Autor Thema: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus *  (Gelesen 13930 mal)

Fahrenheit

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Liebe Pflanzenfreunde,

gestern hatte ich etwas für mich außergewöhnliches unter dem Messer: den Blasentang Fucus vesiculosus.

Wie verirrt sich dieser Meeresbewohner ins Rheinland? Das ist eine nette kleine Geschichte. Das MKB hat eine Bildanfrage zu einem Schnittbild durch den Thallus einer Braunalge erhalten und keiner von uns hat bisher Tang geschnitten oder fotografiert. Aber Rolf-Dieter Müller plante einen Tripp an die Nordseeküste und versprach, eine Probe zu beschaffen und Horst Wörmann hat uns mit dem theoretischen Rüstzeug versorgt: im Kryptokamen-Praktikum (Schömmer, 1949, S. 268 ff) gibt es jede Menge praktische Hinweise zur Präparation von Braunalgen.
Vorgestern nun erreichte mich die Probe in einer Fixierlösung aus Meerwasser und Formaldehyd. Die Braunalgen und somit auch die Tange der Gattung Fucus sind recht empfindlich und mögen keinen Alkohol.  :D

Natürlich habe ich mich gleich daran gegeben, die Schnitte zu erstellen und Bilder zu machen.

Zunächst aber etwas mehr zum Blasentang (Fucus vesiculosus) aus der Ordnung Fucales der Klasse der Braunalgen (Phaeophyceae). Die Braunalgen tragen ihren Namen von dem Farbstoff  Fucoxanthin, der in den Zellen das Chlorophyll überdeckt und die Energieausbeute bei der Photosynthese unter Wasser optimiert. Wie alle Braunalgen zeigt auch der Blasentang diese Anpassung und hat somit eine bräunlich-grüne Farbe.
Das Verbreitungsgebiet des Blasentangs umfasst die Küstenregionen im nördlichen Atlantik. Von Nordeuropa, der Nordsee und Ostsee ist er bis zu den Kanarischen Inseln und Marokko verbreitet. In Amerika kommt er von Kanada bis zur Karibik vor, auch an der Küste von Brasilien wurde er gefunden. F. vesiculosus wächst in der Brandungszone und oberen Gezeitenzone auf festem Untergrund wie Felsen, Steinen und Holz. In der Deutschen Bucht gibt es größere Bestände vor allem bei Helgoland. Im Wattenmeer ist der Blasentang auf Mauern und Muschelbänke beschränkt. Die Bestände in der Ostsee sind zur Zeit stark rückläufig.
Zu Fucus vesiculosus existieren, wie bei weit verbreiteten Arten üblich, viele Trivialnamen wie beispielsweise Meereseiche, See-Eiche, Bläretung, Höckertang oder Schweinetang. Im englischen Sprachraum wird er bladder wrack oder rockweed genannt.

Bild 1: Illustration aus  Flora Batava of Afbeelding en Beschrijving van Nederlandsche Gewassen

1853, Janus Kops, Illustrator Christiaan Sepp. Public Domain. Zur Verfügung gestellt über www.biolib.de von Kurt Stüber unter GFDL.

Der Blasentang ist eine mehrjährige Großalge (Seetang) mit einer Länge von meist 10 bis 30 cm (selten länger). An der Basis ist er mit einer Haftplatte mit dem Untergrund verbunden. Der lederartig derbe, braungrüne Thallus ist abgeflacht, in einer Ebene gabelig verzweigt und von einer deutlich erkennbaren Mittelrippe durchzogen. Kennzeichnend und namensgebend sind die rundlichen Gasblasen, die beidseitig der Mittelrippe in der Regel paarig angeordnet sind und in den Gabelungen einzeln stehen. Sie verleihen der Alge Auftrieb im Wasser und kommen je nach Standort unterschiedlich häufig vor. In ruhigen Gewässern bildet der Tang deutlich mehr Blasen als an unruhigen Standorten mit starkem Wellengang.
An seinen Standort in der Gezeitenzone ist der Blasentang durch eine Schleimschicht angepasst, die ihn vor Austrocknung geschützt, wenn er bei Ebbe trocken fällt. Der spezielle Bau der Zellwände aus Zellulose, die in gelartige Alginate eingebettet ist verleiht ihm seine Stabilität bei der hohen mechanischen Belastung durch Wellenschlag.

