Controle de la chaine de biosynthese de la threonine chezE. coli

Resume Le travail décrit dans cet article s'appuie sur la théorie du contrôle du métabolisme et a pour but la mesure des coefficients de contrôle des différentes étapes sur le flux de production de thréonine. Le coefficient de contrôle d'une étape sur un flux mesure quantitativement la réponse du flux aux variations de l'étape. Cette notion est donc particulièrement importante aussi bien dans les situations pathologiques (diminution de l'activité d'une étape) qu'en biotechnologies où au contraire les étapes sont amplifiées.La mesure des coefficients de contrôle des étapes d'une chaîne métabolique permet donc de connaître celle(s) dont l'amplification doit entraîner une augmentation concomitante du flux.Nous avons appliqué ces concepts à l'étude de la voie de biosynthèse de la thréonine à partir de l'aspartate.La voie de la biosynthèse de la thréonine à partir de l'aspartate est constituée de cinq étapes catalysées par cinq activités enzymatiques: l'aspartokinase (AK), l'aspartate semi-aldéhyde déshydrogénase (ASA-DH), l'homosérine déshydrogénase (HDH), l'homosérine kinase (HK) et la thréonine synthase (TS).La mesure du coefficient de contrôle de la première étape (AK, insensible à la rétro-inhibition par la thréonine dans la souche étudiée) a montré qu'elle était faiblement contrôlante. L'étude a révélé la présence d'une inhibition jusqu'alors inconnue de l'homosérine kinase par la lysine.Un début de modélisation de cette chaîne de biosynthèse permet d'expliquer les résultats expérimentaux.

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This paper deals with the application of the metabolic control theory, especially the measurement of control coefficients, to the threonine pathway inE. coli. The control coefficient of a step on a metabolic flux quantitatively assesses the flux response to the step variations. This concept is particularly relevant both in pathological situations (decrease in the activity of an enzymatic step in the metabolism) and in biotechnologies, where, on the contrary steps are amplified.Measurement of the control coefficients of the steps of a metabolic network makes it possible to know those whose amplification should lead to a simultaneous increase in the fluxes.We have applied these concepts to threonine biosynthesis from aspartate inE. coli. The threonine pathway starting from aspartate involves five steps catalyzed by five enzyme activities: aspartokinase (AK), aspartate-semialdehyde-dehydrogenase (ASA-DH), homoserine dehydrogenase (HDH), homoserine kinase (HK) and hreonine synthetase activity (TS).Measurement of the control coefficient of the first step (AK, insensitive to threonine inhibition in the studied strain) has shown that it controls threonine production weakly. Our study has revealed a hitherto unknown inhibition of homoserine kinase activity by lysine.Mathematical modeling of this metabolic pathway has been undertaken to better understand our experimental results.

     

Dietary self-selection by Heliothis zea larvae: roles of metabolic feedback and chemosensory stimuli

The effects on dietary self-selection of phagostimulation and metabolic feedback from nutrients were seperated by using two unusual carbohydrates alone or in combination: mannitol, which is nutritive but not phagostimulatory for H. zea larvae; and sorbose, which is weakly phagostimulatory but not nutritive. Last instar H. zea larvae recognized and responded positively to mannitol by metabolic feedback when it was included in a diet with casein. When offered a choice of two diets, one containing casein but lacking a utilizable carbohydrate and another lacking casein but including either mannitol or sorbose, they did not self-select for either mannitol or sorbose. However, in a similar experiment, in which the carbohydrate diet contained a mixture of mannitol and sorbose, there was a positive response, demonstrating that both metabolic feedback and phagostimulation are required to elicit self-selection.

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Résumé Les chenilles d'H. zea peuvent choisir un mélange nutritif optimal parmi deux régimes séparés, répondant à des besoins alimentaires différents. Cette aptitude à l'autosélection pose la question des voies de sélection d'un régime optimal par l'insecte. L'autosélection est probablement réalisée par un feedback métabolique des aliments; la stimulation sensorielle par les aliments pourrait jouer elle aussi un rôle. Notre objectif est de séparer ces deux facteurs et d'en déterminer l'importance relative.Des L 5 venant de muer ont pu s'alimenter sur 2 régimes nutritionnellement complets, mais dont l'un contenait des carbohydrates (sucrose) mais non des protéines, tandis que l'autre contenait des protéines (caséine) mais non des carbohydrates. L'auto-sélection caséine/sucrose a été 81/19; elle correspond à la portion idéale pour le dernier stade des chenilles H. zea établie lors d'expériences antérieures (Waldbauer et al., 1984a). Pour comparer l'importance relative du feedback métabolique et de la stimulation sensorielle, 2 carbohydrates ont été substitués au sucrose, qui est à la fois nutritif et phagostimulant: le mannitol, nutritif mais ne stimulant pas de prise de nourriture, et le sorbose, faiblement stimulant mais non nutritif. Quand elles ont le choix, les chenilles ne sélectionnent ni mannitol, ni sorbose, mais consomment presque exclusivement le régime alternatif à la caséine. Quand sorbose et mannitol sont mélangés et proposés ensemble, la réponse est positive, montrant que le feedback métabolique et la stimulation sensorielle sont impliqués tous deux dans l'autosélection alimentaire.Des expériences en deux étapes d'autosélection ont montré que le feedback métabolique est de première importance. Dans la première, les chenilles avaient le choix entre caséine seule et caséine et mannitol. Les chenilles ont consommé significativement plus d'aliment avec mannitol que sans carbohydrate, bien que les goûts des deux régimes aient du être identiques, puisque le mannitol n'a pas de goût pour H. zea. La caséine a été vraisemblablement assez phagostimulante pour maintenir suffisamment les chenilles sur l'aliment avec mannitol et ainsi permettre au feedback métabolique du mannitol d'influer sur leur maintien sur cet aliment sans en rechercher un autre.Dans d'autres expériences, les chenilles ont eu le choix entre un régime alimentaire classique avec de la caséinne et d'autres n'ayant plus leur caséine mais avec des quantités décroissantes de sucrose. Elles n'ont pas réagi en consommant plus d'aliments avec du sucrose dilué, mais en consommant plus de caséine. Cependant, si du mannitol, pourtant non phagostimulant, est ajouté à des aliments avec du sucrose dilué pour remplacer le sucrose manquant, les chenilles ne compensent plus en consommant plus d'aliments avec de la caséine, mais de la même façon qu'elles le feraient avec un aliment contenant la concentration adéquate de sucrose, montrant qu'elles perçoivent ainsi le feedback métabolique du mannitol, qui est pourtant sans goût.

