Plant Proteinase inhibitors: A defense against herbivorous insects?

Using the tomato plant, Lycopersicon esculentum L., and the beet armyworm, Spodoptera exigua (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), we have demonstrated that insect herbivory induces a rapid decline in plant quality. This decline in plant quality manifests itself by a highly significant reduction in rate of larval growth on a medium containing foliage from insect-damaged as opposed to undamaged tomato plants. The induction of tomato proteinase inhibitors, as a result of larval feeding, is invoked as a factor that systemically reduces leaf quality.

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Zusammenfassung Eine zentrale Theorie in der Erforschung von Insekten-Wirtspflanzen-Wechselbeziehungen ist, dass sich bestimmte natürlich vorkommende Pflanzeninhaltsstoffe in Pflanzen zur Abwehr herbivorer Insekten und anderer Parasiten entwickelt haben. Zur Zeit herrschende Überlegungen beinhalten auch das Konzept, dass herbivore Insekten das Potential besitzen, Veränderungen in der Abwehrund/oder Nahrungsqualität von Wirtspflanzen hervorzurufen, die den herbivoren Insekten schaden. Gegenwärtig is nur wenig über die Ursachen dieser von Insekten induzierten Veränderungen der Wirtspflanzenqualität bekannt. Jedoch werden häufig unterschiedliche Gehalte der Pflanzen an Phenolderivaten, Protein und/oder Proteinaseinhibitoren mit den Abwehrmechanismen in Zusammenhang gebracht. Diese Arbeit untersucht das Potential von Pflanzenproteinaseinhibitoren, als induzierbare Abwehr gegen herbivore Noctuidenlarven zu wirken.Tomatenpflanzen enthalten Proteinaseinhibitoren (PIs), die durch Verletzen der Pflanze induziert werden. Es besteht die Hypothese, dass diese Synthese von PIs einen Abwehrmechanismus gegen blattfressende Insekten darstellt. Diese Hypothese ist niemals angemessen in planta getestet worden und wird von uns anhand von Spodoptera exigua und Tomatenpflanzen, Lycopersicon esculentum, getestet.Wieterhin sollte festgestellt werden, ob eine Beziehung zwischen der PI-Konzentration im Blatt und dem Wachstum von Blattmaterial fressenden Larven besteht. Anstelle lebender Pflanzen wurde dazu eine feste, Blattmaterial enthaltende Diät (15% gefriergetrocknetes Blattmaterial angemischt in Agarlösung und Sorbinsäure) benutzt, was die Verwending einer unverletzten Kontrolle ermöglichte. Diese künstliche Diät wurde S. exigua angeboten. Die Ergebnisse des Fütterungsversuches (Fig. 2) zeigen, dass eine signifikante inverse Beziehung (r²=0.81, p=0.05) zwischen der PI-Konzentration im Blattgewebe und den mittleren Gewichten von Larven von S. exigua besteht. Nicht dargestellt ist die nicht signifikante Korrelation zwischen mittlerem Gewicht der Larven und den Gehalten an Blattprotein (r²=0.47, p>0.25) und Phenolderivaten (r²=0.50, p=0.25).Diese Ergebnisse veranlassen uns zu dem Rückschluss, dass Tomatenproteinaseinhibitoren als systemisch induzierbare antibiotische chemische Abwehr gegen herbivore Insekten wie Noctuidenlarven anzusehen sind, und dass PIs einen Faktor darstellen, der zur systemischen Reduktion der Blattqualität von Tomaten führt.

     

Observations on aphid flights in Surinam

Summary In Surinam (South America) a positive correlation was found between the rainfall and the flight frequency of the aphids Aphis spiraecola (including A. gossypii), Toxoptera citricida and Pentalonia nigronervosa, and a negative correlation with Geopemphigus floccosus. The daily flight rhythm showed two maxima.

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Zusammenfassung Eine Untersuchung über das Auftreten von Blattlausen und ihr Flugverhalten wurde in Surinam durchgeführt. Die im Verlaufe eines Jahres mit einer Insektenfalle nach Moericke erhaltenen Fänge zeigen,daß im Freien Vertreter der Aphis gossypii-Gruppe am häufigsten vorkommen. Bei diesen Arten bestand eine positive Korrelation zwischen Flughäufigkeit und Regenfall. Eine ähnliche Beziehung wurde für Toxoptera citricida und Pentalonia nigronervosa gefunden. Dagegen ergab sich eine negative Korrelation bei Geopemphigus floccosus, von der nur eine geringe Anzahl gefangen wurde. Der tägliche Flugrhythmus zeigte zwei Maxima: ein größeres zwischen 9 und 11 Uhr und ein kleinere zwischen 17 Uhr und der Abenddämmerung.

