt- genannten l~alle dem tierischen K6rper noch zugefiihrt wurden. Bei einer LSsung der Konzentration 1 : 10 ls enthalten 25 cram, gleichmis Ver- teilung des gelSsten Stoffes und I~ehlen yon Verlusten dutch Adsorption vorausgesetzt, 25 �9 10 -~s r a g = 2 5 . 1 0 -21 g Thyroxin oder, da das 5[ole- kulargewicht des Thyroxins (C15HnO4NJ,) gleich 777 ist, 3,2 �9 10 -~3 Mole Thyroxin. Setzt man die AVOGAD~osehe Zahl gleieh 6,06 �9 10 -~S, so ent- spricht das 19 5[olekiilen Thyroxin. Dies ist die h6chste Zahl, (lie im vorliegenden Falle unter der Voranssetzung des Fehlens aller Verluste wahrend Bereitung und Injektion der L6sung~dem K6rper der Puppe einverleibt wurde. Da abet unter Umst~nden sehon ein einziges Molekiil einen Vorgang zu katalysieren vermag, so befindet sieh unsere Beobach- tnng mit den herrschenden chemischen Ansehauungen in keinerlci Widerspruch.

Eine Parallele zu unseren Ergebnissen fanden wir in den Vcrsuchen yon ARLrERG, der im Rahmen seiner umfangreichen, sehr sorgf~tltig durchgefiihrten Arbeit fiber die tierische Gewebeatmung auch den dies- beziigliehen EinfluB des Thyroxins nntersuehte. Er stellte dabei mit Hitfe der T~ru~BE~Gschen Methylenblaumethode im l~eagenzglasversueh lest, dal3 Thyroxin16sungen einer Konzentrat ion yon l0 - ~ noeh eine unzweideutige Beschleunigung der Atmnng yon feinzerkleinertem I~rosehskelettmuskelgewebe hervorriefen. In einem Versuch fand AHL- C~EN sogar bei 10 -~s noch deutliche Wirkung.

Viel gr6fter sind dagegen die Thyroxindosen, die his jetzt im Wirbel- tierversueh als Grenzdosen festgestellt wurden. So wird als Grenzdosis fiir eine deutliche Wirkung auf den Gasstoffwechsel der Rat te 0,01 mg angegeben (HAFr~ER 27). Die Maus wird durch subkutane Verabreiehung yon 0,04 mg noch gegen die dreifach tStliehe Azetonitrilgabe geschiitzt (v. ZWEHL 26). Beim Axolotl (20 g) geniigt die Injektion yon 0,003 mg Thyroxin, um Metamorphose hervorzurufen, w/ihrend 0,001 mg ohne Wirkung bleiben (HAFF~]~R 27). Bei Kaulquappen l/~l~t sich mit LS-

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630 B. Romeis und J. Wrist: Die Wirkung von Thyroxin

sungen der Konzentration 5 �9 10 -I~ g noch physiologische Reizwirkung hervorrufen (RoMEIS 23).

Im Grunde genommen ist es nicht iiberraschend, dab sich die Wirk- samkeit des Thyroxins bei unserem Versuchsmaterial noch in betrgcht- lich h6heren Verd/innungen nachweisen 1/~]]b, als es bis jetzt in Versuchen an Wh'beltieren m6glieh war. Denn bei Schmetterlingspuppen liegen dadurch, dab die Wirkung des Thyroxins hier weder durch Nahrungs- zufuhr noeh durch ver~nderte Ausscheidung verdeckt oder verkleinert werden kann, besonders giinstige Verhgltnisse vor. Ist doch durch die Arbeiten yon JA~Isc~, GLASER und anderer Autoren bekannt, wie sehr die Thyroxinwirkung im Wirbeltiervcrsuch durch Art und ~enge der Nahrung beeinflul]t werden kann.

Gcrade in Anbetracht der Vorziige, die die Schmetter]ingspuppen als Versuchsmaterial bieten, sehen wir mit groBem Interesse der t0ortsebzung unsercr Versuche mit noch weitergchendcn Verdiinnungen entgegen. Denn zweifellos befindeg wit uns mit der h6chstcn, in den vorliegenden Versuchen noch angewandten Vcrdiinnung an der Grenze der bis jetzt vom Standpunkte der )Iolekulartheorie aus als m6glich erachteten Wirk- samkeit. Voraussichtlich wird sich dann auch Gelegenheib bieben, zur )I6glichkeit der Wirkung noch sti~rkerer Verdtinnungen, wie sio bei den mit extremen Potenzverdiinnungen durchgefiihrten Versuchen y o n KOLISKO ~, JUNKEI~, K6NIG U. a. vertreten wird, kritisch Stellung zu nehmen.

