The death of north sea fish during the winter of 1962/63, particularly with reference to the sole,Solea vulgaris

Summary 1. During the cold winter of 1962/63 fish mortalities were frequently reported over much of the North Sea to the south of the Dogger Bank. The sole populations certainly suffered the highest mortalities, but dead cod, plaice, whiting, dabs, turbot, brill and conger eel were also reported.2. Fish began to die towards the end of February, and the numbers increased to a maximum in mid-March, after which they gradually decreased until reports ceased by mid-April. The development of mortalities was compared with the sea temperatures at the time.3. The mortalities were on a large scale but not as great as previously reported for the cold winter of 1946/47; they may have been as heavy as those in 1928/29. Their distribution was more widespread than in either 1929 or 1947.4. Analysis of fish blood serum showed abnormally high sodium levels in many fish caught in the colder waters. In some individuals the salt content appeared to approach lethal levels, but it was not known whether salt imbalance was the primary cause of death.5. Flatfish were also attacked by a skin infection which certainly contributed to the deaths of many of these fish during the cold period.

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Das Absterben von Nordseefischen während des Winters 1962/63 mit besonderer Berücksichtigung der SeezungeSolea vulgaris

Kurzfassung Während des kalten Winters 1962/63 kam es zu Fischsterben in weiten Bereichen der südlichen Nordsee. Es wird über das Ausmaß dieses Sterbens, die betroffenen Areale und die geschädigten Arten berichtet und die gefundenen Daten zur Meerestemperatur in Beziehung gesetzt. Die Sterberate war geringer als während des harten Winters 1946/47, aber wohl ähnlich wie die im Winter 1928/29. Das betroffene Areal war 1963 größer als in den früheren Jahren. Viele Fische sind offenbar direkt durch die Kälte getötet worden. Dieser Umstand wird unter Berücksichtigung der Physiologie der betroffenen Arten diskutiert. Zweifellos wurden viele Fische auch durch bakterielle Hautinfektion getötet.

     

Effect of temperature, starvation and crowding on production of alate young by the cabbage aphid (Brevicoryne brassicae)

Summary Brief temperature treatments of adult apterous Brevicoryne brassicae independent of the host plant affected the form of their young. More aphids produced alate young after exposure to low temperatures (10–15°C), while alate production was suppressed at high temperatures (25–30°C). Starvation or crowding of adults for times up to twenty-four hours did not affect the form of the young.

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Die wirkung von temperatur, hunger und gedränge auf die produktion geflügelter nachkommen bei der kohllaus (Brevicoryne Brassicae)

Zusammenfassung Eine kurze Behandlung erwachsener apterer Blattläuse (Brevicoryne brassicae) mit verschiedenen Temperaturen beeinflusste die Form ihres Nachwuchses. Eine 24-Stündige Behandlung mit niedrigen Temperaturen (10–15° C) erhöhte den Prozentsatz der Blattläuse, die geflügelte Junge produzierten, während die Produktion geflügelter Nachkommen durch höhere Temperaturen (25–30° C) unterdrückt wurde. Wenn die Erwachsenen bis zu 24 Stunden in einer dichten Menge gehalten werden oder hungern, ändert sich die Form ihres Nachwuchses nicht.

     

Diapause and its termination in the psychid moth, Thyridopteryx ephemeraeformis

The embryo of Thyridopteryx ephemeraeformis (Lepidoptera: Psychidae) diapauses in an early stage of blastokinesis. The diapause is probably obligatory since the parents cannot be induced to lay non-diapausing eggs by rearing them from egg to adult at various combinations of two constant temperatures and long and short days of constant duration. The length of the photophase has no affect on the termination of diapause. Eggs exposed to fluctuating outdoor temperatures terminated diapause sooner, much more synchronously, and with far less mortality than did eggs exposed to similar photoperiods and a constant temperature of 4°. Diapause termination did not proceed any better at constant temperatures of -1°, 10° or 15°.

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Zusammenfassung Der Embryo von Thyridopteryx ephemeraeformis befindet sich in einem frühen Stadium der Blastokinesis in Diapause. Die Diapause ist offenbar obligatorisch. Auch wenn die Zucht vom Ei zum Adulten bei verschiedenen Kombinationen zweier Temperaturen und von Langtag und Kurztag erfolgt, können die Eltern nicht zum Legen von Nichtdiapauseeiern veranlasst werden. Die Tageslänge hat keine Wirkung auf die Beendigung der Diapause. Eier, die schwandenden Freilandtemperaturen ausgesetzt werden, beendeten die Diapause schneller, viel besser synchronisiert und mit viel weniger Mortalität als Eier, die bei ähnlichen Tageslängen und einer konstanten Temperaturen von 4° ausgesetzt waren. Die Diapause wurde auch nicht besser beendet bei konstanten Temperaturen von -1°, 10° oder 15°. Der Umstand, dass schwankende Temperaturen die Diapause besser beenden als konstante Temperaturen zeigt an, dass die Diapausebeendigung auf mindestens zwei Prozessen mit verschiedenen Temperaturoptima beruht.

     

Changes in temperature tolerance ofBalanus balanoides during its life-cycle

Summary 1. The barnacleBalanus balanoides exhibits little seasonal variation in upper lethal temperatures in North Wales.2. There are marked seasonal changes in resistance to sub-zero temperatures, the lower lethal varying from –6.0° C in June to –17.6° C in January.3. Exceptional tolerance to cold is acquired between December and January and is lost between February and April. Although these dates coincide with oviposition and naupliar liberation respectively, it was found that cold tolerance did not necessarily depend upon, or accompany, the normal breeding cycle.4. Cold tolerance was not acquired by animals kept cold in the laboratory during winter, nor was it lost in animals kept in the laboratory during spring. There was no evidence that changes in nutrition or in the light régime led to loss of cold tolerance.5. The cyprids were considerably less resistant to both high and low temperatures than the overwintering adults and the late-stage embryos. There was a marked increase in resistance at metamorphosis.6. The appearance of cold tolerance in the adult coincides with a period of physiological hibernation, involving loss of certain tissues, diminished feeding activity, respiration and biosynthesis. The metabolic inactivity of the animal may be a factor promoting the greatly increased tolerance to cold that we have observed, while the composition of the body fluids may also be modified during the winter in such a way as to protect the tissues.

