Periodicity and chaos in the response of Halobacterium to temporal light gradients

Halobacteria spontaneously reverse their swimming direction about every 10 s. This periodicity can be altered by light stimuli. We found that temporal exponential changes in light intensity, depending on wavelength and sign, lengthened or shortened the intervals between reversals. Within a limited range of steepness, light gradients enforced a new stable periodicity upon the system. Outside this range, they caused period doubling or induced a sequence of reversal events without any obvious regularity. An analysis of a functional relationship between apparently irregular periods by plotting each period as a function on the preceding one yielded a clearly discernible non-random structure, which shows some similarities to the one obtained by a model calculation for a periodically perturbed limit cycle oscillator. These results indicate that external forcing of the system may generate chaos. When the decay of intracellular sensory signals is delayed by inhibition of protein methylation the transition from periodic to aperiodic behavior occurs at a lower steepness of the gradient. We therefore assume that the generation of either periodic or deterministic chaotic behavior is determined by the relation between the signal lifetime and the frequency of stimulus inputs. The strong indications for transitions from periodic to chaotic behavior can be regarded as a further support of our hypothesis that the behavioral pattern of Halobacterium is controlled by an endogeneous oscillator.     

Induction of hepatic drug metabolizing enzymes by DL-methionine in rats

A single intraperitoneal injection of DL-methionine (500 mg/kg body wt.) to adult male Wistar rats was shown to significantly induce all the components of the hepatic microsomal mixed function oxidase system such as NADPH cytochrome C reductase activity, cytochromes P-450 and b₅, as well as activities of drug metabolizing enzymes such as aminopyrine demethylase and uridine 5′ -diphosphate-glucuronosyltransferase. Combined administration of nicotinamide (250 mg/kg body wt.) and DL-methionine (500 mg/kg body wt.) was shown to bring about an additional increase (25-30%) in the activities of these enzymes as compared to their induction on independent administration of the two endobiotics. In rats bearing Yoshida sarcoma (ascites) tumour as well as in normal rats injected with serum from tumour bearing animals, the decreased activities of hepatic mixed function oxidases could be restored to their normal levels by administration of DL-methionine (500 mg/kg body wt.) to these rats. Whereas actinomycin D (1 mg/kg body wt.) had no effect on the increased incorporation of [¹⁴C] labelled leucine into microsomal proteins following administration of nicotinamide, the enhanced incorporation of the label following DL-methionine administration was completely inhibited by the same dose of actinomycin D. Administration of cycloheximide (0·5 mg/kg body wt.) to rats could completely inhibit the increased incorporation of [¹⁴C] leucine into hepatic microsomal proteins following independent administration of nicotinamide and DL-methionine. Similar inhibitory pattern with actinomycin D and cycloheximide was also demonstrated in case of induction of NADPH cytochromeC reductase activity by both these endobiotics.     

Host plant recognition in monophagous weevils: specificity in feeding responses of Ceutorhynchus constrictus and the variable effect of sinigrin

Host plant relations of the monophagous weevil Ceutorhynchus constrictus Marsh. (Coleoptera: Curculionidae: Ceutorhynchinae) feeding on garlic mustard, Alliaria petiolata (Bieb.) Cavara & Grande (Cruciferae) were studied in the laboratory. Most other crucifers were rejected in choice tests using garlic mustard as a reference plant, but Brassica nigra, Sinapis alba and Thlaspi arvense were as acceptable as the host plant. Flowering plants of Descurainia sophia were acceptable while young plants of this species were not. The most important feeding stimulants in extracts of garlic mustard were uncharged, water soluble compounds. The most abundant glucosinolate in garlic mustard, sinigrin, was a feeding stimulant, too. However, the feeding stimulatory activity of sinigrin was only expressed in the presence of still unidentified uncharged compounds from garlic mustard leaves. Host plant relations in monophagous crucifer-feeding insects is discussed in relation to the distinctness of glucosinolate patterns found in their host plants.

