Effect of larval population density on the adult morphology of two species of Lepidoptera, Plusia gamma L. and Pieris brassicae L.

The morphological effects of population density in locusts in the production of phases is now well established and in recent years somewhat parallel effects have been observed in the larvae of Lepidoptera. Unlike locusts Lepidoptera pass through a quiescent pupal period but nevertheless the adult may be affected. In both P. gamma and P. brassicae adults from crowded larval cultures were smaller in both size and weight although the effect was counteracted to some extent by approaching pupal diapause in P. brassicae. The effect was similar in many cases to that produced by an increase in temperature except that it disturbed the relationships between the lengths of the wing and hind femur with the live weight. The ratio of these lengths (equivalent to E/F ratio in locusts) was significantly increased but was not a satisfactory index of larval population density. No effects were observed in the wing pattern and colouration in either species.

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Zusammenfassung Die Einwirkung der larvalen Populationsdichte auf die Morphologie der jungen Falter wurde bei Plusia gamma und Pieris brassicae durch Vergleich frischgeschlüpfter Falter aus Einzel- und aus Massenzuchten bestimmt.Bei P. gamma wogen Puppen aus Massenkulturen etwas weniger und verloren während des Puppenstadiums mehr an Gewicht. Die entstehenden Falter waren gewichtsmäßig deutlich leichter und hatten etwas kürzere Flügel. Größe und Gewicht der Männchen waren größer als die der Weibchen, und da die Massenzucht die meßbaren Größen bei den Weibchen stärker beeinflußt, verstärkte sie den Unterschied zwischen den Geschlechtern. Jahreszeitliche Unterschiede wurden beobachtet, wobei Gewicht und Größen in der warmen Jahreszeit geringer waren, doch blieb der jahreszeitliche Einfluß geringer als der durch Übervölkerung hervorgerufene.Bei P. brassicae hatte die Massenzucht eine ähnliche Wirkung auf die Puppen- und Erwachsenengewichte und auch auf die Maße, außer daß der Flügel kürzer und schmaler war. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern wurden durch die Massenaufzucht nicht verschärft. Lebendgewicht und Femurlänge waren beim Männchen größer, währen das Weibchen größere Flügel hatte. Bei Herannahen der Diapause wurde die Wirkung der Massenkultur auf Puppen- und Imaginalgewicht kompensiert, aber die Wirkungen auf die Erwachsenenmaße blieben noch erhalten, wenn auch in geringerem Ausmaß als sie bei nichtdiapausierenden Generationen zu beobachten waren. In der wärmeren Jahreszeit wurden Variationen erzielt, die in etwa den durch Übervölkerung bewirkten ähnlich waren, außer daß die Flügel abweichende Form aufwiesen und daß Übervölkerung bei den Männchen die Wirkung stark reduzierte.In Einzelkulturen beider Arten wurden positive, aber nicht stark signifikante Korrelationen in der Beziehung von Costa- und Hinterschenkellänge mit dem Lebendgewicht gefunden. Diese Beziehungen wurden durch Massenkultur gestört.In beiden Arten wurde das Costa-Schenkel-Verhältnis durch Massenkultur signifikant vergrößert (cf. E/F-Rate bei Heuschrecken), ergab aber keinen befriedigenden Index für die larvale Populationsdichte.In der Flügelzeichnung und Färbung beider Arten wurden durch larvale Massenkultur keine Wirkungen beobachtet.

     

The sounds produced by flies and bees

Summary The sounds produced by the thoracic flight machinery of bees and flies appear to be composed of two main vibration modes. The lower frequency one corresponds to the wingbeat frequency. The higher frequency vibration, which is in the kcps. range, is reset in phase on every wingbeat half-cycle. Therefore Sonagraphic or Fourier analysis of the sounds gives only harmonics of the wingbeat frequency. However, oscillograms of the waveforms show that the higher frequency vibration is nearly independent of wingbeat frequency.The high frequency vibration is probably important in bee communication. We speculate that it is due to skeletal vibration which is relatively undamped by muscular and aerodynamic loading.

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Zusammenfassung Der Thorax von Insekten, deren Flugmuskeln einen myogenen Rhythmus zeigen, vibriert in Aktivitätsphasen meist mit zwei voneinander unabhängigen Frequenzen: Die erste wird durch die elastischen Eigenschaften des Skelets, die Kontraktionen der indirekten Flugmuskeln und die Belastung der Flügel bestimmt (Flügelschlagfrequenz). Sie kann über das Nervensystem mit Hilfe von Zusatzmuskeln geregelt werden. Die zweite Frequenz hängt vermutlich von den elastischen Eigenschaften der Thoraxkapsel ab und kann deshalb wahrscheinlich nur auftreten, wenn die indirekten Flugmuskeln momentan erschlaffen. Sie wird wahrscheinlich durch Muskeln verändert, die die Steifheit der Thoraxkapsel regulieren. Sie liegt meist im kHz-Bereich. Da ihre Phase in jedem halben Flügelschlag neu gesetzt wird, zeigt die Analyse im Sonagraph (Fourier Analyse) nur Harmonische der Flügelschlagfrequenz. Die Bedeutung der zweiten Frequenz für das Verhalten der Fliegen ist unbekannt. In der Kommunikation der Bienen könnte sie eine wichtige Rolle spielen, da die einzigen bisher bekannten Vibrationsrezeptoren, die Subgenualorgane, ihr Empfindlichkeitsmaximum bei 2,5 kHz haben.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, and grant NB 03927 from the USPHS

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Herrn Professor H. Autrum zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Origin and development of the wings of Lepidoptera

Summary In Lepidoptera (Pieris rapae) the imaginal wing discs originate by a thickening of the thoracic pleural hypodermis at the close of embryonic life. The tracheoles originate in the endotracheal layer at the close of the first moult and become functional at the close of second moult. They grow very rapidly and reach their limit of penetration in the larval wing at end of third moult. At the beginning of fifth instar they become less abundant degenerate and disappear by absorption in the pupal wing.The permanent system of tracheoles evaginate from the wing trachea in the prepupal stage and become functional during pupal life. The wing passes to the exterior by a drawing back of the hypodermal wing sac. The rapid expansion of the wing causes the withdrawal of hypodermis. The sharp division into larval and pupal stages applies more particularly to the exterior of the body as they follow one another after successive moults, the internal development is a continuous series of transformations, between which there is no sharp line of demarcation. Yet on the whole the form of larva, pupa and imago are kept distinct in adaptation to their separate environments and habits.