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Veränderungen der Temperaturtoleranz vonBalanus balanoides während seines Lebenszyklus

Kurzfassung In Nordwales weisen die oberen Letaltemperaturen des CirripediersB. balanoides nur geringe jahreszeitliche Variationen auf. Jedoch treten je nach der Jahreszeit merkbare Resistenzveränderungen bei Temperaturen unter Null auf, wobei die untere Letaltemperatur von –6,0° C im Juni bis zu –17,6° C im Januar schwankt. Eine außergewöhnlich starke Kältetoleranz wird in der Zeit von Dezember und Januar erworben und zwischen Februar und April wieder verloren. Obwohl diese Zeitspanne mit der Oviposition beziehungsweise dem Schlüpfen der Nauplien zusammenfallen, konnte festgestellt werden, daß die Kältetoleranz nicht notwendigerweise vom Brutzyklus abhing oder diesen begleitete. Unter Laboratoriumsbedingungen wurde von kalt gehaltenen Tieren eine Kälteresistenz nicht erworben, auch ging diese bei Tieren, die während des Frühlings im Labor verblieben, nicht verloren. Es ließ sich nicht beweisen, daß Veränderungen in der Ernährung oder Änderungen in der Tageslänge zu einem Verlust der Kälteresistenz führen. Die Cypriden waren wesentlich weniger widerstandsfähig, sowohl gegenüber hohen wie niedrigen Temperaturen, als überwinternde Adulte und die ältesten Embryostadien. Während der Metamorphose zeigte sich eine merkliche Erhöhung der Temperaturresistenz. Das Auftreten der Kälteresistenz beim Adultus fiel mit einer Periode physiologischen Winterschlafs zusammen, wobei gewisse Gewebe reduziert wurden und Nahrungsaufnahme, Atmung und biosynthetische Aktivität nachließen. Dieser stoffwechselphysiologische Aktivitätsrückgang könnte ein Faktor sein, der die beobachtete erhöhte Kältetoleranz fördert. Außerdem wird möglicherweise auch die Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten während des Winters so verändert, daß die Gewebe geschützt werden.

     

Cold hardiness of some beetles living in grass tussocks

Zusammenfassung Es wurde die Kälteresistenz von drei in Süd-England an Grasbüscheln vorkommenden Käferarten untersucht. Die zur Untersuchung benützten Arten waren der Kurzflügler Stenus clavicornis (Scop.) und die Laufkäfer Dromius melanocephalus Dej. und D. linearis (Ol.). Um die für die Käfer augenblicklich tödlichen Temperaturen zu ermitteln, wurden Bestimmungen des Unterkühlungspunktes ausgeführt. Zur Abkühlung der Insekten wurde ein thermoelektrischer Apparat benutzt. Der Unterkühlungspunkt von S. clavicornis lag deutlich niedriger als der der Dromius-Arten. Die Unterkühlungspunkte der drei Arten wurden nicht verändert, wenn die Käfer drei Wochen lang bei + 10° gehalten wurden und blieben den ganzen Winter konstant bis April, wenn sie anstiegen. Inokulatives Gefrieren, hervorgerufen durch die Berührung mit feuchten Blättern, liess den Unterkühlungspunkt von S. clavicornis ansteigen.Die Überlebensrate von S. clavicornis, der im Laboratorium auf feuchtem Filtrierpapier konstanten niedrigen Temperaturen ausgesetzt war, erwies sich als ähnlich derjenigen, die man unter trockenen Bedingungen erwarten würde, so dass vermutlich nur wenig Inokulation stattfand. Jedoch tratt inokulatives Gefrieren augenblicklich ein, wenn die Käfer im Freiland tiefen nächtlichen Temperaturen ausgesetzt wurden. Bei allen drei Arten setzte die Sterblichkeit bei ungefähr –4° ein, hervorgerufen durch inokulatives Gefrieren, jedoch kann S. clavicornis niedrigere Temperaturen aushalten als Dromius, weil nicht-inokulierte Insekten niedrigere Unterkühlungspunkte haben.Ein Vergleich mit früher veröffentlichten Daten der Wintertemperaturen in und zwischen den Grasbüscheln zeigt, dass die Sterblichkeit im Grasse zwischen den Büscheln dann einsetzt, wenn die Standard Gras-Minimum Temperatur niedriger als –10° ist während die Käfer in den Grasbüscheln geschützt sind, bis die Temperatur auf -17° fällt.Da –10° seit 1952 in allen, ausgenommen zwei, Wintern registriert wurde (während —17° nur selten gemessen wurde) ist der Schutz, der den drei Arten von den Grasbüscheln gewährt wird, genügend, um den Tod durch Erfrieren zu verhindern.

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Cold hardiness of some beetles living in grass tussocks

The cold hardiness of three species of beetle which are commonly found in grass tussocks was investigated by determination of their supercooling points, and by exposure of specimens to low temperatures, both in the laboratory and in the field. Supercooling points were measured by cooling the insects thermoelectrically.Mortality of all three species in the field starts at about –4°, but the proportion killed at lower temperatures depends on the supercooling point of each species. Comparison with microclimatic measurements shows that shelter such as that given by grass tussocks is needed to prevent any mortality by freezing in most winters.

