Übt die Jahreszeit einen Einfluss auf die Fruchtbarkeit und das Geschlechtsverhältnis der weisşen Hausmaus aus?

Zusammenfassung An 20 717 Würfen der Albino-Hausmaus wurde aufgezeigt, daß die Jahreszeit einen erheblichen Einfluß auf die Fruchtbarkeit ausübt, sofern sich diese in der Wurfzahl äußert. Die Empfängnisfähigkeit der Maus erreicht im Sommerhalbjahr (April–September) bzw. im Sommer im engeren Sinne (Juni–August) ihren Höhepunkt, im Winter bzw. Herbst ihren Tiefstand. Sie folgt also einem klaren Jahreszyklus. DieWurfgröe, der andere Ausdruck der Fruchtbarkeit, bleibt dagegen das ganze Jahr hindurch ziemlich die gleiche. Es läßt sich nur bei einer großen Gruppe des Materials eine statistisch gesicherte Steigerung im Frühjahr und Sommer und ein entsprechendes Absinken im Herbst und Winter aufzeigen. Ähnlich ist es um dasZahlenverhältnis der Geschlechter bestellt, das gleichfalls nur bei einer größeren Gruppe statistisch bedeutsame Unterschiede zwischen Sommer- und Winterhalbjahr bzw. Sommer- und Herbstvierteljahr erkennen läßt.Als ursächlicher Faktor der Beeinflussung der Fruchtbarkeit wird die jahreszeitlich verschiedene Temperatur angenommen, welche Unterschiede in der inneren Sekretion (Sexualhormon) mit sich bringt. Die Ernährung hat mit der Erscheinung nichts zu tun.Die Ergebnisse entsprechen im großen ganzen denjenigen H. D.Kings bei der norwegischen Ratte.     

Temperaturregulation und Tagesperiodik des Stoffwechsels bei Winterschläfern

Zusammenfassung o1.Das Temperaturregulationsvermögen von Myotis myotis Borkh. ist im Sommer besser entwickelt als im Winter. Die Höhe der Körpertemperatur ist im Sommer unabhängig von der Ruhe-Aktivitätsperiodik.Während die Tiere im Sommer selbst bei hoher Kältebelastung — bei täglich ausreichender Nahrungsaufnahme — zu Beginn ihrer Aktivi tätsperiode spontan erwachen, tritt im Winter unter gleichen Bedingungen nach viertägiger Kälteeinwirkung Winterschlaf ein.Der HVL zeigt deutliche jahresperiodische Veränderungen, hervorgerufen durch eine Verminderung der A-Zellen, besonders im äußeren Bereich der Adenohypophyse im Winter. Die Schilddrüsenfunktion und das Differentialblutbild sind deutlich vom jeweiligen Aktivitäts- bzw. Belastungszustand der Tiere abhängig.Der Eintritt des Winterschlafs wird durch erhöhte Schlafbereitschaft während der Ruheperiode (tiefe Tagesschlaflethargie) bestimmt. Temperaturen unter 10° C verkleinern die Amplitude des Stoffwechselanstiegs zu Beginn der Aktivitätsperiode.Das Fortbestehen tagesperiodischer Stoffwechseländerungen unter konstanten Umweltbedingungen konnte in den ersten Wochen des Winterschlafs nachgewiesen werden. Nach längerem natürlichem Winterschlaf war keine sichtbare Stoffwechselperiodik mehr zu erkennen. Für ein Weiterbestehen der endogenen Rhythmik (inneren Uhr) im tiefen Winterschlaf liegen Hinweise vor.Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf schwankt unregelmäßig zwischen 15 und 90 min.In der Höhe von Körpertemperatur und Stoffwechsel konnten deutliche Unterschiede bei Myotis myotis und Barbastella barbastella Schreb festgestellt werden. 2.Bei einjährigen Siebenschläfern (Glis glis L.) wurden in den Sommermonaten Absinken der Körpertemperatur und Lethargie während des Ruheschlafs beobachtet. Als primäre Ursache wird eine durch die Gefangenschaft bedingte, zeitlich verschobene Winterschlafbereitschaft verantwortlich gemacht.Stoffwechsel und Atmung beim Eintritt und im Verlauf des Winterschlafs des Siebenschläfers zeigen keine prinzipiellen Unterschiede gegenüber Myotis myotis. Die Länge der Respirationspausen im tiefen Winterschlaf variiert unregelmäßig zwischen 5 und 60 min. Eine Fortdauer der sichtbaren Stoffwechselperiodik konnte nicht festgestellt werden.Bei konstant niederer Temperatur (6° C) und Dauerdunkel konnte die Winterschlafbereitschaft der Buche trotz Fütterung bis in den Frühsommer verlängert werden. 3.Eine jahresperiodisch eintretende innere Winterschlafbereitschaft ist die Voraussetzung für den Eintritt des Winterschlafs beim Goldhamster (Mesocricetus auratus Waterh.).Konstant tiefe Temperatur verlängert die Dauer der Winterschlafperioden. Der Eintritt der Lethargie erfolgt während der normalen Ruheperiode, unabhängig von der Temperatur.Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. F. P. Möhres, danke ich für die Überlassung des Themas und wertvolle Anregungen und Hinweise. Ebenfalls zu Dank verpflichtet bin ich Herrn Dr. H. Löhrl für die Beschaffung der Siebenschläfer und Herrn H. Frank und dem Heimat- und Höhleverein in Laichingen (Württemberg) für die freundliche Unterstützung beim Besuch der schwäbischen und slowenischen Höhlen. Die Arbeit wurde gefördert durch Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft, die Prof. MÖhres zur Verfügung standen.     

Die Temperaturregulation des Bienenvolkes unter regeltheoretischen Gesichtspunkten

Zusammenfassung Es werden zwei Anlagen beschrieben, die es ermöglichen, einen Temperaturreiz auf das Bienenvolk auszuüben und den Temperaturverlauf selbsttätig zu registrieren.Ein thermoelektrisches Psychrometer zur Messung der relativen Feuchte innerhalb der Beute wird beschrieben.Es wird gezeigt, daß die Temperaturregulation des Bienenvolkes im Sinne der Regeltheorie erfolgt. Das für ein Regelsystem typische Überpendeln bei Regelstörung und Sollwertverstellung sowie Balanceschwankungen werden nachgewiesen.Unter normalen Verhältnissen ist der Wasserdampfgehalt der Beutenluft in der ganzen Beute gleich, und zwar so hoch, daß bei der im Brutnest vorliegenden Temperatur hier etwa 40% relativer Feuchte herrschen. Das Brutnest ist der trockenste Teil der Beute. Die Luftströmung erfolgt im Versuchskasten von unten nach oben.Bei einem Wärmereiz wird durch Herausfächeln der Luft aus dem Flugloch die Luftströmung umgekehrt. Durch Wasserverdunstung im Brutbereich, vorzugsweise am Brutnestrand, wird die Temperatur auf 36–37° C gehalten. Im Gegensatz zu den Verhältnissen vor dem Reiz sind jetzt die Kastenaußenbezirke trockener als der Brutbereich.Die Regulation wird durch unzureichende Wasserzufuhr oder schlechte Ventilationsmöglichkeit behindert. Im Falle einer unvollkommenen Regulation wird für das ganze Brutnest eine höhere Gleichgewichtstemperatur eingestellt.Die Bedeutung der Luftzirkulation für das Klima der Beute wird dargelegt.Kältereize bis zu 10° C können von einem normal starken Volk ohne Beeinträchtigung des Wärmehaushaltes ertragen werden. Bei einem schwachen Volk sinkt bei starken Kühlreizen die Brutnestrandtemperatur im beobachteten Falle bis auf 25° C ab. Durch die verstärkte Atmung steigt die relative Feuchte im Brutbereich bis auf 50–70%. obwohl bei stärkeren Reizen durch die Kondensation des Wasserdampfes in den Kastenaußenbezirken dem Brutnest Feuchtigkeit entzogen wird.Auf die Beziehungen zwischen Brutnestgröße und Wasserhaushalt wird hingewiesen.Bei gleichzeitigem Kühl- und Feuchtereiz hat bei schwachen Kühlreizen die Feuchteregulation den Vorzug, solange die Temperatur im Brutbereich nicht unter 33° C absinkt. Bei stärkeren Kühlreizen wird der Feuchtereiz durch physikalische Umstände aufgehoben.Es wird ein Temperaturindifferenzbereich zwischen 33 und 36° C festgestellt. Seine Bedingtheiten und seine Bedeutung für die Temperaturregulation des Bienenvolkes werden dargelegt.Für die Anregung zu dieser Arbeit danke ich Herrn Prof. Neuhaus, Herrn Prof. Stammer für die Unterstützung durch Mittel des Institutes. Ferner danke ich Herrn Dr. Böttcher, Bayerische Landesanstalt für Bienenzucht Erlangen, für den Arbeitsplatz an seinem Institut.     