     

Self and conspecific superparasitism by the egg parasitoid Trichogramma evanescens

Superparasitism is a widespread phenomenon in insect parasitoids and may be advantageous in certain circumstances. In this paper, we distinguish two kinds of superparasitism with different adaptive consequences for an ovipositing parasitoid: self superparasitism, where a parasitoid oviposits in a host in which she has previously oviposited, and conspecific superparasitism, where she oviposits in a host containing egg(s) from a previous oviposition by a conspecific. Our studies on Trichogramma evanescens Westwood show that females lay smaller clutches on parasitized than on healthy hosts but make the same overall allocation of males and females, although the sequence of sexes during oviposition differs. No difference was found between allocation in self and conspecific superparasitism. These results are discussed in the light of theories for progeny and sex allocation.

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Selbst- und konspezifisch-superparasitismus durch die schlupfwespe Trichogramma evanescens

Zusammenfassung Superparasitismus ist ein weitverbreitetes Phänomen in Parasitoiden von Insekten und es kann unter bestimmten Umständen vorteilhaft sein. Diese Arbeit macht Unterschied zwischen zwei Formen von Superparasitismus, jeder mit seiner eigenen adaptiven Konsequenz für die parasitierende Schlupfwespe: Selbst-Superparasitismus, wenn eine Schlupfwespe einen Wirt parasitiert die sie vorher selbst parasitiert hat, und Konspezifisch-Superparasitismus, wenn sie einen Wirt parasitiert die vorher von einem Artgenossen parasitiert worden ist. Unsere Untersuchungen an Trichogramma evanescens zeigen dass die Weibchen auf den belegten Wirten, aber das Gesamtverhältnis von männlichen und weiblichen Brut ist dasselbe, obschon die Reihenfolge in den die Eier der beiden Geschlechte abgelegt werden sich underscheiden. Keinen Unterschied wurde gefunden zwischen die Ablegung während elbst-Superparasitismus und Konspezifisch-Superparasitismus. Diese Ergebnisse werden diskutiert im Rahmen der Theorien für die Belegung des Wirtes in bezug auf die Anzahl und das Geschlecht der Eier.

     

Testis development in Pieris brassicae parasitized by Apanteles glomeratus

Testis development in Pieris brassicae (L.) parasitized as 1-day-old larvae by Apanteles glomeratus (L.) is considerably retarded from the second-instar onward. Testicular volume is only one sixth and testicular wall thickness only one quarter that of the normal testes at the end of the fifth larval instar. Nevertheless, bundles of sperm are formed in parasitized larvae. After interrupted oviposition, leading to the lowest possible level of parasitism, the effects are of the same magnitude as in more heavily parasitized hosts at comparable age. No significant correlation between number of parasitoids and retardation inflicted is found. The possible source of the effect of parasitism is discussed.

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Zusammenfassung Bei den unparasitierten Wirten läuft die gesamte Hodenentwicklung während der Larvenzeit ab. Bei parasitierten Wirten ist der Entwicklungszeitplan identisch, aber das Hodenvolumen bleibt in Larvenstadium auf einem Sechstel und die Hodenwand (Peritonealhülle und Follikelwand) auf einem Viertel in der normalen Werte. Die allmählich hervortretenden Veränderungen beginnen bereits beim zweiten Larvenstadium des Wirtes. Trotz der Veränderungen entwickeln sich auch in den parasitierten Hoden zeitplangemäss Spermienbündel, deren Fertilität jedoch nach ihrem histologischen Aussehen fragwürdig erscheint. Durch eine Unterbrechung der Eiablage des Parasitenweibchens nach 3-sekundiger Ablage konnte ein schwacher Parasitismus hervorgerufen werden, bei dem die Anzahl der Parasitenlarven pro Wirt von 1–8 variierte. Die bei diesen Wirten beobachteten Veränderungen der Hoden waren gleicher Art und gleich gross wie bei stark parasitiertem Material. Eine gute Korrelation zwischen der Zahl der Parasitlarven pro Wirt und der Intensität der pathologischen Veränderungen konnte nicht festgestellt werden. Mögliche Gründe der vom Parasitismus verursachten Veränderungen werden diskutiert. Dafür kommen vor allem die Parasitenlarven ersten und zweiten Stadiums in Frage, aber der eventuelle Anteil des eierlegenden Parasitenweibchens wird auch berücksichtigt.