Bild 2: Ein Teil der Probe in einer Petrischale


Fucus-Arten sind Diplonten ohne Generationswechsel. Im Sommer finden sich an den Thallusenden geschwollene Fruchtkörper mit gallertigem Inhalt und warziger Oberfläche. Diese so genannten Rezeptakeln enthalten krugförmig eingesenkte Konzeptakeln, in denen die Gameten, Eizellen und Zoosporen gebildet werden. Männliche und weibliche Gameten werden beim Blasentang auf verschiedenen Thalli gebildet (Diözie). Bei ansteigender Flut treten die Geschlechtszellen durch die porenartigen Öffnungen der Konzeptakeln aus. Die Eizellen sondern ein Pheromon (Fucoserraten) ab, das die Samenzellen anlockt. Die Gameten sind maximal zwei Stunden lebensfähig und breiten sich höchstens 2 bis 10 Meter weit aus. Die befruchtete Zygote setzt sich fest und wächst zu einem neuen diploiden Thallus heran.
Die Hauptreifezeit reicht von September bis Mai. Im Juni und Juli degenerieren die vorjährigen Fruchtkörper und an den Thallusenden entstehen neue Rezeptakeln.

Bild 3: Etwas näher heran

Schön ist zu erkennen, dass die Blasen beidseitig der Mittelrippe paarig am Thallus gebildet werden.

Blasentang wird wie seine Verwandten der Gattung Fucus vielseitig als Tiernahrung, Nahrungsmittelzusatzstoff, Düngemittel, für industrielle Anwendungen und Lebensmittelverarbeitung verwendet und spielt auch in der Pharmaindustrie eine Rolle. Die Ernte erfolgt ausschließlich aus Wildbeständen, dabei ist angegebene Erntemenge (2005: 84 t) im Vergleich mit anderen Seetang-Arten vergleichsweise gering.

Er enthält zwischen 0,1 bis 0,5 % Iod, außerdem Brom, Beta-Carotin, Alginsäure, Polyphenole mit antibiotischer Wirkung, Xanthophylle (Fucoxanthin), Polysaccharide und pektinartige Schleimstoffe. Für den Schleimstoff Fucoidan wurde eine immunstimulierende Wirkung bei Krebs nachgewiesen. Außerdem besitzt der Blasentang einen hohen Gehalt an Mineralstoffen und Spurenelementen. Wie alle Algen reichert er aber auch Arsen und Schwermetalle wie Blei und Cadmium an, welche in den zubereiteten Produkten nachweisbar sind.

Die Pharmaindustrie verwendet Blasentang zur Gewinnung von Alginaten. Auch wird er in Irland und Frankreich zur Herstellung von Seetang-Extrakt für Kosmetikprodukte genutzt. Als Tangbäder werden die getrockneten Algen z.B. in der Thalassotherapie eingesetzt.

Aufgrund seines hohen Jodgehaltes wurde Blasentang seit dem 17. Jahrhundert zur Kropfbehandlung angewendet. In der Pflanzenheilkunde wird er bei Schilddrüsenunterfunktion, Heuschnupfen, Arterienverkalkung und Schuppenflechte genutzt. Um eine Überdosierung mit Iod zu vermeiden, darf er nicht bei Schilddrüsenüberfunktion sowie in der Stillzeit und Schwangerschaft eingenommen werden.
Da vermutet wurde, dass die Wirkstoffe des Blasentangs den Grundumsatz erhöhen, wurde er seit der Mitte des 19. Jahrhunderts auch zur Behandlung von Adipositas eingesetzt. Auch heute ist Blasentang Bestandteil vieler Schlankheitsmittel. Im Internet sind sowohl pflanzliche als auch homöopathische Produkte erhältlich. 2006 wurde nachgewiesen, dass der Farbstoff Fucoxanthin für diese Wirkung ausschlaggebend ist: http://de.wikipedia.org/wiki/Fucoxanthin.