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Zusammenfassung Die imaginalen Flügelscheiben nehmen bei Schmetterlingen (Pieris rapae) ihren Ursprung ans einer Verdickung der pleuralen Thoraxhypodermis am Schlusse des Embryonallebens. Die Tracheolen nehmen ihren Ursprung in der endotrachealen Schicht am Schlusse der ersten Häutung und beginnen am Schlusse der zweiten zu funktionieren. Sie wachsen sehr rasch und erreichen die Grenze ihres Eindringens in den Larvenflügel am Ende der dritten Häutung. Am Beginne der fünften werden sie dagegen weniger reichlich, degenerieren und verschwinden durch Absorption im Flügel der Puppe.Das bleibende Tracheolensystem stülpt sich aus der Flügeltrachea im Vorpuppenstadium aus und tritt während des Puppenlebens in Funktion. Der Flügel gelangt durch ein Zurückziehen des hypodermalen Flügelsackes an die Außenwelt. Die rapide Ausdehnung des Flügels veranlaßt das Zurückweichen der Hypodermis. Die scharfe Teilung in Larven- und Puppenstadium findet ihre Anwendung mehr auf das Körperäußere, da das eine auf das andre nach successiven Häutungen folgt. Die innere Entwicklung ist eine kontinuierliche Reihe von Formveränderungen, zwischen denen keine scharfe Trennungslinie existiert. Im ganzen aber bleiben die Larven-, Puppen- und Imagoform je nach Anpassung an ihre verschiedene Umgebung und ihre verschiedenen Lebensgewohnheiten streng getrennt.

     

Wing polymorphism in aphids III. The influence of the host plant

The condition of the host plant can have an important influence on the development of winged forms in Aphis craccivora Koch. Prenatal form control can be influenced both by the condition of the host on which the parent aphids have been reared and by the host on which they are currently feeding while reproducing. Postnatal form control can be influenced by the host on which larvae are reared during their first two instars. Whether or not the host influences wing development and the extent of its effect depend upon other factors such as stimulation of aphids by other individuals. Prolonged periods of starvation both of parent aphids and of young larvae were shown to favour apterous development.

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Flügelpolymorphismus bei aphiden III. Der einfluss der wirtspflanze

Zusammenfassung Der Einfluß des Zustandes der Wirtspflanze auf den Flügelpolymorphismus von Aphis craccivora Koch wurde unter kontrollierten Bedingungen untersucht. Zur Untersuchung des praenatalen einflusses auf die Form wurden die Mutterläuse bei 20° und 10 Stunden Licht je Tag isoliert auf Puffbohnen-Keimlingen und auf Blattscheiben von Puffbohnen gehalten, die auf Nährlösung schwammen. Die Blattläuse wurden dann als junge Adulte auf frische Blattscheiben übertragen und während der folgenden 24 Stunden die Form der produzierten Larven festgestellt. Es ließ sich zeigen, daß die Form der Nachkommen sowohl von der Wirtspflanze beeinflußt werden kann, auf der die Mutterläuse ihre Larvalentwicklung durchgemacht haben, wie von derjenigen, auf der sie sich zur Zeit der Larvenproduktion ernährten. Es wird vermutet, daß das erstere einen Nahrungseinfluß darstellen könnte, während das letztere eine Geschmacksreaktion sein könnte. Blattläuse, die auf Blattscheiben aufgezogen wurden, brachten mehr geflügelte Nachkommen hervor als diejenigen, die sich an Keimlingen entwickelten. Unter Übervölkerungsbedingungen war der Prozentsatz der Geflügeltenproduktion vergrößert und zwar stärker bei Läusen, die auf Blattscheiben aufgezogen worden waren, als bei Läusen, die auf Keimlingen heranwuchsen.Erwachsene Läuse, die geflügelte Nachkommen erzeugten, konnten durch eine dreitägige Hungerperiode zur Produktion ungeflügelter Nachkommen veranlaßt werden. Längeres Hungern bestimmte auch larven des ersten Stadiums, die ursprünglich zur Entwicklung ovn Flügeln determiniert waren, sich zu Ungeflügelten zu entwickeln. Die Wirkung des Hungers konnte bei Larven, aber nicht bei Erwachsenen durch Übervölkerung unterbunden werden.

     

Molt and migration inCinnyricinclus leucogaster

Summary The sequence of molt inCinnyricinclus leucogaster differs markedly from that in most passerine birds. Instead of having body molt proceed concurrently with that of wing and tail, the main body molt begins only after wing and tail molt are complete. Within the wing molt, the sequence of primary molt is normal descending, but that of secondary molt is peculiar. In most passerine bird, the three inner secondaries (nos. 7–9, the tertials) start the secondary molt followed by the six outer secondaries, but inCinnyricinclus the tertials do not begin molting until secondary 3 is growing. Secondaries 5 and 6, which are replaced in other Songbirds at the time of the last primary, are delayed until the time of body molt. This delayed molt of contour feathers and inner secondaries has the adaptive advantage of permitting the male to enter courtship activities with the maximum amount of violet gloss.Migration may occur at any point in the molting cycle. Some populations do not migrate until after the complete molt, others leave after wing and tail molt is finished, and still others at various stages during wing molt. One population migrates immediately after breeding, and then returns in early winter to the breeding grounds and has the annual molt before, rather than after the nesting season.

