Effects of carbon dioxide anaesthesia and crowding on the susceptibility of cockroaches to insecticides

The susceptibility of adult male American cockroaches, Periplaneta americana (L.), to topical applications of the insecticides lindane and methyl parathion was compared under varying conditions. The use of carbon dioxide anaesthesia to facilitate handling during treatment did not significantly affect the insects susceptibility to the insecticides. However, the susceptibility of the cockroaches to the insecticides, when confined in batches after treatments, was significantly greater than that of cockroaches isolated after treatment. These results indicate that if, as is frequently the case, poisoned insects are not isolated from each other after treatment, the interactions of poisoned individuals may lead to greater mortality than would otherwise occur.

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Zusammenfassung Die Empfindlichkeit erwachsener männlicher Küchenschaben, Periplaneta americana (L.), gegen topical appliziertes Lindan und Methylparathion wurde unter verschiedenen Bedingungen verglichen. Kohlendioxyd, welches als Betäubungsmittel zur Erleichterung der Manipulation der Schaben verwendet wurde, hatte keinen deutlichen Einfluss auf die Insektizidempfindlichkeit. Wurden die Schaben jedoch nach der Behandlung in Gruppen gehalten; so war ihre Empfindlichkeit bedeutend grösser als wenn sie nach der Behandlung isoliert wurden. Dies deutet darauf hin, dass die gegenseitige Beeinflussung vergifteter Tiere, wie sie oft vorkommen kann, die Todesrate erhöht.

     

Rezeptorrauschen und Informationskapazität der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala undPeriplaneta americana

Zusammenfassung Die mittlere, effektive Rauschamplitude des Belichtungspotentials wird im Soma der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala undPeriplaneta americana in Abhängigkeit von der Lichtintensität gemessen. Sie nimmt mit ansteigender Intensität ab. Für eine Intensitätsspanne von 11000 beträgt sie fürCalliphora erythrocephala 0,440,26 mV und fürPeriplaneta americana 0,670,16 mV. Die Amplitudenverteilung des Rauschens ist gaußförmig. Der Einfluß auf die Informationskapazität (bit/sec) wird für verschiedene Kontrastverteilungen diskutiert; die Informationskapazität ist bei geringen mittleren Lichtintensitäten im Soma der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala gering, d.h. bei geringen Beleuchtungsstärken werden Kontraste aus der Umwelt nur schlecht übertragen. In den Axonen der Sehzellen 1–6 wird jedoch durch die präsynaptische Summation der Belichtungspotentiale die Übertragung von Kontrasten gerade bei geringen Beleuchtungsstärken erheblich verbessert (Abb. 5). Die Informationskapazitäten im Soma der Sehzellen vonCalliphora erythrocephala undPeriplaneta americana werden verglichen; die Leistung der Sehzellen bei der Übertragung von Kontrasten vor allem bei geringen Beleuchtungsstärken ist beiPeriplaneta americana erheblich schlechter als beiCalliphora erythrocephala.

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Inherent noise and information capacity in the visual cells ofCalliphora erythrocephala andPeriplaneta americana

Summary When the receptor potential from the soma of the visual cells ofCalliphora erythrocephala andPeriplaneta americana is measured we distinguish the r.m.s. voltage of the noise in dependence on the stimulus light intensity. The r.m.s. voltage of the noise decreases with increasing light intensity. The values for an intensity range of 11000 are 0.440.26 mV forCalliphora erythrocephala and 0.670.16 mV forPeriplaneta americana. The amplitude of the inherent receptor noise has a Gaussian Distribution. The influence on the information capacity of the visual cell is discussed for different contrast distributions as stimulus pattern. The information capacity is decreased at low mean light intensities inCalliphora erythrocephala visual-cell somata, i.e. environmental contrasts are transmitted only weakly at low illuminations. In the axons of visual cells 1–6, however, the transmission of contrasts especially at low illumination intensities is considerably improved by the presynaptie summation of receptor potentials (Fig. 5). The information capacities in the visual cell somata ofCalliphora erythrocephala andPeriplaneta americana are compared; the efficiency of visual cells during the transmission of contrasts, especially at low illumination intensities, is far worse inPeriplaneta than inCalliphora.

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Die Experimente wurden mit Sachmitteln durchgeführt, die Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Autrum von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung gestellt wurden.     

Die embryogenese des gehirns paurometaboler insekten untersuchungen an Carausius morosus und Periplaneta americana

The origin of the neuroblasts and their further development is investigated as to the arrangement and formation of functional groups. These groups are visible mainly in the protocerebrum with its highly developed centers. Moreover the development of brain-parts and -structures is described. These researches finally allow some remarks concerning head segmentation.

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Die embryogenese des gehirns paurometaboler insekten untersuchungen an Carausius morosus und Periplaneta americana

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Inauguraldissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universitat Stuttgart (TH).     

How larvae of Thrips tabaci reduce the attack success of phytoseiid predators

Neoseiulus barkeri (= Amblyseius mckenziei) and Amblyseius cucumeris (Acari:Phytoseiidae) are used as control agents of Thrips tabaci (Insecta:Thripidae) in greenhouse crops. Their success in capturing prey larval stages is related to both the feeding state of the predators and to the size of the larvae. When starved, predators are more successful in seizing larvae. Upon contact with a starved predator second stage prey larvae incur a lower death risk than first stage larvae. The larvae of T. tabaci reduce the attack success of their predators by jerking the abdomen and by producing a drop of rectal fluid. When this defensive behaviour is prevented by anaesthetising the larvae with CO₂, predator attack success increases. Anaesthesia does not, however, level out the difference in death risk of the two larval stages. Conceivable causes for this discrepancy are discussed.Availability of suitable prey is dependent on the dynamics of the age structure of the prey population and, hence, may be lower than total thrips density suggests. If so, alternative food sources may be important to maintain the predator population.

