Die Bestandssituation der wichtigsten Nutzfischarten im NO-Atlantik 1992/93 unter besonderer Berücksichtigung des Kabeljaus

Fischarten im Nordostatlantik, die eine besondere Bedeutung für die deutsche Fischerei haben, sind Kabeljau, Schellfisch; Seelachs und Rotbarsch. Vieles aus der Biologie und über die verbreitung dieser wichtigen Nutzfische ist bekannt. Dennoch geben die großen Bestandsveränderungen sowohl der Fischerei wie auch der Fischereiwissenschaft immer wieder Rätsel um ihre Ursachen auf. Man kann vermuten, dass es ökologische oder klimatische, hydrologische oder fischereiliche Gründe sind, die solche Bestandsfluktuationen herbeiführen. Die Aufgabe der Wissenschaft ist es, die wahre Ursache nachzuweisen.

Quantitative Larvenanalyse des Rügenschen Frühjahrsherings in den Laichsaisons 1991 und 1992

Das bereits vom ehemaligen Institut für Hochseefischerei, Rostock, routinemäßig durchgeführte Heringslarvenprogramm im Greifswalder Bodden wird als Beitrag zur Bestandsschätzung des Rügenschen Frühjahrsherings (RFH) zunehmend unter ökologischen Gesichtspunkten im Institut für Ostseefischerei (IOR) in Kooperation mit der Universität Rostock (Fachbereich Biologie) weitergeführt. Die quantitative Larvenanalyse ermöglicht über den Anteil des aus dem Greifswalder Bodden stammenden Nachwuchses eine Voraussage über den Erfolg der in einem weitaus größeren Seegebiet (ICES SD 22+24) produzierten Nachwuchsjahresklassen. Vorliegende Publikation dokumentiert erste Ergebnisse hinsichtlich der Heringslarvenverteilung im Saisonverlauf 1991 und 1992.

Die Rotbarsch-Ressourcen des Nordatlantiks

Die Kenntnisse über die wichtigsten Merkmale der Biologie der 5 Rotbarscharten des Nordatlantiks für die bewirtschaftung ihrer Bestände werden kurz dargestellt und die historischen und rezenten Entwicklungen der Fanggerträge von 8 für die deutsche Fischwirtschaft bedeutungsvollen Rotbarschbestände beschrieben. Mögliche Schwerpunkte der künftigen Rotbarschforschung durch das Institut für Seefischerei werden unter Berücksichtigung der Schwirigkeiten bei der Identifizierung der Arten, der Berechnung der Wachstumsraten und der Abschätzung der Rekrutierungsprozesse diskutiert.

Über die Situation des Kabeljaubestandes in der Nordsee, unter besonderer Berücksichtigung der Deutschen Bucht

Seit der letzten speziellen Situationsbeschreibung des Kabeljaubestandes in dieser Zeitschrift sind 4 Jahre vergangen (EHRICH, 1988). In der Zwischenzeit ist besonders den Fischern durch weitere Fangeinbußen bewußt geworden, daß sich der Zustand des Bestandes nicht verbessert, sondern im Gegenteil weiter verschlechtert hat. Die Schonmaßnahmen wie stufenweise Erhöhung der vorgeschriebenen Mindestmaschenweite auf 100 mmm und eine Reduzierung des Fischereiaufwandes in den Jahren 1991 und 1992 auf 70 % des Aufwandes in 1989 (Mindesthafenliegezeit: durchgehend 8 Tage pro Monat oder alternativ Erhöhung der Mindestmaschenweite auf 110 mm für die direkte Fischerei auf Kabeljau und Schellfisch) haben keine positive Wirkung gezeigt.

Innovations of wide-field optical-sectioning fluorescence microscopy : toward high-speed volumetric bio-imaging with simplicity

Optical microscopy has become an indispensable tool for biological researches since its invention, mostly owing to its sub-cellular spatial resolutions, non-invasiveness, instrumental simplicity, and the intuitive observations it provides. Nonetheless, obtaining reliable, quantitative spatial information from conventional wide-field optical microscopy is not always intuitive as it appears to be. This is because in the acquired images of optical microscopy the information about out-of-focus regions is spatially blurred and mixed with in-focus information. In other words, conventional wide-field optical microscopy transforms the three-dimensional spatial information, or volumetric information about the objects into a two-dimensional form in each acquired image, and therefore distorts the spatial information about the object. Several fluorescence holography-based methods have demonstrated the ability to obtain three-dimensional information about the objects, but these methods generally rely on decomposing stereoscopic visualizations to extract volumetric information and are unable to resolve complex 3-dimensional structures such as a multi-layer sphere.

The concept of optical-sectioning techniques, on the other hand, is to detect only two-dimensional information about an object at each acquisition. Specifically, each image obtained by optical-sectioning techniques contains mainly the information about an optically thin layer inside the object, as if only a thin histological section is being observed at a time. Using such a methodology, obtaining undistorted volumetric information about the object simply requires taking images of the object at sequential depths.

Among existing methods of obtaining volumetric information, the practicability of optical sectioning has made it the most commonly used and most powerful one in biological science. However, when applied to imaging living biological systems, conventional single-point-scanning optical-sectioning techniques often result in certain degrees of photo-damages because of the high focal intensity at the scanning point. In order to overcome such an issue, several wide-field optical-sectioning techniques have been proposed and demonstrated, although not without introducing new limitations and compromises such as low signal-to-background ratios and reduced axial resolutions. As a result, single-point-scanning optical-sectioning techniques remain the most widely used instrumentations for volumetric imaging of living biological systems to date.

In order to develop wide-field optical-sectioning techniques that has equivalent optical performance as single-point-scanning ones, this thesis first introduces the mechanisms and limitations of existing wide-field optical-sectioning techniques, and then brings in our innovations that aim to overcome these limitations. We demonstrate, theoretically and experimentally, that our proposed wide-field optical-sectioning techniques can achieve diffraction-limited optical sectioning, low out-of-focus excitation and high-frame-rate imaging in living biological systems. In addition to such imaging capabilities, our proposed techniques can be instrumentally simple and economic, and are straightforward for implementation on conventional wide-field microscopes. These advantages together show the potential of our innovations to be widely used for high-speed, volumetric fluorescence imaging of living biological systems.