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Zusammenfassung Der afrikanische StarCinnyricinclus leucogaster befolgt bei der Vollmauser eine andere Reihenfolge im Wechsel des Gefieders als die übrigen passerinen Vögel. Bei diesen erfolgt die Körpermauser während der Erneuerung von Flügel und Schwanz;Cinnyricinclus dagegen wartet mit der Körpermauser, bis Flügel und Schwanz fertig sind. Die Mauser der Handschwingen geschieht in descendenter Folge, also so wie bei anderen Singvögeln; die Armschwingen dagegen werden auf eigenartige Weise gewechselt. Während bei den meisten übrigen Singvögeln zwei oder gar alle drei Schirmfedern (A 8, 9, 7) den Anfang machen, fällt die erste von ihnen beiCinnyricinclus erst dann aus, wenn A 3 wächst. A 5 und A 6, die bei anderen Singvögeln vor oder zugleich mit H 9 zu verhornen pflegen, werden erst dann erneuert, wenn die Körpermauser heftig einsetzt.Die verzögerte Mauser der Körperfedern und inneren Armschwingen hat zur Folge, daß das Männchen in größtmöglicher Pracht seines violett schillernden Gefieders um das Weibchen wirbt.Die nach der Brutzeit einsetzende Wanderung kann in einem beliebigen Stadium des Mauserzyklus unternommen werden. Einige Populationen warten damit bis nach dem Ende der Vollmauser, andere brechen auf, wenn Flügel und Schwanz erneuert sind, und wieder andere während verschiedener Stadien der Flügelmauser. Eine Population verläßt das Brutgebiet gleich nach Beendigung des Brutcyclus, erscheint dann aber dort schon zu Beginn des Winters wieder und erneuert das ganze Gefieder nicht nach, sondern vor der Periode der Fortpflanzung.

     

Flight activity of Leucoptera spartifoliella (Lepidoptera, Lyonetiidae)

The flight activity of Leucoptera spartifoliella was studied in a relatively enclosed area of broom. Sarothamnus scoparius (L.) Wimmer in 1964, 1965 and 1966 in England.The adult period has a definite flight phase during which flight, within and away from the population birth place, occurs mainly in the evenings.The numbers flying are governed by the size and the age of the population, and the temperature at the time of peak flight. Rainfall appears to be the most important inhibitor of flight.Emigration early in the flight period is truly migratory, but becomes an extension of the trivial movements later on in the period.An equation for calculating the numbers of the moths ofying on any day of the flight period is presented.

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Zusammenfassung Bei der Fortbewegung erwachsener Falter von L. spartifoliella lassen sich zwei Formen unterscheiden: gewöhnliche und Wanderflüge.Die gewöhnlichen Flüge treten innerhalb und rings um die Ursprungspopulation auf, und zwar während des größten Teils des Tages, aber mit Intensitätsgipfeln zwischen 18 und 20h. Sie sind gewöhnlich ungerichtet und werden häufiger von Männchen als von Weibchen unternommen.Die Ausbreitungsflüge werden hauptsächlich von Weibchen unternommen, sind gerichtet und können von der Windrichtung beeinflußt werden. Obwohl die Weibchen von der Häutung an geschlechtsreif sind, werden die Wanderflüge zu Beginn der Flugperiode von jungen und jungfräulichen Weibchen ausgeführt, während die älteren, befruchteten und legereifen Weibchen Ausbreitungsflüge erst später in der Flugperiode unternehmen.Größe und Alter der Falterpopulation und die Temperatur während der Flughöhepunkte stellen die wichtigsten Faktoren dar, welche die Wanderflüge von L. spartifoliella beeinflussen.

     

Age related evolution of sexual dimorphism in the Red-necked NightjarCaprimulgus ruficollis

Some morphological and sexual characters were measured in juvenile, first-year and adult Red-necked Nightjars in SW Spain. We found significant age-related growth in wing, tail and body mass, first-year birds being heavier than adults. Adults showed sex differences in tail and wing lengths, and the size of tail and wing spots differed between males and females of all age classes. There was not any difference in the number of wing spots, and juvenile males had a lower number of tail spots than older males. An age-related increase in sexual dimorphism was found to exist by size increase of wing spots in males. Since wing and tail spots are exhibited in courtship displays, the elongation of these secondary sexual characters could be related to mate choice mechanisms.

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Zusammenfassung Einige morphologische Merkmale juveniler, einjähriger und adulter Rothals-Ziegenmelker (Caprimulgus ruficollis) in SW Spanien wurden gemessen. Es ergaben sich signifikante altersbedingte Unterschiede in Flügel- und Schwanzlänge sowie in der Körpermasse; einjährige Vögel waren schwerer als erwachsene. Adulte Vögel wiesen geschlechtsabhängige Unterschiede in der Flügel- und Schwanzlänge auf; die Größe der Schwanz- und Flügelflecken unterschieden sich zwischen Männchen und Weibchen aller Altersklassen. Es gab keine Unterschiede in der Anzahl der Flügelflecken; juvenile Männchen hatten aber weniger Schwanzflecken als ältere. Eine durch das Wachstum der Flügelflecken der Männchen bedingte Zunahme des Sexualdimorphismus wurde gefunden. Da die Flügel und Schwanzflecken bei der Balz eine Rolle spielen, könnte die Vergrößerung dieser sekundären Geschlechtsmerkmale mit Paarwahlmechanismen zusammenhängen.

     

Attività enzimatiche in vivo ed in vitro negli abbozzi di organi di Gallus domesticus durante l'ontogenesi

Riassunto E' stato seguito lo sviluppo ovulare del fegato nel Gallus dom., mediante tecniche istochimiche atte a rivelare attività fosfatasica acida, esterasiche non specifiche e colinesterasiche. L'indagine si è poi estesa ad abbozzi o frammenti di fegato coltivati in vitro.