Die Lungenatmung der Süsswasserpulmonaten (zugleich ein Beitrag zur Temperaturabhängigkeit der Atmung)

Zusammenfassung Das Lungengas wird bei der Ventilation durch Diffusion erneuert, zum geringen Teil jedoch durch aktives Kontrahieren und Expandieren der Lunge (wie bei den Stylommatophoren).Die Reflexhandlung der Luftaufnahme verläuft bei Jungtieren von Segmentina nitida äußerst starr. Am Oberflächenhäutchen wird nach wechselnden Zeiten plötzlich in mehreren Ventilationen die Lunge mit Luft gefüllt. Durch Außeneinflüsse kann die Zeit bis zum Eintritt des Reflexes verändert werden. — Auch Armiger crista vermag Luft in die normalerweise Wasser enthaltende Lungenhöhle aufzunehmen.Die bei Jungtieren von Segmentina nitida starr verlaufende Reflexhandlung kann für längere Zeit (1 Stunde und mehr) unterbrochen werden. Der Reizzustand dauert dabei an.Bei den kleineren Arten der Planorbiden verlängert sich mit abnehmender Körpergröße die Tauchzeit. Segmentina nitida macht als sehr bewegliche Art eine Ausnahme. Die kleinen Planorbiden sind auch bei mittleren Temperaturen bei erzwungener Hautatmung (durch Absperren von der Wasseroberfläche) lebensfähig.Im Winter, aber auch im Sommer geht Limnaea stagnalis bei niedriger Temperatur (5° C) zu reiner Hautatmung über.Bei der Ventilation wird das Lungengas weitgehend erneuert. Die kurz nach derselben gemessenen Lungengasmengen variieren je nach den Versuchsbedingungen mehr oder weniger. Bei einer bestehenden Sauerstoffschuld (z. B. nach längerer erzwungener Tauchzeit) wird die Lungenfüllung vergrößert. Auch reiner Stickstoff wird aufgenommen. Nach der Füllung der Lunge mit diesem Gas kriecht die Schnecke abwärts.Luft, der CO₂ in geringen Mengen beigemischt wird, hat deutlich abstoßende Wirkung auf Limnaea stagnalis. In geringen Mengen im Versuchswasser gelöstes CO₂ verlängert die Zeit des Spiraculumanlegens (Diffusionsregulierung), hat jedoch keinen Einfluß auf die Länge der Tauchzeiten, auf die bei der Ventilation aufgenommene Luftmenge und auf die Gasmenge der Lunge beim Aufstieg am Ende der Submersion.Während der Tauchzeit funktioniert das Lungengas wie bei den tauchenden Insekten als physikalische Kieme.Sauerstoffmangel kann als Atemreiz die negative Geotaxis am Ende der Tauchzeit auslösen (auch bei Armiger crista).Druckversuche zeigen, daß auch die Abnahme der Lungenfüllung als Atemreiz wirken kann. Die Schnecke perzipiert den Füllungsdruck.Durch Versuche mit übergeleiteten Gasgemischen wird das Zusammenwirken beider Faktoren geklärt. Sie können sich in ihrer Wirkung summieren. In einem Sommer- und Winterversuch wurde die Länge der Tauchzeiten durch übergeleitete Gasgemische beeinflußt, und zwar in beiden Versuchen entgegengesetzt. Es wird gezeigt, daß allein ein Variieren von Aufbewahrungs- und Versuchsbedingungen das verschiedene Verhalten bedingen kann. Die beim Aufstieg in der Lunge befindliche Gasmenge bleibt dagegen bei nicht gerade extremen Versuchsbedingungen annähernd konstant. In sauerstoffarmem Wasser sind die Tauchzeiten verkürzt und die Lungengasmengen beim Aufstieg vergrößert.Die Tauchzeiten sind im Winter länger als im Sommer. Die Lungenfüllung beim Aufstieg am Ende derselben ist im Winter geringer.Das beim Atmungsprozeß entstehende CO₂ reichert sich nicht im Lungengas an, sondern löst sich sofort im Wasser.Der Sauerstoff des Lungengases wird bei erzwungenen Tauchzeiten weitgehender verbraucht als in Hazelhoffs Versuchen. Nach langen Tauchzeiten enthält das Lungengas von Limnaea stagnalis im Winter 1% O₂, im Sommer etwas mehr.Der O₂-Verbrauch bei 30 Min. Tauchzeit ist im Winter größer als im Sommer (wahrscheinlich nicht Rassenunterschiede). Bei diesen schon längere Zeit an die Versuchstemperatur angepaßten Schnecken ist der Unterschied im Verbrauch bei 15° und 21,5° C im Sommer größer als im Winter. Die Abhängigkeit der Lungenatmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist in beiden Jahreszeiten gleich. Die Temperaturabhängigkeit der Atmung bei plötzlicher Temperaturänderung ist grundsätzlich verschieden von der nach einer Anpassung des Organismus an die Versuchstemperatur. Beides läßt sich nicht zu einem Gesetz vereinigen.Die Anpassung des Organismus nach plötzlicher Temperaturänderung verläuft in den beiden Jahreszeiten grundsätzlich verschieden. Im Sommer werden die endgültigen Werte nach der Anpassung bei der plötzlichen Änderung der Temperatur nicht erreicht, im Winter dagegen überschritten.     

The biology of the cutworm Tryphaena pronuba L. (Lepidoptera: Noctuidae)

Summary Adults of the cutworm Tryphaena pronuba L. fly between June and October and lay about 1,400 eggs. There are seven larval instars, followed by a pre-pupal (diapause) stage in January and pupation in May. The effects of different temperatures on the rate of egg, larval and pupal development are described and discussed.