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Zusammenfassung Neoseiulus barkeri (= Amblyseius mckenziei) und Amblyseius cucumeris (Acari: Phytoseiidae) werden zur Bekämpfung von Thrips tabaci (Insecta: Thripidae) in Gewächshauskulturen eingesetzt. Sowohl der Ernährungszustand der räuberischen Milben als auch die Grösse der Thripslarven haben Einfluss auf das Ausmass der Beutenahme. Die Prädatoren sind erfolgreicher, wenn sie eine Zeitlang ohne Nahrung gehalten wurden. Beim Zusammentreffen mit einer ausgehungerten Raubmilbe besteht für Thripslarven des zweiten Stadiums ein geringeres Risiko erbeutet und gefressen zu werden als für Larven des ersten Stadiums. T. tabaci Larven mindern den Angriffserfolg der Prädatoren durch kräftiges Hin- und Herschlagen des Abdomens und durch Abgabe eines Tropfens Rektalflüssigkeit. Wird dieses Abwehrverhalten der Larven durch Anaästhesie mit CO₂ verhindert, erhöht sich der Angriffserfolg der Prädatoren. Anästhesie nivelliert jedoch nicht das für beide Larvenstadien unterschiedlich hohe Risiko erbeutet zu werden. Mögliche Ursachen für diesen Unterschied werden diskutiert.Die Verfügbarkeit geeigneter Beutetiere hängt ab von der zeitlichen Entwicklung der Altersstruktur ihrer Population. Das Angebot an wirklich geeigneten Beutetieren kan also unter Umständen geringer sein, als dies die Gesamtthripsdichte zunächst vermuten lässt. Ist das der Fall, dürften alternative Nahrungsquellen für die Ernährung der Prädatorenpopulation wichtig sein.

     

Variation in locomotion between laboratory strains of Trichogramma maidis and its impact on parasitism of eggs of Ostrinia nubilalis in the field

The locomotion of females of different strains of the parasitic wasp Trichogramma maidis (Hymenoptera, Trichogrammatidae) was measured under standardized conditions and compared to their efficiency in the field for several years. A manual and an automatic method for recording and analysing the locomotion of insects are described and results for differently reared laboratory strains of T. maidis are presented. The correlation between manual and automatic measurements of the travel speed was significant (r=0.999). The automatic method was developed by means of an Image Processing System. T. maidis females were individually released in an arena, and the walking tracks were recorded by a video camera. To reconstruct the real path, a mathematical model which gives highly accurate path length estimations — termed arcus interpolation — was used. Furthermore the same programme permits the calculation of parameters like turning rate and angles, the activity pattern over the whole observation period or for selected parts of it. The locomotion of different T. maidis strains in the laboratory was compared with their efficiency in the field. An obvious relation between locomotion and parasitization in the field was apparent. The probability for parasitism of Ostrinia nubilalis Hbn. (Lepidoptera, Pyralidae) egg batches decreased linearly with increasing distance from the release point of Trichogramma wasps. The travel speed of the females of different T. maidis strains was found to be positively related to the potential for parasitism in the field. The travel speed can therefore be used as a parameter to estimate the capacity for host location and the efficiency of a T. maidis strain for inundative biological control programmes.

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Zusammenfassung Während mehrerer Jahre wurde die im Labor bestimmte Laufgeschwindigkeit von Trichogramma maidis Pint. & Voeg. (Hymenoptera, Trichogrammatidae) mit ihrem Parasitierungspotential im Freiland verglichen. Für die Bestimmung der Bewegungsaktivität von T. maidis werden zwei Methoden beschrieben. Mit der einen wird die zurückgelegte Wegstrecke eines Insekts, während einer definierten Zeitperiode, mit einem Planimeter gemessen. Für die zweite, automatische Bestimmung der Bewegungsaktivität verwendete man einen IPS (Image Processing System von KONTRON München), für welches entsprechende Programme entwickelt wurden. Bei der zweiten Messmethode wird der Weg jedes einzelnen Tieres in einer Laufarena von 24 mm Durchmesser während 10 Min mit einer Videokamera aufgenommen. Jede Sekunde werden die Schwerpunktskoordinaten des Tieres bestimmt. Die Länge des zurückgelegten Weges der Tiere wurde mit Hilfe eines Berechnungsmodells geschätzt. Die Wegstreckenkorrektur erfolgte mit Kreisbögen, welche aus drei aufeinanderfolgenden Punkten jedes Wegabschnittes berechnet werden. Mit dieser Korrektur konnte auf einfache Weise eine sehr genaue Schätzung der Laufstrecke erzielt werden. Die Ergebnisse der beiden Methoden weisen eine enge Korrelation (r=0.999) auf. Mit dem entwickelten Programm lassen sich zusätzlich, zu den effektiven Laufstrecken, auch noch Anzahl und Stärke der Richtungsänderungen sowie das Aktivitätsmuster der ganzen Beobachtungsperiode bestimmen.Die Untersuchungen ergaben, dass die Parasitierungsrate der Eigelege von Ostrinia nubilalis Hb. (Pyralidae, Lepidoptera) mit zunehmender Distanz vom Freilassungspunkt von T. maidis abnahm. Die Wahrscheinlichkeit für O. nubilalis-Gelege parasitiert zu werden, kann innerhalb der ersten 8 m am besten mit einem linearen Modell beschrieben werden. Das Parasitierungspotential definierte man als Integral der Parasitierungs-Wahrscheinlichkeit für O. nubilalis-Gelege über die Distanz vom Freilassungspunkt weg. Es zeigte sich, dass zwischen den im Labor bestimmten Laufgeschwindigkeiten der verschiedenen T. maidis Stämme und den im Feld gemessenen Parasitierungspotentiale eine positive Beziehung besteht. Die Laufgeschwindigkeit von T. maidis Weibchen kann somit als ein Parameter zur Bestimmung der Suchkapazität eines Trichogramma Stammes und in etablierten Bekämpfungsprogrammen als Eignungstest der Provenienzen für die biologische Bekämpfung betrachtet werden. Laufgeschwindigkeits-Bestimmungen ermöglichen es, rasche und ökonomische Qualitätskontrollen von in Massen gezüchteten T. maidis vorzunehmen, indem bereits im Labor die Eignung der T. maidis Stämmen für die Bekämpfung von O. nubilalis beurteilt werden kann.