---

Zusammenfassung Ceutorhynchus constrictus Marsh. (Coleoptera: Chrysomelidae: Ceutorhynchinae) ist ein monophager Rüsselkäfer, der an Knoblauchhederich frisst. Das Wirtswahl-Verhalten dieses Käfers ist im Labor untersucht worden. Die meisten Crucifiren waren im Wahlversuche nicht akzeptiert, wenn Knoblauchhederich als Vergleichspflanze vorhanden war. Von Brassica nigra, Sinapis alba, und Thlaspi arvense wurden im Vergleich gleiche Mengen verzehrt wie von der Wirtspflanze. Blühende Descurainia sophia Pflanzen wurden, im Gegensatz zu Jungpflanzen der gleichen Art, angenommen. Die wichtichsten Phagostimulanten in Extrakten von Knoblauchhederich-Blättern waren ungeladene, wasserlösliche Substanzen. Das häufigste Glukosinolat im Knoblauchhederich, Sinigrin, war auch ein Phagostimulant. Doch war die phagostimulierende Wirkung von Sinigrin nur in Kombinationen mit noch nicht identifizierten, ungeladenen Substanzen aus Knoblauchhederich-Blätter nachweisbar. Wirtspfanzen-Beziehungen von monophagen Insekten werden diskutiert im Zusammenhang mit der Eigenart des Glukosinolat-Inhaltes ihrer Wirtspflanzen.

     

Performance of nymphal and adult Nezara viridula on selected alternate host plants

Laboratory studies with the southern green stink bug, Nezara viridula (L.) (Hemiptera: Pentatomidae), feeding on seeds or fruits of some alternate host plants, demonstrated differences in nymphal survival and development time, and body weight at adult emergence. Lowest mortalities (25%) were observed for nymphs on fruits of dakota mustard [Brassica kaber (DC.)] and siberian motherwort (Leonurus sibiricus L.). On fruits of castor bean (Ricinus communis L.) nymph mortality was ca. 60%, and on mature seeds of L. sibiricus ca. 75%. Total development time from second instar to adult ranged from ca. 26 days on B. kaber to ca. 42 days on R. communis. Fresh body weight at adult emergence was greatest for nymphs on L. sibiricus and lowest on R. communis. Adult survival after 30 days and mean longevity was greater on L. sibiricus than on the remaining foods, being drastically reduced on R. communis. In general, reproductive performance on all foods was similar, except R. communis, on which no female reproduced. Female weight gain of N. viridula was generally greater on L. sibiricus On R. communis, adults lost weight during their first week and showed the lowest weight gain at the end of day 29. Field observations coupled with these laboratory studies suggest that in the Warta area (northern Paraná state, Brazil, 23° 11 S), L. sibiricus and B. kaber are important alternate food plants in the seasonal phenology of N. viridula. R. communis, however, is of poor nutritional quality, serving primarily as a refuge.

---

Résumé L'alimentation au laboratoire de N. viridula avec les graines et les fruits de diverses plantes a entraîné différentes mortalités larvaires, différentes vitesses de développement et des différences dans les poids des adultes à l'émergence. Les mortalités les plus faibles (25%) on été observées avec les fruits de Brassica kaber DC. et de Leonurus sibiricus L.Avec les fruits de Ricinus communis L., la mortalité larvaire était de 60%; sur graines mûres de L. sibiricus, elle était de 75%. La durée du développement du second stade à l'adulte a varié de 26 jours sur B. kaber à 42 jours sur R. communis. Le poids frais des adultes à l'émergence était le plus élevé avec L. sibiricus et le plus faible avec de R. communis. La longévité des adultes au-delà de 30 jours était la plus élevée avec L. sibiricus, et était fortement réduite avec R. communis. Dans l'ensemble, la reproduction était de même importance avec les différents aliments, à l'exception de R. communis avec lequel les femelles ne se reproduisaient pas. Le gain de poids des femelles était généralement supérieur avec L. sibiricus; avec R. communis les adultes ont perdu du poids pendant la première semaine et ont présenté le plus faible gain à la fin du 29ème jour.Des observations dans la nature, associées à ces expériences de laboratoire, laissent supposer que dans la zone de Warta (au Nord de l'état de Paraná, 23° 11 S, au Bresil), L. sibiricus et B. kaber sont des plantes hôtes alternatives importantes dans la phénologie saisonnière de N. viridula. Cependant, R. communis, de faible valeur alimentaire, sert avant tout de refuge.