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Zusammenfassung Die Imagines des Hausmütterchens, Tryphaena pronuba L., fliegen zwischen Juni und Oktober und legen etwa 1400 Eier ab. Auf sieben Larvenstadien folgt ein Präpuppenstadium, das von Anfang Januar bis Mitte Mai diapausiert. Systematische Versuche über den Einfluß der Temperatur auf die Entwicklungsrate von Eiern, Larven und Puppen zeigen, daß die optimale Entwicklungstemperatur für die Eier (90–100% Schlupf) bei etwa 25° liegt. Da sich jedoch die Jungraupen bei dieser Temperatur ebensowenig wie bei 10° normal weiterentweckeln können, ist als optimale Temperatur für Embryonal-und Larvenentwicklung 15–20° zu betrachten. Bei Wechseltemperaturen (zwischen verschiedenen 10°-Intervallen) stimmten Schlupfprozente und Entwicklungszeiten ziemlich genau mit den Werten überein, welche sich bei konstanten Temperaturen in Höhe der Mittelwerte ergeben hatten; nur bei 10° war der Schlupf gegenüber 5-und 15°-Wechsel stärker gehemmt und die Entwicklungszeit verdoppelt. Tiefere, Temperaturen (0,8–5°) erniedrigten-auch im Freiland-schon bei kurzer Einwirkungszeit die Schlupfprozente, obwohl sich die überlebenden bei 25° normal weiterentwickelten. Die Larvalentwicklung dauerte bei 10, 15, 20 und 25° neun, acht, drei bzw. zwei Monate bei einer Entwicklungsrate von 10, 40, 50 bzw. 7%. Das Präpuppenstadium dauerte bei 25° weniger als eine Woche, bei 10° über einen Monat.

     

Some factors influencing the emergence of overwintering Hessian Fly larvae

Overwintering fully-fed Hessian Fly larvae in puparia respond to experimental conditions of constant temperature and relative humidity progressively faster as the normal time of pupation and emergence in the spring approaches. Frost does not speed up emergence.A constant temperature of 15° or 20° C at 95% RH is recommended for the production of midges for experimental purposes from overwintering Hessian Fly puparia.

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Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Erlangung von großen Mengen überwinternder Larven der Hessenfliege und Methoden für die Untersuchung des Einflusses konstanter Temperaturen und relativer Feuchtigkeit auf dieselben werden beschrieben.Ein hoher Schlupf-Prozentsatz wurde bei einer Temperatur von 15° C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 75, 85 und 95% erhalten, gleichgültig ob das Material dem Frost ausgesetzt war oder nicht. Bei Temperaturen von 20 und 25° wurde ein höherer Prozentsatz von älterem gefrorenen Material erhalten. Bei 30° schlüpften jüngere, nicht gefrorene Puparien (Scheinpuppen) nicht, obwohl ältere Puppen von gefrorenem Material zum Schlüpfen stimuliert wurden. In beiden Fällen erfolgte das Schlüpfen der Mücken nach Übertragung in eine Temperatur von 20°. Kein Schlüpfen erfolgte bei 35°, doch wurden dabei nicht alle Insekten getötet, da ein gewisses Schlüpfen zustande kam, wenn die Puparien wieder niedrigen Temperaturen ausgesetzt wurden.Bei 20° und 95% relativer Feuchtigkeit nahm die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Annäherung des Frühlings zu. Unter diesen Verhältnissen begannen die Puparien Anfang November nach 12–13 Tagen zu schlüpfen, während Anfang April das Schlüpfen schon nach 3–4 Tagen begann; ein 50%-Schlupf wurde nach 19 Tagen bzw. nach 7 Tagen beobachtet.Es wurde kein Beweis dafür gefunden, daß Frost die Entwicklung beschleunige. Bei 24 Stunden Licht wurde das Schlüpfen schneller beendet als bei 8 und 16 Stunden oder ohne Licht.Im Frühjahr erfolgte schwacher Schlupf bei 10° und keiner bei 5° und 0°.Das Bespritzen der Puparien mit Dowicide verhinderte das Schlüpfen nicht.Angaben über die Ausbildung der Puparien und das Schlüpfen im Frühjahr von ähnlichem Material, das in offenen Glashäusern überwintert wurde, sind zu Vergleichszwecken angeführt.Es kann gefolgert werden, daß sich die vollernährten Larven in den Puparien während des Winters langsam entwickeln und auf experimentelle Umstände von konstanter Temperatur und Feuchtigkeit umso schneller reagieren, als der normale Zeitpunkt der Bildung von Puparien bzw. das Schlüpfen herannaht.Für die Erzeugung von Mücken zu Versuchszwecken werden eine konstante Temperatur von 15° oder 20° C und eine relative Feuchtigkeit von 95% empfohlen.

     

The effect of salinity and temperature on survival and metamorphosis of megalops of the blue crabCallinectes sapidus

Summary 1. Megalops of the blue crab,Callinectes sapidus Rathbun, reared from hatching through all zoeal stages at 25° C, 30 p. p. m., were maintained in 23 combinations of salinity and temperature until metamorphosis to determine the effect of salinity and temperature and the combined effect of salinity and temperature on survival and rate of development.2. Survival of the megalops stage was similar at temperatures of 20°, 25°, and 30° C with the exception of the larvae maintained at 5 and 10 p. p. m. At 15° C, survival never exceed 50 percent.3. In the lower salinities (5 and 10 p. p. m.) survival decreased with a decrease in temperature.4. The most pronounced effect of temperature in delaying the time of metamorphosis was observed in megalops maintained at 15° C. As the salinity increased from 20 to 40 p. p. m., the duration of the megalops stage was further extended at 150° C. This effect was not observed at other salinity-temperature combinations.5. Statistical analysis of factorical design was used to predict the mortality and duration of the megalops stage which might be expected under a greater number of salinity-temperature combinations than are feasible to observe in the laboratory. The results of the analysis and their possible significance are discussed.6. The hypothesis is presented that survival and duration of the megalops ofC. sapidus in the natural environment are directly associated with the time of hatching, the time at which the megalops stage is reached in relation to seasonal changes in water temperatures, and the salinity of the water in which the final zoeal molt occurs. The delay of metamorphosis in waters of high salinity and low temperature may have contributed to the distribution of this species in the estuaries along a major portion of the Atlantic and Gulf Coasts of the United States.

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Die Wirkung von Salinität und Temperatur auf das Überleben und die Metamorphose der Megalopalarven der Blauen KrabbeCallinectes sapidus

Kurzfassung Larven der Blauen Krabbe (Callinectes sapidus Rathbun) wurden bei 25° C und 30 S (= p. p. m.) gezüchtet, bis das Megalopalarvenstadium erreicht war. Die Megalopalarven wurden sodann in 6 verschiedenen Salzgehalten und 4 verschiedenen Temperaturen gehalten, um die Wirkung von Salzgehalt und Temperatur sowie von deren Kombinationen auf Überlebensrate, Entwicklung und Metamorphose festzustellen. Bei 20°, 25° und 30° C überlebten über 70 % der Megalopalarven in Medien von 10 bis 40 S. Bei 15° C betrug die Überlebensrate 10 bis 50 % in Salzgehalten von 20 bis 40 . Die Megalopalarven metamorphosierten nicht bei 15° C und 10 sowie bei 20° C und 5 . Die Dauer des Megalopastadiums schwankte von 5 Tagen bei 30° C bis zu 67 Tagen bei 15° C. Die Temperatur beeinflußte die Lebensdauer der Megalopalarven stärker als der Salzgehalt. Bei 20° und 30° C wurde die Dauer des Megalopastadiums durch veränderte Salinitätsbedingungen nicht beeinflußt. Bei 15° C bewirkte eine Erhöhung des Salzgehalts jedoch eine Verzögerung der Metamorphose des ersten Krabbenstadiums. Durch statistische Analysen sind die Wirkungen von Salzgehalt und Temperatur auf Sterblichkeit und Entwicklungsrate der Megalopalarven für eine größere Anzahl von Umweltsbedingungen, als sie im Laboratorium geprüft werden konnten, ermittelt worden, so daß die Überlebensrate der Megalopalarven innerhalb eines großen Temperatur- und Salzgehaltsbereiches mit großer Wahrscheinlichkeit vorausgesagt werden kann. Es ist anzunehmen, daß durch die zeitliche Verlängerung des Megalopastadiums und die hohe Überlebensrate in Gewässern mit niedriger Temperatur und hohem Salzgehalt ein Transport der Megalopalarven durch Meeresströmungen über weite Entfernungen ermöglicht wird. Diese Annahme würde unter anderem die Verbreitung dieser Gattung über einen großen Teil der Gewässer entlang der atlantischen Küste sowie im Golf von Mexiko erklären.