     

Termination of the facultative diapause in the codling moth, Laspeyresia pomonella (Lepidoptera, Tortricidae)

The abiotic factors regulating the termination of the facultative diapause of the mature larva of the codling moth, Laspeyresia pomonella (L.), are described. The termination of diapause under long-day conditions (LD) is influenced by: (i) the rearing temperature of the larvae during prediapause development, (ii) the duration of the preincubation period, i.e. the time for which the diapausing larvae remain under prediapause rearing conditions, (iii) the reactivating incubation, i.e. the period for which the larvae are chilled, and (iv) the complementary incubation (LD and, except in one experiment, 26°), i.e. the period after the chilling needed for the pupation of the insects. The complementary incubation is distinctly shorter if the prediapause development of the larvae takes place at rearing temperatures below 26°, i.e. 21° or 19°. The latter conditions led to 100% pupae and pupation could be accelerated by prolonging the preincubation period. In larvae reared at 26°, the prolongation of the preincubation period raised the rate of pupation to a maximum of only 56% and also caused higher mortality. On the other hand, diapause was terminated under short-day conditions if the temperature was raised to 26° after a rearing temperature of 19° and a preincubation period of 90 days.

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Beendigung der fakultativen diapause des apfelwicklers, Laspeyresia Pomonella (Lepidoptera, Tortricidae)

Zusammenfassung Es wurde untersucht, welche abiotischen Faktoren die Beendigung der fakultativen Diapause ausgewachsener Apfelwicklerlarven (Laspeyresia pomonella) steuern. Die Beendigung der Diapause unter Langtagbedingungen (LT) wird beeinflusst durch: 1. die Zuchttemperatur der Larven während der Prädiapauseentwicklung; 2. die Dauer der Präinkubation, d.h. die Zeit, während der diapausierende Larven unter Prädiapause-Zuchtbedingungen bleiben; 3. die Reaktivierungs-inkubation, d.h. eine Periode von 70 d, während der die Larven auf 4° gekühlt werden und 4. die Komplementärinkubation (LT und, ausser in einem Experiment, 26°), d.h. die nach der Kühlung bzw. dem Wechsel in der Photoperiode benötigte Zeitdauer bis zur Verpuppung. Die Komplementärinkubation ist deutlich kürzer, wenn die Prädiapauseentwicklung der Larven bei Temperaturen unter 26° stattfindet. Bei 19° verpuppten sich 100% der Larven, wobei der Zeitpunkt der Verpuppung durch die Verlängerung der Präinkubationszeit beschleunigt wurde. Bei Larven, die bei 26° gezüchtet wurden, erreichte die Verpuppungsrate lediglich 56% bei einer relativ langen Präinkubationsdauer, wobei deren Verlängerung auch die Larvenmortalität erhöhte. Nach einer Zuchttemperatur von 19° und einer Präinkubationsdauer von 90 Tagen konnte die Diapause unter Kurztagbedingungen beendet werden, wenn die Temperatur auf 26° erhöht wurde.

     

The mechanism by which the parasitoid wasp Trichogramma minutum responds to host clusters

Optimal strategies for utilizing a resource require the ability to assess the quantity available. To allocate its progeny appropriately, the parasitic wasp Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea: Trichogrammatidae) must respond not only to the size but also to the number of its insect egg hosts which are locally available.By allowing the wasps to oviposit into different clustered arrangements of hosts, it is shown that progeny allocation per host depends on the host number and position of contacting neighbours. In particular, hosts with more neighbours, and thus reduced exposed surface area, are allocated fewer progeny. It is argued that exposed surface area may be the cue used by the wasp to adjust its progeny allocation to the number of local hosts. This discrimination occurs in the absence of superparasitism. A simple model is described which accounts for previously reported counting responses.Observation of examination paths on glass bead models arranged in clusters showed that the frequency and number of edge turns change significantly with the number of neighbours. Changes in these parameters could be used to mediate the wasp's response to the number of local neighbours.The significance of host clustering effects in the use and rearing of Trichogramma for biological control is discussed briefly.

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Der mechanismus, mit dem Trichogramma minutum auf gruppen des wirtes reagiert

Zusammenfassung Optimale Strategien zur Nützung einer Reserve erfordern die Fähigkeit, die verfügbare Menge zu messen. Um die Nachkommen angemessen zu verteilen, muss die parasitische Wespe Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea: Trichogrammatidae) sowohl zur Größe, als auch zur Anzahl von Insekten Wirtseiern reagieren können.Die Wespen legten ihre Eier in verschiedene Gruppierungen von Wirtseiern. Es wurde gezeigt, dass die Anzahl der zugewiesenen Nachkommen von der Menge angrenzender Nachbarn und deren räumlicher Verteilung abhängt. Insbesondere werden Wirten mit mehreren Nachbarn, und demzufolge kleinerer freier Oberfläche, weniger Nachkommen zugewiesen. Auf Grund dieser Beobachtung wird die freie Oberfläche als Schlüssel für die Bestimmung der Menge von vorhandenen Wirten vorgeschlagen. Ein einfaches Modell zur Erklärung des vorher beschriebenen Zählverhaltens wird beschrieben. Es wurden Experimente mit Glaskugeln gemacht, die in unterschiedlichen Gruppen angeordnet waren. Es wurde gezeigt, dass einige Parameter des Weges bei der Wirtsuntersuchung (u.a. Häufigkeit und Anzahl der Richtungsänderungen) direkt von der Anzahl der Nachbarn abhängen. Änderungen in diesen Parametern könnten der Reaktion auf die Anzahl angrenzenden Nachbarn zugrunde liegen.Die Bedeutung des Einflusses von Wirtsgruppierung auf die Zucht und die Anwendung der Trichogramma bei der Schädlingsbekämpfung wird kurz diskutiert.