     

Über den Einfluß der Temperatur auf die Erntezeit und Ertragssicherheit bei einigen Tomatensorten

Zusammenfassung An Hand von fünfjährigen Tomatenfeldversuchen in Quedlinburg und der Häufigkeit der Stundentemperaturen während der Lichtzeit und während der Dunkelzeit wurde der Einfluß der Temperatur auf die Erntezeit, Ertragsbildung und Ertragssicherheit von 4 Stabtomatensorten untersucht. Es zeigte sich, daß frühe Sorten bereits ihre optimale Entwicklung bei niedrigen Temperaturen haben. Ertragreiche späte Sorten haben noch hohe Gesamterträge pro Jahr, wenn in der Zeit vom Auspflanzen bis zur Blüte relativ tiefe Temperaturen herrschen. Ertragsichere Sorten bilden während der Erntezeit noch bei tiefen Temperaturen in der Dunkelzeit reife Früchte aus.Mit 9 Textabbildungen.Quedlinburger Beiträge zur Züchtungsforschung Nr. 13.     

Fat metabolism and temperature acclimatization in the fly Phormia terraenovae R.-D.

When larvae of the fly Phormia terraenovae were fed on diets containing fats with different melting points and degrees of saturation, the fat laid down in the depots were effected, though the range of the depot fats was much narrower than that of the fat in the diet. Larvae reared at high temperatures also laid down fat which had a higher melting point and a lower iodine number than did larvae reared at low temperatures.No relation between the properties of the fat and the thermal death point was discovered, though the temperature of rearing had an effect.

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Zusammenfassung Larven der Fliege Phormia terraenovae R.-D. wurden im Insektarium bei annähernd 18° C gezogen und mit folgenden Nährstoffen gefüttert: Hefe/Milch, Schweine-, Hammel-, Rindfleisch, Hering.Wenn die Larven völlig erwachsen waren, wurden sie getötet und analysiert. Die Larven wiesen nach allen Ernährungsformen ähnliche Zusammensetzung auf, mit Ausnahme der Jodzahl des Fettkörpers. Diese variierte folgendermaßen: Milch-Hefe-Diät=62, Schwein =70, Hammel=71, Rind=69, Hering=90. Die Unterschiede zwischen mit Schwein, Hammel und Rind ernährten Larven waren nicht signifikant, die anderen Differenzen jedoch stark signifikant.Die Unterschiede zwischen den Jodzahlen der Fette in den verschiedenen Nährstoffen waren größer als diejenigen, die in den mit ihnen gefütterten Larven gefunden wurden (Milch-Hefe=30, Schwein=60, Hering=130).Mit Hammelfleisch bei 35° C ernährte Larven enthielten Fett mit einer Jodzahl von 64 (gegenüber 71 bei den unter 18° C gehaltenen).Der thermale Todespunkt war für alle bei 18° C gezüchteten Larven unabhängig von ihrer Ernährung ungefähr der gleiche. Die bei 35° C gehaltenen Larven wiesen einen annähernd um einen Grad höheren Todespunkt auf.Es scheint also wenig oder gar keine Beziehung zwischen der Zusammensetzung des Fettkörpers der Phormia-Larven und ihrer Resistenz gegen höhere Temperaturen zu bestehen.

     

Versuche zur Brutaufzucht der SeezungeSolea solea in kleinen Aquarien

Zusammenfassung 1. Eine Methode zur Brutaufzucht der SeezungeSolea solea (L.) wird beschrieben.2. Sowohl unmittelbar in See gefangene als auch monatelang in Aquarien gehälterte Seezungen konnten zum Ablaichen gebracht werden. Ihre Larven wurden in kleinen Behältern mit Innenfiltern aufgezogen und mitArtemia-Nauplien ernährt. Die Sterblichkeit betrug bei 15° bis 18° C ungefähr 20%.3. Die Larven sind gegenüber Temperaturschwankungen recht empfindlich. Vier Monate alte Jungfische nahmen jedoch bis zu Temperaturen von 3° C Nahrung auf und überlebten eine Abkühlung bis auf 1° C ohne Schädigung.4. Die Larven halten sich nach Aufzehrung des Dottersacks bevorzugt in Bodennähe auf. Äußerlich noch völlig symmetrisch, nehmen sie zunächst die Seitenlage nur in den Ruhephasen ein, während beim Schwimmen und Beutefang die aufrechte Haltung beibehalten wird.5. Im Verlauf der ersten fünf Wochen ändern die Larven mehrfach ihre Färbung. Anhand der jeweiligen Pigmentierung ist eine Unterscheidung der im Freien gefangenen Alters- und Entwicklungsstadien möglich. Mit Beginn der Hellfärbung im Alter von vier bis fünf Wochen setzt das von adulten Plattfischen her bekannte Anklammern am Substrat ein.6. Die Wachstumsintensität in den verwendeten kleinen Behältern entsprach während der ersten sechs Monate den vonBückmann (1934) im Wattenmeer ermittelten Werten.7. Ein Verfahren zur Massenkultur vonArtemia salina mit dem als Futterorganismus besonders geeigneten FlagellatenTetraselmis tetrahele wird mitgeteilt.

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Experiments concerning the offspring raising of the solesolea solea (L.) in small aquaria

Soles, both freshly caught in the North Sea in May 1965 and living in the laboratory for several months, spawned successfully in large laboratory concrete tanks. Mortality of offspring was about 20% and reached its maximum during the 11th to 13th day after hatching. The larvae approach the bottom when their yolk sac is absorbed. Even when they are still quite symmetrical, they begin to lie down on their sides for various lengths of time. During this intermediate phase they straighten up and swim with their backs up in the normal upright position each time they are disturbed or about to catch food. Permanent side lying and swimming begins only 7 days later. During growth the larvae change their color several times. This color change may prove a useful tool for determining developmental stages and age groups of soles in the open sea. With the occurrence of light pigments at an age of 4 to 5 weeks, the young soles respond to artificially created water currents by clinging to the substrate. Growth rates of soles kept in small containers up to an age of 6 months compared well with those of individuals caught in the open sea. A method for mass-culture of the brine shrimpArtemia salina is described.