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Zusammenfassung Die Leber von Gallus dom, wurde mit enzymhistochemischen Methoden zum Nachweis von Carboxylsäureesterasen und saurer Phosphatase während der ganzen Entwicklung und in der ersten Zeit nach dem Schlüpfen untersucht. Im Leberparenchym treten die Phosphatase und die mit alpha-Naphthylacetat, Naphthol-AS-Acetat oder 5-Brom-Indoxylacetat nachweisbaren Esterasen sehr früh in Erscheinung, während mit der Methode nach Koelle und Gerebtzoff keine Reaktion auf Cholinesterasen zu erhalten ist. Im Mesenchym und im Epithel der Gallenwege sind die Phosphatase bzw. die unspezifischen Esterasen in keinem der untersuchten Stadien aktiv, und da die Volumenzunahme und die Differenzierung des Lebergewebes keinen Änderungen in der Lokalisation der Enzymaktivitäten entspricht, ist anzunehmen, daß diese nicht überwiegend an die Entwicklung der Anlage gebunden sind.Auffällig ist die ungleichförmige Verteilung der unspezifischen Esterasen in der Leberanlage. Im blutgefäßnahen Teil des Cytoplasmas der Hepatocyten und besonders in den Leberzellen um die zentrolobulären Venen sind die Esterasen am aktivsten, was wohl dafür spricht, daß diese Enzyme an den Leberstoffwechsel gebunden sind. Die saure Phosphatase ist gleichförmig im Parenchym verteilt, und man muß demnach annehmen, daß die beiden Enzymgruppen — saure Phosphatase bzw. unspezifische Esterasen — nicht in der gleichen Weise in die histogenetischen Prozesse eingreifen.Bei der Züchtung eines Stückes der Leberanlage in vitro erhält man ganz charakteristische histotopochemische Bilder. Im Zentrum des Explantats entspricht die Reaktion auf Phosphatase oder Esterase derjenigen, die man in vivo im gleichen Entwicklungsstadium erhält, was wohl auch damit zusammenhängt, daß dieser Teil des Explantats keinen stärkeren Strukturumwandlungen unterliegt. In den Fällen, in denen es auch nur zu leichten Degenerationserscheinungen kommt, nimmt die Aktivität der unspezifischen Esterasen allerdings eindeutig ab. An der Peripherie des Explantats, wo man einige Schichten unterschiedlicher Struktur beobachten kann, ändert sich das normale Bild der Enzymreaktionen. Die das Explantat umhüllende Mesenchymmembran ist enzymlos, während die unter dieser in vitro gebildeten Hülle beerenartig angeordneten Hepatocyten eine Reaktion auf Phosphatase und Esterase geben, die der in vivo auftretenden Anfärbung entspricht. Die zwischen der äußersten Parenchymschicht und dem zentralen Kern des Explantats liegende Zellschicht besitzt keine deutliche Struktur und ist von verschiedenartigen Zellen, auch solchen in Degeneration, durchsetzt. In dieser Schicht erhält man die stärkste Reaktion auf Phosphatase und unspezifische Esterasen, was ein Anzeichen dafür ist, daß es sich hier um eine sehr vitale Zone handelt.

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Le ricerche sono state eseguite sotto gli auspici del C. N. R. italiano.     

Age-related flight and reproductive performance of the light brown apple moth, Epiphyas postvittana

The relationship between flight activity, reproduction and age of Epiphyas postvittana (Walker) (Lepidoptera: Tortricidae) was studied using tethered flight assays. Flights began on the day of emergence, peaking on days four and five in females and on day five in males, and lasted for nine to ten days. The development of flight capacity was well synchronised with the build-up and decline of reproductive behaviours (calling, mating and oviposition). Flights of E. postvittana are thus inter-reproductive, and there is no obvious pre-oviposition period. Males were more active than females as 45–50% of male moths in comparison to 15–18% of female moths were capable of prolonged flights during the peak activity period. The results suggest that flights of E. postvittana are appetitive flights to a large extent, but it is suggested that some individuals may migrate, as there is no diapause in this species. The sexual dimorphism of flight capacity is discussed in relation to those of other tortricids and Lepidoptera in general.

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Zusammenfassung Die Beziehungen zwischen Flugaktivität, Fortpflanzung und Alter von Epiphyas postvittana (Walker) (Tortricidae) wurden untersucht mit Hilfe von angebudenen Flugapparaten. Flüge begannen am Tage des Schlüpfens, mit einen Maximum am vierten und fünften Tag bei Weibchen und am fünten Tag bei Männchen, und dauerten neun bis zehn Tage. Die Entwicklung des Flugvermögens war gut mit der Zu- und Abnahme des Fortpflanzungsverhaltens (Rufen, Kopulieren und Eiablage) korreliert. Flüge von E. postivittana finden also während der Fortpflanzungsperiode statt, und es gibt keine deutliche Periode vor der Eiablage. Männchen waren aktiver als Weibchen: 45–50% der Männchen verglichen mit 15–18% der Weibchen waren zu langen Flügen während der maximalen Aktivitätsperiode fähig. Das Ergebnis deutet an, das Flüge von E. postvittana im grossen Masse Appetenzflüge sind, doch es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einige Individuen wandern können, da die Art keine Diapause hat. Der Geschlechtsdimorphismus in der Flugaktivität wird diskutiert und verglichen mit dem anderer Tortriciden und der Lepidoptera allgemein.

     

Developmental changes of the hand skeleton induced by grafting leg mesoderm to the wing bud in the chicken

Summary In chick embryos of the stages 20 to 24, a fairly large portion of the intermediary region of the hind-limb was introduced into the wing bud from which a corresponding block of tissues had been excised. The graft was inserted with its axes coincident with those of the host bud, and it came in contact distally with a layer of apical mesoderm subjacent to the apical ridge leftin situ in the wing bud. According to the maps of the prospective territories, the graft contained part of the mesodermal territories of the stylo-zeugopod of the hind-limb; the layer of apical mesoderm leftin situ in the wing bud, distal to the graft, would have given origin to the hand.The grafted mesoderm showed a tendency to a gradual developmental reduction; apparently, it did not take a detectable part in the organogenesis of the host autopod. An anomalous cartilaginous nodule proximal to the wrist differentiated from the distal remnants of the graft; the rest of the graft took part possibly in the formation of the arm and forearm skeleton, which appeared normal or slightly reduced.The hand of the host wing showed a variety of quantitative and/or qualitative differences in the anatomy of its skeleton in comparison to the normal hand of the intact contralateral wing. These differences involved the part of the hand which apparently developed from the apical mesoderm of the host which lay distal to the graft. Cartilaginous pieces of normal shape but bigger than the controls, or variously modified as to their shape were observed consistently. In a significant percentage of embryos, the third ray of the hand showed morphological features more typical of a toe than of a hand-digit, or a supernumerary toe developed in association with the hand digits which appeared reduced to various degrees.The results are tentatively interpreted as the consequence of changes of the normal prospective pattern of development of the apical mesoderm of the host wing bud induced by the grafted mesoderm of the hind-limb. It is suggested that the mesoderm of the graft produced molecular materials which propagated to the overlying undifferentiated apical mesoderm of the host wing, and exerted inductor influences on the growth and on the further steps of development of the latter.