     

Controlling fungi that colonize eggs of the western corn rootworm in the laboratory

Females of the polyphagous, ectoparasitoid, Exeristes roborator (F.) (Hymenoptera: Ichneumonidae), learned an olfactory stimulus associated with an artificial host microhabitat in the laboratory. In a two-choice olfactometer, females previously given hosts only in association with one stimulus showed a greater tendency to visit exclusively, and spend time in, chambers containing a source of that stimulus, than control females. Learning of olfactory cues could act in conjunction with learning of visual cues to allow the parasitoid to identify accurately microhabitats that experience has taught it contain hosts. It could also allow the parasitoid to identify these resources when visual cues are not available.

---

Résumé Nous avons supposé que les femelles polyphages de l'ichneumonide ectoparasite, E. roborator (F.), pourraient apprendre les stimuli olfactifs liés au microhabitat artificiel dans lequel elles avaient attaqué leur hôte. 4 lots de femelles ont été placés dans des conditions différentes: le microhabitat des hôtes du premier lot était du Parafilm imprégné d'odeur de pomme; celui des hôtes du second était un Parafilm non traité. Les hôtes des lots témoins 3 et 4 étaient présentés respectivement avec les deux microhabitats et sans aucun microhabitat. Placées dans un olfactomètre statique contenant du Parafilm traité à la pomme et du Parafilm vierge, des femelles du lot 1 ont eu tendance à ne visiter que l'enceinte contenant du Parafilm traité à la pomme, elles ont passé environ 75% de leur temps dans cette enceinte. A l'opposé, les femelles des 3 autres lots ont eu tendance à ne visiter que l'enceinte sans odeur de pomme, et elles n'ont passé que 34 à 46% de leur temps dans l'enceinte traitée à la pomme. Les différences entre les réactions du lot 1 et des autres lots sont significatives, mais entre les lots 2, 3 et 4, elles ne le sont pas. Une expérience témoin confirme que les préférences des femelles du lot 1 ne sont pas innées; E. roborator a donc appris à reconnaitre les stimuli olfactifs du microhabitat sentant la pomme. L'apprentissage des signaux olfactifs liés au microhabitat de l'hôte pourrait s'effectuer seul ou en relation avec l'apprentissage de signaux visuels permettant au parasitoïde d'identifier avec précision les microhabitats d'un hôte convenable.

     

Electroantennogram responses of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata to identified volatile constituents from calling males

Fifty-six compounds from the odor of calling, sexually mature, laboratory reared males of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) were isolated by headspace trapping on Tenax columns and identified using GC/MS techniques (69 total compounds were detected). Electroantennogram responses (EAGs) to 54 of the 56 identified compounds as well as 5 analogs were tested on both sexes. Significant differences between the sexes in their responsiveness were found in 9 of the 54 identified compounds tested. There was no correlation between the amplitude of the EAG response and the relative abundance of compound identified from headspace analysis. Of the five major identified components, three elicited relatively small EAG responses, while two elicited large EAGs compared to the hexan-1-ol standard. The relative ranking of EAG responses were: methyl and ethyl hexenoates and hexanoates > C₄–C₆ esters and/or acetates > ethyl and methyl octenoates > monoterpenes > sesquiterpenes > C₂–C₅ acetates, alcohols and ketones. Behavioral bioassays on each of the five major identified components as well as a blend of six of the compounds showed some degree of attractancy to virgin females which in some cases approached the response to a pheromonal standard (male odors absorbed onto filter paper). These results are discussed in relationship to the insect's antennal sensitivity to putative pheromone components and/or allomonal components and to other reported C. capitata pheromone studies.