     

Temperatures selected by Tilapia mossambica (Peters) in a test tank with a horizontal temperature gradient

Summary Unexplained high mortality ofTilapia mossambica (Peters) has at times been noted during winter in dams on the South African Highveld and prompted an investigation into the temperature tolerance and temperature preference of this species.This work deals with the temperature selected by the fish.The history of temperature selection experiments is outlined and a relatively simple technique of establishing a temperature gradient in a horizontal test tank is described.Results obtained with juvenile fish previously acclimated to various controlled temperatures showed that these fish selected a range of temperatures of 27.0°C to 33.5°C, with a theoretical median selection temperature of 28.5°C.The findings are discussed with reference to previous relevant literature.It is concluded thatT. mossambica was a thermophilic species which could succumb during cold spells in the Highveld dams.

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Zusammenfassung Unerklärtes Massensterben vonTilapia mossambica (Peters), das ab und zu im Winter in Stauweihern des südafrikanischen Hochvelds auftritt, war Anlass zu einer Untersuchung nach Temperaturtoleranz und Temperaturvorzug bei dieser Fischart.Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der von diesen Fischen bevorzugten Temperatur.Über den Varlauf von Temperaturauswahlversuchen wird rapportiert und eine verhältnismässig einfache Technik zur Herstellung eines Temperaturgefälles in einem horizontalen Versuchsbecken wird beschrieben.Die Ergebnisse mit Jungfischen, die im voraus verschiedenen kontrollierten Temperaturen ausgesetzt waren, zeigten, dass diese Fische einen Temperaturbereich von 27.0°C bis 33.5°C bevorzugten, mit einer theoretischen mittleren Vorzugstemperatur von 28.5°C.Es wird gefolgert, dassT. mossambica eine thermophile Art ist, die Kälteeinbrüchen in den Stauweihern des Hochvelds erliegen kann.

     

Anpassungen von Pterostichus nigrita F. (Col., Carab.) an subarktische Bedingungen

Zusammenfassung Zwei physiologische Rassen des Laufkäfers Pterostichus nigrita wurden verglichen. Die Larven einer nordskandinavischen Population (Polarkreis) hatten im Vergleich zu mitteleuropäischen Exemplaren (Köln) bei allen Versuchstemperaturen eine kürzere Entwicklungsdauer, eine geringere Mortalität bei niedrigen Temperaturen und eine gesteigerte Wachstumsgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen. Dadurch wird ein erfolgreiches Überdauern von Kälteperioden und ein Aufholen von Entwicklungsrückständen während optimaler Temperaturen im kurzen subarktischen Sommer ermöglicht.Die Sexualreife wurde bei den Weibchen durch die Aufeinanderfolge von Kurztag (Prävitellogenese) und Langtag (Vitellogenese) herbeigeführt. Bei den Männchen genügte die Einwirkung von Kurztag (Spermatozeugmenbildung). Alle kurztagabhängigen Prozesse waren bei den nordskandinavischen Käfern noch bei erheblich längeren Photoperioden möglich. Die kritische Photoperiode für die Vitellogenese war dagegen nur geringfügig verändert.Die ökologische Bedeutung dieser physiologischen Adaptationen wird diskutiert.

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Adaptations of Pterostichus nigrita F. (Col., Carab.) to subarctic conditions

Summary Two physiological races of the carabid beetle, Pterostichus nigrita, are compared. The larvae from the northern Scandinavian population (polar circle) develop faster in all temperature regimens, have a reduced mortality in lower temperatures and an increased growth rate in high temperatures compared with the central European beetles (Cologne). Thus they are able to survive sudden cold spells and during optimal temperatures can compensate for periods of reduced development.In females sexual maturity is induced by short-day photoperiods followed by long-day photoperiods (previtellogenesis and vitellogenesis, respectively). Males can mature in short-days alone (formation of spermatozeugma). All short-day dependent processes of the subarctic beetles are still possible in far longer photoperiods. The critical day-length, however, for vitellogenesis is only slightly changed.The ecological significance of these physiological adaptations is discussed.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Temperaturabhängigkeit der Embryogenese und der embryonalen Diapause von Ephemerella ignita (Poda) (Insecta,Ephemeroptera)

Summary The effect of temperature on the duration of embryogenesis, especially on the embryonic diapause of Ephemerella ignita, was investigated in the natural environment and in laboratory experiments. Morphogenesis is blocked by diapause in developmental stage 10 (embryo nearly fully developed, pigmented eye anlagen, no dorsal closure). Diapause is terminated within 12 months only at comparatively low temperatures (from 1° C to the range of 13.3 to 16.0° C). Comparatively high temperatures (7.2 and 13.3° C) in the days preceding developmental stage 10 cause an extension of diapause. Stage 4 (polar germ anlage) is less sensitive than later stages to the diapause terminating effects of low temperatures.Postdiapause development to hatching takes place at temperatures 4.9 to 24.1° C. The developmental time is shortest at temperatures between 19.2 and 24.1° C. The calculated lower temperature limit for development is 3.9° C.Diapause is obligatory with only few exceptions. In field studies egg hibernation was found in nearly all cases. There is a discussion on the importance of these findings for the explanation of the varying developmental cycles of Ephemerella ignita described by different authors.

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Die Temperaturabhängigkeit der Embryogenese und der embryonalen Diapause von Ephemerella ignita (Poda) (Insecta, Ephemeroptera)

Zusammenfassung Die Temperaturabhängigkeit der Embryogenese, insbesondere der embryonalen Diapause von Ephemerella ignita wurde im Freiland und experimentell im Laboratorium untersucht.Die Diapause tritt im Entwicklungsstadium 10 (fast vollständig entwickelter Embryo mit pigmentierten Augenanlagen, jedoch ohne Rückenschluß) als Morphogeneseblockierung ein und kann nur bei relativ niedrigen Temperaturen (ca. +1 bis 13<16° C) innerhalb 12 Monaten beendet werden. Die Diapausedauer steigt mit der Temperatur. Die Diapauseintensität kann mit Annäherung an das Entwicklungsstadium 10 durch relativ hohe Temperaturen (7,2°, 13,3° C) verstärkt werden, die Sensibilität für die Diapause beendigende Wirkung der niedrigen Temperaturen ist im Entwicklungsstadium 4 noch geringer als später. Postdiapauseentwicklung bis zum Schlüpfen der Larven findet zwischen 4,9 und 24,1°C statt. Das Temperaturoptimum liegt zwischen 19,2 und 24,1° C. Die theoretische untere Grenztemperatur ist +3,9° C.Die Diapause war in fast allen Fällen obligat, die Freilanduntersuchungen ergaben allgemein Eiüberwinterung. Die Bedeutung dieser Ergebnisse für die Erklärung der von verschiedenen Autoren beschriebenen unterschiedlichen Entwicklungszyklen von Ephemerella ignita wird diskutiert.

