Angiosperm phylogeny,floral morphology and pollination ecology

Summary The different aspects of floral evolution—Angiosperm descent, floral morphology and pollination ecology—are discussed on the basis of the anthocorm theory of the angiospermous flower. Opposed ideas are critically compared and rejected mainly on account of several inconsistencies and flaws in old floral concepts. Floral evolution passed from a very early phase of dicliny, anemophily and aphananthy of the anthocorm to a phase of incipient entomophily soon associated with a partial sex reversal within the anthocorm. This second phase culminated in the monoclinous and primarily zoophilous flower types, whereas other floral types, more particularly the primarily anemophilous, diclinous flowers, are the direct descendants of the anthocorms of the initial phase. The second phase (to be differentiated in phase II and phase IIA) gave rise to at least two morphologically different flower types and two separate semophyletic lines of floral evolution (phase III and III A), in each of which the primary zoophily is almost always associated with the development of intrafloral semaphylls (petals) usually (at least in dicotyledonous groups) of androecial derivation. Early flower types were aphananthous and clearly anthocormoid (a condition still approximately represented by the so-called inflorescences of theSaururaceae) and assumed the morphology and other characteristics of a true flower by contractions, condensations, readjustments, oligomerisations, reductions and modifications (semaphylls!) leading to the great variety of adaptive floral patterns.

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Zusammenfassung Die drei Aspekte der Evolution der Blüte — die Abstammungsgeschichte der Angiospermen, Blütenmorphologie und Bestäubungsökologie — werden, ausgehend von der Anthokormtheorie der Angiospermenblüte, eingehend besprochen. Entgegengesetzte Meinungen werden kritisch verglichen und hauptsächlich auf Grund mehrerer Strittigkeiten und Fehler der älteren blütenmorphologischen Axiomen abgelehnt. Die Evolution der Blüte fing an mit einer frühen Phase mit Diklinie, Anemophilie und Aphananthie des Anthokorms und schritt allmählich weiter in die Richtung von beginnender Entomophilie, bald mit einer partiellen Geschlechtsinversion innerhalb des Anthokorms zusammengehend. Diese zweite Phase kulminierte in den monoklinen und primär zoophilen Blütentypen, während andere Blütengestalten, besonders die primär anemophilen und diklinen Angiospermenblüten, die unmittelbaren Abkömmlinge der Initialphase des Anthokorms sind. Aus der zweiten Phase (in den Phasen II und II A unterzuteilen) entwickelten sich wenigstens zwei morphologisch differenzierte Blütenformen und auch zwei geschiedene Blütensemophylesen (die Phasen III und III A), in jeder die primäre Zoophilie fast immer verbunden ist mit der Entwicklung von intrafloralen und (wenigstens bei Dikotylen) meistens von Staubblättern angeleiteten Semaphyllen (Kronblätter). Die frühen Blütentypen waren aphanantisch und anfänglich noch deutlich anthokormoid (ein Zustand der heutzutage noch von der sogenannten Infloreszenz der Saururaceen annähernd vertreten wird) und nahmen allmählich die entgültige Gestalt von einer der vielen adaptiven Blütentypen an durch eine Verkürzung der Blütenachse, und durch ein Zusammendrängen, Oligomerisation und (Semaphylle!) Abänderung der Blütenteile.

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Résumé Divers aspects de l'évolution de la fleur — à savoir la descendance des Angiospermes, la morphologie de la fleur, et l'écologie de la pollination — sont discutés à partir de l'hypothèse florale de l'anthocorme. Les opinions opposées, après d'être comparées et critisées, sont rejetées principalement à cause des inconséquences et inconsistances des anciens théorèmes morphologiques concernant l'origine de la fleur. L'évolution de la fleur commençait avec une phase d'antan de diclinie, anémophilie et aphananthie, et s'avançait graduellement dans la direction d'une phase entomophilique initiale, bientôt accompagnée d'un renversement de sexe partiel à l'intérieur de l'anthocorm. La deuxième phase culminait vers les types florals monoclines avec zoophilie primaire pendant que des autres types florals, particulièrement les fleurs diclines avec anémophilie primaire, sont les descendants directs du stade initiale de l'anthocorme. A partir de la phase II (se divisant aux stades II et II A), au moins deux types florals différents et aussi deux sémophylèses florals séparés (les phases III et III A) se développaient. Dans chacun de ses phases III et III A la zoophilie primaire est presque toujours accouplée avec l'origine des sémaphylles intrafloraux (pétales) le plus souvent (du moins chez les dicotylédones) dérivés des étamines. Les anciens types des fleurs ayant été aphanantique et au début encore nettement anthocormoïdes (quelle condition est maintenant toujours représentée par la soi-disante inflorescence des Saururacées), graduellement prenaient la forme d'une des plusieurs types floraux adaptifs par une contraction de l'axe florale et par l'entassement, l'oligomérisation et (sémaphylles!) la modification des pièces de la fleur.

     

The autogenic,the statistical and the combinatorial aspects of organismic evolution

Zusammenfassung Von der Prämisse ausgehend, dass die zentrale, wenn auch am grössten umstrittene, wenngleich am wenigsten aufgeklärte Frage des ganzen Evolutionsproblems sich auf die Art und Weise des ersten Entstehen der evoluirenden Merkmale bezieht, bringt der Verfasser eine allgemeine Klassifikation der Evolutionstheorien auf die autogenetische und statistische dar, indem jedoch die ersten mit schwer greifbaren Faktoren allzusehr überlastet zu sein scheinen, die zweiten aber mit der Notwendigkeit der Annahme einer unumgänglich dissipativen Irreversibilität der progressiven Entwicklung zu rechnen haben, die jedoch mit keinen uns bekannten Evolutionsbeweisen bestätigt werden kann. Infolgedessen hebt der Verfasser ein dritter-eigener-Evolutionsgedanke hervor, und zwar in kombinatorischer Fassung, den er auf der Tatsache zu gründen sucht, dass erstens jeweilige Evolution vor allem eine Übertragung der sich mehr und mehr komplizierenden Zusammensetzungen der Eigenschaften von einer Geheration auf die andere darstellt, und zwar, zweitens, so, dass diese Übertragung einer vom Verfasser im Jahre 1938 aufgestellten allgemeinen Gleichung derMendel Gesetze gehorcht und Ausdruck einesNewtonschen Binomierens mit ununterbrochen wachsenden Koeffizienten der Kreuzungspotenz (bezw. des Heterozygotieranges) darstellt.Ferner, in einem Entwurf der historischen Entwicklung dieser Anschauung, sucht er,Johannsen's Stellung gegenüber, im Altertum an dieHeraclitische Mannigfaltigkeit-Einheits-Lehre anzuknüpfen, insbesondere aber sie mit demAnaxagorasschen Begriff von Homoiomerien in Zusammenhang zu bringen, die, in neueren Zeiten, lassen sich unmittelbar an den Mendelismus und denJohannsenschen Genbegriff anschliessen, um weiter, über diePearson's undPhilipchenko's allgemeine Gleichungen, zum Verfassers eigenen Begriff der genotypischen Binomionen zu gelangen. Das allmähliche kombinatorisch zustandekommende Kompliziertwerden derselben soll uns den Verlauf der sich abspielenden organismischen Evolution schematisch oder eigentlich symbolisch veranschaulichen.Endlich, sich über die rein theoretische Möglichkeit einer Annahme der noph weiteren, hinzukommenden und übergeordneten, Evolutionsfactoren überlegend, die auf diese oder jene Weise seine auf die natürliche Kombinatorik totalisierende, ordnende und zugleich auch inbezug auf die allgemeine Evolution richtende Einflüsse ausüben könnten, kommt der Verfasser zum Schluss, dass der wissenschaftliche Erkenntniswert solcher, dazu biologisch ziemlich geheimnisvoller Factoren, für die exacte Evolutionsuntersuchungen einstweilen recht gering bleiben müsste.

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Résumé En tenant compte du fait que le problème central, en même temps le plus controversé et obscur de l'évolution concerne la question de la première origine des caractères évolutifs, l'auteur émet, sous ce point de vue, une classification générale des théories de l'évolution, en les divisant en autogénétistes et statistiques, les premières étant surchargées par l'objection d'opérer avec des facteurs peu concrets et peu saisissables tandis que les secondes sont forcées d'admettre l'irréversibilité dissipative du développement progressif, qui cependant n'a pu être confirmée par aucune des évidences rapportées en faveur de l'évolution.En conséquence, l'auteur propose et soumet à une discussion un peu élargie une troisième possibilité-la sienne: celle de la conception de l'évolution notamment basée sur les processus combinatoires, en l'appuyant sur les faits incontestables, que chaque évolution consiste, avant tout, en une transmission ininterrompue de traits se compliquant de plus en plus à travers les générations successives, bien que les combinaisons impliquées soient gouvernées par l'équation générale des lois deMendel, établie par l'auteur en 1938, et faisant une expression des opérations du binôme newtonien, les indices de puissance duquel croissent graduellement.Dans une esquisse historique du développement préalable de cette conception, l'auteur retrace ses racines dans la philosophie grecque, en descendant jusqu'à la thèse deHeraclitedes alliages des multiplicités dans l'unité des choses et la retrouve avant tout dans la conception des homoïomeries d'Anaxagore, ce qui s'attache, dans les temps nouveaux, de la manière la plus immédiate, au mendélisme, à la conception du gène, émis parJohannsen, et aboutit, par l'intermédiaire des équations produites parPearson etPhilipchenko, à la notion des binomions introduits par lui-même pour déterminer les groupes seuls homogènes au cours de l'évolution progressive. Or, les complications combinatoires, graduelles mais croissantes, de ces combinaisons les plus naturelles constitueraient une suite schématique ou plutôt symbolique de l'évolution accomplissante.Enfin, en réfléchissant sur la possibilité théorique d'admission des facteurs totalitaires en surplus, ordonnant le jeu combinatoire bien qu'aussi directeurs par rapport aux tendences générales de l'évolution organique, l'auteur aboutit à la conclusion que la valeur explorative (heuristique et analytique) de tels facteurs, du reste bien mystérieux, pour les recherches précises du procédé de l'évolution serait cependant très restreinte.