     

Chromosomenuntersuchungen bei behandlung mit Anticonvulsiva

Zusammenfassung Bei 32 mit Anticonvulsiva behandelten Epileptikerinnen und ihren in der Schwangerschaft diesen Medikamenten ausgesetzten Kindern im Alter von 0–3 Jahren lag die Rate struktureller Chromosomenaberrationen signifikant (p<0,001) über den Werten der unbehandelten, gesunden Vergleichspersonen. Da in den meisten Fällen verschiedene Anticonvulsiva gleichzeitig eingenommen worden waren, konnte nicht entschieden werden, ob Unterschiede in der chromosomenaberrationsauslösenden Wirkung zwischen den einzelnen Anticonvulsiva-Präparate-Gruppen bestehen. Zwischen den Werten der Mütter und der jeweiligen Kinder bestand eine signifikante Korrelation. Hinweise auf eine teratogene Wirkung der untersuchten Anticonvulsiva-Präparate ergaben sich nicht. Die Häufigkeit von Aborten, Totgeburten und mißgebildeten Kindern war in der vorliegenden Untersuchung nicht erhöht.

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Chromosome investigations in persons treated with anticonvulsant drugs

Summary The chromosome aberration rates of 32 women, suffering from epilepsy and treated with anticonvulsant drugs, and those of their children (aged 0–3 years), who had been exposed to the drugs during pregnancy, lay highly significant (p<0.001) above the values of untreated healthy control persons. As different anticonvulsant drugs were taken simultaneously in most cases, it could not be ascertained whether differences existed in the aberration-inducing effects of the various anticonvulsant drug groups. A significant correlation was found between the aberration rates of the mothers and their respective children. There was no indication of a teratogenic action by the anticonvulsant drugs. Within this examination, the frequency of abortions, stillbirths and malformed children lay within the normal range.

     

Ernährungsphysiologische Untersuchungen an Lepidopteren

Zusammenfassung Die Untersuchungen wurden begonnen mit Darmsaft vonRaupen, und zwar von solchen Formen, deren Imagines Nektar aufnehmen (Pieris brassicae, napi undrapae, Deilephila euphorbiae, Sphinx ligustri) und solchen, deren Imagines verkümmerte Mundgliedmaßen besitzen und daher auf jede Nahrungsaufnahme verzichten (Dicranura vinula).Bei allen Formen konnte eine Invertase eine Diastase, eine Lipase und eine Protease festgestellt werden.Die Ernährung derImagines erwies sich von der der Raupen als grundverschieden. Dabei konnte ein tiefgreifender Unterschied zwischen saugenden und nichtsaugenden Schmetterlingen nachgewiesen werden. Erstere (Deilephila euphorbiae, Macroglossum stellatarum und croatica, Vanessa, C-Album, V. antiopa, V. urticae, Pieris napi, P. rapae, Papilio podalirius, P. machaon) vermögen Rohrzucker zu spalten mit Hilfe einer im Speichel und Mitteldarmsaft enthaltenen Invertase. — Diastase, Lipase, Protease fehlen im Darmsaft. Als Ort der Resorption wurde der Mitteldarm festgestellt. Bei den Formen ohne Nahrungsaufnahme (Dicranura vinula, Lymantria monacha) kommen alle Raupenfermente (also auch die Invertase) in Fortfall. Der Darm fungiert lediglich als Reservoir für den Puppenkot.     

The effect of host spacing on the clutch size and parasitization rate of Trichogramma minutum

The clutch size of the parasitoid wasp Trichogramma minutum Riley (Hymenoptera: Chalcidoidea) is in part adjusted in response to the spatial distribution of its insect egg hosts. This paper describes the effects on progeny allocation of differences in the distance separating single hosts, and a possible mechanism is proposed. The number of progeny laid into a single host decreases with reduced interhost distance. The effect is not due to superparasitism of more widely spaced hosts, since single hosts which the wasps are allowed to parasitize only once receive only as many eggs as the most widely spaced host. Furthermore, no correlation was found between the number of hosts parasitized and the mean clutch size for each wasp, indicating that the wasps do not simply reduce progeny allocation with successive host encouters. Instead, the wasps may use a measure of the frequency of host encouter, for example the time or distance between hosts, as a cue to set cluch size. Comparisons of clutch size for first and second hosts parasitized showed that there is an initial large reduction in clutch size, after which all subsequent hosts parasitized are allocated a constant, reduced number of progeny. The implications of changes in clutch size for the parasitization rate of the wasps are discussed.