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Zusammenfassung In Hühnerembryonen der 20–24 Stadien wurde ein ziemlich breiter Teil der Zwischengegend der Flügelanlage durch den entsprechenden Teil der Beckengliedanlage ersetzt. Der dem Beckenglied entnommene Block wurde so eingesetzt, daß seine Achsen mit jenen der Empfängeranlage zusammenfielen und daß er distal mit einer auf dem Flügelin situ gelassenen Schicht von apikalem Mesoderm in Berührung kam. Gemäß dem Plan der mutmaßlichen Gegenden enthielt das Transplantat einen Teil des Stylopod- und Zygopodmesoderma des Beckengliedes, während die auf der Flügelanlage distal vom Transplantatin situ gelassene Mesodermschicht dazu bestimmt war, der Hand den Ursprung zu geben.Die Entwicklung des verpflanzten Mesoderms unterging einer graduellen Reduktion und wirkte nicht in abschätzbarer Weise an der Organogenese der Empfängerhand mit. Ein dem Handgelenk proximal gelegenes Knorpelknötchen differenzierte sich auf Kosten des distalen Teiles das Transplantats; das restliche Transplantat wirkte wahrscheinlich an der Entwicklung des Armes und des Vorderarmes mit, welche jedoch normal oder leicht verkleinert erschienen.Die Anatomie des Handknochengerüstes des Empfängerflügels wies eine Mannigfaltigkeit von quantitativen und/oder qualitativen Differenzen gegenüber der normalen Hand des nicht operierten kontralateralen Flügels auf. Diese Differenzen betrafen nur jenen Mesodermteil des Empfängers, welcher distal vom Transplantat gelegen war. Beständig entwickelten sich. Knorpelsegmente normaler Form, welche aber größer als jene der Kontrollen oder verschiedentlich in ihrer Form abgeändert waren. In einem signifikativen Prozentsatz von Embryonen waren die morphologischen Merkmale des dritten Fingers der Hand mehr jenen einer Zehe ähnlich als eines Flügelfingers; in verschiedenen Fällen entwickelte sich eine überzählige Zehe in Verbindung mit verschiedentlich verkleinerten Fingern.Diese Ergebnisse können als eine Folge der Abänderungen des normalen Entwicklungsplanes des distalen Mesoderms der Empfängerflügelanlage gedeutet werden: Abänderungen, welche vom Mesoderm des verpflanzten Beckengliedes verursacht wurden. Es kann vermutet werden, daß das Transplantatmesoderm Molekularstoffe erzeugt, welche sich durch Berührung auf das indifferenzierte darübergelegene Mesoderm der Empfängeranlagenspitze verbreiten und Induktionswirkung auf das Wachstum und die weiteren Entwicklungsetappen ausüben.

     

A chick ofChloris sinica born with one wing

Zusammenfassung Ein flügger Jungvogel vonChloris sinica minor (Temm. & Schleg.), der am 15. Mai 1969 in einem Park in Tokio gefunden wurde, war einflügelig geboren. Wie in einigen anderen bekannt gewordenen Fällen fehlte der linke Flügel; für diese Erscheinung wird der Terminus Asinistrismus vorgeschlagen. Die Entwicklung des Sternums, des Schultergürtels und der Brust-und Armmuskeln wurde untersucht und wird beschrieben; während derM. pectoralis keine Degeneration zeigte, waren die Armmuskeln schlecht entwickelt, jedoch noch zu identifizieren. Ähnliche Fälle entgehen oft deswegen der Feststellung, weil die einflügelig geborenen Vögel nicht lange überleben.

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A chick ofChloris sinica born with one wing

     

Visual orientation of Ceratitis capitata flies to fruit models

Wooden and rubber fruit models of different shapes, colors, and sizes were hung in fruiting coffee trees. Spheres (7.5 cm in diam) were much more attractive to Ceratitis capitata (Wiedemann) than cubes, cylinders, or rectangles of equivalent surface area. Black and yellow were the most attractive of eight colors, and white and grey were the least attractive. When an array of sphere sizes were tested, the attraction to flies increased as the size of yellow spheres increased from 1.5 to 18 cm diam. Trimedlure (tert-butyl 4(5)-chloro-2-methylcyclohexanecarboxylate) enhanced the attraction for males when added to 20.3×25.4-cm yellow rectangles and to 7.5-cm black spheres.

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Zusammenfassung Fruchtattrappen aus Holz und Kautschuk verschiedener Farbe und Grösse haben sich nach Prokopy (1968) als attraktiv auf R. pomonella (Walsh) in Apfelbäumen erwiesen. Aehnliche Resultate ergaben sich, als diese mit Stikem^® überzogenen Körper in Kaffeebäumen auf Kana, Hawaii aufgehängt wurden und C. capitata beider Geschlechter anzogen. Es wurde gezeigt, dass eine Kugel (7,5 cm Durchmesser) viel attraktiver ist als ein Zylinder, ein Rechteck oder ein Kubus gleicher Fläche (Tafel I, Exper: 2). Gelbe Kugeln, die wahrscheinlich die Reflexion des Laubwerks nachahmen, wurden mit zunehmender Grösse für beide Geschlechter attraktiver. Schwarze Kugeln, die wahrscheinlich die spektrale Absorption von Früchten nachahmen, zeigten eine optimale Attraktion zwischen 3,2 und 7,5 cm Durchmesser. Gelbe und schwarze Kugeln von 7,5 cm Durchmesser waren gleich anziehend und waren am attraktivsten von acht berücksichtigten Farben, während weiss und grau am wenigsten attraktiv waren.In einer zusätzlichen Studie wurde Trimedlure, ein Männchenlockstoff, auf einen Wattebausch gebracht und an eine schwarze 7,5 cm Kugel und an ein gelbes 20×25 cm Rechteck gehängt. Damit wurde die Attraktion beider Körper für Männchen, nicht aber für Weibchen erhöht. Die Verwendung eines Männchen- oder Weibchenlockstoffs zusammen mit visuellen Fallen kann zur Entwicklung einer wirksameren Falle führen.