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Herrn Dr. H.-H. Bergmann danke ich für die kritische Durchsicht des Manuskripts.     

Phänometrische Untersuchungen an Winterroggen und die sich daraus ergebenden Möglichkeiten für die Futterroggenzüchtung

Zusammenfassung Bei 6 Futterroggensorten unterschiedlicher Entwicklungsgeschwindigkeit wurde 3 Jahre lang in Groß-Lüsewitz die Abhängigkeit des Längenwachstums von Temperatur, Bodenfeuchte und Windstärke mit Hilfe phänometrischer Untersuchungsmethoden geprüft. Das mit dem täglichen Messen verbundene Berühren der Pflanzen und Festtreten des Bodens wirkt sich signifikant negativ auf das Wachstum aus. Zwischen Pflanzenlänge und Gesamttrockenmasse besteht während des Schossens und Ährenschiebens eine Beziehung von r=0,99.Zwischen den täglichen Zuwächsen und der Windstärke ergaben sich keine Zusammenhänge. Die Bodenfeuchte war nur 1964 mit 5,4% der Gesamtbestimmtheit an der Beschreibung des Wachstums beteiligt. Die Bestimmtheit, mit der allein die Temperatur das Wachstum erklärt, liegt um 71%. Als Temperaturoptimum wurde für alle geprüften Sorten der Bereich um 20 °C ermittelt.Bei der Temperaturregression des Wachstums treten z. T. signifikante Unterschiede zwischen den Sorten und auch zwischen den Jahren auf. Die Zuwachsdifferenzen zwischen den Sorten in den Jahren sind meist signifikant. Im Temperaturbereich um 6 °C (2. Aprildekade) zeigen die Sorten ebenfalls unterschiedliche Zuwächse.Die Deutung der Ergebnisse im Hinblick auf die Züchtung eines Anfang Mai schnittwürdigen sehr frühen Futterroggens ergab: Für den Wachstumszeitraum 1. 4. bis 10. 5. überwiegt in Groß-Lüsewitz ausgehend vom Modus (6 °C) der Anteil günstigerer Temperaturen mit 54%. Um bei dieser Temperaturverteilung maximale Zuwächse zu erreichen, sind entwicklungsphysiologisch sehr frühe Sorten mit einer hohen Temperaturregression des Wachstums und hohen Zuwächsen im niederen Temperaturbereich anzustreben. Die geprüften frühen Sorten verfügen entweder über die hohe Temperaturregression (Bernburger Futterroggen) oder über hohe Zuwächse im niederen Temperaturbereich (Lü. BH 1/60).

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Phenometric investigation on winter rye and the resulting possibilities for the breeding of fodder rye

Summary A phenometric investigation of six different varieties of rye tested the dependence of plant growth on temperature, soil moisture and wind velocity. Growth was significantly inhibited by daily handling of the plants and by compacting of the soil during measurements. A correlation of r=0.99 was found between plant length and total dry matter at the time shoots and ears appeared.There was no correlation between growth rate and wind velocity. Only in the year 1964 was the effect of soil moisture on growth found to be 5.4% of the total, while that between temperature and growth was about 71%. The optimal temperature for all investigated varieties was about 20 °C.In temperature regression growth rates varied significantly with the varieties and the years of investigation. In some years different varieties showed usually significant differences in growth rate they did the same at temperatures of around 6 °C.Our results on the breeding of an early variety of fodder rye that can be harvested at the beginning of May are the following: During the growth period of April 1 — May 10 favorable temperature with a mode of 6 °C contributes 54%. To obtain maximal growth at this temperature we have to try to find early varieties giving high temperature regression values and high growth rate at the low temperature ranges. The investigated early varieties have either the high temperature regression (Bernburger Futterroggen) or a high rate of growth in the low temperature range (Lü. BH 1/60).

     

Über die Resistenzadaptation wechselwarmer Tiere an extreme Temperaturen und ihre Ursachen