     

Croissance et développement deCystoseira (Phaeophycea-Fucales) méditerranéens

Resume 1. Comparaison du comportement et de l'évolution au cours d'une année de quelques pieds âgés et de quelques embryons deCystoseira méditerranéens (principalementC. mediterranea Sauvageau 1912) cultivés parallèlement d'une part en pleine mer, d'autre part au laboratoire en milieu artificiel ou en aquarium.2. En pleine mer, l'évolution des échantillons âgés se déroule normalement. En aquarium, la chute des rameaux de printemps et la formation des rameaux d'automne sont d'autant plus précoces que l'éclairement est plus faible.3. Le développement et la croissance des embryons sont à peu près semblables en mer et au laboratoire, mais les «feuilles» caractéristiques apparaissent beaucoup plus tôt sur les individus cultivés en milieu artificiel. Les jeunes plantules nées en automne évoluent beaucoup plus rapidement que les plantules de printemps.

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Wachstum und Entwicklung mediterraner Cystoseiren (Phaeophyceae-Fucales). Kulturversuche im Meer

Kurzfassung Etwa ein Jahr lang wurde die Entwicklung mediterranerCystoseira-Arten (hauptsächlich vonC. mediterranea) verglichen, die im freien Meer und im Aquarium bzw. im Laboratorium aufwuchsen. Es zeigte sich, daß Pflanzen vom natürlichen Standort auf dem Versuchsstand im freien Meer normal weitergediehen. Im Aquarium treiben — vermutlich wegen des schwächeren Lichtgenusses — die Frühjahrssprosse zeitiger aus, und die Herbstzweige erscheinen früher. Aus Eiern kultivierte Keimlinge entwickeln sich in künstlichen Nährmedien zunächst schneller, doch gleicht sich der Größenunterschied nach dem Umsetzen in das Meer oder Aquarium nach 6 Monaten aus. Die charakteristischen Blätter erschienen aber bei den im Laboratorium kultivierten Pflanzen früher als bei den Vergleichspflanzen im Meer. In einer Aufzucht aus Herbsteiern erscheinen die Blätter bereits im Februar, also zur gleichen Zeit wie bei den um ein halbes Jahr älteren Kulturen.

     

Potential solar radiation on plant shapes

The thesis is presented that most plant-shapes, especially trees, resemble a combination of geometrical shapes which present their non-opaque bodies to incoming radiation, which is partially absorbed by the foliage. Such a hypothesis makes possible the quantification of the budget of energy of the entire plant. This first report presents only the findings in regard to the receipt of direct and diffuse solar radiation from the sky (clear conditions), before reflection and absorption, on a variety of geometries which simulate common plant-shapes. An all-year simulation of potential insolation for such shapes was conducted for latitudes 0° to 90°. Each shape, latitude and each season exhibited its own characteristic patterns of the various energy cycles. Derived data differed materially from data applicable to horizontal surfaces. The simulated plant-shapes tended to avoid receipt of energy in the low latitudes, whereas the opposite occurred toward higher latitudes.

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Zusammenfassung Die meisten Pflanzenumrisse, speziell Bäume, ähneln einer Kombination geometrischer Formen. Die Bäume sind nicht-undurchsichtige Körper für einkommende Strahlung, die durch die Blätter teilweise absorbiert wird. Nach der Hypothese ist es möglich, den Energiehaushalt für die gesamte Pflanze zu quantifizieren. Dieser erste Bericht befasst sich nur mit den Ergebnissen der direkten und diffusen Sonnenstrahlung vom Himmel bei klaren Bedingungen vor Reflexion und Absorption bei einer Anzahl simulierter geometrischer Formen, die auf allgemeinen Pflanzenumrissen basieren. Eine ganzjährige Simulation der potentiellen Besonnung dieser Formen wurde für alle Breiten von 0° bis 90° berechnet. Jede Form, Breite und Jahreszeit zeigt ihre eigenen charakteristischen Verläufe der verschiedenen Energiezyklen. Die abgeleiteten Werte unterscheiden sich von den Werten, die auf horizontale Oberflächen anwendbar sind. Die simulierten Pflanzenkörper neigten zur Vermeidung von Energieaufnahme in niedrigen Breiten, während bei höheren Breiten das Umgekehrte auftrat.

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Resume Les formes extérieures des plantes et plus spécialement celles des arbres peuvent se ramener à des combinaisons de formes géométriques. Les arbres ne constituent pas des corps opaques pour le rayonnement, mais celuici n'est que partiellement absorbé par la couronne. Selon l'hypothèse présentée ici, il est possible de déterminer quantitativement le bilan énergétique de la plante entière. Ce premier mémoire se restreint à l'étude de l'absorption du rayonnement direct et diffus, c'est-à-dire du soleil et d'un ciel serein. Ces résultats sont calculés avant toute réflexion ou absorption par d'autres corps et se rapportent à un certain nombre de formes géométriques simulant des profils typiques d'arbres. On a ainsi calculé le gain énergétique de ces formes pour toute l'année et pour toutes les latitudes de 0° à 90°. Chaque profil, chaque latitude et chaque saison présente des caractéristiques propres quant à l'évolution des différents cycles d'énergie. Les valeurs ainsi obtenues se distinguent nettement de valeurs correspondantes se rapportant à des surfaces horizontales. Les profils de plantes examinés tendent à absorber aussi peu d'énergie que possible dans les basses latitudes, alors que c'est le contraire qui se produit au voisinage des pôles.

     

Determination au laboratoire de l'epoque de traitement de Tortrix viridana L. avec une preparation a base de Bacillus thuringiensis Berliner

Résumé Une pulvérisation avec une préparation à base de Bacillus thuringiensis contre Tortrix viridana, effectuée au début de l'éclosion des oeufs reste pratiquement sans efficacité (test I). Une diminution sensible de la population larvaire est obtenue par une traitement au moment où la pénétration des chenilles néonates coïncide avec les stades réceptifs des bourgeons (test III). Quand les chenilles L 1 se trouvent à l'intérieur des bourgeons la réduction du niveau de population est nettement insuffisante. Les stades phénologiques du chêne correspondant au débourrement des bourgeons (V et VI) et qui concordent avec une population de jeunes chenilles, paraissent représenter la période la plus vulnérable à l'intervention microbienne. Cette période est de plus longue durée aux concentrations les plus élevées.

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Zusammenfassung Der günstigste Termin einer Behandlung der Raupen des Eichenwicklers (Tortrix viridana L.) mit Bacillus thuringiensis Berliner wurde durch acht aufeinanderfolgende Versuche ermittelt. Im Moment des Ausschlüpfens der Eier in der Natur wurden Zweige, deren Knospen noch nicht aufgebrochen waren, abgeschnitten. Die Wirkung der an diesen Zweigen in drei verschiedenen Konzentrationen durchgeführten Spritzbehandlungen wurden nicht in Prozenten der Sterblichkeit, sondern durch Vergleich der Populationen der behandelten und der unbehandelten Zweige ermittelt. Diese Kontrolle wurde ungefähr 10 Tage nach der Behandlung durchgeführt.Auf dem gleichen Baum wurden in Zeitintervallen von 2–3 Tagen sieben weitere Versuche unter identischen Bedingungen durchgeführt. Die Wirksamkeit wurde in einer Kurve dargestellt, welche den direkten Zusammenhang mit dem jeweiligen Knospenstadium erkennen läßt. Um dieses Stadium festzuhalten, wurde bei jedem Versuch ein Photo der Versuchszweige gemacht. Die Kontrolle verschiedener Zweige desselben Baumes am Tage der Behandlung gestattete, das Stadium der in den Knospen und eingerollten Blättern gefundenen Insekten zu bestimmen.Eine Behandlung zu Beginn der Schlüpfzeit bleibt beinahe ohne jede Wirkung (Versuch I). Die Behandlung während der kurzen Periode, während der sich die jungen Raupen im Inneren der Knospen aufhalten, zeigte ebenfalls keine genügende Wirkung (Versuch IV). Eine stärkere Verminderung der Population konnte jedoch festgestellt werden, wenn die Behandlung während der kurzen Periode des massiven Ausschlüpfens durchgeführt wurde (Versuch III). Der günstigste Termin für die Behandlung beginnt mit dem Aufbrechen der Knospen (Fig. 3V) und dauert an, bis die Blätter sich gänzlich entfaltet haben (Versuch VI). Sobald die Blätter vollständig entwickelt waren, wurden nur noch mit den höchsten Konzentrationen gute Resultate erzielt (Versuch VIII).Die Resultate dieser Versuche, die auf einem bestimmten Baume durchgeführt wurden, sind nur von orientierendem Charakter. Um Versuche im Freiland planmäßig durchzuführen, muß der ungleichen Entwicklung der Eichen und der Koinzidenz zwischen Eiche und Wickler Rechnung getragen werden, außerdem muß die Schädlichkeitsschwelle des Eichenwicklers bekannt sein.