     

Evolution of the translator inPeriplocaceae andAsclepiadaceae

This paper deals with the problem of homology between the translators inPeriplocaceae andAsclepiadaceae. Since most differences between the flowers in both families are based on the functional differences in the pollination process, it seems that the question of common ancestry can best be solved by clarifying the problem of the evolution of the translator itself. Ontogenetic investigation has revealed that the central element of the periplocoid translator is the adhesive disc together with the base of the stipe. The translator inSecamoneae (the most primitive tribe inAsclepiadaceae) is homologous to this element, and inSecamone the adhesive disc is transformed into the corpusculum while the stipe is represented by the dorsal process to which the pollinia are attached. The translator in the genusFockea represents an intermediate stage in the further phylogenetic elaboration of the asclepiad translator. It corresponds toSecamone in the development of a dorsal process for the attachment of the pollinia and in the special mode by which the corpusculum is attached to the anther wings. On the other hand, the elongated shape and the formation of a floor in the corpusculum are derived traits pointing to the more highly evolvedAsclepiadaceae, such as theAsclepiadeae. The question of the derivation of the caudicles is discussed and a hypothesis concerning their development from pre-adaptive elements inFockea is put forward. General conclusions are 1. thatPeriplocaceae andAsclepiadaceae are sister groups and that the common ancestor possessed a primitive translator composed of at least the two elements adhesive disc and stipe; 2. that the morphological difference of the translators betweenPeriplocaceae andSecamone is smaller than betweenSecamone and the more advancedAsclepiadaceae.

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Zusammenfassung Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden FamilienPeriplocaceae undAsclepiadaceae besteht in der Ausbildung der Translatoren, mit deren Hilfe der Pollen von Insekten übertragen wird. Bei denPeriplocaceae kleben die Pollentetraden an dem Translator, dieser selbst haftet mit einer basalen Klebscheibe am Kopf des Pollinators. DieAsclepiadaceae verzichten demgegenüber auf den Klebstoff, die Pollinien sind durch zwei Caudiculae mit einem Klemmkörper verbunden, der am Insekt klemmt. Im Zentrum dieser Arbeit steht die Frage, ob sich zwischen beiden Translatorformen Homologien finden lassen, die eine gemeinsame stammesgeschichtliche Herkunft begründen.Der Translator derPeriplocaceae besteht aus den drei Elementen Klebscheibe (adhesive disc), Stipes (stipe) und Pollenschaufel (spoon). Im typischen Fall sitzt der Stipes dorsal der Klebscheibe an, wodurch die Klebfläche selbst wie ein Stempel nach unten bzw. schräg nach außen gerichtet ist. Demgegenüber ist die geradlinige Anordnung von Stipes und Klebscheibe beiPeriploca graeca eine Ausnahme, die nicht als Basis für den Vergleich mit dem Asclepiadaceen-Translator dienen kann. In der Ontogenese wird der feste Teil der Klebscheibe, das Scutellum, zuerst angelegt und durch basale Sekretaddition als etwa rechtwinklig zur Griffelkopfoberfläche stehende Scheibe hinausgeschoben. Die Bildung des Scutellums erfolgt also von seiner Schmalseite aus. Im nächsten Schritt wird der Stipes-Ansatz am Scutellumrücken gebildet, auf diese Weise entsteht die gewinkelte Verbindung von Klebscheibe und Stipes. Der Anschluß der Pollenschaufel erfolgt etwas später ebenso wie die basale Verlängerung der Klebscheibe. Die Ontogenese zeigt, daß das primäre Element des Periplocaceen-Translators der obere Teil der Klebscheibe mit dem ihm dorsal ansitzenden basalen Stipesabschnitt ist.Innerhalb derAsclepiadaceae bilden die GattungenSecamone undFockea von den übrigen Gattungen abweichend gestaltete Translatoren aus, bei denen die Pollinien nicht an seitlichen Caudiculae, sondern an einer dorsalen Platte befestigt sind. Der morphologische Vergleich ergibt, daß die Translatoren beider Gattungen ausgeprägt plesiomorphe Züge tragen und als Zwischenformen zwischen dem Periplocaceen-Translator und dem elaborierten Asclepiadaceen-Translator angesehen werden können. Der Translator vonSecamone läßt sich mit dem primären Scutellum-Stipes-Komplex derPeriplocaceae homologisieren. Der Klemmkörper selbst entspricht einem nach vorn zusammengeschlagenen Scutellum, der die Pollinien tragende Dorsalfortsatz dem basalen Stipes.Für diese Homologisierung spricht nicht nur die relative Lage der Elemente der verglichenen Translatoren, sondern insbesondere ihre in den Grundzügen übereinstimmende Ontogenese. Von ausschlaggebender Bedeutung ist dabei die von der Schmalseite her erfolgende Bildung des Scutellums, die in der von der Basis aus fortschreitenden Anlegung desSecamone-Klemmkörpers ihre Entsprechung findet.Der Translator der GattungFockea stellt im Sinn des Stetigkeitskriteriums eine Zwischenform zwischen denSecamoneae und den elaboriertenAsclepiadaceae dar. Ohne diese Zwischenform wäre der morphologische Zusammenhang der Translatoren beider Taxa kaum zu belegen.Fockea stimmt mitSecamone in der Ausbildung des dorsalen Fortsatzes zur Pollinienanheftung wie auch in der Anheftung des adulten Translators an die Leitschiene mit Hilfe basaler Klebflächen überein. Eine Weiterentwicklung zeigtFockea in der Verlängerung des Translators parallel zur Griffelkopfoberfläche, die mit einer anfänglichen neuen Bodenbildung einhergeht. Diese neue Längsachse wie auch eine ausgeprägte Bodenstruktur sind charakteristisch für die Translatoren höher entwickelter Asclepiadaceen. Als auffälligstes Unterscheidungsmerkmal kommt bei ihnen die Befestigung der Pollinien mit Hilfe zweier Caudiculae hinzu. Aufgrund fehlender Zwischenstufen ist die phylogenetische Herkunft der Caudiculae bisher nur hypothetisch lösbar. Eine Ableitung von basalen Klebflächen wie etwa beiFockea wird für wahrscheinlich gehalten.Damit sind im elaborierten Asclepiadaceen-Translator nur noch Andeutungen von Elementen zu finden, die mit dem Translator vonSecamone homologisiert werden könnten. Nach den vorliegenden Untersuchungen erscheint der Entwicklungsschritt von der Periplocaceen-Stufe zum einfachsten Klemmkörper derAsclepiadaceae beiSecamone wesentlich geringer als die Evolution des Translators innerhalb derAsclepiadaceae selbst.