     

The ammophylous vegetation of the Western Peloponnesos coasts

Sommaire Dans le présent travail, sont examinées les associations des plantes ammophiles qui se rencontrent sur les côtes d'ouest du Péloponnèse (voir la carte du texte).Ces côtes sont les plus favorables à la formation des dunes de sable, car, d'une part elles sont plus ou moins escarpées et par suite plus exposées aux vents sud-ouests qui régnent à cette région, et, d'autre part, on rencontre dans cette région les trois facteurs qui sont nécessaires pour la formation des dunes, le vent, le sable et les plantes, qui constituent, d'après Kühnholtz-Lordat (1923) le trinôme dynamique. Les géophytes à rhizome, Ammophila arenaria, Agropyrum junceum ssp. mediterraneum, Galilea mucronata, et Sporobolus pungens, qui sont considérées comme espèces à grand géodynamisme positif sont très abondantes tout le long du cordon littoral de la plage (Tableaux I–III).La classe Cakiletea maritimae est représentée dans cette région par les associations Salsola Kali — Xanthium strumarium Oberd. et Tx. 1950, et Anthemis Muenteriana —Salsola Kali. La première a été trouvée pour la première fois par Oberdorfer (1952) sur les côtes de la Grèce du Nord et a été classifiée par Oberdorfer et Tüxen (1950), tandis que, la seconde, qui n'a pas été trouvée ailleurs, peut-être considérée comme une nouvelle association des plantes.Les associations de la classe ci-dessus sont rencontrées sur les côtes ou les baies abritées du vent et particulièrement aux endroits où il existe une quantité suffisante d'humus et des débris végétales. L'association des plantes Salsola Kali — Xanthium strumarium est plus nitrophile que la seconde et se rencontre sur les régions les plus basses du rivage, où s'est accumulée une quantité suffisante d'humus et des débris végétaux. Ces derniers proviennent, le plus souvent, des espèces Zostera marina, Posidonia oceanica, Arundo Donax et d'autres. L'association des plantes Anthemis Muenteriana — Salsola Kali est moins nitrophile que la précédente et se rencontre sur les dunes basses d'une hauteur de 0.50–1.50 m qu'elle recouvre; ces dunes sont parallèles au rivage. Cette association apparaît le plus souvent dans sa phase optimale. Aux endroits où la quantité d'humus et des débris végétaux est moindre, apparaît l'association Agropyretum mediterraneum dans sa phase initiale (Tableau I et Photos 9–10).L'association Agropyretum mediterraneum apparaît principalement sur les dunes d'une hauteur de 1 à 2 m, sauf dans très peu de cas (Tableau II). La phase optimale de l'association Agropyretum mediterraneum se rencontre sur les dunes d'une hauteur de 1.50 à 2 m. Ces dunes se trouvent aux endroits où la côte est plus escarpée et par suite plus exposée aux vents sudouests, comme sont, par exemple, les côtes de la région Kaïafa (Photos 15–17). La phase optimale de cette association se caractérise par une abondance des espèces caractéristiques et par l'abondance des représentants des géophytes à rhizome, comme les espèces Agropyrum junceum ssp. mediterraneum, Galilea mucronata, et Sporobolus pungens (Tableau II, nos 1–6).L'association des plantes Ammophiletum arundinaceae se rencontre sur les dunes dont la hauteur dépasse les 2 mètres. Ces dunes se trouvent aux endroits où la côte est plus exposée aux vents sud-ouests, comme sont les côtes de Petrochori et de la région Zacharo. Cette association apparaît dans sa phase optimale, et sur des dunes qui sont bien développées et dont la hauteur, est à partir de 2.5 m et peut atteindre les 15 m (Tableau III et Photos 19–23).L'association bien connue Crucianelletum maritimae qui se rencontre sur les dunes stabilisées des côtes ouests de la Mediterranée, est représentée dans cette région par l'association des plantes Euphorbia terracina — Silene nicaeensis. Cette association représentative se devéloppe sur les dunes stabilisées de la région explorée. Leur hauteur varie, entre 4 et 11 mètres. Elle apparaît comme une association des plantes typiques avec 2 variantes, celle de Rumex bucephalophorus et celle de Centaurea sphaerocephala, et aussi comme les sous-associations Chondrilla juncea — Scolymus hispanicus et Trifolium scabrum —Nigella aristata (Tableau IV et Photos 24–26).En général les associations des plantes ammophiles se rencontrent sur les côtes ouests du Péloponnèse dont le sol est constitué, dans sa plus grande partie, par du sable d'un gros moyen ou moyennement fin.Les associations de la classe Cakiletea maritimae et l'association des plantes Agropyretum mediterraneum se développent sur des endroits où le sol est constitué d'une grande partie, en sable gros (Fig. 4 et 5). Entre eux, les plantes de la classe Cakiletea maritimae se développent sur un sol qui contient, en outre, une assez grande quantité d'humus et des débris végétaux, tandis que, pour l'association Agropyretum mediterraneum, les élements ci-dessus peuvent exister en une très petite quantité ou ne pas s'y trouver.Le sol, sur lequel se développent les associations des plantes Agropyretum mediterraneum et Ammophiletum arundinaceae est différent du sol propre à l'association Euphorbia terracina — Silene nicaeensis, car, dans le premier cas, celui-ci se constitue, en principal d'un sable d'un gros moyen, tandis que, dans le second cas, d'un sable moyennement fin (Fig. 5).Pour tous les sols, propres au développement des associations ammophiles des côtes du Péloponnèse, ou a une abondance de CaCO₃. Malgré le fait que l'analogie de CaCO₃ varie, a partir d'un pourcentage moyen jusqu'à une grande quantité, l'evolution de la végétation dans ces différentes phases, ne dépend pas de cette quantité.La réaction de ces sols varie, pour la plupart, entre 6.65 et 8.20 (Tableaux 10–14).     