     

Sixty-five years of theories of the multiaxial flower

Summary A critical appraisal of the theories founded on the theorem of the multiaxial flower (traditionally but erroneously referred to as the pseudanthium hypotheses), shows an evolution fromWettstein's original version of 1907 to various hypotheses founded on the the same theme and partly derived from the Wettsteinian doctrine. A number of circumstances such as semantic inconsistencies, but principally the choice of inadequate archetypes, prevented the success of the theory of a polystachyous floral region, because the deductions and interpretations emanating from this concept were not sufficiently convincing to defeat the opposed theory of the uniaxial euanthous flower or anthostrobilus hypothesis. Only after the amendation of the theory of a multiaxial reproductive region on the basis of the anthocorm concept can one arrive at a plausible idea of the evolution of the angiospermous flower which is compatible with all aspects of the phylogeny of the Flowering Plants (such as the sex distribution and the mode of pollination), and with the floral morphology and anatomy of the various kinds of flowers.

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Zusammenfassung Eine kritische Bewertung der Theorien die auf dem Theorem der mehrachsigen Blüte gegründet worden sind (und traditionell, aber fälschlich, als Pseudanthientheorien bezeichnet werden) zeigt die Entwicklung von einer vonWettstein in 1907 vorgeschlagenen Originalversion zu mehreren, teilweise davon abgeleiteten, Theorien über das Thema der Entstehung der Angiospermenblüte. Verschiedene Umstände, wie z.B. semantische Widersprüche, aber in erster Stelle die Wahl eines inadäquaten Prototypus, verhinderten anfänglich den Erfolg der Hypothese eines mehrachsigen Blütenbereiches, weil es den hervorgehenden Schlussfolgerungen und Deutungen zu viel an Ueberzeugungskraft mangelte um die gegnerische Theorie der einachsigen Ranalesblüte oder Anthostrobilushypothese endgültig zu verdrängen. Erst die Ergänzung der Theorie einer vielachsigen Blüte ermöglichte die plausibele Darstellung der Evolution der Angiospermenblüte, welche Erörterung in befriedigender Weise in Uebereinstimmung ist mit allenA spekten der Phylogenie der Blütenpflanzen (wie z.B. Geschlechtsverteilung und Bestäubungshergang), und auch mit den morphologischen and anatomischen Verhältnissen bei Blüten jeder Art im Anklang ist.

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RÉSUMÉ Une évaluation critique des différentes théories fondées sur le théorème de la fleur pluriaxiale (qui sont traditionnellement, mais faussement, indiquées comme théories pseudanthiales) montre une évolution qui commence avec une version originale proposée parWettstein en 1907 et qui mène à plusieurs théories, partiellement dérivées de l'idée wettsteinienne, sur le thème de l'origine de la fleur. Quelques circonstances, comme par exemple des contrariétés sémantiques, mais surtout la choix d'un prototype inadéquat, ont prévenu au début le triomphe de l'hypothèse d'une région florale pluriaxiale, puisque les conclusions et les interprétations qui provenaient de cette théorie étaient privées de toute conviction pour suppléer la théorie opposée de la fleur ranalienne et uniaxiale (ou l'hypothèse de l'anthostrobilus). Une explication recevable de l'évolution de la fleur angiospermique qui harmonise avec tous les aspects de la phylogénie des plantes floriales (comme par exemple la distribution des sexes et la manière de pollinisation), et aussi avec les conditions morphologiques et anatomiques de toutes sortes de fleurs, ne gagnait de terrain qu'après le perfectionnement de la théorie de la fleur pluriaxiale.

     

The effect of bioclimate on the communication system of night-flying moths

Detection of moths and plants by infrared radiation (IR) is possible by night-flying moths. The thermal radiation emissivity of green plants is high (0.96) and that of a plowed field low (0.28). Four elements of the biosphere, temperature, atmospheric moisture, CO₂ and O₃ could hinder transmission.Corn earworm flight temperatures rise 3°C above ambient and at 25°C it would be broadcasting a chopped IR frequency of approximately 31 tetracycles. Water vapor is the principal attenuator of IR radiation. Data shows that moth activity decreases sharply with increases in actual water content of the air. Optimum temperatures and humidity are most likely to occur in spring and early summer between 21:00 and 04:00 hr. This coincides with the period of maximum corn earworm activity. Data indicates an inverse relationship between 0₃ and insect activity. Data from 4 sequentially programmed light traps indicate that flight behavior of insects is timed for the period of optimum reception by insect sensors.

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Zusammenfassung Die Entdeckung von Motten und Pflanzen durch Infrarotstrahlung ist nachtfliegenden Motten möglich. Die Wärmestrahlung grüner Pflanzen ist hoch (0,96), die eines gepflügten Feldes gering (0,28). Vier Elemente der Biosphäre, Temperatur, Luftfeuchte, CO₂ und O₃ könnten die Strahlung behindern. Die Flugtemperaturen des Baumwollkapselwurms liegen um 3°C über der Umgebung und bei 25°C würde er eine verkürzte infrarote Frequenz von etwa 31 Tetrazyklen verbreiten.Der Wasserdampf schwächt die Infrarotstrahlung am stärksten. Die Werte zeigen, dass die Mottenaktivität bei einer Zunahme des aktuellen Wassergehalts der Luft stark abnimmt. Die optimale Temperatur und Feuchte existieren im Frühjahr und Frühsommer zwischen 21:00 und 04:00 hr. Dies fällt mit der Periode der maximalen Aktivität des Baumwallkapselwurms zusammen. Die Werte zeigen ferner eine gegensätzliche Beziehung zwischen O₃ und der Aktivität der Insekten. Die Werte von 4 aufeinanderfolgenden Lichtfängen zeigten, dass das Flugverhalten der Insekten abgestimmt ist auf die Zeiten, in denen die Rezeptoren optimal empfänglich sind.

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Resume Les noctuelles peuvent détecter d'autres noctuelles et les plantes par le truchement de rayons infra-rouges (IR).La chaleur rayonnée par les plantes est élevée (0,96) alors que celle émise par un champ labouré est faible (0,28).Quatre éléments de la biosphère peuvent entraver le rayonnement: la température,l'humidité,le gaz carbonique et l'ozone. La température de vol de la noctuelle du maïs et du coton est de 3°C supérieure à celle du milieu ambiant et par 25°C cet insecte émettrait une fréquence infra-rouge réduite de 31 tétracycles. C'est l'humidité qui réduit le plus le rayonnement infra-rouge. L'expérience montre que l'activité des phalènes diminue fortement lorsque la teneur en eau de l'air augments. Les températures et humidités optimales pour le vol sont réalisées entre 21 et 04 heures au printemps et au début de l'été. Ceci correspond à la période de la plus grande activité des noctuelles du maïs et du coton. Les relevés montrent en outre une relation inverse entre l'activité des insectes d'une part, la teneur en ozone de l'air d'autre part. Les captures provenant de quatre pièges lumineux fonctionnant par intermittence montrent que les conditions de vol des insectes sont adaptées aux moments où leurs organes sensibles sont les plus réceptifs.

     

The possible evolution of coat color in the mouse

Zusammenfassung Die meisten Systematiker, vergleichende Anatomen und Paläontologen ziehen es vor ihr Material, so weit es möglich ist, in allmählich abgestuften Serien zu ordnen. Dass solche Reihen dem Gange der Evolution wirklich entsprechen, ist nach der Erfahrung der Genetiker unwahrscheinlich. Vor zwanzig Jahren hat schonMorgan darauf hingewiesen, dass man die verschiedenen erblichen Typen vonDrosophila der Flügelform und auch der Augenfarbe nach in allmählich abgestuften Reihen ordnen könne, dass aber nichts dafür spräche, dass solche Reihen phylogenetische Bedeutung haben. Für die Haarfarbe vonMus musculus undMus wagneri kommt Verfasser zum gleichen Schluss. Wenn man schwarz und weiss als Extreme einer Farbenserie annimmt, so kann genetisch der Übergang von schwarz zu weiss in einem Sprung gemacht werden oder aber mittels einer Serie von neun Abstufungen, die teilweise rückläufig sind. Wenn man die Wildfarbe, schwarz-agouti, als Ausgangspunkt annimmt, so wird Melanismus mit einem einzigen Sprung, Albinismus aber entweder mit einem Sprung oder mittels einer Reihe von Zwischenfarben erreicht. Für solche Reihen von Zwischenfarben gibt es dann noch verschiedene Möglichkeiten. Die abgestuften Typenserien stellen daher keine Entwicklungsserien dar, wenn nicht festgestellt ist, dass sie chronologische Serien sind. Dass man sich einfach mit ihrer Aufstellung zufrieden zu geben pflegt, erschwert das Studium der Evolution.