     

Ascobotryozyma americana gen. nov. et sp. nov. and its anamorph Botryozyma americana, an unusual yeast from the surface of nematodes

A new teleomorphic genus Ascobotryozyma, with a single species, A. americana, is proposed. Its anamorph is a Botryozyma that differs from the type species, B. nematodophila, on distributional, physiological, and molecular criteria; it is described as Botryozyma americana, anam. sp. nov. Ascobotryozyma is characterized by globose asci bearing four lunate ascospores. Fusion of thallus cells precedes ascus formation. Ascobotryozyma americana was isolated from the surface of nematodes (Panagrellus dubius) associated with galleries of the poplar borer (Saperda calcarata) in trembling aspen (Populus tremuloides) in eastern Washington, USA. The teleomorph has not been produced in pure culture.     

The role of kairomones in prey finding by Diomus sp. and Exochomus sp., two coccinellid predators of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti

We studied searching behaviour of Diomus sp., a coccinellid predator introduced into Africa as a natural enemy of the cassava mealybug, when searching on cassava leaves, and compared its behaviour with the searching behaviour of Exochomus sp., an African predator of mealybugs (MB's). Female adults of Diomus and Exochomus spent more time searching on cassava leaves previously infested with cassava MB than on clean cassava leaves, in response to substances produced by MB's (wax and/or honeydew) still present on these leaves as kairomones after removal of the MB's. Both species were also arrested by wax and/or honeydew of the citrus mealybug, Planococcus citri. When offered a choice between kairomones of both MB species only experienced Diomus (reared on cassava MB) showed a clear preference for kairomone of cassava MB. Separate influences of wax and honeydew were tested. Wax from cassava MB was an arrestment stimulus for both coccinellid species. Honeydew produced by cassava MB arrested Exochomus and inexperienced Diomus.

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Zusammenfassung Das Suchverhalten auf Cassaveblätter des coccinelliden Raübers Diomus, eines aus Süd Amerika importierten natürlichen Feindes der Cassaveschmierlaus wurde studiert und verglichen mit dem Suchverhalten eines afrikanischen Räubers von Schmierläusen, Exochomus sp.. Weiblichen Adulten von Diomus un Exochomus verwendeten mehr Zeit auf Cassaveblätter wenn diese Blätter vorher mit Cassaveschmierläuse infiziert waren als auf uninfizierte Blätter, und gebrauchten Substanzen (Wachs und/oder Honigtau) die von Schmierläuse produziert wurden und nach der Entfernung der Schmierläuse auf die Blätter zugeblieben waren als Kairomonen.Beide Arten wurden auch von Wachs und/oder Honigtau der Citrusschmierlaus, Planococcus citri, auf den Blätter arretiert. Wenn die Tiere wahlen könnten zwischen Kairomone der beiden Schmierlausarten wurden die Kairomonen der Cassaveschmierlaus nur von erfahrenen Diomus-Individuen, die auf Cassaveschmierlaüse aufgezogen wurden, bevorzugt.Die Einflüsse von Wachs und Honigtau wurden separat geprüft. Wachs von Exuvien der Cassaveschmierlaus ist ein Arretierungsstimulus für beide Räuberarten. Von Cassaveschmierläusen produzierten Honigtau arretierte Exochomus-und unerfahrene Diomus-Individuen.

     

Cockroach heart response to cardio-accelerators

Stimulation of the segmental nerve bundle of the American cockroach, Periplaneta americana caused a short increase in heartbeat rate of the isolated heart. The amount of rate increase was related sigmoidally to the stimulation frequency. Very low frequency stimulation of the segmental bundle caused initial slowing of the heartbeat rate.The cardio-accelerating property of cockroach blood and of lateral cardiac nerve cord extracts could not be compared with in vitro stimulation of the segmental nerve.The blood factor was heat-stable, dialyzable and did not withstand ashing. The factor was not a simple ion imbalance, and acted both on the cardiac neurons and the denervated myocardium by causing an increase in activity.The effect of the blood factor could be reproduced by assay of of low concentrations of a molecule with calcium-chelating properties. Since the cardio-acceleration had no specific site of action, and its effects could be reproduced by moleccules with calcium-chelating abilities, the so-called cardio-excitatory factors were considered artifacts until their actions are more clearly defined in vivo.

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Zusammenfassung Das isolierte Herz von Periplaneta americana reagiert auf Segmentalnervenreize mit Anstieg der Herzschlagfrequenz. Die Pulszunahme ist sigmoidal von der Stimulationsfrequenz abhängig.Blut-und Herzseitennerven-Extrakte, die eine Erhöhung des Pulsschlags des isolierten Herzens verursachen, wirkten nachweislich durch Verstärkung der Aktivität der Herzneurone und durch direkten Einfluß auf das denervierte Myocard. Zwischen Stimulation und den extrahierten herzanregenden Faktoren wurden keine Beziehungen gefunden.Der Blutfaktor war hitzestabil, dialysierbar und gegenüber den üblichen chromatographischen Verfahren beständig. Da die Herzbeschleunigung keinen spezifischen Wirkungsort hat und ihre Wirkungen durch Moleküle mit Calcium-chelierenden Eigenschaften hervorgerufen werden konnten, wären die sogenannten herzerregenden Faktoren als Artefakte zu betrachten, bis ihre Wirkungen klarer in vivo definiert werden können.

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Supported by USPHS Training Grant PH-GM-1076.