Nun aber zur Präparation:

Wie oben schon geschrieben, hat Rolf-Dieter den Tang in einer Mischung aus Meerwasser und Formaldehyd fixiert. Der Schnitt erfolgte auf dem Handzylindermikrotom in Möhreneinbettung mit Leica Einmalklingen im SHK-Halter mit einer Schnittdicke von ca. 60 µm. Da Braunalgen keinen Alkohol vertragen (die Struktur wir bei Entwässerung zerstört und die Thalli rollen sich ein) habe ich die Schnitte in Leitungswasser erstellt und gelagert.

Anschließend habe ich das fixierte aber ungefärbte Material in Wasser fotografiert. Natürlich konnte ich auch eine W3Asim II Färbung nicht lassen, diese ist aber vor allem eines: bunt.  ;D

Einmal unter dem Deckglas habe ich allerdings auch versucht, ein klassisches botanisches Dauerpräparat mit Euparal zu erstellen. Dazu habe ich das Deckglas belastet, um den Schnitt plan zu halten und mehrfach Isopropanol durchgezogen. Beim anschließenden Abnehmen des Deckglases blieb der Schnitt plan liegen und konnte normal eingedeckt werden.
Ich erwarte allerdings, dass der Thallus nicht vollständig entwässert ist und denke, dass das Präparat nicht all zu lange halten wird.

Zur fachgerechten Bearbeitung gemäß Schömmer fehlt mir die Chemie, aber ich werde die Probe nächste Woche mit nach Darmstadt bringen. Vielleicht ergibt sich ja eine Gelegenheit, vernünftige Dauerpräparate zu erstellen und auch ordentlich zu färben.

Und jetzt die Schnittbildern:

Bild 4a/b: Thallus-Übersicht am Übergang von der Mittelrippe zum Blatt, Bild 4b mit Maßstab; Vergrößerung 100x, Stapel aus 11 Bildern.


An der Mittelrippe beträgt der Durchmesser des Querschnitts ca. 0,8 mm, am Rand um 0,3 mm. Schön sind die stabilisierenden Hyphen zu erkennen, die in der Mittelrippe hauptsächlich senkrecht zur Schnittrichtung verlaufen, während sie an den Thallusrändern vermehrt längs orientiert sind. Photosynthese betreibt der Tang nur in den Zellschichten der Rinde, die dementsprechend auch die Farbstoffe Fucoxanthin und Chlorophyll enthalten.

Bild 5a/b: Ein Blick auf den Thallusrand, Bild 5b mit Maßstab; Vergrößerung 200x, Stapel aus 14 Bildern.



Bild 6a/b: Das Hyphengeflecht der Mittelrippe, Bild 6b mit Maßstab; Vergrößerung 400x, Stapel aus 22 Bildern


Um den Verlauf der Hyphen besser darstellen zu können, habe ich hier einen größeren Stapel gewählt. Die kugeligen Strukturen an den Zellen sind Artefakte, die durch den Zerfall der selben entstehen. Ich hätte wohl noch Salz zugeben müssen ...

Bild 7a/b: Ein genauerer Blick auf die Rinde, Bild 7b mit Maßstab; Vergrößerung 400x, Stapel aus 12 Bildern.


Leider wieder mit Artefakten, die ich zunächst für Stärkekörner gehalten habe - aber der Blick durch die Polfilter zeigt schnell, dass es keine sind.