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Résumé La plupart des systématistes, d'anatomistes comparatives et de paléontologistes préfèrent autant que possible à classer leurs objects dans des séries graduées. L'expérience de généticistes rend invraisemblable que de telles séries représentent le cours de l'évolution.Morgan a démontré, il y a vingt ans, que les différents types héréditaires deDrosophila se laissent classer dans des séries graduées d'après la forme des ailes et d'après la couleur des yeux. Pourtant, toute indication manque que ces séries ont une importance phylogénétique. L'auteur arrive à la même conclusion quant à la couleur des poils deMus musculus et deMus wagneri. Si l'on admette que noir et blanc sont les extrêmes d'une série de couleurs, la transition de noir à blanc peut être le résultat d'un seul changement génétique; ou bien elle peut être l'effet d'une série de neuf changements dont quelques uns reviennent sur leurs pas. Si l'on prend la couleur noire-agoutie de la souris sauvage comme point de départ, le mélanisme est obtenu par un seul changement génétique. L'albinisme peut être obtenu par une de plusieurs séries de couleurs intermédiaires ou bien par un seul changement génétique. Les séries graduées des types peuvent représenter l'évolution seulement au cas qu'elles sont en même temps des séries chronologiques. L'habitude de se contenter de les reconnaître partout empéche plutôt l'étude de l'évolution.

     

The black Bellani-type atmometer as an instrument to estimate the evapotranspiration of crop plants

Comparisons of water loss from black Bellani plate atmometers with soil moisture use by crop plants in the field showed that the instrument gave but a very approximate measure of evapotranspiration. Close collation was obtained only when the foliage of the crop was frequently wetted by rain and adequate supplies of moisture were available to the roots.

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Zusammenfassung Vergleiche des Wasserverlusts eines Messgeräts schwarzer Platten nach Bellani für den Verbrauch an Bodenfeuchte bei Getreidepflanzen auf dem Feld zeigten, dass das Instrument nur ein sehr angenähertes Mass für die Verdunstungsmenge gab. Ein besseres Ergebnis wurde nur erreicht, wenn die Blätter der Pflanze häufig durch Regen befeuchtet wurden und vergleichbare Feuchtigkeitsmengen an den Wurzeln vorhanden waren.

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Resume Des comparaisons faites entre les pertes d'eau d'un atmomètre noir de Bellani d'une part et l'utilisation de l'eau du sol par un champ de céréales d'autre part montrent que le dit instrument ne donne qu'une valeur très approximative de l'évapotranspiration. Un rapport étroit ne fut obtenu que si les feuilles des plantes étaient souvent mouillées par de la pluie et que le ravitaillement en eau était suffisant au niveau des racines.

     

Barley leaf tip damage resulting from exposure to high electrical fields

Barley leaves in point to plane electrode configuration were exposed to high electrical fields. The amount of tip damage was observed for various voltages and exposure times. Damage appears to be due exclusively to I² Rt energy dissipated in the leaf. The damaging current is comprised of contributions from brush discharge and corona glow. Ozone and other corona byproducts contribute little or nothing to the tip damage.

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Zusammenfassung Gerstenblätter angebracht zwischen flachen Elektroden wurden hohen elektrischen Feldern ausgesetzt und das Ausmass der Spitzenschädigung bei verschiedenen Spannungen und Belastungszeiten bestimmt. Der Schaden scheint ausschliesslich Folge der I² Rt Energie zu sein, die sich in die Blätter verteilt. Der schädigende Strom besteht aus Beiträgen von Bürstenentladungen und Coronaglühen. Ozon und andere Corona-Nebenprodukte tragen wenig oder nichts zur Schädigung der Spitzen bei.

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Resume On a placé des feuilles d'orge entre des électrodes plates et on les a soumises à des champs électriques à haute intensité afin de déterminer l'importance des dégâts causés à la pointe des feuilles par des tensions et des temps de contrainte différents. Les dégâts semblent être exclusivement le résultat de l'énergie I²Rt qui se répand dans la feuille. Le courant destructeur se divise en deux contraintes: les décharges en forme de brosse et l'incandescence de la couronne. La présence d'ozone ou d'autres produits auxiliaires de la couronne ne contribue que peu -voire pas du tout- aux dommages encourus par la pointe des feuilles.

     

The medical and veterinary importance of the formicidae

Zusammenfassung Obwohl man allgemein den Ameisen weder medizinische noch veterinär-medizinische Bedeutung beimißt, so sind diese Insekten doch mit der Ubertragung von Krankheiten auf mechanishem Wege und als Faktoren in Entwicklungszyklen von Krankheitserregern beteutungsvoll. Darüber hinaus können Ameisen direkt Tiere und Menschen angreifen und Hautverletzungen verursachen. Die Reaktion auf Stiche kann bei Wiederholungen zunehmend ernsthaft werden nach dem Empfindlichkeitsgrade. Empfindlichkeit ist offenbar nicht artspezifisch wie im Falle der Moskitobisse, erstreckt sich aber weitgehend auf andere Hymenoptera, so daß Tiere, die für Ameisengift empfindlich sind, sehr ernsthafte und gelegentlich tödliche Auswirkungen durch Bienen- oder Wespenstiche erleiden.Das häufige Vorkommen der Formicidae und die Allgemeinheit ihrer Nahrungssuche verleitet zum Verdacht, sie als mögliche mechanische Verbreiter von Bakterien und Viren anzusehen. Tatsächlich sind jedoch die Beweise, die die Ameisen der Ausbreitung irgendwelcher Krankheiten beschuldigen, unzulänglich, obgleich man vermutet, daß diesem Problem unzureichende Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Die Annahme, daß der Ameisensäuregehalt des Körpers eine mechanische Übertragung durch den Darm verhindert, hat nur dürftige theoretische Grundlagen, die kürzlich erfolgte Isolation von Antibiotica aus einer Reihe von Arten hat mehr Bedeutung. Die epidemiologische Bedeutung der Ameisen während bestimmter Blatternepidemien in Nord-Afrika wird beschrieben.Unzureichende Aufmerksamkeit wurde auf die Rolle der Ameisen als Teilnehmer an Zyklen von Eingeweidewurm-Parasiten gerichtet. Man weiß von Ameisen, daß sie als Zwischenwirte von Cestoden des Hausgeflügels und von Rebhühnern fungieren und neuere Arbeiten in den U. S. A. und Deutschland haben nachgewiesen, daß sich in ihnen die Metacercarien des PlattwurmsDicrocoelium dendriticum (Rudolphi) finden, ein wichtiger Parasit der bei Rindvieh und Schafen bestimmter Gebiete vorkommt.Zukünftige Forschungen sollten das Gebiet ausdehnen, welche Arten in den Entwicklungszyklus der Eingeweidewürmer-Parasiten eingreifen und sollten vielleicht einige Rätsel der Helminthologie lösen.Die hohe Populationsdichte der Ameisen, besonders in den Tropen, macht sie als Abfallbeseitiger nützlich und verhütet die Anhäufung von möglicherweise gefährlichen Kadavern. Außerdem halten sie die Vielzahl medizinisch wichtiger Insekten streng im Zaum z. B. durch Verzehren vonMusca-Larven,Glossina-Puppen und einigen Moskito-Eiern.

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Résumé Bien qu'en général on n'accorde aux fourmis aucune importance médicinale, ni vétérino-médicinale, ces insectes sont cependant liés à la transmission de maladies par voie mécanique et ils interviennent dans les cycles de développement d'agents de maladie. Bien plus, les fourmis peuvent attaquer directement les animaux et les êtres humains et occasionner des lésions cutanées. La réaction aux piqûres, si celles-ci sont répétées, peut augmenter de façon sérieuse suivant le degré de sensibilité. Il semble que la sensibilité ne soit pas spéciale à l'espèce, comme c'est le cas pour les piqûres de moustiques; elle s'étend au contraire à d'autres hyménoptères, de sorte que les animaux sensibles au venin des fourmis peuvent être sérieusement et quelquefois mortellement atteints par des piqûres d'abeilles ou de guêpes.Étant donné la fréquence de l'apparition des Formicidés et la généralité de leur quête de nourriture, on est amené à les considérer comme propagateurs mécaniques éventuels de bactéries et de virus. En fait, les preuves qui permettent de rendre les fourmis responsables de la propagation d'une maladie quelconque sont cependant insuffisantes, bien que l'on puisse admettre que jusqu'alors trop peu d'attention a été consacrée à ce problème. L'hypothèse qui admet que le contenu d'acide formique du corps empêche une propagation mécanique par l'intestin n'a qu'un fondement théorique précaire; l'isolement récent d'antibiotiques d'une série d'espèces présente plus d'intérêt. On signale l'importance épidémiologique des fourmis lors d'une certaine épidémie de variole en Afrique du Nord.On n'accorda aussi qu'une attention insuffisante à la contribution des fourmis au cycle de vers intestinaux. On sait qu'elles constituent le milieu intermédiaire de développement du cestode de la volaille et des perdrix; des travaux récents aux U. S. A. et en Allemagne ont démontré que l'on peut trouver en elles les métacercaires du verDicrocoelium dentriticum (Rudolphi), grave parasite qui fait son apparition chez les bêtes à cornes et les moutons de certaines régions.Les recherches ultérieures chercheront à étendre leur champ d'action, à reconnaître quelles espèces interviennent dans le cycle de développement des vers intestinaux et réussiront peut-être à résoudre quelques-unes des énigmes de l'helminthologie.La forte densité des agglomérations formicoles, surtout sous les tropiques, les rend très utiles pour déblayer les déchets et évite l'accumulation de cadavres éventuellement dangereux. En outre, elles refrènent fortement l'augmentation de nombreux insectes importants du point de vue médicinal en se nourrissant, par exemple, de larvesMusca, de chrysalidesGlossina ou de certains ufs de moustiques.