Régulation sociale dans les sociétés orphelines d'Evylæus nigripes (Lep.) (Hym.,Halictidæ)

Résumé Dans les sociétés orphelines d'Evylæus nigripes, l'une des ouvrières joue le rôle de reine: elle ne participe pas à la récolte du pollen, demeurant constamment au nid, et assume la plus grande part de la ponte sociale.On établit un parallèle entre les sociétés orphelines et les fondations polygynes de la même espèce: les unes et les autres semblent révéler l'existence d'un effet de groupe.

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Summary In queenless societies ofEvylæus nigripes, one of the workers assumes the rôle of a lost queen: she remains permanently in the nest, lays most of the eggs but does not collect any pollen.Queenless societies of workers resemble polygynous spring associations of this species: both indicate the existence of a group effect.

     

Les climax cotiers de la mediterranee occidentale

Conclusions Sur la côte méditerranéenne française, entre l'Ouest de Sausset (dans la Chaîne de la Nerthe à l'Ouest de Marseille) et la frontière italienne existe un étage climacique exigeant plus de chaleur que le Quercetum ilicis: l'Oleo-Ceratonion.Eliminé de la dépression rhodanienne par des hivers trop froids en rapport avec la fréquence du mistral qui la balaie fréquemment, ce climax débute sur la côte Sud de la Nerthe où il se localise, comme aux Iles du Frioul et dans les calanques entre Marseille et Cassis, dans quelques fonds de vallons particulièrement chauds.En Provence cristalline, avec un climat plus humide et plus chaud, surtout moins froid en hiver avec des minima absolus moins bas, ce climax se développe davantage, mais les maquis à Myrte, Olivier, Lentisque sous Pin d'Alep qui les représentent, se localisent encore strictement sur le littoral, et dans les fonds de vallons chauds du versant Sud des Maures occidentales où ils atteignent 100, 200 m et plus d'altitude.Dès le Cap Bénat et le Lavandou s'ajoutent des vastes peuplements à Euphorbia dendroides qui étendent le domaine actuel de l'Oleo-Lentiscetum aux pentes rocheuses qu'iis colonisent jusqu'à plus de 300 m d'altitude.La localisation stricte de l'Oleo-Lenticetum entre la bordure halophile et 20–30 m d'altitude seulement aux Iles d'Hyères beaucoup moins dégradées que la côte voisine des Maures, montre que ce climax côtier ne doit son extension actuelle jusqu'à plusieurs kilomètres vers l'intérieur et plus de 300 m d'altitude dans les Maures qu'à une progression récente en rapport peut-être avec un assèchement général du climat, certainement avec le recul, par destruction, des Chênaies de Chêne vert ou de Chêneliège.Dans l'Estérel, l'Oleo-Ceratonion sensu stricto—avec Ceratonia et Euphorbia dendroides—apparait et prend son plein développement entre Nice et Menton, de 0 à 300 m d'altitude.Les limites de ce climax et sa composition floristique sont à préciser en Italie où il doit être mieux représenté dans la partie Sud de la péninsule que plus au Nord où je l'ai vu entre Gênes et le Nord de Rome.C'est à cet étage climacique sous-jacent à celui du Quercetum ilicis que se rattachent les maquis littoraux à Myrte, Olivier, Lentisque, Laurier-rose de Corse où ils atteignent un développement plus considérable qu'en France continentale.L'Oleo-Ceratonion a servi de refuge, lors des dernières grandes glaciations, à de nombreuses espèces dont il a permis le maintien à l'état spontané sur le territoire français. Et c'est peut-être la raison principale de la richesse de certains territoires côtiers de la France méditerranéenne en endémiques. Là peuvent très bien avoir persisté à l'état spontané en particulier l'Olivier, le Laurier-rose, le Caroubier, la Vigne, le Figuier. De là, le Pin d'Alep est peut être parti pour s'étendre largement en Provence et en Languedoc.L'Oleo-Ceratonion au sens large s'étend, toujours en dessous de l'étage du Quercetum ilicis, depuis l'étage semi-aride d'Emberger à l'étage humide c'est-à dire essentiellement dans tout l'étage méditerranéen sub-humide (tempéré) défini par cet auteur. Il est probable qu'aux limites inférieures de cette aire de répartition il passe à d'autres associations affines mais différentes (en Afrique du Nord). L'Oleo-Ceratonion se cantonne dans les régions méditerranéennes à hivers chauds (m > 3 ou 4°) de la Côte d'Azur et de la Corsé, en France; il laisse au Quercetum ilicis, les parties de la région méditerranéenne où la movenne m des minima du mois le plus froid descend largement au-dessous de + 3° ou + 4°.Ce sont probablement ces exigences thermiques qui expliquent la continuité de plus en plus grande des peuplements à Myrte-Olivier-Lentisque, et leur extension altitudinale croissante lorsqu'on gagne de Marseille vers la frontière italienne. Sans doute faut-il considérer tous ces peuplements comme des irradiations, des infiltrations d'un climax de régions chaudes normalement plus méridionales que le Sud-Est méditerranéen français dans lequel, à l'origine—post-glaciaire tout au moins—ils n'ont été conservés qu'en un petit nombre de stations particulièrement favorables d'où ils sont partis pour étendre à nouveau leur aire.L'existence de ce climax justifierait que soit distingué un district ligurien ou pré-ligurien comme le proposait A. Chevalier (1916–18) après Flahault pour la zone à Oleo-Ceratonion, mais en étendant ce district vers l'Ouest, suivant l'étroite bande côtière où, jusqu'à l'Ouest du port de Sausset — à l'Ouest de Marseille — cette Alliance est représentée.     