Bild 8: Jetzt wird es bunt, mit W3Asim II gefärbte Hyphen am Übergang zwischen Mittelrippe und Blatt, Vergrößerung 200x, Stapel aus 29 Bildern.

Da sich die Schnitte beim Färben mit der für Braunalgen ungeeigneten Farbmischung ebenfalls eingerollt haben, musste ich auch wieder massiv stapeln.
Die Färbung bringt m.E. keine neuen Erkenntnisse - aber sie sieht ganz nett aus.  :D
 
Vielen Dank fürs Lesen, Anregung und Kritik sind wie immer willkommen.

Herzliche Grüße
Jörg
« Letzte Änderung: Oktober 28, 2013, 10:07:34 Vormittag von Florian Stellmacher »
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Bernd Kaufmann

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #1 am: Juni 08, 2013, 09:57:41 Vormittag »
Lieber Jörg,

das ist wieder eine interessante Meisterleistung mit fantastischen Bildern! Vielen Dank dafür!
Viele Grüße
Bernd ©¿©
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Lieber per Du.

Bernhard Kaiser

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #2 am: Juni 08, 2013, 10:57:02 Vormittag »
Hallo Jörg,

ich empfehle einmal ein Stück völlig ausgetrockneten Tang mit der Rasierklinge zu schneiden. Ich mache das z.B. mit thallösen Lebermoosen mit gutem Erfolg.

Freundliche Grüße
Bernhard Kaiser

Ronald Schulte

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #3 am: Juni 08, 2013, 15:44:19 Nachmittag »
Jörg,

Ich muss sagen das ich eigentlich die ungefärbten Bilder schöner/besser finde wie die gefärbte. So kommen die Details besser hervor, scheint mir.

Grüße Ronald
Mikroskope:
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Mikrotome:
A&O 820 Rotationsmikrotom.
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A. Büschlen

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #4 am: Juni 08, 2013, 21:37:57 Nachmittag »
Hallo Jörg

diese ungefärbten Schnitte sind einfach wunderschön! Ähnlich, der kürzlich von dir gezeigten Schnitte bei Helleborus (ebenfalls ungefärbt!) zeigen sie sehr klar differenziert die innere Struktur.

Gruss Arnold Büschlen


Fahrenheit

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #5 am: Juni 08, 2013, 23:00:50 Nachmittag »
Liebe Freunde,

vielen Dank für Euer Lob, das mich bei dieser von mir erstmalig bearbeiteten Braunalge besonders freut.

Lieber Bernhard,

ja, die Schnitttechnik kenne ich von Prof. Frahm für Moose. Ich werde es einmal ausprobieren, wenn ich selbst wieder oben an der Küste bin. Dabei bin ich gespannt, in wie weit die Struktur und Anordnung gerade der Hyphen erhalten bleibt. Besonders die Alginate dürften doch ziemlich an Volumen verlieren?

Lieber Ronald,

da hast Du Recht, die Wackerfärbung bringt hier beim Blasentang und sicher auch bei seinen Verwandten überhaupt nichts. Es ist halt ein hübsch buntes Bild geworden, aber nicht mehr. Schömmer empfiehlt im Kryptogamen-Praktikum eine Reihe anderer Färbungen und wenn genug Material übrig bleibt, werde ich damit mal ein wenig experimentieren - oder muss halt warten, bis ich selbst wieder Proben an der Küste nehmen kann.

Lieber Arnold,

danke, das macht mir Mut. Ich hoffe, eines der Bilder erfüllt die Anforderungen für das Buch und bin schon sehr gespannt darauf, Antwort zu bekommen. Danke auch für Dein Lob zu den Helleborus-Schnitten! Die ungefärbten und möglichst frischen Schnitte habe ihren ganz eigenen Reiz, besonders, wenn die Chloroplasten noch so leuchtend grün sind.