     

Evapotranspiration by beans during low-volume sprinkling

On irrigated field plots of beans sprinkled at 0.64 mm/hr for cooling, the portions of the spray that contacted the plot surface and contributed to soil moisture were measured. Cooling sprinkling had little effect on evapotranspiration but it reduced transpiration by about 40%. Aerial evaporation from the spray amounted to 42% of the total spray. Since no increase in yield was noted from the use of sprinkler cooling, it was concluded that the cooling water was not beneficially used.

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Zusammenfassung Auf bewässerten Feldflächen mit Bohnen, die mit 0,64 mm/hr Wasser zur Abkühlung besprüht waren, wurden die Anteile der Besprühung gemessen die die Bodenoberfläche erreichten und zur Bodenfeuchtigkeit beitrugen. Besprühen zur Abkühlung hatte einen geringen Einfluss auf die Evapotranspiration, doch verminderte es die Transpiration um 40%. Die Luftevaporation von der Besprühung betrug 42% der Gesamtbesprühung. Da kein Anstieg des Zuwachses durch Besprühung erkennbar war, wird angenommen, dass das Kühlwasser nicht auf günstige Weise genutzt wurde.

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Resume Des pois ont été plantés dans des champs irrigués au moyen de 0,64 mm/h. Cette irrigation avait pour but d'abaisser la température de la culture. On a mesuré la quantité d'eau qui atteignait la surface du sol et, partant, contribuait à enrichir l'humidité du sol. Un arrosage pour rafraichir l'atmosphère n'a qu'un faible effet sur l'évapotranspiration, mais réduit la transpiration des plantes de 40% environ. L'évapotranspiration de la surface arrosée ascende à 42% des quantités d'eau utilisées. En outre, on n'a pas constaté d'accroissement de la récolte par suite de l'arrosage et on en conclut que l'eau de réfrigération n'est pas utilisée avec profit par les plantes.

     

Phyllotaxis,anthotaxis and semataxis

Summary Long-lasting debates, caused by conflicting viewpoints among biometrists on the phenomena of rhythmic growth in plant shoots, are at last being settled on certain crucial points. Most workers today agree that not all symmetrical constructions in plants can be explained by the application of the phyllotaxis theory. This theory explains adequately the orthostichous arrangement of leaves on growing photosynthetic apices, but fails in the case of non-photosynthetic reproductive organs.In the present paper three successive systems of shoot arrangement are described: phyllotaxis for cauline leaves, anthotaxis for sporophylls, and semataxis for semaphylls (see Table II). Each of these systems serves a different purpose: photosynthesis, reproduction and advertisement, and is accordingly adapted to its special function. Phyllotaxis and anthotaxis are classical concepts dealing with the arrangement of leaves and flowers; semataxis is a new term used in this paper to describe the arrangements of semaphylls. Goethe's classical theory of the metamorphosis of plants (1790) and his hypothetical Urpflanze are discussed in this paper from the viewpoint of the phyllotaxis-semataxis relation.

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Zusammenfassung Nach den langen Debatten über die Anwendbarkeit der Phyllotaxistheorie zur Erklärung der Blatt- und Blütenstellungen, hat man sich schliesslich über einige alte Streitfragen geeinigt. Man nimmt nun ganz allgemein an, dass nicht alle symmetrische Bildungen an Pflanzen sich mit der Anwendung der Phyllotaxisgesetze und Fibonazzi Reihe begründen lassen. Diese Theorie erklärt glaubwürdig die rhythmische Anordnung der vegetativen Blätter an den photosynthetischen Sprossen, nicht aber die symmetrischen Bildungen in den Blüten.In dem vorliegenden Aufsatz sind drei historisch nacheinander folgenden Entwicklungssysteme: Phyllotaxis, für die vegetativen Blätter, Anthotaxis für Sporophyllen und Semataxis für die Semaphyllen eingehend diskutiert worden. Phyllotaxis ist ein klassischer Begriff für die Anordnung der Blätter; Anthotaxis wurde später eingeführt, ist bis jetzt aber nur wenig in diesem Sinne gebraucht und deshalb in diesem Aufsatz neu definiert worden. Semataxis ist neu. Sie betrifft die Anordnung der Semaphyllen, der auffälligen Teile (meistens die farbigen Kronblätter oder die kronblätterartige Kelch- und Hochblätter) der von den Insekten bestäubten Blüten der höheren Pflanzen. Jedes von diesen Systemen dient einem bestimmten Zweck. Die phyllotaktische Anordnung der vegetativen Blätter bezweckt die rationellste Photosynthese. Anthotaxis ist die zweckmässigste Ordnung der Sporophyllen für die mechanische Bestäubung und Fruchtbildung, während Semataxis schliesslich die Ankündigung der insektenbestäubten Blüten bedeutet. Alle diese Systeme sind ihren besonderen Funktionen eingehend angepasst.Obwohl die historische Entwicklung der Sprossysteme der höheren Pflanzen nach der Reihenfolge: Phyllotaxis Anthotaxis Semataxis erfolgt, sind in dem vorliegenden Aufsatz mehrere Ausnahmen mit umgekehrter Richtung angeführt. Semataktische Bautypen können unmittelbar von Phyllotaxis, und anthotaktische Anordnungen von Semataxis abgeleitet werden.Ferner sind in diesem Aufsatz die klassischen Theorien vonGoethe über die Metamorphose der Pflanzen (1790) und die hypothetische Urpflanze von dem neuen Gesichtswinkel der Phyllotaxis- und Semataxislehre eingehend diskutiert worden.

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Sommaire Après de longs débats sur le phénomène de la croissance rhythmique des pousses des plantes, les biométristes s'accordent aujourd'hui sur certains points essentiels de la discussion. Au contraire des auteurs antérieurs, les chercheurs d'aujourd'hui admettent que toutes les constructions symétriques des plantes ne s'expliquent pas par l'application de la théorie de phyllotaxie. Cette théorie explique suffisamment la disposition orthostichique des feuilles sur des sommets photosynthétiques croissants, mais échoue dans le cas des organes reproductifs non-photosynthétiques.Dans le présent écrit trois systèmes successifs d'arrangements de pousses sont décrits: phyllotaxie pour feuilles caulines, anthotaxie pour sporophylles et sémataxie pour sémaphylles (voir table II). Chacun de ces systèmes sert à des fins différents: à la photosynthèse, à la reproduction et à l'avertissement, et s'adapte par conséquent à sa propre fonction.Phyllotaxie et anthotaxie sont des conceptions classiques pour désigner la disposition des feuilles et des fleurs, sémataxie est un term nouveau qui sert à désigner dans cette étude l'arrangement des sémaphylles.La théorie classique deGoethe sur la métamorphose des plantes (1790) et son hypothétique Urpflanze sont discutées dans cet écrit du point de vue de la relation existant entre la phyllotaxie et la sémataxie.

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The author is indebted to Dr. W. H.Bragonier, Head of the Department of Botany and Plant Pathology for financial support of this project.

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Journal Paper No. J — 3561 of the Iowa Agricultural and Home Economics Experiment Station, Ames, Iowa. Project No. 1073.     

Thermisch bedingte Horizontalzirkulationen,wasserchemismus und algenwucherungen an Zürichseeufern

Zusammenfassung Im ufernahen Wasser des heute erheblich nährstoffreichen Zürichsees verschwinden die mineralischen Stickstoffverbindungen und die gelösten Phosphate unter Umständen schon im Monat März vollständig. Trotzdem vermögen sich in den anschliessenden Monaten weitere üppige Wucherungen von Uferalgen zu entwickeln. An Uferstellen, die nicht unter direktem Einfluss von Abwassereinläufen stehen, können die dabei ausgenützten Nährstoffe nur durch Strömungen zugeführt sein. In der Erwärmungsperiode des Sees kommt den täglich wirksamen Horizontalzirkulationen eine bemerkenswerte Bedeutung zu. Diese Strömungen sind eine Folge der besonders raschen Erwärmung des Wassers des Ufersaumes; während das Wasser der obersten Schicht seewärts strebt, wird nährstoffreiches Wasser tieferer Schichten gegen das Ufer hingezogen und dort von den Algen ausgenützt. Ein Hinweis erwähnt die fischereiliche Bedeutung solcher Strömungen.