Teneur en eau et en azote chez l'abeille en fonction de l'isolement

Résumé La diffèrence de mortalité notée entre les abeilles isolées et groupées n'est pas due à une perturbation du métabolisme de l'eau et de l'azote. Ceci étant également vrai pour les surces, il est possible de généraliser et de dire que le métabolisme généraliser et de dire que le métabolisme général ne semble jouer aucun rôle déterminant dans cet effet de groupe, observé tant chez les abeilles d'hiver que chez les abeilles d'été.

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Zusammenfassung Die Sterblichkeitsdifferenz zwischen isolierten und gruppierten Winter- oder Sommerbienen ist nicht auf eine Perturbation des Metabolismus von Wasser und Stickstoff zurückzuführen, wie es ja auch bereits vom Zuckergehalt festgestellt wurde.Der Metabolismus spielt also keine entscheidende Rolle in diesem Gruppeneffekt.

     

Photoperiodic control of sexual morph production by the currant-sowthistle aphid, Hyperomyzus lactucae

Sexual morph production in Hyperomyzus lactucae (L.) is under photoperiodic control. In southern England oviparae are not produced in night lengths of less than 10 h 40 min at 15 ° C but males are produced in all night lengths between 8 and 14 h with a peak between 10 and 12 h. Old clones produce sexual morphs after fewer generations and via a limited sequence of morphs compared to young clones, but the restraining mechanism in young clones is very variable in the extent of its operation.

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Résumé La production des sexués chez Hyperomyzus lactucae est sous un déterminisme photopériodique, mais les mécanismes qui provoquent la production des ovipares et des mâles sont indépendants et contrôlés par des stimulus photopériodiques différents. La durée de la scotophase pour la production des ovipares est déterminante et d'environ 10 h 40 pour les clones étudiés. Il n'y a pas de production d'ovipares à 15° C en scotophase plus courte. Par contre, des mâles sont produits à toutes les scotophases étudiées entre 8 et 14 h, atteignant un pic entre 10 h 20 et 12 h, mais avec diminution de leur apparition encore plus nette quand les nuits se prolongent.La diversité des conditions tendant à produire des sexués chez les jeunes clones fait contraste avec le nombre limité de possibilités chez les clones plus âgés et prouve qu'un mécanisme réduit dans certains cas la sensibilité à la scotophase tôt dans l'année. Mais, même dans un seul clone, la variation causée par un tel mécanisme est considérable.Il semble que la longueur de la scotophase critique chez cet insecte suffise seule à empêcher la production de sexués au printemps dans le sud de l'Angleterre. Ceci peut donc expliquer les variations du mécanisme restrictif qui, vraisemblablement, ne doit pas être important pour la survie des clones de cette région.

     

Thermoregulation in the domestic fowl exposed to a natural climate

Thermoregulatory responses in the resting and the fasting states were studied from July to February in 20 White Leghorn laying hens in a hot-dry climate (41°C mean maximal summer temperature) and in 20 hens transferred in June from the hot-dry climate to a warm climate (30°C mean maximal summer temperature). The relationships of metabolic rates, skin and rectal temperature to ambient temperatures were similar in both climatic groups.In both groups metabolic rates were 18% lower in summer than in winter. The thermal comfort temperature zone and rectal temperatures were significantly higher than those found in controlled climates. The relationship of metabolic rate to mean body temperature is suggested for defining the thermal comfort temperature zone.

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Zusammenfassung Die Thermoregulation von 20 weissen Leghorn Legehennen im Ruhe-und Nüchternzustand wurde in einem heiss-trocken Klima (41°C mittlere max. Sommertemperatur) untersucht und bei 20 Hennen, die im Juni aus einem heiss-trockenen in ein warmes Klima (30°C mittlere max. Sommertemperatur) überführt wurden. Die Beziehung zwischen Stoffwechselrate, Haut- und Rektaltemperaturen und Umgebungstemperaturen waren in beiden Klimagruppen gleich. In beiden Gruppen war die Stoffwechselrate im Sommer 18% niedriger als im Winter. Die Temperaturen der Komfortzone und die Rektaltemperaturen waren signifikant höher als in kontrollierten Klimaten. Es wird empfohlen, die Beziehungen zwischen Stoffwechselrate und mittlerer Körpertemperatur zur Definition der Komforttemperaturzone zu verwenden.

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Resume On a examiné les phénomènes de thermorégulation à l'état de repos et à jeûn de 20 poules pondeuses blanches Leghorn placées d'une part de juillet à février dans un climat très chaud et sec (41°C de max. moyen d'été) et d'autre part transférées en juin du climat très chaud et sec dans un climat chaud (30°C de max. moyen d'été). La relation entre le taux de métabolisme d'une part, la température de la peau et la température rectale d'autre part fut analogue dans les deux groupes. Dans les deux groupes, le taux de métabolisme fut de 18% inférieur en été à ce qu'il fut en hiver. La température de la zone de confort et la température rectale y furent plus levées, et cela de façon significative, que pour les bêtes maintenues en climat de contrôle. On propose d'utiliser la relation entre le taux de métabolisme et la température moyenne du corps pour définir la zone thermique de confort.

     

Plant cell assemblage in layers

A determined division wall positioning in each plant cell with respect to the last formed division wall leads to autoreproductive configurations which can simulate plant-like meristems as such with 2/5 phyllotactic patterns. L-map systems are used to generate the corresponding topological wall nets. But in these patterns cells are not six-sided as mostly found in layers. It is shown that wall staggering cannot be a determinate device of the cell itself, nor a randomized dissociation of the cross walls, but results from a physical control with interaction between adjacent cells. It is independent of the cellular program responsible for the appearance of patterns like 2/5 phyllotaxis which is of a pentameric nature.