Allen herzliche Grüße
Jörg 
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Bernhard Kaiser

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #6 am: Juni 09, 2013, 05:21:11 Vormittag »
Hallo Jörg,

Zitat
Besonders die Alginate dürften doch ziemlich an Volumen verlieren?

Du untersuchst die trocken angefertigten Schnitte ja in Wasser. Da quellen die Alginate wieder auf.

Du musst nicht warten bis Du wieder an der Küste bist. Nimm einfach ein Stückchen aus Deiner Petrischale und trockne es an Luft.

Freundliche Gruße
Bernhard Kaiser

Hans-Jürgen Koch

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #7 am: Juni 09, 2013, 09:29:17 Vormittag »
Lieber Jörg,

Fucus vesiculosus ist eine sehr attraktive Meerespflanze. Im letzten Jahr habe ich mit unserer Tochter einige dieser Exemplare am Felsenstrand von Helgoland gesammelt. Kristina ist Meeresbiologin und benötigt den Blasentang für ihre Versuche.

Die Vermehrung von Fucus vesiculosus ist interessant. Die Reifezeit ist vorbei. Im Juni entstehen jetzt neue Rezeptakeln.

Deine Schnitte lieber Jörg sind klasse.

Mit freundlichem Gruß

Hans-Jürgen
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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #8 am: Juni 09, 2013, 13:21:15 Nachmittag »
Lieber Bernhard,

wenn nach Darmstadt noch etwas übrig ist und ich keine neuen Schnitte für das Buchprojekt machen muss, werde ich den Rest einmal in die Sonne legen. Die Schnitttechnik muss ich zwar noch üben, aber meistens findet man in dem entstehenden Häcksel ja ein oder zwei brauchbare Stücke. zumindest ist das so, wenn ich versuche, Moose zu schneiden.  ;D

Lieber Hans-Jürgen,

vielen Dank für Dein Lob!
Um Helgoland liegt ja eine der größten Populationen des Blasentangs in der deutschen Bucht, was nicht wundert, da es ja unsere einzige wirkliche Felseninsel ist. ich mag die Insel sehr und das Sammeln des Tangs war sicher ein schönes Erlebnis.
Mach Deine Tochter ebenfalls Schnitte und fotografiert sie die vielleicht sogar? Es wäre interessant, einmal einen Vergleich zu sehen.

Lieber Karsten,

nein garnicht, die Reliefe sind sehr schön anzusehen. ich frage mich, ob diese Technik den Verlauf der Hyphen in den Bildern 5 und 6 ggf. auch deutlicher herausstellen kann. Wenn Du magst, kannst du sie ja einmal entsprechend bearbeiten. Die Leerräume zwischen den Zellen müssten dann allerdings in der 3D-Aufbereitung auf der tiefsten Ebene liegen. Vielleicht lässt sich das ja entsprechend konfigurieren.
Schade, dass das Programm wohl Bestandteil einer professionellen Meßsoftware und somit nicht frei verfügbar ist.

Allen herzliche Grüße
Jörg
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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #9 am: Juni 09, 2013, 14:16:47 Nachmittag »
Lieber Jörg,
sehr schön diese Schnitte!

Zitat
Zur fachgerechten Bearbeitung gemäß Schömmer fehlt mir die Chemie, aber ich werde die Probe nächste Woche mit nach Darmstadt bringen

was fehlt denn? Ich komme wieder an mein Lager, nachdem das verklemmte Garagentor repariert ist und könnte nach Darmstadt mitbringen, was da fehlt - ich bringe sowieso 2 Porträits für dich mit, da ist noch etwas Platz im Auto.
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #10 am: Juni 09, 2013, 14:35:03 Nachmittag »
Lieber Klaus,

ich habe noch nie mit Braunalgen gearbeitet und vom Schömmer habe ich nur einen Auszug. Es fehlt also alles. :)

Wir können in Darmstadt versuchen, Dauerpräparate von dem Tang herzustellen, dazu müsste Glyceringelantine wohl am besten geeignet sein. Ich habe aber keine Idee, welche Färbung da am besten harmoniert. Vielleicht kannst Du einmal in Deinen Fundus schauen, ob Du was passendes findest.