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Address until September 1969 is Dept. Zoology, The University, Glasgow, W.2, Scotland.     

Changes in blood proteins in the cockroach Periplaneta americana after chemosterilization with metepa

Polyacrylamide gel disc electrophoretic studies on the blood proteins of the adult female cockroach Periplaneta americana made sterile by chemical and by surgical means revealed certain differences. While in surgically sterilized animals only the less mobile protein fractions corresponding to soluble oocyte proteins increased in concentration in the blood, in chemosterilized females certain of the more mobile fractions in addition to those corresponding to the less mobile soluble oocyte proteins showed an increase. Various fractions which registered an initial increase in the chemosterilized females showed a tendency to decrease with time, whereas after surgical sterilization they continued to remain higher. However, ovarian degeneration appeared to be irreversible after chemosterilization. Chemosterilization in the female is accompanied by derangement of protein metabolism and inability of the follicle epithelium to take up even available oocyte proteins from the haemolymph.

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Zusammenfassung Mit Hilfe der Polyakrylamid-Gelscheibe unternommene elektrophoretische Untersuchungen der Blutproteinkörper erwachsener weiblicher Küchenschaben (Periplaneta americana), die durch chemische und chirurgische Mittel sterilisiert worden waren, ergaben gewisse Abweichungen. Während bei chirurgisch sterilisierten Tieren nur die weniger beweglichen Proteinkörperanteile, die den Oozytenproteinen entsprechen, in ihrer Konzentration im Blut anstiegen, zeigten bei chemosterilisierten Weibchen sowohl die beweglicheren als auch die weniger beweglichen Anteile eine Zunahme. Verschiedene Anteile, die bei den chemosterilisierten Weibchen anfänglich mit einem Anstieg reagierten, neigten im Laufe der Zeit dazu, wieder abzunehmen, während sie nach chirurgischer Sterilisation stets höher blieben. Jedoch schien nach Chemosterilisation die Eierstockentartung unwiderruflich zu sein. Als Begleiterscheinungen der Chemosterilisation ergeben sich also Störungen im Proteinmetabolismus und die Unfähigkeit des Follikelepithels, selbst die in der Haemolymphe vorhandenen Oozytenproteinkörper aufzunehmen.

     

The cockroach heart as a bioassay organ

Detailed procedures are presented for denervation of the American cockroach heart, Periplaneta americana L., by removal of the lateral cardiac nerve cords. Results of bioassay with the innervated heart are also presented and compared to responses obtained from identical assay conditions with the denervated heart.The response of the innervated heart to 10^-3 M sodium azide, slight changes in the concentration of sodium ion, reduced glutathione, saline dilutions, and low amounts of ethanol and acetone was characterized by the immediate appearance of irregularities in the heartbeat. In contrast, the responses of the denervated heart to the first three of these compounds were always characterized by a smooth even heartbeat changing gradually in amplitude and/or rate and/or contractile state of the alary muscles. All assay conditions examined caused qualitatively less response in the beat of the denervated heart.Irregularities in the beat of the innervated heart which were induced in bioassay were found to be due to extreme sensitivity of the spontaneously active cardiac neurons.

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Zusammenfassung Das isolierte abdominale Herz von Periplaneta americana L. reagiert auf Durchspülung mit 10^-3 Mol Natriumazid in physiologischer Kochsalzlösung mit einem unmittelbaren Anstieg des Tonus bis zu fast systolischer Hemmung. Danach verringert das Herz den Tonus allmählich, schlägt unregelmäßig und tritt in eine kurze Periode diastolischer Pause ein, bevor es in Diastole stehen bleibt. Die Herzschlagaktivität wurde wieder aufgenommen, wenn das Natriumazid durch Spülung mit physiologischer Kochsalzlösung ersetzt wird.Nach Entfernung beider Paare der Herzseitennerven gab das Herz von P. americana auf Bespülung mit 10^-3 Mol Natriumazid in physiologischer Kochsalzlösung keine Initialreaktion. Statt dessen stieg der Herzschlag nach 2 min allmählich leicht an und die Herzschlagamplitude nahm im Verlaufe von 6 min sehr allmählich ab. Nach 6 min blieb das Herz in Diastole stehen.Die Herzreaktionen der amerikanischen Küchenschabe waren bei Auftropf-Tests mit anormaler Natriumchloridkonzentration, herabgesetztem Glutathion und Lösungsmitteln ähnlich den für Natriumazid beschriebenen. Die Reaktion des denervierten Herzens ist durch das Fehlen von Unregelmäßigkeiten im Herzschlagmuster gekennzeichnet.Sowohl das denervierte wie das innervierte Herz reagieren auf Testtropfen von nur etwas anormalen Calciumchloridkonzentrationen.

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Supported by USPHS Training grant PHS GM 1076.     

Oviposition deterring pheromone in Rhagoletis cerasi: Behavioral laboratory test to measure pheromone activity

Current investigations concerning the identification of the chemical nature of the oviposition deterring pheromone of the European cherry fruit fly, Rhagoletis cerasi L., are conducted in an interdisciplinary research program by combining chemistry with behavioral evaluation. The methods used to collect and evaluate the pheromone by an improved semi-quantitative behavior test are described.

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Zusammenfassung Nach einer einleitenden Übersicht über den heutigen Stand der Erkenntnisse auf dem Gebiet der eiablage-hemmenden Pheromone (ODP) bei Fruchtfliegen und insbesondere der Kirschenfliege wird der verbesserte Verhaltenstest beschrieben, welcher für den halb-quantitativen Nachweis von ODP-Aktivität entwickelt worden ist. Im laufenden interdisziplinären Forschungsprogramm an der Eidg. Forschungsanstalt Wädenswil wird versucht, durch enge Zusammenarbeit zwischen Biologe, Chemiker und Elektrophysiologe das ODP der Kirschenfliege möglichst mit geringem Anteil an Verunreinigung einzusammeln, zu reinigen und einer chemischen Identifikation der ODP Komponenten zugänglich zu machen.Die Möglichkeiten und Grenzen des Verhaltenstests werden diskutiert und die Empfindlichkeit des Verfahrens mittels einer Konzentrationsreihe von Pheromonextrakt aufgezeigt.