     

DIE BEDEUTUNG EXOGENER FAKTOREN FÜR DIE GONADENREIFUNG VON ORTHOMUS BARBARUS ATLANTICUS (COLEOPTERA,CARABIDAE) AUS NORDAFRIKA

Zusammenfassung Im Dauerdunkel bei einer konstanten Temperatur von 20°C entwickeln sich die Gonaden von O. barbarus atlanticus dormanzfrei, die Entwicklung dauert 3–5 Monate. Eine Erhöhung der Temperatur im DD auf 30° führt zu einer starken Hemmung der Gonadenentwicklung. Anschließende Temperatursenkung auf 20° beschleunigt und synchronisiert die Reifung der Gonaden. Temperaturerhöhung auf 25° im DD hemmt die Gonadenentwicklung weniger stark als eine Erhöhung auf 30°. Temperatursenkung im DD wirkt in jedem Fall fördernd auf die Gonadenentwicklung, auch dann, wenn nur die Entwicklungsstadien der höheren Temperatur ausgesetzt waren. Tägliche Schwankungen der Temperatur im DD unterdrücken die Gonadenreifung.Wirken Nahrungsmangel und Trockenheit bei 20° im DD getrennt ein, so beeinflussen sie die Gonadenentwicklung nicht. Nahrungsmangel bewirkt lediglich eine geringere Fortpflanzungsrate. Wirken beide Faktoren unter sonst gleichen Bedingungen gemeinsam auf die Käfer ein, so unterbinden sie die Gonadenreifung, führen aber zu starker Mortalität.Dauerlicht, nordafrikanische Photoperioden und mitteleuropäische Photoperioden lassen auch bei Tageslängenänderung keine Gonadenreifung zu. Unter natürlichen Tageslängen kommt es zur Ausbildung einer Gonadendormanz. Diese wird im Langtag auch nicht durch eine eingeschobene Dunkelperiode, durch eine Hungerperiode, die mit geringer Luftfeuchtigkeit gekoppelt ist oder durch eine Temperatursenkung aufgehoben.Für eine erfolgreiche Ausreifung der Gonaden von O. barbarus atlanticus unter natürlichen Bedingungen ist es notwendig, daß gleichzeitig mit der Änderung der Tageslänge von Langtag zu Kurztag auch die Temperatur absinkt.Die Dormanz prägt sich bei den weniger stark aus als bei den .In der Steuerung seiner Fortpflanzungsrhythmik zeigt auch dieser nordafrikanische Carabide mit Winterfortpflanzung enge Beziehungen zu mitteleuropäischen Arten mit Herbstfortpflanzung und Sommerruhe.

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Summary The development of the gonads in O. barbarus atlanticus Fairm. shows no dormancy when the beetles are exposed to continuous darkness at 20°C. At 25°, under the same conditions, development of the gonads is retarded; and this effect is still more pronounced at 30°. At the lower temperatures, following high temperatures, higher maturation is accelerated and synchronised. This effect also occurs when only the larval stage is kept at a lower temperature, in darkness. In general, the dormancy effect is less distinct in than in .Neither scarcity of food nor dryness, employed separately, influence the development of gonads at 20°, with continuous darkness; though shortage of food cause reduced reproduction. If the two factors operate simultaneously, however, they stop maturation of the gonads and increase the mortality considerably.Continuous light or natural daylight periods, corresponding to North African or Middle European photoperiods, prevent the maturation of the gonads, even if the daylength period is changed. Neither a period of darkness inserted in a long-day period, nor a period of hunger combined with low humidity, nor a lowering of temperature can put an end to this state. Successful maturation of the gonads in O. barbarus atlanticus under natural conditions will only take place if the change from long day to short day is combined with lowering of the temperature.In the conditions ruling reproductive rhythm, this African carabid, which is adapted to winter propagation, shows a close relation to the Middle European species, which are adapted to autumn propagation and aestivation.

     

Nuove ricerche sull'orientamento e il senso del tempo di Arctosa perita (Latr.) (Araneae lycosidae)

Zusammenfassung Die Uferspinne Arctosa perita (Latr.) verfügt über einen astronomischen Orientierungsmechanismus, durch den die Tiere imstande sind, wenn sie auf dem Wasser ausgesetzt werden, in der Richtung nach dem Ufer zu fliehen. Die Spinnen orientieren sich auf Grund des Sonnenstandes und des polarisierten Himmelslichtes und haben die Fähigkeit, die Tageszeit einzukalkulieren (Papi 1955b und c).Wenn eine Gruppe von Tieren gefangengehalten wird, dann nimmt bei den Fluchtversuchen die Streuung der Fluchtrichtungen zu. Dabei ist die Streuung der gesamten Fluchtversuche — wenigstens während der ersten 16 Tage — statistisch nicht verschieden, ob die Tiere nun a) in den natürlichen Belichtungs- und Temperaturschwankungen, b) im Dauerdunkel und in den Temperaturschwankungen oder c) im Finstern unter konstanter Temperatur gehalten werden. Was die Genauigkeit der Richtungsorientierung betrifft, so bleibt, trotz der stärkeren Streuung, die durchschnittliche Fluchtrichtung bei Gruppe a) bis zu 21 Tage lang korrekt, während sie bei den Gruppen b) und c) von der theoretischen Richtung immer mehr abweicht.Tiere, die im Finstern unter konstanter Temperatur gefangengehalten werden, orientieren sich bezüglich einer unbeweglichen Lampe bei verschiedenen Tageszeiten ungefähr so, wie wenn sie die Sonne wäre.Exemplare, die 3 Tage lang einem gegen den natürlichen Tag um 6 Std verschobenen Belichtungsrhythmus ausgesetzt werden, nehmen Orientierungswinkel an, die zur Zeit ihres künstlichen Tages korrekt wären.Ein innerer Tagesrhythmus (innere Uhr) regelt die Abweichung des Orientierungswinkels der Tiere. Im Laufe des Tages ändert sich der Orientierungswinkel nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer solchen, die die Azimutgeschwindigkeit der Sonne auszugleichen sucht.Wenn die Tiere einige Stunden bei einer Temperatur von 4–5°C oder in 2°C gehalten werden, dann orientieren sie sich so, wie es einige Stunden vorher korrekt wäre. Der Gang der inneren Uhr kann also durch sehr niedrige Temperaturen verzögert oder gestoppt werden.Unter experimentellen Bedingungen können die Tiere in 8–10 Tagen neue Fluchtrichtungen erlernen.In der Besprechung werden die Resultate mit jenen verglichen, die bei anderen, einer astronomischen Orientierung fähigen Tieren erhalten wurden.

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Dedicato al Prof. Karl von Frisch in occasione del suo 70 compleanno.     