     

Low temperature thresholds for flight in Aphis fabae Scop.

The temperature thresholds for wing-beating and successful flight in alienicolae of Aphis fabae were found by flying tethered aphids in a falling temperature and by dropping free aphids in still air at different temperatures. The median temperature thresholds for wing-beating, horizontal and upward flight were 6.5°, 13° and 15° C respectively.

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Zusammenfassung Die Temperaturschwellen für Flügelschlag und erfolgreichen Flug wurden bei alienicolen Aphis fabae Scop. an gefesselten Aphiden bei fallenden Temperaturen ermittelt sowie durch Fallenlassen freier Blattläuse in ruhige Luft bei verschiedenen Temperaturen.Die mittlere Temperaturschwelle für Flügelschlag betrug 6,5° C (Flügelschläge eine Minute andauernd) und wurde vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft sowie von der Abkühlungsrate (sowie möglicherweise von der Flugdauer) beeinflußt. Unter 9–10° C hielt der Flügelschlag nur für eine kurze Zeit an und die Schlagamplitude war bei diesen Temperaturen im allgemeinen gering.Die mittlere Temperaturschwelle für horizontalen Flug lag bei 13° C (unter 10° vollständige Verhinderung) und für Aufwärtsflug bei 15° C (unter 12° völlige Hemmung); die höhere Schwelle für den Aufwärtsflug steht wahrscheinlich mit höherem Stoffwechselbedarf in Verbindung. Nach einem Aufenthalt von 24 Stunden bei niederen Temperaturen (5–15° C) vor dem Flug flogen bei 12–13° C weniger Blattläuse, als wenn sie bei 20° C gehalten worden waren. Diese Ergebnisse gelten nur für die ersten wenigen Sekunden des Fluges.

     

Die auswirkungen der körpergrösse von Aphelinus semiflavus howard (HYM., Aphelinidae) auf einige Organe und ihre leistungsfähigkeit

Zusammenfassung Die Körpergröße von Aphelinus semillavus How. variiert in Abhängigkeit von Große und Qualität des Wirtes. Tiere aus dem gesamten Variationsbereich wurden auf größenabhängige Proportionsverschiebungen untersucht.Relative Länge und Breite des Kopfes (bezogen auf die Körperlange) nehmen mit zunehmender Körperlange ab. Die relative Lange des Abdomens wächst etwa um den gleichen Betrag:Es besteht eine negative Korrelation zwischen der relativen Länge des letzten Fühlergliedes, des Trägers wichtiger Sinnesorgane, und der Körperlange. Seine Oberfläche steht in einem etwa konstanten Verhältnis zur Körperlänge. Die Anzahl der Porenplatten nimmt mit der Körperlänge nur wenig, ihre Länge deutlicher zu.Im Komplexauge wächst die Anzahl der Ommatidien etwa proportional zur Korperlange, während seine gesamte Fläche zwar linear, aber ïiberproportional ansteigt, was durch zunehmende Große der einzelnen Facetten erreicht wird.Die Länge der Vorderfliigel ist bei Männchen und Weibchen von mehr als 1 mm Länge etwa der Körperlange proportional. Unterhalb 1 mm nimmt die relative Flügellänge mit der Körperlange ab, bis die Flügel nur noch funktionslose Rudimente bilden. Die Relation Flügel-fläche:Körpergewicht ist bei mittelgroßen Tieren am günstigsten.Jedes Ovar hat stets drei Ovariolen, unabhängig von der Körperlänge. Große Weibchen legen nur etwas größere, aber bedeutend mehr Eier als kleine. Die Anzahl der (am 7.–10. Lebenstag) täglich abgelegten Eier steigt etwa linear mit dem Logarithmus des Körpergewichts an.Die Eiablage wird während des ganzen Lebens (im Labor etwa 40 Tage) fortgesetzt, ist aber zum. Ende hin etwas geringer. Relativ zum Körper-gewicht produzieren mittelgroße Weibchen die größte Eimasse. Die Anzahl der zum Nahrungsgewinn ausgesaugten Läuse steigt mit dem Körpergewicht.Zwischen der relativen Länge des Legestachels und der Körperlange besteht eine fast lineare negative Korrelation.Die gröBenabhangigen Proportionsverschiebungen werden als Auswirkungen unterschiedlicher Wachstumstendenzen der einzelnen Organe gedeutet, die ihrerseits genetisch fixiert sind und den biologischen Sinn haben, die Lebensf ähigkeit modifikatorisch kleiner Exemplare zu sichern und damit die Ausnutzung entsprechend kleiner Wirte zu ermöglichen.Die Bedeutung der Proportionsverschiebungen für die Leistung der ganzen Population wird diskutiert. Sic ist abhängig von der Häufigkeits-verteilung der verschiedenen Körpergrößen und these wiederum von der Art-Zusammensetzung und Ernährung der Wirtsfauna.

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Summary The body size of Aphelinus semiflavus How. varies with the size and the quality of the hosts. Specimens from the whole range of variation were investigated for differences between organ proportions, which depended on size.The relative length and width of the head (based on the body length) are reduced with increasing body length. The relative length of the abdomen increases approximately by the same amount.There is a negative correlation between the relative length of the last joint of the antennae and the body length. Its surface shows a nearly constant proportion to the body length. The length of the pore plates increases with the body length more distinctly than their numbers.Within the compound eye, the number of ommatidia increases almost proportionally to the body length; the whole area of the eye increases more than proportionally because the size of the single facets also becomes greater.When the body length is greater than 1 mm, the length of the forewings is nearly proportional to the body length. At less than 1 mm, the relative length of the fore-wings is reduced with declining body length until, finally, only rudiments without any function remain. The ratio between wing area and body weight is most favourable at medium body size.Three ovarioles, independent of the body size, are present in each ovary. Big females produce considerably more eggs than small ones. The size of their eggs is only slightly enlarged. The daily egg production (at the 7^th–10^th day of life) increases nearly linearly with the logarithm of body weight. Oviposition is continued throughout the life-time of the insect (ca. 40 days in the laboratory) but it is somewhat reduced at the end. Relative to their body weight, females of medium size produce the biggest egg masses. The number of aphids utilized by the parasite for nourishment increases with the body weight of the female.A negative correlation exists between the relative length of the extended ovipositor and the body length.The proportion differences of the organs, dependent on size, are interpreted to be consequences of different growth tendencies which are genetically fixed. Apparently, the biological role of such different growth tendencies is to ensure the viability of phenotypically small specimens and in this way to make the utilisation of small hosts possible.The importance of the differences of body proportions for the effect of the whole population is discussed. It depends on the frequency distribution of the different body lengths which itself is the consequence of the composition of host species and the nutriation of the hosts.