---

Résumé Cinquante-six composés de l'odeur de mâles de C. capitata Weidemann, élevés en laboratoire, sexuellement mûrs et en appel, ont été isolés par piégeage sur colonnes tenax et identifiés par la technique GC/MS (69 composés avaient été détectés en tout). Les électroantennogrammes (EAGs) ont été examinés chez les deux sexes pour 54 des 56 composés identifiés et 5 de leurs analogues. Des différences significatives entre les sexes ont été observées pour 9 des 54 composés identifiés. Il n'y avait pas de corrélation entre l'ampleur de l'EAG et l'abondance relative du composé lors de son isolement. Pour les 5 principaux composés identifiés, 3 ont induit des EAGs relativement faibles, tandis que 2 étaient importants, par comparaison avec l'Hexane-1-ol utilisé comme témoin. Le classement relatif des EAG a été: hexénoates et hexanoates d'éthyl et de méthyl C₄–C₆ esters et/ou acétates octénoates d'éthyl ou de méthyl monoterpènes sesquiterpènes C₂–C₅ acétates, alcools et kétones. Les expériences de comportement avec chacun des 5 composés principaux identifiés, comme avec des mélanges de 6 composés ont mis en évidence une attraction des femelles vierges qui dans quelques cas avoisine la réponse à la phéromone témoin (odeur du mâle absorbée sur papier filtre). Ces résultats sont discutés en fonction de la sensibilité de l'antenne d'insexte aux composés supposés de la phéromone et aux composés allomonaux, et en fonction des autres études connues sur les phéromones de C. capitata.

     

Temporal changes in the egglaying behaviour of the Hessian fly

Responses of mated female Hessian flies were investigated by analysing the behaviour of individual flies in wheat and oats. The behavioural repertoire of such females included: flying, alighting on leaves, arching of the body so that the tip of the abdomen touched the leaf surface, antennation, movements of the tip of the abdomen across the leaf at right angles to leaf veins, sitting with the ovipositor straight but still extended, and sitting with the ovipositor telescoped into the body. After alighting, females on wheat showed a higher frequency of transitions from arching to antennation and a lower frequency of transitions from arching to abdomen straight than females on oats. During the first 5 min of observations, individuals released into arenas with wheat arched and antennated 2–3 times more frequently than females released into oats. Time allotted to behaviours also differed; during the first 5 min, females in wheat spent 50 percent more time arching, whereas females in oats spent 50 percent more time sitting. Females in wheat also stayed longer and laid 4 times more eggs than females in oats. Temporal changes in egglaying were monitored by quantifying hourly rates of egglaying in no-choice assays for several hours following mating at 9:00 am. During the first and second hours post-mating, egglaying occurred infrequently. However, during the third hour post-mating (11:00 am to noon) females on wheat laid 5 times more eggs than females on oats. Rates of egglaying decreased on wheat but increased on oats during the fourth hour, and then during the fifth hour, decreased on both wheat and oats. Changes in egglaying responses were also evident when behaviours of individual females were measured 1–3 h vs. 3–7 h post-mating. Females deprived of host plants and released into wheat or oats later in the day showed higher frequencies of arching and antennation and laid more eggs before leaving the arena.