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Die bestimmung der wirtsdichte durch die parasitische wespe Trichogramma minutum

Zusammenfassung Bei der parasitischen Wespe Trichogramma minutum hängt die Menge abgelegter Eier teilweise von der räumlichen Verteilung seines Insektenwirtes ab. In dieser Arbeit wird der Einfluss von unterschiedlichen Abständen zwischen den Wirtstieren auf die Anzahl von Nachkommen pro Ei beschrieben und mögliche Mechanismen zur Bestimmung der Wirtsdichte vorgeschlagen. Die Anzahl von Nachkommen pro Wirtsei verringert sich mit kleiner werdendem Abstand zwischen den Wirtseiern. Es wird vermutet dass die Wespen ein Mass für die Häufigkeit von Wirtsbegegnungen, z.B. Zeit oder Abstand zwischen Wirten als Schlüssel für die Bestimmung der Menge von Nachkommen benutzen. Diese Erscheinung kann nicht auf Superparasitismus von weiter entfernten Wirten zurückgeführt werden. Einzelne Wirte, die nur einmal von den Wespen parasitiert werden durften, erhielten die gleiche Anzahl von Eiern, wie die am weitesten verteilten Wirte. Darüber hinaus wurde kein Zusammenhang zwischen der Anzahl parasitierter Wirte und der durchschnittlichen Grösse der Nachkommenschaft pro Wespe gefunden. Das weist darauf hin, dass die Wespen nicht einfach mit jeder weiteren Wirtsbegegnung ihre Menge zugewiesener Nachkommen verringern. Schliesslich wird der Einfluss von unterschiedlicher Anzahl von Nachkommen auf die Wirtsmortalität diskutiert.

     

Inter-population variation among Ceratitis capitata flies in host acceptance pattern

Significant inter-populational differences in propensity to attempt boring into (accept) various types of fruit for oviposition were found among Ceratitis capitata females from two wild sources and one laboratory source. Evidence suggests that (a) fruit size had a strong influence whereas fruit taxonomic status had little influence on the acceptance pattern of each population, and (b) at least a portion of the inter-populational variation had a genetic basis.

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Zusammenfassung Bei zwei Wildherkünften und einem Laboratoriumsstamm von Ceratitis capitata wurden Weibchen auf ihre Neigung zur Probebohrung in Früchte vor der Eiablage untersucht; dabei ergaben sich gesicherte Unterschiede zwischen den Populationen. Die Resultate deuten drauf hin, (a) dass die Fruchtgrösse einen grossen, und die taxonomische Stellung der Früchte einen kleinen Einfluss auf das Annahmemuster der Populationen ausübt, und (b) dass mindestens ein Teil der Unterschiede zwischen den Populationen genetisch bedingt ist.

     

Über die Wirkungsweise der Herznerven bei den Fischen. V.