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Résumé Dans les assises cellulaires des végétaux, les cellules ont en moyenne six côtés et à chaque noeud convergent trois parois. Les figures en croix sont rares. Les parois de division de deux cellules voisines ont des points d'ancrage qui s'évitent en formant un décrochement. Le court segment de paroi ainsi introduit compte comme paroi cellulaire quand on détermine la distribution du nombre de côté ou de voisins des cellules.Les map-systems à récriture parallèle permettent de générer des réseaux 2D correspondant aux parois cellulaires. La supposition d'un ancrage déterminé des parois de division avec une position fixe par rapport à la plus jeune des parois d'une cellule permet de simuler l'émergence et l'arrangement spatio-temporel des protubérances foliaires dans une phylllotaxie 2/5. Partant axiomatiquement d'une différenciation de 5 côtés des cellules, la construction se réalise au cours du développement par des cellules à 5, 4 et 3 côtés. Il s'en suit que la majorité des noeuds du réseau pariétal sont des convergences de degré 4.Pour dissocier les croix en deux convergences de trois parois, diverses stratégies sont essayées. Ni un décalage systématique dans une direction donnée, ni un sens aléatoire des décalages ne conduisent aux distributions du degré polygonal des cellules autour de six. Un système à interactions cellulaires est capable de déterminer le site et le sens des dislocations de façon à tendre, topologiquement, vers un pavage d'hexagones. Biologiquement cela signifierait que l'organisation du tissu, bâti dans le cas de la phylloyaxie 2/5 sur une structure pentamérique, est indépendante d'un contrôle physique assurant le pavage par des cellules hexagonales.Il est suggéré, en partant d'épidermes d'apex végétaux réels, et en supprimant les décalages entre ancrages de parois de division voisines, de rechercher le système de développement simple capable de générer l'image de l'organisation tissulaire sous-jacente à une morphologie complexe.

     

Oxygen consumption as related to body size in juvenile steelhead,Salmo gairdneri Richardson

Summary The routine metabolism and metabolic rate of young steelhead ranging in weight from 1.5 to 75 g were determined by the sealed jar method. The water temperature was 9.5 to 10 °C. A regression line was fitted by statistical analysis to the logarithmic values of the data of fishes ranging in weight from 10 to 75 g. The equation was determined to be M = 0.6175 W ^0.795 with b = 0.795 ± 0.15. This observed b-value agrees with the slope value found in the literature for salmonids. The dependence of oxygen consumption and body size is once more demonstrated.

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Résumé Le métabolisme et le taux métabolique de truitelles steelhead pesant de 1.5 à 75 g furent déterminés par la méthode du vase clos. La température de l'eau varia de 9.5 à 10 °C. L'analyse statistique des résultats permit l'adjustement d'une droite de régression aux logarithmes des valeurs observées pour les truitelles variant de 10 à 75 g. La relation entre le métabolisme et le poids individuel fut ainsi exprimée par: M = 0.6175 W^0.795, b valant 0.795 ± 0.15. Cette valeur pour b correspond aux données de la litérature concernant les salmonides en général.

     

Influence des caractéristiques des glumelles sur la résistance variétale du riz aux insectes des stocks

Des relations sont recherchées entre les caractéristiques des grains de 58 variétés de riz paddy et leur sensibilité aux quatre principaux ravageurs primaires des stocks: Sitophilus oryzae, Sitophilus zeamais, Rhyzoperta dominica et Sitotroga cerealella. L'étude confirme la prépondérance de l'herméticité des glumelles comme facteur de résistance, et établit que les cassures mécaniques des enveloppes sont des voies de pénétration plus régulières que le défaut de coaptation entre lemma et palea. L'égrenage se révèle être un facteur de sensibilité à S. cerealella aussi déterminant que le défaut de fermeture des glumelles, car lié d'une part à la dureté du pédoncule par lequel les larves de cet insecte peuvent pénétrer, d'autre part au taux de casse des enveloppes provoqué par le battage plus ou moins intense qu'il nécéssite. S'agissant de riz non décortiqué, les caractéristiques des enveloppes expliquent pour une très large part la variabilité de la résistance aux insectes étudiés, dont le développement n'est que faiblement influencé par les caractéristiques propres du grain, tels le format ou la teneur en eau.     

Some effects of superparasitism byLixophaga diatraeae of sugarcane borer larvae in the laboratory

A fly parasite,Lixophaga diatraeae (Townshend), of the sugarcane borer,Diatraea saccharalis (F.), is currently being produced at our laboratory to determine if it can be released periodically in sugarcane fields and control sugarcane borers. This parasite is reared on sugarcane borers in the laboratory. Frequently more than one parasite develops on a single host insect and host insects vary in size.When several parasites entered the same host some did not develop because of competition between them. This problem was more acute in young host sugarcane borers than in older sugarcane borers. The early 5th stage sugarcane borer larva was the most suitable stage for parasite development.

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Résumé Quand des larves deDiatraea saccharalis (Borer de la canne à sucre) sont parasitées par la TachinaireLixophaga diatraeae, la mortalité s'accroît avec l'augmentation du nombre de parasites hébergés par les larves-hôtes et cela, du début du 1er stade jusqu'au 4ème stade larvaire; cependant la mortalité est plus faible chez les larves les plus âgées au moment de l'attaque du parasite. La durée du développement larvaire des asticots de la Tachinaire est plus courte chez les larves hôtes les plus âgées et diminue également en fonction du nombre de parasites par hôte; toutefois la durée du développement nymphal n'est pas affectée par le superparasitisme. Par contre le poids des pupes du parasite décroît avec la densité du parasitisme.La taille des Tachinaires n'influence pas le choix des partenaires lors de l'accouplement, mais le nombre d'ufs pondus s'accroît avec le poids des femelles. Le superparasitisme n'affecte pas la longévité du diptère parasite, mais les femelles vivent plus longtemps que les mâles, qu'elles soient issues d'un hôte faiblement ou fortement parasité.Les asticots deLixophaga muent deux fois à l'intérieur de l'hôte; elles émergent au cours du 3ème stade larvaire pour la pupaison. Une compétition se manifeste entre les asticots, le taux de survie dépendant du nombre de parasites par larve-hôte, de la localisation des asticots sur le tronc trachéen longitudinal de l'hôte, et de la promiscuité entre ces larves endoparasites.