     

Die Karyosystematik der GattungLeucojum L. (Amaryllidaceae) in Griechenland

Leucojum plants from the Ionian Islands (Western Greece) until now have been confused with the SW. to W. MediterraneanL. autumnale L. from the subgenusAcis. They are conspecific withL. valentinum Pau from subgenusRuminia, described from E. Spain (near Valencia).L. autumnale has 2n = 14 chromosomes, whileL. valentinum from the Ionian Islands has 2n = 16 chromosomes. The morphology, cytology, distribution and ecology of the species is demonstrated and compared with allied taxa.

Beiträge zur Flora Ionica V. Der folgende Beitrag basiert auf Untersuchungen, die parallel zu denen vonD. & U. Müller-Doblies durchgeführt wurden (vgl. S. 117 dieses Heftes). Die Ergebnisse ergänzen sich bzw. stimmen überein. Das interessante Bild der verwandtschaftlichen Beziehungen der mediterranenLeucojum-Sippen wird so abgerundet und bestätigt. Damit erscheint der parallele Abdruck der beiden Veröffentlichungen in einem Heft unserer Zeitschrift gerechtfertigt (Herausgeber).     

Mass rearingCeratitis capitata: reuse of the finisher larval diet

The standard finisher larval diet used at Seibersdorf for rearing the Mediterranean fruit fly,Ceratitis capitata (Wiedemann), was reused following autoclave heat-treatment to kill larvae or pupae remaining from its first use. Only when the spent diet was mixed with water (about 40% of final diet, w/w) to reconstitute fresh-diet texture, and combined with fresh starter, a similar, but still inferior in respect to larval duration and pupal recovery and size, to the fresh finisher diet production of flies was achieved. Enrichment of the autoclaved spent finisher with small quantities of nutrients gave inconclusive results. Although spent-diet pupae were significantly smaller than fresh-diet control pupae, their adults survived significantly longer than control adults.

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Zur massenaufzucht vonCeratitis capitata: die wiesderverwendung der endkomponente der larvendiät

Zusammenfassung Die in Seibersdorf zur Aufzucht der Mittelmeerfruchtfliege,Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae), verwendete Standardendkomponente der Larvendiät konnte nach Abtötung der von der Erstverwendung verbliebenen Larven oder Puppen mittels Autoklavensterilisation wiederverwendet werden. Eine zur frischen Kontrolldiät vergleichbare, jedoch bezüglich der Länge des Larvenstadiums, der Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie der Größe der Puppen noch immer schlechtere Fliegenproduktion wurde erreicht, wenn die wiederverwendete, autoklavierte Diät mit Wasser (ca. 40% der Enddiät, w/w) zwecks Rekonstitution zur frischen Diättexture gemischt und mit frischem Starter kombiniert wurde. Eine Anreicherung der wiederverwendeten Diätendkomponente mit geringen Mengen von Nährstoffen ergab keine schlüssigen Resultate. Obwohl Puppen der wiederverwendeten Diät signifikant kleiner als Puppen der Frischdiät-Kontrolle waren, überlebten deren Erwachsene signifikant länger als die Erwachsenen der Kontrolle.

     

Feeding behavior of potato aphid affected by glandular trichomes of wild tomato

Mortality of the potato aphid, Macrosiphum euphorbiae (Thomas), on Lycopersicon pennellii (Corr.) D'Arcy and its F₁ hybrid with Lycopersicon esculentum Mill. was significantly greater than that on L. esculentum. Physical entrapment was not the sole mechanism of resistance in L. pennellii since few late instar aphids were found trapped in the sticky glandular exudate of the type IV trichomes; entrapment could, however, affect survival of early instars. Aphid settling on L. pennellii was dramatically less than that on L. esculentum, suggesting that starvation may have contributed to high mortality. Compared to L. esculentum, aphid feeding behavior on L. pennellii and the F₁ was characterized by a delay in the time to first probe, a reduction in the number of probes, and a decrease in the total proportion of time spent feeding. Removal of the glandular exudate of the type IV trichomes from L. pennellii resulted in a decrease in preprobe time and an increase in both the number of probes and the percent of time spent probing. Transfer of glandular trichome exudate of L. pennellii to leaflets of L. esculentum resulted in an increase in resistance as measured by these three parameters.

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Zusammenfassung Die Absterberate der Kartoffellaus, Macrosiphum euphorbiae Thomas, auf Lycopersicon pennellii (Corr.) D'Arcy, sowie auf der Kreuzung L. esculentum Mill. und L. pennellii, war deutlich grösser als auf L. esculentum. Das mechanische Verfangen der Läuse war nicht der Hauptgrund der Resistenz von L. pennellii. Wenige tote Läuse wurden in dem klebrigen Sekret der Typus IV Trichome gefunden. Auf L. pennellii siedelten sich die Läuse in viel geringerer Zahl an als auf L. esculentum. Dies führte zum Schluss, dass Verhungern eine der Ursachen der hohen Mortalität der Läuse war. Im Vergleich zum Saugverhalten auf L. esculentum war das Saugverhalten auf L. pennellii, wie auch auf F₁, durch Folgendes gekennzeichnet 1) Verspätung des ersten Stichversuchs, 2) Verminderung der Stichversuche pro Zeiteinheit und 3) Verminderung des Zeitanteils, der zum Saugen verwendet wurde. Die Entfernung des Sekrets der Typus IV Trichomen auf L. pennellii verursachte 1) eine kürzere Zeitspanne vor dem ersten Stichversuch, 2) eine Vergrösserung der Anzahl Stichversuche pro Zeiteinheit, 3) eine Verlängerung der Saugzeit. Die Uebertragung des Sekretes von L. pennellii auf Blätter von L. esculentum verbesserte deren Resistenz gegen Blattläuse gemessen mit den genannten drei Kriterien.