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Herrn Prof. Dr. Hans Braun, emer. Direktor des Instituts für Pfanzenkrankheiten an der Universität Bonn, zu seinem 70. Geburts'ag am 2. Februar 1966 gewidmet.     

Effect of the parasitoid Diaeretiella rapae on the feeding rate of its host Brevicoryne brassicae

The food uptake by Brevicoryne brassicae, as measured by accumulation of radiophosphorus, is influenced by the presence of developing larvae of the parasitoid Diaeretiella rapae. Though the egg and embryonic stages of the parasitoid have no effect on host feeding the presence of a first-instar larva lowers the food uptake. Feeding returns to a level similar to that of non-parasitised aphids when a second-instar parasitoid is present within a host, but drops again when the third instar is reached. Host death occurs during the fourth-larval instar.

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Zusammenfassung Der Einfluss der Parasitierung durch den Parasitoiden Diaeretiella rapae auf die Futteraufnahme von Brevicoryne brassicae wurde mit Hilfe ausgeschnittener, mit Radiophosphor behandelter Blätter studiert. Während der ersten Phase, wenn das Ei und die Embryonalstadien des Parasitoiden vorhanden sind, bleibt die Futteraufnahme unverändert. Dagegen fällt sie auf ein gesicher niedrigeres Niveau als bei nichtparasitierten Blattläusen während des ersten Larvenstadiums des Parasitoiden (48 h). Dies ist eine Folge der aktiven Futteraufnahme des Parasitoiden. Während des zweiten Larvenstadiums des Parasitoiden steigt die Futteraufnahme des Wirts wieder an und zwar auf das Niveau nichtparasitierter Blattläuse. Das zweite Larvenstadium des Parasitoiden ist ein Ruhestadium und ernährt sich von flüssigen und halbflüssigen Nährstoffen. Während des dritten Larvenstadiums des Parasitoiden fällt die Futteraufnahme des Wirts und der Tod tritt während des vierten Larvenstadiums des Parasitoiden ein.

     

Transversale Abflachungen im Spitzenbereich der Karpelle

Zusammenfassung Transversal abgeflachte Karpellspitzen können im einfachsten Fall durch Ausbreitung der sonst bogenförmig eingefalteten Karpellspreite entstehen. Häufiger aber erfährt das Wachstum der echten Karpellränder eine starke Hemmung, und die Karpellunterseite bildet sekundäre Flügel aus, oder aber die Abflachung kommt durch vorauseilendes Wachstum und Verbreiterung des Karpellrückens allein zustande. Zu sekundären Flügeln wächst stets die Übergangsstelle vom Karpellrücken in die Spreitenflügel aus, welche auch am normalen Karpellquerschnitt oft durch leistenartige Vorsprünge gekennzeichnet ist.     

Der mitotische und endomitotische Kernzyklus beiAllium carinatum. I. Struktur,Volumen und DNS-Gehalt der Kerne

Zusammenfassung In den Meristemen und sich differenzierenden Geweben der Wurzel und des Blattes vonAllium carinatum wurden an denselben Zellkernen Chromatinstruktur, Volumen und DNS-Gehalt parallel untersucht. Sowohl während der mitotischen, als auch während der endomitotischen Interphase zeigt sich ein Unterschied in der Struktur zwischen Kernen im Stadium G₁ und solchen in G₂: Die in G₁ locker verteilten, kleinen Euchromomeren werden größer und erfüllen in G₂ regelmäßiger verteilt und dichter gelagert den Kernraum; die kompakten Chromozentren wachsen ebenfalls heran und verschmelzen zusätzlich zu Sammelbildungen, so daß ihre Anzahl in G₂ verringert erscheint. Die Strukturänderungen während der S-Periode selbst sind schwieriger zu beurteilen, jedoch bleiben die Chromozentren sicher während der DNS-Replikation kompakt.Im Zuge der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose kommt es zu einer völligen Angleichung der euchromatischen und heterochromatischen Chromatinelemente im Zerstäubungsstadium (Z); seine Bedeutung liegt offenbar in der Trennung der Chromatiden. da unmittelbar nachher die für G₁ charakteristische feinkörnige Struktur wiederhergestellt wird und auch die Chromozentren wieder verkleinert, aber vermehrt hervortreten (Stadium der Neu-Organisation, NO).In der Mitose erscheinen im Anschluß daran, während der frühen Spiralprophase, Eu- und Heterochromatin vorerst wieder aneinander angeglichen (Stadium SpE), später kommt es aber infolge des asynchronen Spiralisationsverhaltens der heterochromatischen Abschnitte der Chromosomen zu einer neuerlichen Differenzierung (Stadium SpH), und erst in einem mittleren Prophasestadium sind die Chromosomen endgültig einheitlich stark spiralisiert (SpS).Das Kernwachstum erfolgt sowohl im mitotischen als auch im endomitotischen Kernzyklus in drei Schühen: Der erste findet unmittelbar nach der mitotischen bzw. endomitotischen Telophase statt, der zweite nach der DNS-Synthese, der dritte kurz vor und während der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose. Die Volumenzunahme zwischen G₁ und G₂ sowie zwischen G₁ und der Zerstäubung sind im mitotischen Kernzyklus größer als im endomitotischen.     

Effects of regurgitation and reflex bleeding on mortality in western budworm (Choristoneura occidentalis) treated with lannate

Larvae of the western budworm, Choristoneura occidentalis, displayed symptoms of hyper-activity, regurgitation, and reflex bleeding after topical application of 0.4 g per 100 mg body weight of Lannate^® (S-methyl N-[(methylcarbamoyl) oxy] thioacetimidate). When the larvae were kept in containers with non-absorbent surfaces, the ejected hemolymph and regurgitated fluids enveloped the larvae and mortality increased. The greater time required for the drying or clotting of ejected fluids in closed containers appeared related to the higher mortality which also occurred in closed containers. Fluorescent tracer methods were used to show that ejected fluids did not readily penetrate the tracheal system. However, when spiracles and cuticles of larvae were covered by the ejected fluids, both CO₂ production and O₂ consumption rates decreased below normal during prostration. When prostrate larvae were on an absorbent surface, respiration rates were well above normal.