Untersuchungen über den Einfluß der Adaptationstemperatur auf die Resistenz und Aktivität der Transaminasen von Hefezellen

Zusammenfassung Die Hitzeresistenz und Aktivität von Transaminasen aus Candida pseudotropicalis wurde nach Adaptation der Kulturen an 20 und 40°C untersucht. Mit Anpassung an die höhere Temperatur nahm die Hitzeresistenz der Asparaginsäure--Ketoglutarsäure-Transaminase (AKT) zu. Die Substrate der AKT, Asparaginsäure, Pyridoxalphosphat und besonders -Ketoglutarsäure, verliehen dem Enzym aus beiden Adaptationstemperaturen eine höhere Hitzeresistenz. Durch weitere Aminosäuren wurde dagegen keine nennenswerte Resistenzsteigerung hervorgerufen. Der Hitzedenaturierung ging eine Aktivierung voraus, die bei Anwesenheit der stabilisierenden Substrate besonders ausgeprägt war/Die Aktivität der AKT war bei der an 40°C adaptierten Hefe erheblich höher als bei der 20^o-Hefe, dagegen konnte eine Leucin-Oxalessigsäure-Transaminase nur bei der tieferen, Adaptationstemperatur beobachtet werden. Zugabe von Pyridoxalphosphat steigerte die AKT-Aktivität in zellfreien Extrakten, und zwar am stärksten bei der weniger aktiven 20^o-Hefe. Die durch die unterschiedlichen Adaptationstemperaturen bedingten Leistungsunterschiede konnten durch das Coenzym teilweise ausgeglichen werden.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir, für die Gewährung einer Sachbeihilfe.     

Körpertemperatur und Aktivität beim Igel

Zusammenfassung Die Körpertemperatur des aktiven Igels im Winter schwankt innerhalb 24 Stunden zwischen etwa +33,5 und 35,5° C. Das Maximum liegt in den frühen Morgenstunden (gegen 3 Uhr), das Minimum am Nachmittag (gegen 15 Uhr). Im Sommer ist der Rhythmus ungefähr ebenso, jedoch liegen die Werte um annähernd 1° höher.Der Rhythmus ist von der Umgebungstemperatur und der Nahrungsaufnahme weitgehend unabhängig. Nur bei extremen Umgebungstemperaturen (über +35 und unter –3° C) fällt er weg, und die Körpertemperatur steigt über die normalen Werte (bis etwa +38° C).Unter +17° C Umgebungstemperatur (= der Temperatur in der unmittelbaren Umgebung des Igels) können winterschlafbereite Igel in Winterschlaf fallen. Zwischen +17 und +14,5° befinden sie sich in einem halbwachen Zustand mit Körpertemperaturen zwischen etwa +30 und +15° C. Unter +14,5° C bis ungefähr +5,5° C Umgebungstemperatur wird die Temperaturregulierung völlig ausgeschaltet, so daß die Körpertemperatur sich mit der Umgebungstemperatur ändert. Sie bleibt meist etwa 1° über ihr. Unter +5,5° C wird die Regulierung entweder nur soweit eingeschaltet, daß die Körpertemperatur mit annähernd +6° C konstant bleibt, oder die Igel regulieren vollständig und wachen auf.Beim Erwachen und Einschlafen erfolgt die Veränderung der Körpertemperatur zunächst langsam, dann schneller, dann wieder langsamer (zwischen etwa +20 und 26° C Körpertemperatur), dann wieder schneller und endlich wieder langsam.Sowohl im Sommer als auch im Winter sind die aktiven Igel in 24 Stunden etwa 18 Stunden in Ruhe und 6 Stunden in Bewegung. Die Hauptaktivitätszeit liegt zwischen 18 und 20³⁰ Uhr, und je eine relative Aktivitätszeit zwischen 0³⁰ und 2³⁰, sowie zwischen 4 und 5³⁰ Uhr. Künstliche Beleuchtung und Hunger können diesen Rhythmus ändern.Aktivitäts- und Temperaturrhythmus scheinen nicht ursächlich, sondern nur zeitlich miteinander verknüpft zu sein.Der winterschlafende Igel kann durch schnellen Wechsel der Umgebungstemperatur oder durch länger dauernde tiefe Umgebungstemperaturen geweckt werden. Mechanische Reize brauchen ihn nicht zu erwecken.Hungernde Igel schlafen leichter ein als gesättigte. Erinaceus roumanicus scheint leichter einzuschlafen als Erinaceus europaeus.Die Winterschlafbereitschaft schwankt periodisch. In der kalten Jahreszeit tritt mehrmals erhöhte Bereitschaft auf, die langsam mit rhythmischen Schwankungen abnimmt. Wahrscheinlich wild diese Periodizität durch rhythmisch ablaufende innersekretorische Vorgänge bedingt.Auf Grund der physiologischen Daten wird versucht, ein Bild von der Ökologie des Igels zu entwerfen.     

Chill-coma and cold death temperatures of Apis mellifera

Worker bees have a lower chill-coma temperature than drones or queens, which is influenced by their acclimatisation temperature as is their food consumption at a given temperature. Most bees die after 50 hrs. in chill coma, and survive longer at 5° C than at 0 or 10° C. Cold death occurs between –2 and –6° C and is unaffected by acclimatisation. Winter bees have lower chill-coma temperatures than summer bees but after acclimatisation to 35° C there is no difference. The chill-coma temperature of summer bees decreases with age irrespective of acclimatisation.

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Zusammenfassung Arbeitsbienen haben eine niedrigere Kältestarretemperatur als Drohnen und Königinnen. Akklimatisierung der Arbeiterinnen an verschiedene Temperaturen beeinflußt ihre Kältestarretemperaturen und die Zeit, die sie zur Erholung von der Kältestarre benötigen. Die Akklimatisation ist nach 24 Stunden vollständig. Die Stoffwechselrate der Bienen bei einer gegebenen Temperatur wird ebenfalls von der Akklimatisationstemperatur beeinflußt.Die meisten Bienen sterben nach 50stündiger Kältestarre und wenige überleben mehr als 80 Stunden. Bei 5° C ist die Überlebensrate größer als bei 0° oder 10°. Der Tod tritt zwischen –2° und –6° C ein und ist von vorangegangener Akklimatisation unbeeinflußt.Bienen vom Rande einer Wintertraube haben niedrigere Kältestarretemperaturen als Bienen aus der Mitte. Winterbienen haben eine niedrigere Kältestarretemperatur als Sommerbienen, doch nach Akklimatisation an 35° C besteht kein Unterschied mehr. Die Kältestarretemperatur nimmt im Sommer mit dem Alter ab, ob die Bienen an 35° C akklimatisiert sind oder nicht. Es wird vermutet, daß dies auf Unterschieden in der Stoffwechselrate der betreffenden Bienen beruht.

     

Einflüsse von Licht und temperatur auf den Winterschlaf des Siebenschläfers Glis g. glis (Linnaeus 1766)