     

A mousebird (Aves: Coliiformes) from the Eocene of England

Summary The first fossil mousebird (Aves, Coliiformes) known from the Eocene of England is described. This taxon,Eocolius walkeri gen. n. sp. n., is assigned to the order Coliiformes (mousebirds) on the basis of a character of the proximal ulna (large cotyla dorsalis). The degree of similarity between the preserved elements ofEocolius and those of the other known fossil and Recent taxa further support this conclusion. At present, this new taxon is considered to occupy an unresolved position near to the base of the coliiform ingroup; the phylogenetic position ofEocolius cannot be resolved further owing to a lack of preservation of diagnostic characters.

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Ein Mausvogel (Aves: Coliiformes) aus dem Eozän von England

Zusammenfassung Der erste fossile Mausvogel (Aves: Coliiformes) aus dem Eozän von England wird beschrieben. Dieses Taxon,Eocolius walkeri gen. n. sp. n., wird aufgrund von Merkmalen der proximalen Ulna (grosse Cotyla dorsalis) in die Ordnung Coliiformes gestellt. Darüber hinaus stützt der Grad der Üebereinstimmung zwischen den erhaltenen Skelettelementen vonEocolius und den anderen bekannten fossilen und rezenten Taxa diese Zuordnung. Zur Zeit nimmt dieses neue Taxon eine nicht näher aufgelöste Stellung an der Basis der Coliiformes ein. Das Fehlen diagnostischer Merkmale lässt keine sichere Zuordnung vonEocolius zu den ausgestorbenen Sandcoleidae oder den rezenten Coliidae zu.

     

Sensorische Eingänge und synaptische Verbindungen im Zentralnervensystem von Insekten

Zusammenfassung Bei Calliphora vicina und Periplaneta americana wurde mit Hilfe experimentell erzeugter anterograder Degeneration der Verlauf von Axonen antennaler Rezeptorzellen im Oberschlundganglion verfolgt. Nach Abtrennen einer Antennengeißel (die beiden proximalen Segmente bleiben intakt) findet man degenerierte Nervenfortsätze in den Glomeruli des ipsilateralen Deutocerebrum. Bei Calliphora laufen viele dieser Axone über eine Bahn dorsal des Oesophagus in die Glomeruli des contralateralen Deutocerebrum. Ein großer Ast des Antennennerven Calliphora zieht vorbei an der Region der Glomeruli in posteriore Regionen des Oberschlundganglions. Nach Abtrennen der ganzen Antenne einschließlich der proximalen Segmente findet sich in diesem Trakt eine große Zahl degenerierter Axone. Die Synapsen in der Region der Glomeruli ähneln anderen Synapsen, wie sie im Zentralnervensystem von Insekten bisher beschrieben wurden.

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Sensory inputs and synaptic connections in the insect CNSExperimental degeneration in the antennal afferent pathway in the supraoesophageal ganglia of flies and cockroaches

Summary Pathways of axons from antennal receptor organs into the brain have been traced by means of anterograde experimental degeneration in Calliphora vicina and Periplaneta americana. After removal of one antennal flagellum (with the two proximal segments left intact) degenerating nervous processes were found in the glomeruli of the ipsilateral deutocerebrum. In Calliphora a great number of these axons run via a pathway dorsal to the oesophagus into the glomeruli of the contralateral deutocerebrum. A big branch of the antennal nerve of Calliphora runs toward a posterior region of the brain bypassing the glomerular region. After removal of the whole antenna including the proximal segments degenerations can be seen also in this branch on the ipsilateral side. The synapses in the glomerular region of the deutocerebrum resemble other central synapses in insects described so far (electron dense cleft, often ribbon-like dense structures within the presynaptic element near or at the synaptic membrane, clear vesicles etc.).

Mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds für die wissenschaftliche Forschung Nr. 3807.     

Genetic variability in host plant adaptation of the green peach aphid, Myzus persicae

The green peach aphid, Myzus persicae (Sulz.), is polyphagous on over 400 plant species in more than 50 families. Phenotypic plasticity of individuals and genetic variability in the population presumably contribute to this polyphagy. The genetic variability in field populations of M. persicae was assessed with respect to their adaptation to sugar beets and potatoes. An analysis of more than 1 000 clones, sampled during 1980, 1981 and 1982 from different host plants in the field, revealed a wide genetic variability in host plant adaptation to sugar beets as well as to potatoes. Both traits seem to be inherited independently from each other and do not correlate with clone-specific host plant preference of apterous adults. The aphid M. persicae can be characterized as a polyphagous insect species with a wide, continuously distributed variability and a broad phenotypic plasticity. A general differentiation of herbivorous species into generalists and specialists tends to ignore the genetic component in the complex of insect-plant relationships.

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Zusammenfassung Die Grüne Pfirsichblattlaus Myzus persicae (Sulz.) lebt polyphag an über 400 Pflanzenarten in mehr als 50 Pflanzenfamilien. Ein breites Nahrungsspektrum einer Art ergibt sich jedoch aus der phänotypischen Plastizität des Individuums oder einer Klonlinie und der genetischen Variabilität der Population. Felpopulationen der Grünen Pfirsichblattlaus wurden auf ihre genetische Variabilität bezüglich der Wirtspflanzenanpassung an Rübe und Kartoffel untersucht. Eine Analyse von mehr als 1 000 Klonen, die über die Jahre 1980, 1981 und 1982 im Rheinland gesammelt wurden, lassen eine breite Variabilität in der Wirtspflanzenanpassung der Population erkennen. Beide Merkmale scheinen unabhängig voneinander vererbt zu werden und zeigen keine Beziehung zum Wirtswahlverhalten adult apterer Läuse der entsprechenden Klone. Die Art M. persicae kann daher charakterisiert werden als eine polyphage Insektenart mit einer breiten genetischen Variabilität und einer grossen phänotypischen Plastizität. Eine generelle Differenzierung von Herbivoren in Generalisten und Spezialisten vernachlässigt die genetische Komponente in der komplexen Beziehung zwischen Insekten un ihren Wirtspflanzen.