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Wirkung von erbrechen und reflexbluten auf die sterblichkeit des westlichen knospenwicklers (Choristoneura occidentalis) nach behandlung mit lannate

Zusammenfassung Die Raupen des Westlichen Knospenwicklers, Choristoneura occidentalis Freeman, zeigten nach örtlicher Behandlung mit 0,4 g pro 100 mg Körpergewicht Lannate^® (S-methyl-N-[(methylcarbamoyl) oxy] thioacetimidat) Symptome von Übererregung, Erbrechen und Reflex-bluten. Wurden die Larven in Behältern mit nichtabsorbierenden Oberflächen gehalten, so bedeckten die ausgetretene Hämolymphe und die erbrochenen Flüssigkeiten die Larven und erhöhen die Sterblichkeit. Die längere Zeit, die zum Trocknen oder Gerinnen der abgegebenen Flüssigkeiten in geschlossenen Behältern erforderlich war, schien in Beziehung zu der höheren Sterblichkeit zu stehen, die zugleich in geschlossenen Behältern auftrat. Fluoreszenz-Nachweis-Methoden wurden benutzt, um zu zeigen, daß die ausgeschiedenen Flüssigkeiten nicht leicht in das Tracheensystem eindringen. Wenn jedoch die Stigmen und die Kutikula der Raupen mit den abgesonderten Flüssigkeiten verschmiert waren, sanken sowohl die CO₂-Produktion wie die Sauerstoffverbrauchsraten unter das während der Behandlung normale Niveau. Wenn behandelte Larven auf einer absorbierenden Unterlage gehalten wurden, waren die Respirationsraten gut übernormal.

     

Fluid transport in the rabbit blastocyst

Summary Osmolarity measurements show that rabbit blastocoelic fluid is isosmotic to uterine fluid at early stages of pregnancy butin vitro it becomes hypotonic with respect to the bathing medium. Fluid uptake by the blastocysts can occur against a substantial osmotic gradient of sucrose or mannitol. These observations rule out the possibility that simple osmosis is responsible for the fluid accumulation which occurs during blastocyst growth. Active transport is suggested by evidence showing that defined concentrations of cyanide ions and 2,4 dinitrophenol inhibit fluid accumulation.Results of experiments with cultured embryos show that optimal concentrations of sodium and of chloride ions are necessary for blastocyst expansion, while potassium, calcium, and magnesium ions do not seem to affect fluid transport directly.The electro-chemical behavior of trophoblast was investigated by the use of microelectrodes inserted into the blastocoelic cavity. Small, but consistent, electrical potentials existed; the side toward which fluid transport was directed became negative by about 2 mV. High osmolarity of the medium caused the potential to increase by a factor of three, while cyanide ions or dinitrophenol eliminated it. Sodium deficient medium supported a transtrophoblast potential comparable with that in regular F10, while in chloride-ion-deficient medium the potential difference disappeared. In F10 containing Na₂SO₄ instead of NaCl the trophoblast showed no potential; if NaBr, however, was substituted for NaCl a relatively high negative voltage occurred.These results are compatible with observations on the rabbit gall bladder, to which the Curran double-membrane model applies. Taking physiological, electrical and structural properties into consideration this model is found to be relevant to fluid uptake in the rabbit blastocyst.Zusammenfassung Osmolaritätsmessungen zeigen, daß während früher Schwangerschaftsstadien die Blastocoel-Flüssigkeit isoosmotisch ist mit der uterinen Flüssigkeit, daß sie aber in vitro hypotonisch wird mit Bezug auf das Inkubationsmedium. Blastozysten können Flüssigkeit aufnehmen gegen einen erheblichen osmotischen Gradienten von Saccharose oder Mannitol. Diese Beobachtungen eliminieren die Möglichkeit, daß einfache Osmose für die Flüssigkeitsakkumulation verantwortlich ist, die während des Wachstums von Blastozysten erfolgt. Aktiver Transport wird nahegelegt durch die Tatsache, daß definierte Konzentrationen von Zyanidionen oder 2,4-Dinitrophenol die Akkumulation von Flüssigkeit verhindern.Ergebnisse von Experimenten von kultivierten Embryonen zeigen, daß optimale Natrium- und Chloridionenkonzentrationen nötig sind für die Ausdehnung des Blastozysten, während Natrium-, Calcium- und Magnesiumionen den Flüssigkeitstransport nicht direkt zu beeinflussen scheinen.Das elektrochemische Verhalten von Trophoblasten wurde durch Mikroelektroden untersucht, die in das Blastocoel eingeführt wurden. Kleine, aber dauernde elektrische Potentiale existieren; die Seite, gegen welche Flüssigkeittransport gerichtet war, wurde negativ bei etwa zwei mV. Hohe Osmolarität des Mediums bewirkte, daß das Potential um einen Faktor 3 anstieg, während Zyanidionen oder Dinitrophenol das Potential elimierten. Ein Natriummengelmedium erhielt ein Transtrophoblast-Potential vergleichbar mit einem in normalem F 10, während in einem Chloridionenmangelmedium die Potentialdifferenz verschwand. Wenn F 10 Natriumsulfat statt Natriumchlorid enthielt, zeigte der Trophoblast kein Potential; wenn aber Sodiumchlorid durch Sodiumbromid ersetzt wurde, kam es zu einer relativ hohen negativen Spannung.Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit Beobachtungen an der Gallenblase des Kaninchens, für welche das Curran Doppelmembranmodell in Anwendung kommt. Wenn man physiologische, elektrische und strukturelle Eigenschaften betrachtet, ist dieses Modell relevant für die Flüssigkeitsaufnahme der Kaninchenblastozysten.Financial Support — A.E.C. Contract No. AT (11-1) — 1597. N.I.H. Grant No. 02282.