---

Résumé Les réactions de femelles préalablement accouplées de Mouches de Hesse ont été examinées en analysant le comportement de femelles isolées sur blé et sur avoine. Le répertoire comportemental de ces femelles comprenait: le vol, l'atterrissage sur feuille, la flexion du corps de sorte que l'extrémité de l'abdomen touchât la surface de la feuille, l'antennation, les mouvements de l'extrémité de l'abdomen sur la feuille à angle droit des nervures, le repos avec la tarière droite et encore dévaginée, le repos avec la tarière télescopée à l'intérieur du corps. Sur blé plus que sur avoine, les femelles après atterrissage ont présenté une fréquence plus élevée de passage de la flexion à l'antennation que de la flexion à l'abdomen droit. Durant les 5 premières minutes d'observation, les individus libérés dans des enceintes avec blé fléchirent et antennèrent 2 à 3 fois plus que ceux libérés sur avoine. Les durées des différentes séquences différaient aussi: sur blé, pendant les 5 premières minutes, les femelles passèrent plus de 50% du temps à fléchir, tandis que sur avoine elles passèrent plus de 50% du temps en repos. Les femelles restèrent aussi plus longtemps sur les feuilles de blé et y pondirent 4 fois plus d'oeufs que sur avoine.Les femelles de M. destructor ont montré une plasticité du seuil d'acceptation. Pendant les premières heures de ponte, elles ont été très sélectives et refusèrent, ou ne pondirent que quelques oeufs sur avoine, mais acceptèrent volontiers le blé. La discrimination s'est poursuivie tant que les femelles ont eu accès au blé en même temps qu'à l'avoine. Cependant, quand les femelles ont été privées de blé pendant plusieures heures, l'acceptation de l'avoine a augmenté. Cet accroissement de l'acceptation a eu lieu à peu près au moment où les femelles sur blé pondaient leurs derniers oeufs.

     

Influence of cyanobacterial diet on Asplanchna predation risk in Brachionus calyciflorus

Asplanchna sylvestrii does not discriminate between groups of Brachionus calyciflorus fed either the cyanobacterium Anabaena flos-aquae or a control diet of Euglena gracilis. We based our analysis on the observed probabilities of attack, capture and ingestion during encounters between predator and prey. While A. sylvestrii was very sensitive to brachionid size, we found no significant affects of prey diet on predatory behavior. Thus, cyanobacterial diet did not influence the short-term predation risk of B. calyciflorus exposed to an effective predator. On the other hand, matched cohorts of A. sylvestrii fed B. calyciflorus cultured on the cyanobacterium reproduced more slowly than those fed the same prey cultured on the control food. With prolonged sympatry, therefore, the long-term risk of Asplanchna predation may be reduced for Brachionus by the latter's consumption of cyanobacteria.     

Host plant variation in mortality of the leaf-folding sawfly on the arroyo willow

Abstract. 1. We tested the hypothesis that survival and sources of mortality of the leaf-folding sawfly ( Phyllocolpa sp.) varied significantly among host plants of the arroyo willow ( Salix lasiolepis Bent ham).
2. Survival of the leaf folder differed among field and potted willows in a common environment in two of three cases, and sources of mortality differed among plants in four of five cases.
3. Egg mortality differed among field plants but not among the potted willow plants.
4. Larval mortality and parasitism differed among field and potted willows in 2 years, and appeared to be compensatory mortality sources.
5. Leaf folder density among plants was not generally correlated with percentage of leaf folds with no egg (galls formed but no subsequent oviposition), percentage survival, or percentage mortality, indicating a general lack of density dependence.
6. The proportion of folds with no egg oviposited differed significantly among field and potted plants, and was only correlated with survival or sources of mortality in one of three years.
7. The data support the hypothesis that host plant genotype affects the interaction of the leaf folder with its natural enemies, and thus represents a three trophic level interaction.     

荔枝蝽象卵寄生蜂——平腹小蜂体外培育研究

本文报道用人造寄主卵繁殖平腹小蜂Anastatus japonicus Ashmead^***成功的结果.筛选出最佳卵壳材料为32—36μm的聚丙烯膜,培养基为柞蚕蛹血淋巴44.4%、10%麦乳精33.3%、鸡蛋黄11.1%、尼氏盐11.1%.体外连代培养平腹小蜂的结果表明,除蛹化率(72—83%)外,各代间在寄生率(40—44%)、孵化率(94—96%)、羽化率(91—96%)、展翅率(97—99%)方面无明显的差别,且人造卵育出的各代蜂在身体大小、寿命及繁殖力方面均与柞蚕卵育出蜂基本相似或优于柞蚕卵育出蜂.筛选出的人工培养基的氨基酸种类与蓖麻蚕卵和柞蚕卵相同,但量上差异比较明显.本文还报道了平腹小蜂在人造寄主卵上的产卵过程.