Zusammenfassung Vom Sommer 1956 bis zum Frühjahr 1959 wurden mit Siebenschläfern (Glis glis L.) Licht- und Temperaturversuche durchgeführt. Jede Versuchsgruppe war in einem besonderen Versuchsraum untergebracht. Daneben wurden Beobachtungen an wildlebenden Bilchen durchgeführt.Eine Gruppe von Siebenschläfern lebte in einer Voliere im Freien, eine zweite in einem Tierstall mit natürlichen Lichtverhältnissen ohne UV, 2 Tiere waren in einem ähnlichen Raum untergebracht und wurden täglich 1 Std UV-bestrahlt. Diese beiden Tierräume wurden im Winter geheizt (meist über 20° C). Eine Gruppe lebte in einem Klimaraum (wechselnde Temperaturen), in dem täglich 18 Std lang Kunstlicht brannte. Einer letzten Gruppe wurde im Frühsommer die Tagdauer rasch verkürzt, so daß im Hochsommer schon Kurztag herrschte (Raumtemperatur über 20° C).Es wurden untersucht: das Körpergewicht, das Haarkleid, die motorische Aktivität und die Körpertemperatur.Auf Grund der Versuche wurde folgendes festgestellt: Das Körpergewicht bildet bei Tieren, die unter natürlichen Lichtverhältnissen leben, einen ausgeprägten Jahreszyklus. Bei Bilchen im ständigen Langtag war dieser nicht mehr zu erkennen; die Gewichte blieben gleich. Es fand demnach keine Fettspeicherung im Herbst statt. Obwohl das Haarkleid oft gewechselt wurde, blieb stets ein Sommerpelz erhalten. Ebenso war die motorische Aktivität dieser Bilche stets die gleiche, während Normaltiere ein Absinken der Aktivität im Herbst und ein Wiederansteigen im Frühjahr zeigten. Durch frühzeitige Verkürzung der Tagdauer konnten die Tiere schon im Juli veranlaßt werden, Fett zu speichern und ihr Haarkleid zu wechseln.Die Außentemperatur hat nicht den Einfluß auf den Winterschlaf, den man ihr meist zuschrieb. Im Winter schliefen Normaltiere bei Temperaturen um 24° C noch verhältnismäßig tief. Die Schlaftiefe ist allerdings bei niederen Temperaturen größer als bei hohen. Demnach stellt die Temperatur einen wichtigen, sekundären Faktor dar. Normale Sommertiere und Bilche aus dem ständigen Langtag blieben auch bei Kälte wach, wenn genügend Nahrung vorhanden war.Es wird der Schluß gezogen, daß durch die jahreszeitlichen Veränderungen der Tag-Nachtdauer eine endokrine Umstellung stattfindet, die Reservenspeicherung sowie die Winterschlafbereitschaft auslöst. Die Temperatur greift dann erst sekundär ein, indem sie die Tiefe der Lethargie steuert. Trotzdem erfolgt in gewissen Zeitabständen ein spontanes Erwachen.Das Problem Winterschlaf — Torpidity wird an Hand eigener Ergebnisse sowie Untersuchungen anderer Autoren diskutiert und dabei festgestellt, daß ersterer ein komplexes Phänomen darstellt, das vom Organismus wohl vorbereitet wird, während die Torpidity einer Kältestarre vergleichbar ist. Letztere ist daher nicht mit Winterschlaf gleichzusetzen.     

Zur Frage des Zusammenhanges zwischen Austrocknungsresistenz und Frosthärte bei Immergrünen

Zusammenfassung Im Gegensatz zu den immergrünen Coniferen und Ericaceen der Waldgrenze und zum Efeu vertragen die Blätter des Ölbaums (Olea europaea) im Sommer und Winter gleiches Maß von Austrocknung, aber verschieden große Kälte (s. Abb. 2); daher gehen Austrocknungs- und Kälteresistenz beiOlea nicht parallel.Das hängt zweifellos damit zusammen, daß Ölbaumblätter auch im Winter, wenn sie ohne Schaden um 4 bis 5° C tiefere Temperaturen überleben als im Sommer, gegen Eisbildung im Gewebe empfindlich bleiben. Sie sind im Winter nur deshalb gegen Kälte resistenter, weil ihr Gefrierpunkt tiefer sinkt. Der Jahresgang der Kälteresistenz vonOlea ist also eigentlich ein Jahresgang des Gewebegefrierpunktes (Abb. 4). Echte Frosthärte, nämlich die Fähigkeit, Eisbildung in den Geweben zu überstehen, erwerben die Ölbaumblätter nie; diese ist offenbar den Immergrünen kälterer Regionen vorbehalten. Deren Blätter sind zwar im Sommer ebenso eisempfindlich wie Ölbaumblätter, im Herbst aber entwickelt sich zunehmend eine Eisbeständigkeit, die die Zellen auch bei großer Kälte vor Schaden schützt. Der Gefrierpunkt der Blätter indessen bleibt bei den periodisch eisresistenten Pflanzen das ganze Jahr über ziemlich konstant (Abb. 4 und 5).Wenn wir voraussetzen, daß das im Gewebe ausfrierende Eis die Zellen vielleicht mechanisch, vor allem aber durch den plötzlichen und intensiven Wasserentzug schädigt, müssen wir annehmen, daß das Protoplasma im eisbeständigen Zustand gegen Wasserentzug widerstandsfähig wird. Dann ist es nicht verwunderlich, wenn periodisch eisresistente Immergrüne einen gleichläufigen Periodismus der Austrocknungsresistenz aufweisen und wenn ganzjährig eisempfindlichen Immergrünen ein solcher fehlt. Ein Zusammenhang zwischen Austrocknungs- und Kälteresistenz darf somit nur erwartet werden, wo die Kälteresistenz auf echter Frosthärte, d. h. Eisbeständigkeit beruht.     

Die Ausl?sung von Chromosomenmutationen in der Meiosis durch tiefe Temperatur

Zusammenfassung 1. In 3 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die spontane Chromosomenmutationsrate in der Diakinese der Meiosis vonOenothera Hookeri mit nur unwesentlichen Schwankungen 0,67%.2. In 2 aufeinanderfolgenden Jahren beträgt die Chromosomenmutationsrate abgeschnittener, in destilliertem Wasser und 6 Tage bei konstant 10° C gehaltener Infloreszenzen 2,3 bzw. 3,5%.3. Die Rate von Topfpflanzen nach 6tägigem Aufenthalt in 10° C unterscheidet sich mit 2,5% nicht von derjenigen abgeschnittener Infloreszenzen.4. Die durchschnittliche Zahl der Endbindungen in der Diakinese beträgt in allen 3 Untersuchungsjahren im Freiland 13,9%.5. Abgeschnittene Infloreszenzen zeigen unter den oben genannten Versuchsbedingungen in 2 aufeinanderfolgenden Jahren mit 11,1 bzw. 12,9 Endbindungen statistisch verschiedene Werte.6. Topfpflanzen haben mit 11,1 weniger Endbindungen als der entsprechende Parallelversuch mit abgeschnittenen Infloreszenzen (12,9).7. Aus den Befunden wird geschlossen, daß die Meiosis gegenüber Temperatur hinsichtlich der Bereitschaft zu Chromosomenmutationen empfindlicher als die Mitose reagiert.8. Im Gegensatz zu den bisherigen Deutungen auf Grund von Mitoseuntersuchungen wird die Wirkungsweise der Temperatur in einer Erhöhung der Zahl potentieller Brüche gesehen; es wird die Hypothese begründet, daß die tiefe Temperatur über eine Erhöhung der O₂-Löslichkeit im Wasser des Protoplasten wirkt.9. Bei den Temperaturversuchen besteht eine deutliche Korrelation zwischen Chiasmafrequenz und Mutationsrate. Die zahlreichen anderen, in dieser Beziehung geprüften mutagenen Agenzien lassen keine strenge Regelmäßigkeit in dem Verhältnis von Chiasmahäufigkeit und Mutationsrate erkennen.     

Über den Einfluß hoher Temperatur auf die Oxalsäureanhäufung durch Aspergillus niger van Tiegh.

Zusammenfassung Ein Stamm von Aspergillus niger häuft in einer physiologisch alkalischen Nährlösung bei 43° mehr Oxalsäure an als bei 30°. Dieser Unterschied beruht auf der verstärkten Anhäufung vor dem Zeitpunkt des völligen Glucoseverbrauches.Die autolytische Herkunft des größten Teils der nach diesem Zeitpunkt bei 30° und 43° noch hinzukommenden Oxalsäure wird nachgewiesen, ebenso die Intensivierung der Autolyse bei der hohen Temperatur. Dagegen, daß die Oxalsäure auch vor dem völligen Glucoseverbrauch autolytischen Ursprungs ist und bei 43° aus diesem Grunde in verstärktem Maße angehäuft wird, spricht der Befund, daß die Fraktion des NH₄ ⁺- und Amid-N vor diesem Zeitpunkt nur in sehr geringer Menge nachzuweisen ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß sie im Gegensatz zur Oxalsäure vielleicht wieder in das der Autolyse parallel laufende Wachstum mit einbezogen wird, solange noch Glucose vorhanden ist.Die Geschwindigkeit der Oxalsäurezersetzung ist bei 43° geringer als bei 30°. Eine Beteiligung dieses Temperatureffektes an der verstärkten Anhäufung bei 43° wird diskutiert, ebenso die Möglichkeit eines temperaturbedingten Shunt-Effektes.     