Hinweise gibt es im Kryptogamen-Praktikum auf den Seiten 268 bis 275. mir liegen die in Kopie vor. Falls Du das Buch nicht hast und die Mühe auf Dich nehmen möchtest, könnte ich aushelfen.

Auf die beiden Porträts von Deinem Sohn freue ich mich schon!


Lieber Karsten,

ich bin's, der Jörg - Bernhard hat den Vorschlag mit den Trockenschnitten unterbreitet. :)

Die Aufnahmen sind, wie Du an den Bildüberschriften siehst, gestapelt. Bild 5 besteht aus 14 und Bild 6 aus 22 Einzelaufnahmen in einem Z-Stapel von oben nach unten. Die Bilder sind allerdings recht groß - zumindest für den Mail-Weg.
Aber das Problem wird die Freeware-Version ja beheben! Schön, dass die Anwendung so veröffentlicht wird.


Euch beiden herzliche Grüße
Jörg
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Hans-Jürgen Koch

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #11 am: Juni 09, 2013, 15:35:27 Nachmittag »
Lieber Jörg,

bei den Algen - Versuchen geht es um Veränderungen in der Pigment- und Lipid-Zusammensetzung sowie Schädigung des Photosynthese-Apparates in Bezug auf das D1-Protein; mikroskopische Schnitte gibt es leider nicht.
Dafür aber ein Bild von einem alten Seebär. :)


Mit freundlichem Gruß
Hans-Jürgen
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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #12 am: Juni 09, 2013, 16:35:40 Nachmittag »
Lieber Hans Jürgen,

Zitat
Dafür aber ein Bild von einem alten Seebär.


der müsste aber dringend mal einen kompetenten Frisör aufsuchen.

 Ich könnte einen empfehlen, der sich mit den Schnibbeln sehr gut auskennt!  ;)
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #13 am: Juni 09, 2013, 17:07:54 Nachmittag »
Lieber Jörg,

Zitat
ich habe noch nie mit Braunalgen gearbeitet und vom Schömmer habe ich nur einen Auszug. Es fehlt also alles.


Ich auch nicht, aber den Schömmer habe ich. Er ist aus meiner Sicht etwas unübersichtlich. Wenn er eine Methode erwähnt, dann findet man die oft nicht im Register. Fixierung mit Chromsäure, die hätte ich, aber Vorschrift?

Die Einbettung einer Magdalarotfärbung wird in Caedax vorgeschlagen. Das Caedax habe ich, das Magdalarot muss in der Kiste der noch nicht gelisteten Farbstoffe schlummern. Aber Alizarinviridin habe ich auf jeden Fall.

Glyceringelatine ist für Dauerpräparate nicht so gut. Hattest du nicht Chromsäurelösung und Alizarinviridin von mir bekommen?
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


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Peter V.

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Re: Botanik: Teamwork oder eine weit gereiste Braunalge - Fucus vesiculosus
« Antwort #14 am: Juni 09, 2013, 19:47:59 Nachmittag »
Hallo Karsten,

eigentlich will ich den Thread nicht abgleiten lassen, aber ich wüsste nicht, wie und wo ich sonst danach fragen soll: Deine Pseudo-3D-Bilder haben ja durchaus einen ästhetischen Reiz, aber bringen sie auch irgendeinen Erkenntrnisgewinn? Ich weiß nicht genau, was das Programm macht, vielleicht hast Du es ja an anderer Stelle erklärt. Aber wie dem auch sei: Es codiert ja irgendetwas (Farbe/Helligkeit) in "Höhen" um. Wozu soll das dienen?

Herzliche Grüße
Peter
Bzgl. Netiquette: Heinrich Lübke, Bundespräsident 1959 - 1969: You can say you to me!
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