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Résumé L'eau du lac de Zurich est assez riche en substances nutritives, mais à partir du printemps, parfois déjà au mois de mars, on observe la disparition complète des composés minéraux et des phosphates solubles dans les eaux riveraines. Ceci n'empêche cependant pas, au cours des mois suivants, la pullulation des algues dans ces eaux. Il s'ensuit que dans les zones riveraines non touchées par les eaux des égouts, les substances nutritives doivent être apportées par des courants d'eau, en particulier par la circulation horizontale quotidienne qui est active pendant la période d'échauffement du lac. Elle provient de l'échauffement rapide de l'eau riveraine qui s'étand ensuit au large et qui est remplacée par de l'eau montant des couches plus profondes du lac, cette dernière apportant les substances nutritives nécessaires à la croissance des algues. L'importance de ces courants pour la pêche est également mentionnée.

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Vorstand: Dr. M. Staub     

The energy budget of man at high altitudes

Observations (mid-July) were made, at high altitudes (3,080 m to 4,267 m, White Mountains, California), of the radiative physical and physiological parameters of importance to man. The data was used to show how man was actually coupled to the climatological events and processes going on at the physical-horizontal interface. Such observations were then used to test theoreticalempirical models predicting such interactions between man and the environment. High correlations were found between hypothesis and observations during the investigational period. Subsequently, an all-year simulation was conducted which attempted to predict the annual march of net radiation on the human and its causal components for high elevations in arid regions.

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Zusammenfassung In der Höhe von 3.080 bis 4.267 m (White Mountain, California) wurden Mitte Juli Strahlungsmessungen vorgenommen. Die Messungen sollten die enge Kopplung der menschlichen Funktionen mit den klimatischen Bedingungen aufzeigen. Die Beobachtungen wurden weiter zur Prüfung theoretischempirischer Modelle zur Voraussage von Mensch-Umwelt Beziehungen verwendet. Während der Untersuchungsperiode wurden signifikante Korrelationen zwischen Hypothese und Beobachtung gefunden. Deshalb wurde die Beziehung simuliert für alle Monate berechnet, um den Jahresgang der Strahlungsbilanz auf den Menschen und ihre Komponenten für grosse Erhöhungen in ariden Gebieten vorauszusagen.

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Resume A la mi-juillet, on a effectuê des mesures du rayonnement entre 3.080 et 4.267 m d'altitude dans les White Montain de Californie. Ces mesures avaient pour but d'établir une relation étroite entre les fonctions humaines et les conditions climatiques ambiantes. Ces observations ont en outre été utilisées pour vérifier des modèles théoriques et empiriques, modèles permettant un pronostic des réactions de l'homme selon le milieu. On a obtenu de hautes corrélations entres les hypothèses émises et les observations faites durant la période d'investigations. Par conséquent, on a calculé pour chaque mois la relation trouvée afin de prévoir les réactions humaines à haute altitude et en climat aride sur la base de l'évolution annuelle de la radiation nette.

     

Reproductive efficiency in relation to colony size in hymenopterous societies

Summary Censuses showing the numerical relations between adults and immature stages are presented for numerous colonies of social Hymenoptera. Emphasis is placed on primatively social forms having colonies of very few individuals and lacking a worker caste or having such a caste only feebly differentiated. Evidence is presented for considering the number of immature individuals in a colony as an index of the ability of the adult females (queens and workers) of the colony to produce reproductives of the next generation. The censuses therefore relate colony size (number of adult females) to reproductive potentiality. It is not surprising that in all species the number of immature individuals rises with the number of females in the colony.When the immature stages are measured in numbers of individuals, it can be seen that the number of young rises slowly in relation to increases in number of females (mostly workers),i. e., the curves are rather flat if the same units of measurement are used for both x and y axes. Therefore a relatively large increase in worker number is associated with any increase in production of reproductives of the next generation. (A possible exception occurs inPseudagapostemon which lacks a worker caste.)When numbers of immature stages in a series of colonies of a species are divided by the number of females (queens and workers) in each colony to determine the efficiency of those females in rearing young, it is found that the efficiency per adult female is usually greater the smaller the colony, and that in those primitively social forms which sometimes live as lone individuals, it is these isolated females that produce the most progeny per female. Behavioral social interactions causing deminishing efficiency with increasing colony size must be common.Since higher reproductivity per female is attained by lone individuals rather than by those in groups, selection among egg-layers in small primitive social groups and in early season groups, when worker action is absent or minimal, may be partly responsible for the fact most social insects have colonies with only one queen. Such differential selection may partially explain the fact that colonies of bees typically contain only a single queen in spite of the belief that at least some of them arose phylogenetically through aggregations instead of through subsocial family groups. Other reasons for the frequency of colonies with one rather than many queens are probably more important and include the ease of establishment of a colony by a lone queen, the simplicity of caste controlling mechanisms if the number of functional queens is limited to one as contrasted to the complications if some additional queens are allowed, and various reasons related to selection and intracolonial competition as suggested in the text.

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Zusammenfassung Die zahlenmässigen Beziehungen zwischen den Imagines und den jugendlichen Stadien werden für zahlreiche Nestpopulationen von sozialen Hymenopteren aufgezeigt. Besonders berücksichtigt sind dabei primitiv soziale Formen, die kleine Nestpopulationen und keine oder eine nur schwach entwickelte Arbeiterinnenkaste besitzen. Es wird gezeigt, dass die Anzahl der jugendlichen Individuen in einem Nest als Index für die Fähigkeit der erwachsenen Weibchen (Königinnen und Arbeiterinnen) Geschlechtsformen der nächsten Generation zu erzeugen gewertet werden darf. Die Zahlen zeigen daher die Beziehungen zwischen der Grösse der Kolonie (Anzahl der erwachsenen Weibchen) und dem Fortpflanzungspotential. Es ist nicht überraschend, dass in allen Arten die Anzahl der jugendlichen Individuen mit der Anzahl der Weibchen in einer Kolonie steigt.Wenn die Anzahl der jugendlichen Individuen gegen die Anzahl der erwachsenen Weibchen aufgetragen wird, so zeigt sich, dass die Anzahl der Jungen mit wachsender Anzahl von Weibchen (zumeist Arbeiterinnen) langsam ansteigt, d. h. ziemlich falche Kurven werden erhalten. Eine verhältnismässig starke Erhöhung der Arbeiterinnenzahl ist mit einer erhöhten Produktion von Geschlechtstieren für die nächste Generation verbunden (Eine Ausnahme darf möglicherweise inPseudagapostemon gesehen werben, in der eine Arbeiterinnenkaste fehlt).Wenn die Anzahl der jugendlichen Individuen pro Nest durch die Anzahl von erwachsenen Weibchen (Königinnen und Arbeiterinnen) pro Nest geteilt wird um die Leistungsfahigkeit der Weibchen in der Produktion von Nachwuchs zu bestimmen, so stellt sich heraus, dass die Produktionsfähigkeit eines Weibschens um so grösser ist je kleiner die Kolonie ist. Es sind gerade die zeitweise einsamen Weibchen von primitiv sozialen Formen die die meiste Nachkommenschaft pro Weibchen produzieren. Soziale Wechselbeziehungen, die eine Verringerung jener Leistungsfähigkeit mit steigender Koloniegrösse hervorrufen, muss weit verbreitet sein.Da eine erhöhte Fortpflanzungsfähigkeit pro Weibchen eher in einsamen Weibchen erreicht wird als in solchen die in Gruppen leben, muss Selektion unter den Eierlegern in den zahlenmässig schwachen primitiv sozialen Nestverbanden und in den Frühjahrsstadien von anderen Nestpopulationen die dann keine oder wenige Arbeiterinnen haben, teilweise fur die Tatsache verantwortlich sein, dass die meisten sozialen Insekten nur eine Königin pro Volk besitzen. Eine solche differentielle Selektion mag zum Teil die Tatsache erklären, dass im typischen Fall Bienen nur eine Königin besitzen obwohl angenommen wird, dass sich zumindest einige der sozialen Bienen phylogenetisch eher von Aggregationen als von subsozialen Familienverbänden ableiten. Andere Gründe für die Häufigkeit von Arten mit nur einer Königin sind vielleicht ausschalaggebender; jene schliessen mit ein die relative Leichtigkeit der Koloniegründung durch nur ein Weibchen, die Einfachheit des Mechanismus fur die Regulierung der Kastenstärke durch nur ein Weibchen im Gegensatz zur Kompliziertheit im Falle von mehreren Königinnen, und verschiedene andere Gründe, die mit Selektion und Konkurrenz zwischen den Kolonien zu tun haben und im Text näher dargelegt sind.