V. Zusammenfassung der Ergebnisse.

1. Fiir das KRoo~sche l~cspirome~er wurde eine genaue Formel ab- geleitet und daran anschlieBend einc eingehende Diskussion der ~ehler- quellen durchgefiihrt.

2. Mit Hilfe des genannten Apparates wurde dot Sauerstoffverbrauch norm~ler und mit Thyroxin injizierter Schmetterlingspuppen bei teil- weise mehrwSchiger Dauerbcobachtung untersucht.

3. Bei normalen, unbeeiltfhfl]ten Puppen lieB sich eine Anfangsperiode mit sinkcndem, eine mittlcre mit konstantem niedrigen und eine End- periodc mit ansteigendem Sauerstoffverbrauch feststellen. Der Anstieg der Endperiode war kurz vor dem Ausschl/ipfen des Schmetterlings durch eine voriibergehende Erniedrigung unterbrochen.

4. Bei normalcn wie bei Thyroxinpuppen wurde in einzelnen F/illen die zeitweise Abgabe eines weder yon Lauge noch yon Si~ure absorbier- baren Gases in l~engen yon 0,1~7 ccm festgestcllt. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um Stickstoif.

5. Die parenterale Verabreichung yon Thyroxin rief in !VIcngen yon

1 Bcziiglich der geringen Beweiskraft der Arbeiten von KOLISKO verweisen wit auf die Kritik von FENNm~ (1929).

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auf den Gasstoffwechsel yon Schmettcrlingspuppen. 631

0,1---0,01 mg pro Tier eine Ste~gerung des Sauerstoffverbrauches um dm'chschnittlich 30--50% hervor. Da sie in gleicher t t6he auch nach Injektion voa destilliertem \Vassar, lproz. Natriumchloridl6sung odar verdfinnter Natronlauge zu beobaehten war, ist eine spezifische stoff- wachselsteigernde Wirkung des Thyroxins bei den gen~nnten Dosen nicht erwiesen.

6. Thyroxinmengen yon 2 ,5 .10 3--2,5.10 -17 mg verursachten da- gegen in den meisten l~l len auBerordentlich starke Gasstoffwechsel- arhShungen yon 500m7000%. Dieselben t ra ten gewShnlich nach einer Latenzzeit yon mehreren Tagen mit steilem Anstieg und naehfolgendem raschen Abfall in Erscheinung. ~lehrfach waren Vormaxima vorhanden. Die l~ehrzahl der stark reagierenden Tiere ging einige Zeit nach Uber- schreiten des Stoffwechselmaximums zugrunde. Gegen Ende des Puppen- stadiums schein~ diese Reaktionsf~higkeit der Tiere auf kleinste Thyroxin- dosen zu erlSsehen.

7. Eine eingehende Diskussion aller Fehlerquellen zeigte, daft die be- obachteten Wirkungen auf den Gasstoffwechsel mit Sicherheit dem schwaehen Thyroxhlgehalt der eingespritzten L6sungen, nieht h'gend- welchen Verunreinigungen oder Infektionen zuzusehreiben sind. Da- gegen ist es unentsehieden, ob die Steigerung des Sauerstoffverbrauches eine dlrekte oder indirekte Wirkung des Thyroxins darstellt.

8. Eine Beschleunigung der Aufbauprozesse der Metamorphose konnte weder nach starken noch nach sehwachen Thyroxindosen be- obaehtet werden.

9. Es wurden Vergleiehe mit den bisher bekannten Wirkungen des Thyroxins auf den Gasstoffwechsel der Wirbeltiere gezogen und daran ErOrterungen fiber das Wesen tier Thyroxin~4rkung und die l~rage der Wirksamkeit kleinster Mengen gekniipf~.

Zum Schlusse der Arbeit f/ihlen wir uns verpflichtet, der Notgemein- schaft der Deutsehen Wissenschaft und der Mfinchener Universit~its-Ge- sellsehaft unseren ergebensten Damk auszuspreehen, da es uns ohne ihre Unterstiitzung nieht m6glieh gewesen wiire, die vorliegenden Unter- suehungen durehzufiihren.

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Page 102: Die Wirkung von Thyroxin auf den Gasstoffwechsel von Schmetterlingspuppen

auf den Gasstoffwechsel yon Schmetterlingspuppcn. 633

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