Zusammenfassung Bei den Fischherzen vom Typus A, die man bei den Aalen findet, äußert sich die erste Wirkung des Vagus in einer Verlängerung der refraktären Phase der Überleitungsgebilde zwischen Sinus und Vorhof. Der Sinus arbeitet zumeist in unverminderter Frequenz und unveränderter Kraft weiter, die übrigen Herzabteilungen, Vorhof und Kammer sind noch erregbar, die Ursprungsantriebe, die vom Sinus ihren Ausgang nehmen, können aber nicht in voller Zahl oder überhaupt nicht mehr auf den Vorhof übertragen werden.Zumeist macht sich neben der Blockierung der Überleitung zwischen Sinus und Vorhof auch eine negativ inotrope Wirkung am Vorhof bemerkbar. Diese ist für die Stillegung des zweiten Automatiezehtrums im Ohrkanal von wesentlicher Bedeutung.Eine Verstärkung des Vagusreizes führt eine Verlangsamung der Tätigkeit des Sinus herbei. Bei ganz starken Vaguserregungen wird auch der Sinus stillgelegt, es tritt also ein Stillstand des ganzen Herzens ein.Nach wiederholter Vagusreizung läßt die Wirkung auf die Überleitungsgebilde zwischen Sinus und Vorhof nach, es macht sich dann vorzugsweise eine negativ inotrope Beeinflussung der Tätigkeit des Vorhofes sowie eine Störung an den Überleitungsgebilden zwischen Vorhof und Kammer bemerkbar. Diese äußert sich in der gleichen Weise wie an den Überleitungsfasern zwischen Sinus und Vorhof durch eine allmähliche Verlängerung der refraktären Phase.Ein Unterschied zwischen der Wirkung des rechten und linken Vagus ist nicht nachweisbar.Als Nachwirkung fällt vorzugsweise eine negativ inotrope Beeinflussung der Vorhofstätigkeit auf. Eine Frequenzänderung ist nahezu niemals zu beobachten. Gelegentlich machen sich im Gefolge einer Vaguserregung Störungen der Herztätigkeit bemerkbar.Die vorliegende Untersuchung wurde mit Hilfe einer Spende der Medizinischen Fakultät der Thüringischen Landesuniversität Jena durchgeführt, der auch an dieser Stelle herzlichst gedankt sein soll.     

The spatial distribution and sampling of Aeneolamia varia saccharina and A. postica jugata (Homoptera: Cercopidae)

The spatial distribution and sampling of Aeneolamia varia saccharina and Aeneolamia postica jugata were investigated using Taylor's Power Law as the distribution model. A. v. saccharina nymphs were aggregated whereas the adults were distributed at random. In contrast, both the nymphs and adults of A. p. jugata were slightly aggregated.The sizes of simple random samples required to give population estimates with known levels of error, and the levels of error generated by sample sizes commonly used in control schemes or proposed for ecological studies, are illustrated.Exact power transformations are given. Of the common transformations, logarithms are appropriate for counts of A. v. saccharina nymphs and square roots for A. v. saccharina adults and both stages of A. p. jugata.

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Zusammenfassung Die räumliche Verteilung und die Stichproben-Eigenschaften der Larven und Imagines von Aeneolamia varia saccharina und A. postica jugata, Kardinalschädlinge des Zuckerrohrs auf Trinidad bzw. Belize, wurden mit Hilfe von Taylor's Potenzgesetz als Modellverteilung untersucht.Bei A. v. saccharina wurde für die Larven zwischen den Bülten eine haufenweise Verteilung gefunden, während die Erwachsenen zwischen den Stengeln zufällig verteilt sind. Dagegen war die Verteilung zwischen den Entnahmestellen der Larven und Adulten von A. p. jugata klumpenförmig. Die biologische Bedeutung dieser Verteilungen wird diskutiert.Es werden Kurven dargestellt, welche die näherungsweise Größe von einfachen Zufallsstichproben angeben, die zur Schätzung mit bekannter Irrtumswahrscheinlichkeit über einen Bereich von Populationsdichten erforderlich sind. Andere Kurven verdeutlichen die Stufen der Irrtumswahrscheinlichkeit, die von bestimmten Stichprobenumfängen erzeugt werden, wie sie gewöhnlich in Bekämpflungsverfahren benutzt oder für Lebenserwartungsuntersuchungen vorgeschlagen werden.Für die Berechnung beider Arten werden genaue fraktionierte Potenzfunktionen angegeben. Von den üblichen Transformationen sind Logarithmen für die Zählungen von a. v. saccharina-Larven und Quadratwurzeln für die Erwachsenen von A. v. saccharina sowie beide Stadien von A. p. jugata geeignet.