     

Le comportement de la cellule végétale en présence de toxiques additionnés de substances tensio-actives

Résumé Le présent travail expose quelles sont les réactions de la cellule végétale lorsque cette dernière est soumise à l'association d'un toxique et d'un « mouillant » (Netzmittel).Les variables sont: la nature de la cellule végétale, celle du toxique et celle du mouillant.Alors que les mouillants cationiques, eux-mêmes toxiques, exercent une simple action additive, les mouillants anioniques révèlent dans de nombreux cas une synergie de toxicité. Celle-ci se manifeste surtout avec les champignons et les bactéries Gram+, les végétaux supérieurs se montrant indifférents. Cette synergie varie également avec la structure moléculaire du mouillant.Les mouillants non ioniques peuvent au contraire exercer une action antagoniste, c'est-à-dire diminuer la toxicité.Ce dernier phénomène se produit dans certains cas à la suite d'une réaction chimique entre le mouillant et le toxique; la nature de la cellule est alors indifférente. Dans d'autres cas, il y a absence de réaction chimique et le phénomène ne se produit qu'avec certains types de cellules (champignons surtout).La nature chimique du toxique joue, dans la synergie, un rôle moins important que dans l'antagonisme.Des hypothèses sont formulées pour tenter d'élucider le mécanisme des cas de synergie et d'antagonisme.     

Control of sex ratio by female spider mites

Control of sex ratio in the progenies of mated female spider mites was investigated in two laboratory experiments. In Experiment I, a single strain of Tetranychus urticae Koch was reared in four different environments. In Experiment II, 4 different geographic strains of T. urticae were reared in a single environment.Results indicated that spider mite females were able to control the sex ratio of their progeny at two levels: an initial control of mean population ratio according to ovipositional environment. In addition, a secondary control resulted in an approximately uniform daily ratio. Although each parental female produced a varying number of eggs from day to day, a more or less constant fraction of those eggs were fertilized every day. It is concluded that both of these characteristics are probably important to the colonizing ability of the species.

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Résumé L'étude de la régulation du sexe de la descendance de femelles inséminées d'acariens est basée sur deux expériences de laboratoire. Dans l'expérience I, une lignée de Tetranychus urticae a été élevée dans deux conditions différentes de qualité des feuilles pendant le développement des parents, d'une part, pendant leur ponte et le développement de la descendance d'autre part. Dans l'expérience II, quatre souches géographiques différentes de T. urticae ont été élevées dans les mêmes conditions.Il est apparu nettement que les femelles dans des conditions différentes ont donné des descendances avec des taux sexuels variant dans certaines limites. Ces différences étaient statistiquement significatives dans les duex lots de données expérimentales. Les taux sexuels des populations d'acariens variaient aussi avec les conditions écologiques. Dans les bonnes conditions, la proportion de femelles dans la descendance était la plus élevée. Les taux sexuels des populations variaient aussi entre les quatre souches géographiques.Les analyses ont aussi révélé que les femelles d'acariens sont capables de contrôler le taux sexuel à deux niveaux: une régulation initiale du taux de la population en fonction des conditions écologiques ou de la lignée géographique et un contrôle secondaire qui s'est traduit par un taux quotidien approximativement uniforme.En utilisant un argument mathématique simple incorporant la fécondité caractéristique des acariens, nous avons conclu que ces deux caractéristiques de la rulation sont probablement d'une importance capitale pour le pouvoir colonisateur de cette espèce.

     

The regulatory mechanism in mass foraging and the recruitment of soldiers inPheidole

Summary Observations of the recruitment behaviour ofPheidole within the nest reveal the existence of a complex behavioural mechanism which operates in the recruitment of nestmates, including the soldiers, to mass foraging. Highly excited recruiters, arriving at the nest, perform, in addition to trail-laying, a motor recruitement display comprising running, accelerated antennal beatings and body oscillations. While moderately excited recruiters perform this display only on encounters with soldiers, highly excited recruiters display it also on encounters with workers. The release of the motor display appears to be influenced by the attractiveness of the food on one hand, and the mechanical stimulation received from the partner, on the other.The scent trail and the motor display acting together are far more effective than the quiet scent trail recruitment. During the later stage of the experiment, when the reaction of the workers to the recruiting stimuli has already weakened considerably, the motor display still brings about recruitment. The motor display is a highly exciting factor, arousing ants from the resting to the active state. This form of alert is particularly important in the recruitment of soldiers.The formation of recruitment depends on both the number of recruiters and the character of the recruiting performance. The releasing value of the recruiting stimuli decreases with time, as habituation increases. This process, together with excess recruitment, constitues a mechanism which controls the level and limits of recruitment and determines the time of its termination.

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Résumé Des observations sur le comportement de recrutement dePheidole, à l'intérieur du nid, révèle l'existence d'un mécanisme complexe qui aboutit au recrutement de compagnes, parmi lesquelles même des soldats, pour amasser de la nourriture. Des recruteuses extrêmement agitées, en arrivant au nid, réalisent, en plus du dépôt de traces odorantes, une parade motrice de recrutement qui comprend des va-et-vient, des battements accélérés des antennes et des oscillations du corps. Tandis que les recruteuses modérément agitées n'accomplissent cette parade qu'en présence de soldats, les recruteuses extrêmement agitées l'accomplissent également en présence de travailleuses. L'attrait de la nourriture, d'une part, et la stimulation mécanique reçue par la partenaire, d'autre part, semblent déclencher la parade motrice.Les traces odorantes et la parade motrice tout à la fois, sont de loin plus effectives que le simple recrutement par traces odorantes. Pendant le dernier stade expérimental, alors que la réaction des travailleuses aux stimulants de recrutement s'est déjà considérablement atténuée, la parade motrice, elle, conduit encore au recrutement. La parade motrice a un pouvoir extrêmement stimulant capable de faire sortir les fourmis de leur état de repos. Cette forme d'alerte est particulièrement importante dans le recrutement des soldats.La formation de recrutement dépend à la fois du nombre de recruteuses et du caractère de l'acte recruteur. La valeur du déclenchement des stimuli recruteurs diminue avec le temps, et avec l'habitude. Ce processus ajouté à un recrutement excessif constitue un mécanisme qui contrôle le niveau et les limites du recrutement et détermine le moment de son achèvement.