Observations on some effects of temperature and isolation on fecundity of female weevils, Sitophilus granarius (L.) (Coleoptera, Curculionidae)

Egg laying and longevity of individual female grain weevils kept with males throughout life has been compared with those isolated after an initial period of pairing. There was no difference in longevity or egg-laying at 25° but the rate of egg-laying was reduced while longevity was increased in paired females at 20°. Egg-laying by isolated females at 20° fell off rapidly.

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Zusammenfassung Es wurde die Eiproduktion und Lebensdauer von einzelnen Kornkäfer-Weibchen (Sitophilus granarius) verglichen, die entweder während ihres gesamten Imaginallebens mit Männchen zusammen oder die nach einer Woche von den Männchen getrennt gehalten wurden. Bei 25° bestand zwischen diesen beiden Gruppen von Weibchen kein signifikanter Unterschied in der Lebensdauer und der Eiprodukationsrate. Die wöchentliche Eiproduktionsrate gepaarter Weibchen war bei 20° niedriger als bei 25°, dagegen stieg ihre Lebensdauer an. Die Eiproduktion isolierter Weibchen fiel bei 20° sehr stark ab, aber es fand sich kein Hinweis dafür, daß die Spermen nach Übertritt in das Receptaculum bei dieser Temperatur einen Verlust an Beweglichkeit erleiden. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Ökologie der Art im Getreide diskutiert.

     

Temperature effects on the development and multiple generations in the alkali bee, Nomia melanderi cockerell

The range for development of post-diapausing prepupae of the alkali bee lies between 17 and 35°. Peak developmental temperature is approximately 29°. Although temperatures above 33° are outside of the favorable range of development and induce an obligatory aestivation, they are effective in causing a very rapid diapause breakage. Prepupae held at 35° for 110 days underwent no development, yet when removed to 29° they pupated in half of the time required by the controls at that temperature. Voltinism in the alkali bee is temperature dependent, and apparently the physiological system that triggers diapause is not activated unless the developing larvae or prepupae are subjected to temperatures below 27°. Males continue to emerge throughout the season, but a small percentage of the male population appears before any females to effect the phenomenon of proterandry.

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Zusammenfassung Der förderliche Bereich für die Postdiapause-Entwicklung der Präpuppen der Alkali-Biene liegt zwischen 17 und 35°. Die Optimaltemperatur beträgt annäherungsweise 29°. Obwohl Temperaturen über 33° außerhalb des förderlichen Entwicklungsbereichs liegen und eine obligatorische Ästivation induzieren, verursachen sie doch einen sehr raschen Bruch der Diapause. Präpuppen, die 110 Tage bei 35° gehalten wurden, entwickelten sich nicht weiter; nach 29° zurückgebracht, verpuppten sie sich jedoch in der Hälfte der Zeit, welche von den Kontrolltieren bei dieser Temperatur benötigt wirde. Mehrfach-Generationen der Alkali-Biene sind temperaturbedingt, und offensichtlich wird das physiologische System, welches Diapause auslöst, nur dann in Gang gesetzt, wenn die Larven oder Präpuppen Temperaturen unter 27° ausgesetzt werden. Männchen schlüpfen während der gesamten Brutsaison, doch erscheint ein kleiner Teil der männlichen Population vor den Weibchen und bewirkt so das Phänomen der Proterandrie.

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Technical Paper No. 1847, Oregon Agricultural Experiment Station, supported by National Science Foundation Grant No. G 15609.     

The effect of the natural climate of the sahara and controlled climate on the rectal temperature and cardiorespiratory activities of friesian cattle and water buffaloes

Respiration rate increased significantly in Friesians and insignificantly in Buffaloes with rise in ambient temperature from winter (19.9°C, 37% RH) to spring (29.3°C, 24% RH). It rose even more pronouncedly and significantly in summer (31.0°C, 42% RH) in both species. Pulse rate and rectal temperature did not change significantly from winter to spring, while in summer they increased significantly in both species. Similar results were obtained with similar rise in ambient temperature in controlled climates (19.8°C, 38% RH; 29.0°C, 50% RH; 42.0°C, 50% RH). Solar radiation (412 Langley) was found to accentuate the effect of heat with water deprivation (27.6° to 32.2°C, 61% – 41% RH) on the three measurements. Buffaloes showed lower average respiration rate, pulse rate and rectal temperature than Friesians in the three experiments. The per cent increase in respiration rate with temperature rise from 19.8° to 29.0°C in controlled or natural climate was greater in Friesians than Buffaloes. The reverse was true at 42.0°C in controlled climate or at 27.6° to 32.2°C with solar radiation and water deprivation, which partially resulted in a greater elevation of rectal temperature in Friesians than Buffaloes. Friesians critical temperature was shifted about 5°C higher than the breed average due to acclimatization in the hot desert. Buffaloes endured solar radiation with heat and water deprivation better than Friesians.

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Zusammenfassung Die Atemfrequenz von friesischen Rindern und Wasserbüffeln nahm beim Anstieg der Lufttemperatur von Winter (19.9°C, 37% RF) zum Frühling (29.3°C, 24% RF) zu und zeigte einen noch deutlicheren Anstieg im Sommer (31.0°C, 42% RF). Die Pulsfrequenz und die Rektaltemperatur änderten sich zwischen Winter und Frühling nicht signifikant, dagegen waren sie bei beiden Tierarten im Sommer signifikant erhöht. Ähnliche Befunde wurden bei einem simulierten Anstieg der Temperatur in künstlichen Klimaten erhoben. Sonnenstrahlung (412 Langley) verstärkte den Einfluss der Hitze mit Wasserentzug (27.6°–32.2°C, 61-41% RF) auf die 3 untersuchten Funktionen. Wasserbüffel hatten eine niedrigere mittlere Atemfrequenz, Pulsfrequenz und Rektaltemperatur. Der prozentuale Anstieg der Atemfrequenz bei Anstieg der Temperatur von 19.8°C auf 29.0°C im künstlichen und natürlichen Klima war bei den Rindern grösser als bei den Wasserbüffeln. Dagegen war die Reaktion umgekehrt bei 42.0°C im künstlichen Klima oder zwischen 27.6° und 32.2°C mit Sonnenstrahlung und Wasserentzug. Unter diesen Bedingungen zeigten die friesischen Rinder teilweise eine höhere Rektaltemperatur. Ihre kritische Temperatur war ungefähr 5°C über dem Mittelwert bei dieser Rasse als Folge der Akklimatisation an das Wüstenklima. Wasserbüffel ertrugen Sonnenstrahlung mit Hitze und Wasserentzug besser als die Rinder.