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Résumé Des chiffres indiquent les rapports numériques qui existent entre les stades adulte et larvaire chez de nombreuses colonies d'Hyménoptères sociaux. L'étude porte principalement sur des formes de sociétés primitives constituées par des colonies réduites à quelques individus et dont la caste ouvrière est inexistante ou peu différenciée. Il est montré que, dans une colonie, le nombre d'individus à l'état larvaire peut être un indice de la capacité, pour les femelles adultes (reines et ouvrières), à produire les sexués de la génération suivante. Les chiffres établissent donc un rapport entre la taille de la colonie (nombre de femelles adultes) et le pouvoir reproducteur. Il n'est pas étonnant que, chez toutes les espèces, le nombre d'individus à l'état larvaire s'élève avec le nombre de femelles dans la colonie.Lorsque l'on compte les individus à l'état de larves, on constate que le nombre de jeunes s'élève lentement par rapport à l'accroissement du nombre des femelles (ouvrières pour la plupart), c'est-à-dire que les courbes sont peu expressives si l'on utilise les mêmes unités de mesure pour les 2 axes x et y. Donc, à un accroissement relativement important du nombre des ouvrières, correspond un accroissement variable dans la production des sexués de la génération suivante. (Exception faite peut-être pourPseudagapostemon qui n'a pas de caste ouvirère).Lorsque, dans une série de colonies d'une espèce déterminée, on divise le nombre de larves par le nombre de femelles (reines et ouvrières) afin de déterminer les capacités nourricières des femelles dans chaque colonie, on constate que ces capacités sont d'autant plus grandes pour chaque femelle adulte que la colonie est plus petite; et que dans ces formes de sociétés primitives qui ne comprennent parfois que des individus solitaires, les femelles isolées sont celles qui ont la plus forte descendance par individu. Il est probablement courant que les interactions du comportement social provoquent une diminution des capacités lorsque la colonie s'accroît. Etant donné que le pouvoir reproductif par individu est plus élevé lorsque les femelles sont isolées que lorsqu'elles sont groupées, la sélection parmi les pondeuses de petits groupes sociaux primitifs, tôt dans la saison, lorsque l'activité ouvrière est nulle ou à son minimum, est sans doute une des raisons pour lesquelles la plupart des insectes sociaux forment des colonies à une seule reine. Cette sélection différentielle peut expliquer en partie que des colonies d'abeilles ne contiennent habituellement qu'une reine en dépit du fait que, au moins une certain nombre d'entre elles, proviennent génétiquement de groupes collectifs et non de familles subsociales. Les autres raisons auxquelles on peut attribuer la fréquence des colonies à une plutôt qu'à plusieurs reines, sont sans doute plus importantes: ce sont la facilité de s'établir pour une colonie à reine unique, la simplification des mécanismes de contrôle de caste lorsque le nombre des reines actives est limité à une, opposée aux complications qui surgissent à l'admission d'autres reines, d'autres raisons diverses, liées à la sélection et à la compétition entre les colonies sont suggérées dans le texte.

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Contribution number 1117 from the Department of Entomology, the University of Kansas, Lawrence, Kansas.

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The preparation of this paper was facilitated by a grant (No. G 11967) from theNational Science Foundation. I wish to thank Dr. RobertR. Sokal for valuable criticism of the paper; Drs.C. L. Farrar andF. E. Moeller of the U. S. Department of Agriculture, Madison, Wisconsin, and Dr.W. E. Laberge of the University of Nebraska for helping me to. obtain certain data, especially unpublished data, on honeybees and bumblebees.     

Additional Techniques for Studying the behavior of wild bees

Summary This supplement to a paper byLinsley et al. (1952) describes techniques for the study of socialHalictidæ as well as other bees. Methods used to judge relative ages of bees include study of mandibular wear and wing wear. Marking of individuals with quick drying paints is described. Marked bees may be returned to their nest through a glass tube. Paints often wear off; more permanent marking may be achieved by staining wings with an alcohol or acetone solution of methyl or ethyl eosin. Methods are described for delaying bees as they enter or leave their nest, so that color markings can be more easily seen. Small wire screen cones placed over nest entrances often serve this purpose. Methods of obtaining data from nests which are very close together are described, as well as methods of making population estimates of bees by means of the Lincoln Index. The following observations on each bee are recommended to learn as much as possible of habits and caste differences: (1) size of ovaries, (2) number of enlarged ovarioles, (3) number and size of largest oocytes, (4) presence of sperm cells in spermatheca, (5) presence of pollen in gut, (6) length of wing or some other index of size, (7) amount of wing and mandibular wear. The pollen loads of bees entering a nest can be marked with powder of different colors. Subsequent examination of cell provisions shows how many foragers cooperated in provisioning a cell. Replacement of a part of a nest with a glass tube provides opportunities for study of activities inside of the nest.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit, ein Nachtrag zu dem Artikel vonLinsley et al. (1952), beschreibt Methoden für das Studium der sozialenHalicitidæ und anderer Bienen. Das relative Alter der Bienen kann durch Bewertung der Abnützung von Mandibeln und Flügeln geschätzt werden. Einzelne Bienen können durch schnell trocknende Farben gekennzeichnet werden. Derart markierte Individuen werden mittels einer Glaßröhre züruck in das Nest gebracht. Dauerhafter als Farben oder Lacke, welche sich oft abreiben, sind Markierungen mit Alkohol- oder Azetonlösungen von Methyl- oder Ethyl-Eosin an den Flügeln. Methoden zum Aufhalten von Bienen beim Verlassen des Nestes oder bei der Rückkehr sind hier beschrieben. Eine dieser Methoden, die der näheren Untersuchung von Farbmarkierungen dienen, ist das Stellen von Drahtnetztüten über den Nesteingang. Erwähnt werden auch Methoden zur Beobachtung von nah-beieinanderliegenden Nestern. Die Bevölkerungszahl kann mit Hilfe des Lincoln Indexes geschätzt werden. Wir empfehlen die folgenden Untersuchungen an jeder Biene um soviel als möglich über das Verhalten und die Kastenunterschiede zu lernen: (1) Größe der Eierstöcke, (2) Anzahl der vergrößerten Ovariolen, (3) Anzahl und Größe der größten Oocyten, (4) Vorhandensein von Spermien in der Samenblase, (5) Vorhandensein von Blütenstaub im Darm, (6) Flügellänge oder ein anderes Maß der allgemeinen Größe, (7) Grad der Flügel- und Mandibelabnützung. Die Blütenstaublasten von Bienen können vor dem Betreten des Nestes mit Farbpulvern bestaubt werden. Darauf folgende Untersuchung der Verpflegungsmassen der einzelnen Zellen ergibt die Anzahl der Futtersammler, die eine einzelne Zelle mit Proviant versorgt haben. Der Ersatz eines Teils des Nestes durch eine Glaßröhre gibt Gelegenheit zum Studium des Verhaltens innerhalb des Nestes.

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Résumé Dans ce complément à une note deLinsley et ses collaborateurs, les auteurs décrivent des techniques qui peuvent être utilisées dans l'étude desHalictidæ sociaux ou d'autres Abeilles.Les méthodes employées pour apprécier les âges relatifs des Abeilles comportent, entre autres, l'étude de l'usure mandibulaire et de l'usure alaire. On décrit le marquage des individus avec des peintures à séchage rapide. Les Abeilles marquées peuvent être replacées dans le nid à l'aide d'un tube en verre. Les peintures s'usent souvent; on peut obtenir un marquage plus tenace en colorant les ailes avec une solution de méthyl ou d'éthyl éosine dans l'alcool ou l'acétone. On décrit des techniques permettant de diminuer la densité relative des Abeilles qui entrent dans le nid ou qui travaillent à l'intérieur, de façon à rendre les marques colorées plus facilement visibles. De petits écrans coniques en cire placés devant l'entrée du nid peuvent remplir cet office. On décrit des méthodes permettant d'obtenir des résultats sur des nids complètement clos et des méthodes d'estimation de populations par l'emploi de l'indice de Lincoln. De manière à recueillir le plus d'indications possible sur les habitudes des différentes castes, on préconise les observations suivantes: 1^o taille des ovaires; 2^o nombre d'ovarioles dilatés; 3^o nombre et taille des plus grands ovocytes; 4^o présence de spermatozoïdes dans la spermathèque; 5^o présence de pollen dans le jabot; 6^o longueur des ailes ou quelque autre indice de taille; 7^o degré de l'usure mandibulaire ou alaire.Les pelotes polliniques des Abeilles entrant dans le nid peuvent être marquées au moyen de poudres de différentes couleurs. L'examen ultérieur des provisions contenues dans les cellules indique combien de butineuses coopèrent à l'approvisionnement d'une seule cellule. La substitution d'une paroi de verre à la paroi du nid permet l'étude directe des activités des Abeilles dans le nid.

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Contribution number 890 from the Department of Entomology, University of Kansas, Lawrence, Kansas, U. S. A. This study was conducted with the aid of a grant from the National Science Foundation.     