Zusammenfassung 1. Hitze- und Kälteadaptation können sinnvoll oder paradox verlaufen (diese Termini beschreiben nur den Vorgang in einfacher Weise und sollen nicht das Problem der Nützlichkeit beinhalten).2. Es wird auf neuere Befunde russischer Autoren eingegangen.3. Die Resistenzadaptation intakter Tiere verläuft bei manchen Tiergruppen (z. B. den Fischen) stets sinnvoll gegenüber beiden Extremtemperaturen. Bei anderen Tieren findet man nur eine Anpassung an eine Extremtemperatur. Beispiele für eine insgesamt paradoxe Anpassung der Ganztiere sind nicht bekannt, jedoch wohl für Teilbereiche der Adaptationstemperatur.4. Eine Koppelung von sinnvoller und paradoxer Resistenzadaptation kann durch Mechanismen bedingt werden, welche die Resistenz ganz allgemein erhöhen, so auch gegenüber beiden extremen Temperaturen. Auch bei einer sinnvollen Anpassung an beide Extremtemperaturen kann die Adaptation an eine von beiden mit einer allgemeinen Widerstandsfähigkeit gegenüber mehreren Faktoren verbunden sein.5. Die Resistenzadaptation einzelner Organfunktionen kann derjenigen der Lebensresistenz der Ganztiere entsprechen, doch braucht dies nicht immer der Fall zu sein. Sie kann nach russischen Autoren im Gegensatz zum Ganztier fehlen oder auch paradox verlaufen (wie bei der Endplattenübertragung von Nerv-Muskel-Präparaten von Fröschen), wenn die Lebensresistenz der Tiere sinnvoll adaptiert. Beim sehr resistenten Zellstoffwechsel (Sauerstoffverbrauch des Gewebes und Fermentaktivitäten) zeigten sich bei Xiphophorus helleri weit mehr paradoxe Adaptationsphänomene als beim Ganztier oder den Organfunktionen.6. Es liegen Hinweise dafür vor, daß nicht nur Zellenzyme, sondern auch reine Eiweiße eine Hitzeanpassung zeigen können. Man kann bei derartigen Versuchen die Tiere den unterschiedlichen Adaptationstemperaturen aussetzen und dann die Eiweiße isolieren, oder die Proteine selbst bei verschiedenen Temperaturen aufbewahren.7. Die Adaptationstemperatur kann auf lebenswichtige Prozesse wie die Funktion des Atemzentrums direkt einwirken, aber auch auf Zellstoffwechselprozesse mit einem weiteren Toleranzbereich. So wird die paradoxe Hitzeadaptation des Sauerstoffverbrauchs von Aalmuskelgewebe wahrscheinlich durch einen direkten Einfluß der Aufbewahrungstemperatur bewirkt. Oder aber es werden primär übergeordnete Systeme wie das Zentralnervensystem oder Hormondrüsen von der Adaptationstemperatur beeinflußt, die dann sekundär die Resistenz von Organfunktionen und des Gewebes gegenüber extremen Temperaturen verändern. Es werden Nachwirkungen der übergeordneten Faktoren, die auch an den isolierten Organen oder dem Gewebe in vitro meßbar sind, unterschieden von Direkteffekten, die nur im intakten Organismus wirksam und nach der Isolierung der Organe und Gewebe nicht mehr feststellbar sind.8. Es wird die Arbeitshypothese diskutiert, daß bei wechselwarmen Wirbeltieren die Hormone der Schilddrüse bei einer Leistungs- und Resistenzadaptation mitwirken, indem sie die Hitzeresistenz herabsetzen, die Kälteresistenz und den Stoffwechsel des Ganztieres und der Gewebe steigern. Um eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation und eine sinnvolle Resistenzadaptation an beide Extremtemperaturen zu erklären, müßte die Aktivität der Drüse mit steigender Adaptationstemperatur abnehmen. Es werden Befunde erörtert, die für beziehungsweise gegen eine Abhängigkeit der Schilddrüsenfunktion von der Adaptationstemperatur sprechen, und solche, die für beziehungsweise gegen eine Wirkung der Schilddrüsenhormone auf die Resistenz in dem angegebenen Sinne angeführt werden können. Die Methoden zur Untersuchung des ersten Problems werden kritisch betrachtet (Tab. 1). Die vorliegenden Befunde reichen noch nicht aus, um bei beiden Problemen eindeutige Entscheidungen zu fällen.

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On the resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals and its causes

This report deals with resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals, but not with capacity adaptation within the normal range of temperature. Resistance adaptation can either be reasonable or paradoxical; this depends on whether heat resistance (or cold sensitivity) increases or decreases with rising adaptation temperature before the experiments. New results are presented and discussed in the light of pertinent literature on resistance adaptation of intact animals, single organ functions, cell metabolism and pure proteins. The resistance adaptation of intact vertebrates seems always to be reasonable to both extreme temperatures, whereas invertebrates often adapt to one extreme temperature only. Organ functions and especially the very resistant cell metabolism of vertebrates may show paradoxical adaptation phenomena, the causes of which are discussed. Aspects are mentioned whether or not the function of the hypophysis-thyroid system is influenced by adaptation temperature and whether or not this system can regulate heat and cold resistance. The validity of results obtained by applying different methods for determination of thyroid gland activity in regard to their importance for temperature adaptation are considered. Pertinent results of Russian authors, reported during the recent Symposium on Cytoecology in Leningrad, are discussed.

     

Temperaturbedingte Ausbildung von Spezialsegmenten an Chromosomenenden

Zusammenfassung BeiAdoxa moschatellina lassen sich mit beliebiger Fixierung terminale Spezialsegmente der Chromosomen nachweisen. Es handelt sich offenbar um einevitale Struktur. Ihr Auftreten ist an Temperaturen gebunden, die wenig über dem Nullpunkt liegen. Die Spezialsegmente bilden sich unter diesen Bedingungen im Freien wie auch nach künstlicher Beeinflussung im Kälteschrank, und zwar in allen somatischen Mitosen und auch in der Meiose. Durch hohe Temperatur lassen sich die Spezialsegmente wieder zum Verschwinden bringen.Der Ruhekern ist aus euchromatischen Chromonemen und aus Chromozentren, die kleinen Chromosomensegmenten entsprechen, aufgebaut.Die Tetraploidie und Oktoploidie der Kerne der Tapetumzellen entsteht durch Hemmung der Anaphasen unter Brückenbildung und Verschmelzung der Tochterkerne.     

The effects of the cold winter of 1962/63 on the helgoland population ofBranchiostoma lanceolatum (Pallas)

Summary 1. Seawater temperatures at Helgoland were subnormal for six months during the winter of 1962/63 and fell to –1.3° C. Quantities of silt from the shores and estuaries of the mainland were released into the water when pack ice around the island melted in late February.2. In a sample dredged from a ground near Helgoland in April, 1963, 40% of the lancelets consisted of isolated notochords. From comparison with a sample taken in November, 1962, it is estimated that at least 50% of the population died during the winter. The average number of animals per Van Veen grab fell from 6.9 before to 3.0 after the cold period.3. None of the autumn settlement of newly metamorphosed animals survived, and there was a very high death rate estimated at 90% among the largest animals.4. An analysis of activity in relation to temperature inBranchiostoma lanceolatum collected from Helgoland and Naples showed a temperature tolerance of 3° to 27° C in both populations with active swimming at temperatures of 10° to 20° C. There is no muscular movement below 3° C which is the lower limit of the normal winter temperature at Helgoland. It is suggested that the species is best adapted to Mediterranean conditions.5. The pharyngeal mechanism cannot operate normally below 3° C and although it is considered unlikely that starvation was the primary cause of death, other effects of a reduced pharyngeal current may have proved lethal.6. It is held that the depth to which lancelets of different sizes burrow into the substrate could account for differential mortality through cold.