     

Réponses des adultes de Lasiomma melania,ravageur des cônes de Larix decidua, à des pièges colorés de différents types

La réponse visuelle des adultes de Lasiomma melania Ackl. (Diptera, Anthomyiidae) à des carrés englués de diverses couleurs ou combinaisons de couleurs a été étudiée durant 5 années consécutives dans plusieurs mélèzins (Larix decidua) des Hautes-Alpes. Une préférence pour le jaune et le jaune à bandes pourpres a été mise en évidence chez ce ravageur dont la femelle pond sur les cônes de mélèze. L'attractivité de chaque type de piège est fonction à la fois du sexe et du stade de maturation sexuelle des individus. La couleur jaune attire en majorité des insectes émergents immatures. Elle semble représenter, selon le plan dans lequel elle est située, un signal nutritionnel de type fleur (plan horizontal) ou un signal de reconnaissance du feuillage de mélèze (plan vertical). Les individus mûrs sexuellement, recherchant les arbres produisant des cônes, sont en revanche capturés essentiellement sur les pièges verticaux jaunes à bandes pourpres. Ceux-ci miment, en l'amplifiant, le contraste de réflectance existant entre le feuillage des mélèzes et les cônes. Ce contraste paraît correspondre à un signal permettant la reconnaisance des arbres possédant des cônes. La ponte est cependant limitée à un stade particulier de développment de ces derniers alors que le contraste est à peu près stable dans le temps. D'autres signaux émis par les cônes, vraisemblablement d'ordre olfactif, doivent guider le vol d'approche et l'atterrissage des femelles.     

First event sampling. A new technique for estimating insect attack, using the onion miner fly, Liriomyza nietzkei, as test insect

A new sampling technique called first event sampling is described that satisfies the criteria essential for any technique to be acceptable for use in insect pest management. The onion miner fly, Liriomyza nietzkei Spencer, a pest of seeded onion crops, was used as the pest insect on which this technique was developed. The technique is based on a graphical method for estimating the proportion of crop plants attacked by this pest. The statistical implications of adopting such a technique are discussed.

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Résumé Une nouvelle méthode d'échantillonnage pour estimer le taux d'attaque d'un insecte ravageur est décrite. Elle se base sur le principe du premier événement, c'est-à-dire de la première rencontre avec le ravageur ou avec son dégât.Une présentation graphique des résultats du dénombrement permet de les confronter avec le seuil économique et de décider rapidement des mesures phytosanitaires appropriées.La mouche mineuse de l'oignon, Liriomyza nietz-kei Spencer, un ravageur des cultures d'oignon de semis a servi de modèle à l'élaboration de ce type d'échantillonnage. Ce travail contient une partie statistique où les bases mathématiques sont développées.Cette méthode devra répondre aux critères d'acceptation d'un type de contrôle en protection intégrée par les conseillers techniques et par les producteurs à savoir la précision dans l'estimation de l'attaque, la facilité d'utilisation et le gain de temps.

     

Une phéromone d''agrégation chez Forficula auricularia

Résumé Un comportement d'agrégation est fréquemment observé chez les larves et les adultes de Forficula auricularia L. L'hypothése d'un contrôle phéromonal de ce comportement est confirmée expérimentalement par un test biologique qui, en condition de choix, met en évidence le regroupement des forficules dans des abris déjà visités par d'autres individus de l'espèce, préférentiellement aux abris témoins. Une interattractivité existe entre tous les stades de développement et la phéromone intervient également pendant la phase de soins maternels: les traces de larves du premier stade encore confinées dans le terrier maternel, ainsi que de femelles en période de soins, provoquent l'agrégation de larves âgées. La comparaison de l'attractivité de différents extraits par l'hexane (traces, fractions de corps, feces) indique la localisation de la sécrétion phéromonale au niveau des pattes, et désigne les glandes tibiales comme organes sécréteurs.     

Taste perception of Myzus persicae in relation to food uptake and developmental processes

A number of essential processes in the development of Myzus persicae are initiated in early larval life. During this period the food quality often affects further development. This paper deals with the question whether amino acids, known to be necessary for developmental processes, play a specific rôle in diet acceptance. The amino acid methionine appeared to stimulate food uptake to a great extent. Experiments with diets containing ³²P showed that food uptake within 1 hr by first-instar larvae on diets of unequal nutritive value was markedly different.

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Résumé La qualité de la nourriture que reçoit Myzus persicae pendant le début de sa vie larvaire détermine souvent les modalités de son développement ultérieur (production de formes aptères où ailées par exemple). On a charché à déterminer si les acides aminés, reconnus comme étant nécessaires au développement, jouent seulement un rôle spécifique dans le métabolisme des Aphides ou si ils interviennent comme facteurs stimulant la prise de nourriture. La méthionine en particulier se révèle avoir un rôle important comme phago-stimulant; en l'absence de méthionine la quantité de nourriture absorbée est diminuée. Par contre sur des aliments dépourvus d'histidine et d'isoleucine, le taux de nourriture absorbée ne change pas.Des expériences de choix alimentaire, entre deux substrats placés côte à côte, ou disposés en couches superposées, montrent que dans le ler cas les Aphides peuvent se localiser sur le milieu le mieux équilibré en ces acides aminés, et dans le second cas peuvent enfoncer leurs stylets jusqu'au milieu le plus favorable. L'adjonction de ³²P à l'un des milieux permet d'apprécier la quantité de nourriture prélevée.