Eogenesis — The origin of animal forms

Zusammenfassung Alle Formen von Leben entstanden aus der primitiven Zelle, betrachtet eher als eine Art denn als ein Individuum, welches die Fähigkeit für ununterbrochene Selbst-Teilung besass. Fortgesetzte Vermehrung der Zellen mag eins von drei verschiedenen Verfahren folgen: 1. Die zwei Zellen von jeder Teilung hervorgehend, mögen sich vollständig von einander trennen; diese Linie der Entwicklung der primitiven Zelle rief die Protozoa hervor. 2. Während die Zellen sich teilen, mögen sie mehr oder weniger unregelmässig zusammen hängen. Diese Linie rief die Porifera (Schwämme) hervor. 3. Die sich teilenden Zellen mögen regelmässig zusammenhängen, eine Blastula und eine Gastrula bildend. Die Gastrula ist fähig eine unbestimmte Anzahl von Variationen hervorzubringen, und durch diese Variationen in der Gastrula entstanden alle Tier-Typen ausser der Protozoa und der Porifera.Diese Linien der Entwicklung von der einzelnen Zelle stellen alle die physischen und geometrischen entfaltungsfähigen Möglichkeiten, denkbar im Falle von Zellen, dar, die die Kraft besitzen sich durch Selbst-Teilung zu vermehren. Da diese entfaltungsfähigen Linien einfach mechanische Antworten auf die geometrischen und physischen Eigentümlichkeiten sind, eigen der Vermehrung der sich selbst teilenden Zellen, so gibt es keine Rechtfertigung für die Annahme einer bestimmten Ordnung in ihrem Vorkommen. Es ist logischer anzunehmen, dass die primitive Zelle gleich nach ihrem Erscheinen sich nach jeder möglichen Richtung gleichzeitig entwickelte, kurz, dass alle die Haupttypen des Tierlebens gleichzeitig erschienen.Es gibt keinen Beweis gegen diese Annahme, welche in Übereinstimmung mit dem geologischen Hintergrund des Lebens ist, wie wir es verstehen; mit der Fossilien-Urkunde, wie illustriert durch Fossilien von genau vergleichbaren Umgebungen; und mit der angenommenen Nötigkeit für ein System von Kontrolle und Ausgleich zwischen den verschiedenen Typen von Leben.

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Résumé Toutes les formes de la vie proviennent d'une cellule primitive unique, considérée comme espèce plutôt que comme individu, possédant le pouvoir de se multiplier par bi-partition répétée. La propagation continue de cellules peut avoir lieu de trois façons différentes: 1. Les deux cellules, après la division, peuvent se séparer complètement l'une de l'autre; cette forme de propagation de la cellule primitive a donné lieu aux Protozoaires. 2. Les cellules, en se divisant, peuvent rester liées plus ou moins irrégulièrement; cette forme de propagation caractérise les Porifères (spongiées). 3. Les cellules, en se divisant, peuvent rester liées selon un arrangement régulier, en formant une blastula et une gastrula; la gastrula peut être formée selon un infinité de modalités, et c'est à ces différences de la formation de la gastrula que sont dues toutes les espèces animales exceptés les Protozoaires et les spongiées.Ces formes de propagation de la cellule unique représentent la somme des possibilités d'arrangement permises par les lois de la géométrie et de la physique. Du moment que ces procédés de propagation sont soumis à un arrangement mécanique gouverné par des lois physiques et géométriques, il n'y a pas lieu d'admettre qu'il y ait, dans leur succession, d'ordre déterminé. Il est plus logique de supposer qu'aussitôt parue la cellule primitive se soit propager simutanément dans toutes les directions concevables, en d'autres mots que toutes les phyla animales se soient différenciées au même moment.Aucune preuve ne démont cette hypothèse qui, d'ailleurs, concorde avec les prémises géologiques de la vie telles que nous les comprenons, avec les vestiges fossilisés de couches géologiques strictément comparable, et avec la théorie qui admet l'établissement de l'équilibre entre les différentes espèces animales au moyen d'un contrôle et de limitations mutuelles.

     

Sur les transports de réserves et les transports de couvain dans la ruche

Résumé Dans cet exposé, nous avons montré que les Abeilles sont capables de changer de place les réserves sucrées et le couvain. Ces comportements ne correspondent pas à des conditions de vie normales de la colonie.Cependant, le transport des réserves indique la possibilité, pour les Abeilles, de réagir à une perturbation importante selon un ordre que nous avions déjà établi dans l'élevage des larves (Montagner, 1962). C'est ainsi qu'en cas de nourrissement brutal et pendant une période de disette, elles tendent à grouper la majeure partie des réserves près de la reine, tout en laissant une place sur un cadre pour la ponte. La reine représenterait donc bien, dans la ruche, le potentiel survie à partir duquel les ouvrières auraient tendance à répartir leurs activités de façon décroissante.Par contre, les transports de couvain ne semblent répondre à aucun plan d'organisation comme chez les Fourmis. Nous avons montré qu'ils étaient associés à de profondes perturbations, telles que le manque de nourriture ou la perte de la reine.

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Summary The results of these studies indicate that bees are able to remove sugary stores and brood.We have established that bees remove their stores according to a certain order that we also made evident when studying brood rearing (Montagner, 1962). So, the bees hoarded the most part of their stores in the side of the hive where the queen stood, when we fed them suddenly during a dearth time.Then, the queen would be in beehive the attractive center from which the workers would share theirs activities in a decreasing way.On the contrary, it never seemed to us that the removals of brood were connected to any right order as for ants. We have established that they were associated to great troubles in beehive such as a want of food or the death of the queen.

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Zusammenfassung In diesem Bericht haben wir bewiesen, dass die Bienen die Zuckervorräte und die Brut an andere Plätze zu bringen vermögen. Dieses Verhalten entspricht nich den normalen Lebenszuständen der Kolonie.Soch bezeugt der Transport der Vorräte die Möglichkeit für die Bienen, gegen eine erhebliche Störung, nach einer bestimmten Regel zu reagieren, die wir schon bei der Aufzucht der Larven festgestellt haben (Montagner, 1962).Also, im Falle einer plötzlich verstärkten Zufuhr und während einer Mangelperiode haben sie die Neigung, den grössten Teil der Vorräte um die Königin zu sammeln, indem sie aber einen Platz für das Eierlegen auf einem Rahmen frei lassen. Die Königin würde also im Bienenstock die Möglichkeit der Fortdauer darstellen. Von dieser Tatsache ausgehend würden die Arbeiterinnen also ihre Tätigkeit in abnehmender Weise ausüben.Im Gegenteil scheinen die Brutversetzungen keinem Organisationsplan zu entsprechen, wie es bei den Ameisen der Fall ist. Wir haben gezeigt, dass sie mit schwerwiegenden Störungen, wie z. B. dem Nahrungsmangel oder dem Tod der Königin, in Verbindung stehen.

     

Comparison of the comfort conditions in different urban and suburban microenvironments

The study gives the microenvironmental contrasts between paved and grass surfaces, in both urban and suburban areas of Cincinnati, Ohio. Wetand dry-bulb temperatures, radiant heat, and air velocity measurements are presented. Thermal indices such as effective temperature, corrected effective temperature, wet-bulb globe temperature, discomfort index, and relative strain index are calculated from these measurements. The data are interpreted with respect to the health and comfort of urban inhabitants relative to adjacent suburban inhabitants. During the afternoon, the grass sites were more comfortable than paved sites. During the evening, the suburban area was significantly more comfortable than the urban area. The urban-suburban differences indicate that the urban thermal excess may be a direct factor in heat deaths during periods of extreme heat. Careful spacing of green areas, and the use of building materials with lower heat conductivity and heat storage properties and higher albedoes are suggested to ameliorate the urban temperature excess.

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Zusammenfassung Die Untersuchung befasst sich mit den mikroklimatischen Unterschieden von gepflasterten und Grasflächen-Zonen der Stadt und Vorstadt von Cincinnatti,Ohio, anhand der Daten von Feucht- und Trockentemperatur, Strahlungswärme und Luftbewegung. Daraus wurden berechnet: die Effektive Temperatur und die korrigierte Effektive Temperatur, die Nass-Globe-Temperatur, der Discomfort-Index und der Relative-Strain-Index. Die Werte wurden untersucht in Hinsicht auf die Gesundheit und Behaglichkeit der Stadtbewohner im Vergleich mit den Vorstadtbewohnern. Am Nachmittag waren Grasflächen angenehmer als gepflasterte Flächen, am Abend war es umgekehrt. Dieser Stadt-Vorort Unterschied zeigt auf, dass der Wärmeüberschuss in der Stadt die direkte Ursache der Hitze-Todesfälle während extremer Hitzeperioden sein kann. Die wohlüberlegte Verteilung von Grünflächen und die Verwendung von Baumaterialien mit geringer Wärmeleitung und Wärmespeicherung und höheren Albedos werden zur Abschwächung des städtischen Wärmeüberschusses vorgeschlagen.

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Resume On étudie ici les différences micrométéorologiques entre les zones pavées et engazonnées de Cincinnati, Ohio, USA, et cela aussi bien dans la villemême que dans les faubourgs. Pour cela, on a mesuré la température des thermomètres sec et mouillé, la chaleur radiante et la vitesse du vent. On en tire la température effective, la température effective corrigée, la température du thermomètre mouillé, l'indice dinconfort et l'indice de contrainte relative. On interprête ces chiffres au vu de l'état de santé et de confort des habitants du centre urbain lui-même par rapport à ceux des banlieusards. L'après-midi, les zones engazonnées sont plus agréables que celles qui sont pavées. Le soir, les faubourgs présentent un confort plus important que la ville. Les différences constatées entre la ville et sa banlieue montrent que les excès thermiques de la première sont directement responsables de la mortalité par coups de chaleur pendant les périodes de chaud prononcé. Pour améliorer les conditions de vie, c'est-à-dire diminuer les excès thermiques, on propose une répartition équilibrée de zones vertes et l'usage de matériaux de construction ayant de faibles conductivité et capacité thermiques ainsi qu'un albédo élevé.

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on assignment from National Oceanic and Atmospheric Administration, US Department of Commerce