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Wie Wirkungen des kalten Winters 1962/63 auf die Helgoland-Population vonBranchiostoma lanceolatum (Pallas)

Kurzfassung Über die Hälfte der HelgoländerBranchiostoma lanceolatum-Population starb, als die Wassertemperatur während des strengen Winters 1962/63 unter 0° C herabsank. Dies geht aus der Analyse von Fängen hervor, welche mit Van Veen und Hensen Dredgen gemacht worden waren. In der jüngsten Altersgruppe der Population stieg die Sterberate auf 100% an. Die Empfindlichkeit von Individuen verschiedener Größe gegenüber niedriger Temperatur wird diskutiert hinsichtlich ihres Verhaltens sowohl im Laboratorium als auch im Grobsand ihres Habitats. Untersuchungen über das Aktivitätsmuster von Vertretern der Helgoland- und der Neapel-Populationen in Abhängigkeit von verschiedenen Temperaturen machen wahrscheinlich, daßB. lanceolatum eine mediterrane Art ist, welche sich nordwärts in den Englischen Kanal und die Nordsee ausgebreiter hat. Die Tiere sind nicht in der Lage, sich bei Temperaturen unter 3° C — wie sie bei Helgoland im Winter normalerweise vorkommen — fortzubewegen.

     

Effects of temperature and photoperiod upon adult eclosion of the sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci

A series of experiments were conducted to characterize patterns of eclosion by Bemisia tabaci (Genn.) (Homoptera: Aleyrodidae) to their adult stage and to determine how these patterns are influenced by certain environmental parameters. Under a constant temperature of 29.5±0.6°C and a photoperiod of 14:10LD, 90% of the adults emerged from their pupal cases between 0600 and 0930 h (with lights on occurring at 0600 h). Few emerged during hours of darkness. The peak time of adult emergence was delayed when temperatures were fluctuated. Under a series of constant temperatures, a significant inverse correlation was found between the time of median emergence (i.e., eclosion of 50% of the total number of adults) and temperature (P<0.001). No emergence was observed at temperatures below 17±0.3°C. Emergence patterns persisted under conditions of continuous light and continuous darkness, suggesting the presence of a circadian system.

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Zusammenfassung Um das Verständnis über den Lebenslauf von Bemisia tabaci zu ergänzen, wurde eine Serie von Experimenten durchgeführt, deren Zweck die Charakterisierung des Ausschlüpfvorgangs in das Endstadium war und die Feststellung, wie dieser Vorgang von gewissen Umweltparametern beeinflusst wird. Bei einer konstanten Temperatur von 29.5±0.6°C und einem Beleuchtungszyklus von 14: 10 LD (Licht/Dunkelheit) schlüpften 90% der Ausgewachsenen zwischen 0600 Uhr and 0930 Uhr (ab 0600 Uhr mit Licht) aus ihren Puppenhüllen aus. Wenig Ausschlüpfen geschah während der unbeleuchteten Stunden. Der Höhepunkt des Ausschlüpfens wurde bei wechselnden Temperaturen verschoben. Bei einer Serie von gleichbleibenden Temperaturen wurde eine bedeutende inverse Korrelation zwischen der medianen Ausschlüpfzeit (d.h. 50% der gesamten Ausgewachsenen schlüpften aus) und der Temperatur festgestellt (P<0.001). Kein Ausschlüpfen wurde beobachtet bei Temperaturen unter 17°C. Das Ausschlüpfschema war gleichbleibend bei dauerndem Licht oder dauernder Dunkelheit, was auf das Vorhandensein eines circadianen Systems hinweist.

     

Quantitative relationships between the numbers of fecal pellets, fecal weights and the weight of food eaten by tobacco hornworms,Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae)

Thenumber of fecal pellets was found to be an unreliable index of food consumption. There is, however, a high correlation between the weight eaten and the weight excreted. Nevertheless, caution must be exercised in using this relationship to compare consumption by different groups of larvae since the weight consumed per mg excreted varies with the quality of the food, the age and physiological state of the larvae and various environmental factors.

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Quantitative beziehungen zwischen kotballenzählungen, kotgewichten und dem gewicht der von tabakschwärmer-raupen,Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae), aufgenommenen nahrung

Zusammenfassung Die Verwendbarkeit von Kotballenzählungen und Kotgewichten als Maßstab für die vonProtoparce sexta-Raupen aufgenommene Nahrungsmenge wird kritisch untersucht. Es zeigt sich, daß die Anzahl der Kotballen kein verbindliches Maß für den Nahrungsgebrauch darstellt. Dagegen besteht eine konstant hohe Korrelation zwischen dem Trockengewicht der aufgenommenen Nahrung und dem Trockengewicht des Kotes. Jedoch darf beim Vergleich des Nahrungsverbrauchs verschiedener Gruppen von Raupen diese Beziehung nur mit Vorsicht benutzt werden, da das Verhältnis von verbrauchtem zu ausgeschiedenem Gewicht (der Nahrung bzw. des Kotes) mit der Nahrungsqualität, dem Alter und dem physiologischen Zustand der Raupen und mit den Umweltbedingungen variiert.

     

The effect of low temperatures on banana yields

Banana yields from four regions in Israel have been correlated with low temperatures over a period of eleven years. It was found that the average monthly minimum temperatures during the winter season affect primarily the yield of the current year, while the "quantity of cold" i.e. a measure of temperatures below 5°C affects the yield of the following year. Mild cold weather during November and March have a beneficial effect. The model used fitted the data fairly well, explaining 98% to 61% of the total variation in yield, depending on the climatic region.