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Resume En passant de l'hiver (19,9°C et 37% hr) au printemps (29,3°C et 24% hr), l'activité respiratoire augmente de façon significative chez les bovins de race frisonne et de façon non significative chez les buffles. L'augmentation est encore plus marquée — et ici de façon significative pour les deux races — en passant à l'éte (31.0°C et 42% hr). Le nombre des pulsations et la température rectale n'ont guère changé entre l'hiver et le printemps. Ils ont par contre augmenté en été et cela pour les deux races. Des résultats analogues et de même importance furent obtenus en atmosphère contrôlée (19,8°C et 38% hr, 29,0°C et 50% hr, 42,0°C et 50% hr). Le rayonnement solaire (412 Langleys) accentue les effets de la chaleur et du manque d'eau et cela pour les trois fonctions observées (passage de 27,6° à 32,2°C et de 61% à 41%). Les buffles ont eu une moins forte respiration, moins de pulsations et une température rectale plus basse que les frisonnes et cela dans les 3 cas. Le taux d'augmentation de l'activité respiratoire parallèlement à l'augmentation de température de 19,8°C à 29,0°C en atmosphère contrôlée ou dans la nature a été plus importante chez les frisonnes que chez les buffles. On a observé le contraire à 42,0°C ou en passant de 27,6° à 32,2°C avec rayonnement solaire et privation d'eau. Ceci est dû en partie à une plus forte augmentation de la température rectale chez les frisonnes que chez les buffles. La température critique des vaches frisonnes dont il est fait mention ici est d'environ 5° supérieure à la moyenne de la race en raison de leur adaptation au climat désertique. Les buffles ont mieux supporté le rayonnement solaire accompagné de chaud et de manque d'eau que les frisonnes.

     

Biologische Beobachtungen bei der Aufzucht von Heringsbrut

Zusammenfassung Im Frühjahr und Sommer 1960 wurden auf Helgoland die Aufzuchtversuche an Heringsbrut wieder aufgenommen. Als Elterntiere dienten Frühjahrslaicher aus der Elbmündung und der Kieler Bucht und eine Kreuzung Kieler Hering × Clyde-Hering.Erbrütung und Aufzucht erfolgten vornehmlich in kleinen Steinzeug-Bekken (120 1) mit Seewasserdurchfluß in einem temperaturkonstanten Raum mit diffuser, künstlicher Beleuchtung. Bei den Temperaturversuchen wurde die Brut bis zur Resorption des Dotters bei ca. 5°, 8°, 11° und 14° C gehalten. Später wurde in allen Becken die gleiche Temperatur angestrebt, die in den folgenden Monaten von 8° auf 14°C anstieg.Bei Verlassen des Eies waren die kalt erbrüteten Larven länger und verfügten über weniger Dotter als die warm erbrüteten. Am Ende des Dottersackstadiums hatten aber die bei 8°C gehaltenen Larven die größte Körperlänge erreicht.In einer weiteren Versuchsserie wurde die Brut gleicher, konstanter Temperatur, aber verschiedenem Salzgehalt ausgesetzt. Die bei 15, d.h. unter annähernd isotonischen Bedingungen gehaltenen Larven waren sowohl beim Schlüpfen als auch am Ende des Dottersackstadiums am längsten. Bei hohen Temperaturen (> 11°C) war die Schlüpfrate der Eier stark herabgesetzt. Die optimale Befruchtungs- und Schlüpfrate der Brut des Küstenherings lag im Gegensatz zum Nordsee-Bankhering im Bereich niedriger Salzgehalte (15 bis 20).Bezüglich der Größe und der Schlüpfrate konnten keine Unterschiede zwischen den Kiel × Kiel- und Kiel × Clyde-Larven festgestellt werden.Bei der Aufzucht traten zwei Phasen hoher Sterblichkeit auf. Die Mehrzahl der Larven starb bald nach der Resorption des Dotters, wahrscheinlich infolge unzureichender Ernährung. Die besten Überlebensraten wurden bei einem großen Angebot von frischgefangenem Zooplankton vermischt mitArtemia-Nauplien erzielt. Als weitere Todesursache junger Larven wurde das Auftreten von Gas im Darm beobachtet. Durch sorgfältige Beseitigung der Luftblasen von der Wasseroberfläche ließ sich diese Krankheit vermeiden.Nach einigen Wochen trat eine zweite Mortalitätsphase auf, der meist Larven von etwa 16–20 mm zum Opfer fielen. Die Anfälligkeit dieser Larven hängt vielleicht damit zusammen, daß bei ihnen die Kiemen noch nicht funktionstüchtig sind, das Verhältnis von Körpermasse zu -oberfläche aber immer ungünstiger wird.Etwa 5% der Larven überstanden auch diese Mortalitätsphase (0,1 bis 0,3% aller geschlüpften Larven), sie legten bei 25 mm Körperlänge Wirbel an und metamorphisierten, als sie 30–35 mm lang und 3–4 Monate alt waren. Trotz der hohen Verluste konnten die Versuche zeigen, daß es möglich ist, Heringslarven unter kontrollierten Bedingungen in kleinen Becken und bei künstlicher Beleuchtung bis zur Metamorphose aufzuziehen.Abschließend werden einige mögliche Verbesserungen in der Aufzuchttechnik genannt und die biologische Bedeutung der Konditionsunterschiede der Larven aus den verschiedenen Erbrütungsexperimenten kurz diskutiert.

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Summary Rearing experiments on herring were done using eggs and sperm from spring spawing herring of the Elbe estuary and Kiel Bight. A successful cross fertilization was also made between the eggs of a Kiel female and the sperm of a Scottish (Clyde) male herring, the sperm having been frozen for about six weeks.The eggs were incubated and the larvae reared at temperatures of about 5, 8, 11 and 14°C in 120 1 earthenware tanks with a sea water circulation, the apparatus being contained in a constant temperature room with artificial lighting. The temperatures were equalised in the tanks after the larvae had resorbed their yolk sacs and the temperature was then allowed to rise slowly from about 8°C to 15°C during the rearing phase.At high temperatures (greater than 11°C) the percentage hatching was much reduced. At hatching the larvae incubated at the lower temperatures tended to be longer and have less yolk than those larvae hatched at higher temperatures. At the end of the yolk sac stage the larvae kept at 8°C were longest.No differences in size or percentage hatching were observed between the Kiel × Clyde cross and its Kiel × Kiel control.In further experiments eggs and larvae were kept at a constant temperature but at different salinities. The highest percentage fertilization and hatching was found in a salinity of 15–20 (in contrast to that of North Sea Banks herring). The larvae were longest both at hatching and at the end of the yolk sac stage when kept in a salinity of 15 (isotonic conditions).There were two main phases of mortality during rearing. Most larvae died at the end of the yolk sac stage probably due to inadequate suitable food. The best survival was found in tanks where the larvae were fed on wild plankton andArtemia nauplii. Another cause of death was swallowing of air bubbles. This mortality was reduced by careful removal of air bubbles from the water surface and by keeping the surface very clean.After this initial phase of mortality there was good survival for some weeks until the larvae reached a length of 16–20 mm. The cause of death at this stage might have been due to respiratory difficulties caused by the gills not yet being functional and by the increasingly unfavourable relationship between body area and volume.About 5% of larvae which survived beyond the yolk sac stage (or 0,1 to 0,3% of hatched larvae) developed vertebrae at a length of 25 mm and metamorphosed when 30–35 mm long and 3–4 months old.These experiments show that it is possible to rear herring larvae to metamorphosis using controlled conditions in small tanks and with artificial light.Means of improving our rearing techniques are given and the biological implications of the differences in size of herring larvae reared under different conditions are discussed.

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(Mit 6 Abbildungen und 5 Tabellen im Text)

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Die Untersuchungen wurden ermöglicht durch Reisestipendien des Department of Agriculture and Fisheries of Scotland und des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten und durch Sachbeihilfen der Deutschen Wissenschaftlichen Kommission für Meeresforschung.