     

Diel patterns of feeding and vertical migration in daphnids and diaptomids during the clear water phase in Lake Geneva (France)

In lacustrine environments, little attention has been paid to small-scale interactions between zooplankton diel vertical migration (DVM) and feeding rhythms. Moreover, most of the information on in situ diel feeding and migratory rhythms is based on low sampling frequencies. The kinetics and the degree of coupling of these processes are thus only roughly known. Here, we present a study conducted on a diel cycle in Lake Geneva to establish the temporal and spatial relationships between DVM and grazing activity of the dominant planktonic crustaceans. Our methodological approach is based on reliable and frequent (every 30 minutes) sampling, and on gut fullness analysis. We test the hypothesis of temporal and spatial segregation in DVM and feeding activity of sympatric taxa to counteract resource competition. We also evaluate the variation in DVM and feeding activity between taxa, size and sexes. In Lake Geneva, the Daphnia complex of different species and size (D. hyalina × galeata) and the diaptomid (Eudiaptomus gracilis) have distinct DVM and diel feeding patterns which lead to temporal and spatial segregation. Differences arise from the amplitude and kinetics of DVM and diel feeding rhythms. A strong day/night contrast in depth distribution and feeding activity was observed for the large daphnids while the small daphnids and the diaptomids had lower amplitudes of DVM and weaker diel changes in feeding activity. Large Daphnia exhibited a bimodal feeding pattern coupled with dynamic interchange of individuals between the epi- and hypolimnetic layers at dusk and dawn. In contrast, little coupling between DVM and feeding patterns was found for the diaptomid. These distinct behaviours can be viewed as specific adaptive strategies developed by calanids and daphnids to limit interspecific competition and to compromise between avoidance of starvation in deep waters and avoidance of visual predators in surface layers. Our study supports the hypothesis of exogenous control of Daphnia DVM by the relative change in light intensity at dusk and dawn, but also suggests that small Daphnia (not large ones), are controlled by absolute light variations when this major stimulus is lacking. Our results also support the hypothesis that selective predation by fish is responsible for the observed differences in DVM and diel feeding patterns of sized-daphnids and diaptomids. Other factors explaining the coupling of DVM and feeding patterns are hunger, vertical temperature gradient and for daphnids, size. Thus, ecological plasticity in crustacean DVM and feeding patterns results from the interactive effect of multiple abiotic and biotic driving forces. Finally, our study also shows that large Daphnia have a marked contribution to the acceleration of downward nutrient fluxes in Lake Geneva, via their diurnal rhythm in feeding and vertical migration. Ecological implications of the study for lake management and sampling design of zooplankton grazing studies are also presented.

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Résumé Dans les écosystèmes lacustres, les interactions à fine échelle temporelle entre les patrons diurnes de migration verticale et de broutage du zooplancton sont peu étudiées. En outre, jusq'à présent, les études ont généralement été réalisées selon des chroniques temporelles assez lâches. La cinétique et le degré d'interaction entre les patrons journaliers de migration verticale et de broutage sont donc encore mal connus. La présente étude, conduite au Lac Léman (Lac de Genéve) au cours d'un cycle nycthéméral, tente de préciser les liaisons spatiales et temporelles existant entre les migrations journalières et la consommation de phytoplancton chez les taxons de Crustacés les mieux représentés. Notre approche méthodologique repose sur une maille temporelle d'échantillonnage fine et sur l'analyse de la fluorescence du contenu stomacal. Nous testons l'hypothèse d'une ségrégation spatio-temporelle visant à réduire la compétition entre les taxons sympatriques et reposant sur des différences entre les patrons journaliers respectifs de migration et d'alimentation. Nous évaluons pour ces rhythmes d'activité les différences entre les espèces, les classes de tailles et les sexes. Au lac Léman, le complexe de différentes espèces et tailles de daphnies (Daphnia hyalina × galeata) et le diaptomide (Eudiaptomus gracilis) présentent des patrons journaliers de migration et d'alimentation distincts, assurant une ségrégation spatio-temporelle. Les différences proviennent de variations dans la cinétique et l'amplitude des migrations et dans les niveaux d'alimentation. Les grandes daphnies affichent un fort contraste jour/nuit dans leur répartition verticale et leur état de réplétion, tandis que les petites daphnies et les diaptomides présentent une faible amplitude de migration et de variations circadiennes de réplétion. Les grandes daphnies ont un rythme alimentaire bimodal couplé avec un relais dynamique des organismes entre l'épilimnion et l'hypolimnion au crépuscule et à l'aube. Chez le diaptomide, les interactions sont au contraire faibles entre les patrons de migration verticale et de réplétion. Ces différents comportements peuvent être perçus comme des stratégies adaptives spécifiques développées par les daphnies et les diaptomides pour limiter la compétition interspécifique et aboutir à un compromis satisfaisant entre l'évitement de la famine en eaux profondes et de la prédation par les poissons dans les eaux superficielles. Notre étude conforte l'hypothèse d'un contrôle exogène de la migration verticale de Daphnia par les changements relatifs de la lumière au crépuscule et à l'aube. En l'absence de ce stimulus, la répartition verticale des petites daphnies semble par contre contrôlée par les variations absolues de lumière. Nos observations confortent également l'hypothèse que la prédation sélective par les poissons est responsable des différences observées dans les patrons de migration des grandes daphnies et ceux des petites daphnies et des diaptomides. Les autres facteurs pouvant influencer les patrons de migration et d'alimentation des crustacés du Lac Léman sont la famine, le gradient thermique vertical et, chez les daphnies, la taille. En définitive, la plasticité écologique des patrons journaliers de migration et d'alimentation résulte des effets interactifs de daphnies ont un rôle très important dans le transfert des nutriments dans les couches profondes durant l'été, via leurs migrations verticales et les variations circadiennes d'activité alimentaire. Les implications écologiques pour l'aménagement lacustre et la planification des études portant sur le broutage du zooplancton sont aussi présentées.