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Zusammenfassung Bananenerträge von 4 Regionen in Israel wurden mit niedrigen Temperaturen während einer Periode von 11 Jahren korreliert. Es wurde gefunden, dass die mittleren monatlichen Minimaltemperaturen während des Winters primär die Erträge des laufenden Jahres beeinflussen, während sich die "Kältemenge", das ist die Anzahl Stunden mit Temperaturen unter 5°C, auf die Erträge des folgenden Jahres auswirkt. Mildes kaltes Wetter von November bis März hat einen günstigen Einfluss. Die benutzten mathematischen Modelle stimmten mit den Messwerte gut überein. Je nach der klimatischen Region liessen sich damit 98% bis 61% der Gesamtvariation der Erträge erklären.

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Resume On a établi la corrélation entre le rendement des bananeraies de quatre régions d'Israël d'une part, les basses températures d'autre part. La période considérée est de ll ans. On a constaté que les minimums mensuels moyens de l'hiver affectent en premier lieu la production de l'année en cours. Par contre, les quantités cumulées de froid, c'est-à-dire le nombre d'heures présentant des températures inférieures à 5°C, ont une répercussion sur la production de l'année suivante. Un temps frais de novembre à mars a une influence favorable sur le rendement. L'utilisation de modèles mathématiques permet fort bien de calculer la récolte et les valeurs ainsi obtenues correspondent aux quantités effectivement récoltées. Selon les régions climatiques, le 98 à 61% de la variation totale des quantités récoltées peut s'expliquer de cette façon.

     

Einwirkungen des kalten Winters 1962/63 auf das Makrobenthos im Ostteil der Deutschen Bucht

Zusammenfassung 1. Am stärksten geschädigt wurden die zur Infauna zählenden Wirbellosen, wie die meisten Lamellibranchier, der GastropodeLunatia, die EchinodermenAmphiura filiformis, Echinocardium cordatum, Astropecten irregularis, die CrustaceenBathyporeia, Ampelisca undDiastylis, von den Polychaeten nur die fast sessileLanice und die festsitzenden epibiotischen Serpuliden. Weniger stark geschädigt wurden die auf dem Substrat lebenden vagilen Formen, wieBuccinum, Asterias, Nototropis. Kaum geschädigt wurden die mit einem kräftigen Grabfuß ausgestattete, im Schlick gut bewegungsfähigeNucula und vagile sowie hemisessile Polychaeten.2. Am Leben geblieben waren alle gefangenen Vertreter der borealenMacoma baltica.3. Kleine, beziehungsweise juvenile Makrobenthosformen sind ganz offenbar unempfindlicher als größere. Beispiele: jungeOphiura undLanice sowie kleine Polychaeten in extremen Biotopen im Watt.4. Bei Einwirkung langanhaltender niedriger Temperaturen spielen für den Schädigungsgrad eine wesentliche Rolle: Wassertiefe, Bodenbeschaffenheit, tiergeographische Verbreitung und Körpergröße. Weiterhin scheint ein Zusammenhang zwischen Überlebensrate und Lokomotionsart zu bestehen.

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Effects of the cold winter 1962/63 on the macrobenthos in the eastern part of the German Bight

In the southern part of the North Sea, quantitative and qualitative samples of the macrobenthos fauna have been taken continuously since 1949. It was thus possible to assess the effects of the extremely low water temperatures during the cold winter 1962/63 (Fig. 1). Most benthonic species suffered considerable losses. Death rates were highest among the Lamellibranchiata, except forMacoma baltica andNucula nitida (in both species mortality rates were less severe), and Echinodermata, especiallyAmphiura filiformis. Death rates were lower in Crustacea and lowest in Polychaeta. In general, death rates of benthonic animals appear to depend on water depth, type of substrate, affiliation to different zoogeographical fauna groups, body size and, presumably, also motility.

     

Development, growth, reproduction, and survival of apterous virginoparae of Aphis fabae at different temperatures

Apteriform individuals of the black bean aphid, Aphis fabae, were raised on Vicia faba leafdiscs at different temperatures. A logistic equation expressed the relationship between temperature and development better than a linear thermal summation equation. Larval development ranged from 5.4 to 21.7 days for the highest (28.5°C) and lowest (11.5°C) temperatures tested. The duration of the first- and fourth-larval instars was longer than that of the second and third ones. Weight gain was greatest at 11.5° but optimal growth rate occurred at 23.5°. Fecundity and the period of larviposition increased from 11.5° to 23.5°, but survival decreased with increasing temperature. On synthetic diet at 17.5°, larval development was 3.3 days longer than on leafdiscs; growth was one-third, and reproduction one-sixth of that on leafdiscs.

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Zusammenfassung Ungeflügelte Individuen der Schwarzen Bohnenlaus, Aphis fabae, wurden an Vicia faba-Blattscheibchen bei verschiedenen Temperaturen gehalten. Eine logistische Gleichung gab die Beziehung zwischen Temperatur und Entwicklungsdauer besser wieder als eine lineare Temperatursummengleichung. Die Larvenentwicklung lag zwischen 5,4 und 21,7 Tagen bei der höchsten (28,5°) und tiefsten (11,5°) geprüften Temperatur. Die Dauer des ersten und vierten Larvenstadiums war länger als die des zweiten und dritten. Gewichtszunahme war am grössten bei 11,5°, optimale Wachstumsrate bei 23,5°. Fruchtbarkeit und Zeitraum des Larvengebärens nahm von 11,5° bis 23,5° zu, dagegen nahm die Lebensdauer mit wachsender Temperatur ab. An synthetischer Diät bei 17,5° dauerte die Larvenentwicklung 3,3 (= 35%) Tage länger als an Blattscheibchen, die Wachstumsrate dagegen betrug nur 1/3, die Reproduktion 1/6.