     

Damage to deoxyribose molecules and to U-gene reactivation in UV-irradiated 5-bromouracil-DNA of phage T4 Bor as influenced by cysteamine

Zusammenfassung Es wird beim Phagen T4Bo ^reine Schutzwirkung von Cysteamin gegenüber den nach Einbau von 5-Bromuracil in die DNS biologisch zusätzlich beobachtbaren UV-Strahlenschäden beschrieben. Bei BU-Phagen, nicht aber bei normalen Phagen und auch nicht bei BU-Phagen bestrahlt in Anwesenheit von 10^-2 m Cysteamin, wird eine Zerstörung von Desoxyribose in der DNS gemessen. Der Mechanismus, der zum Abbau von DNS-Pentose führt bzw. die Reaktionen, die in Anwesenheit eines Radikalfängers den Schutzeffekt bewirken, werden im Rahmen einer Arbeitshypothese diskutiert. Da bei den T-Phagen die Gruppe der näher untersuchten enzymatischen Reaktivierungsmechanismen, nämlich Photo-, Wirtszell- und u-Gen-Reaktivierung, hinsichtlich des BU-Phänomens gemeinsame Merkmale zeigt, d. h. Blockierung durch BU und Aufhebung des Blocks bei Bestrahlung in Anwesenheit von Cysteamin, liegt die Annahme nahe, daß Schäden an der Desoxyribose der DNS-Helix für die Blockierung der enzymatischen Reaktivierungsschritte verantwortlich sind.     

Untersuchungen über das Kreislaufsystem bei den Weichtieren IV

Zusammenfassung Die Koordination zwischen den beiden Abteilungen des Herzens von Helix pomatia L. beruht auf rein mechanischen Faktoren durch Übertragung der Zusammenziehung infolge von Dehnung. Dies wird dadurch bewirkt, daß der tätige Herzteil durch die Verkürzung seiner Fasern den benachbarten dehnt und ihn dadurch zur Zusammenziehung anregt.Ein solches Geschehen hat zur Voraussetzung, daß die einzelnen Teile des Herzens beweglich sind. Solange die Vorhofkammergrenze hin- und hergeschoben werden kann, wird der Zusammenziehung des einen Herzteils die des anderen nachfolgen. Die Führung übernimmt jeweils der stärker gedehnte Herzteil, der infolgedessen auch rascher automatisch rhythmisch arbeitet. Das kann also einmal der Vorhof, ein anderes Mal die Kammer sein.Daß es sich um eine Übertragung der Zusammenziehung auf dem Prinzip der Dehnung handelt, kann man daraus entnehmen, daß die Koordination zwischen den beiden Herzabteilungen aufhört, sobald man die Vorhofkammergrenze fixiert und auf diese Weise ihre Hin- und Herbewegungen unmöglich macht. Dann arbeiten die beiden Herzabteilungen völlig unabhängig voneinander. Auf der anderen Seite wird die Koordination zwischen den Herzabteilungen nicht gestört, wenn man an der Vorhofkammergrenze eine Ligatur anlegt und dadurch die Fasern zerquetscht. Dies hat allerdings zur Voraussetzung, daß die Vorhofkammergrenze verschieblich bleibt. Ebenso können die Abteilungen zweier Herzen koordinatorisch arbeiten, die miteinander durch einen Faden verknüpft sind. Bei einem solchen zusammengesetzten Herzen ist also jeder anatomische und physiologische Zusammenhang zwischen den Abteilungen aufgehoben, trotzdem können seine beiden Abschnitte koordiniert arbeiten.Die Koordination der beiden Herzabteilungen des Schneckenherzens wird im Tierkörper durch die Befestigung der einander abgekehrten Enden der Herzteile am Perikardialsack begünstigt. Da sie aber auf einer Übertragung der Zusammenziehung infolge der Dehnung, also rein mechanischen Momenten, nicht auf Leitung beruht, so erklärt sich ohne Schwierigkeit, warum der Fuhktionszusammenhang so leicht zu lösen ist.Aus dem Prinzip der Koordination der Herzabteilungen auf rein mechanischen Momenten erklärt sich aber auch, daß das Intervall zwischen Vorhof- und Kammertätigkeit As- Vs bei gegebener Temperatur und gutem Ernährungszustande des Herzens nicht festgelegt ist wie beim Wirbeltiere sondern von der Frequenz abhängt und zwar in der Weise, daß es um so kürzer ist, je rascher das Herz arbeitet.     

Alkaloid secretion by trichomes of Nicotiana species and resistance to aphids

Alkaloids are secreted by trichomes of the seven Nicotiana species tested. Nicotine, the major alkaloid constituent, was identified in the secretions from all species and anabasine, and probably nornicotine, from two species. Aphids are killed by contact with these secretions, and resistance to the green peach aphid, Myzus persicae, results from this mortality.

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Zusammenfassung Verschiedene Nicotiana-Arten sind hochresistent gegen die Grüne Pfirsichlaus, Myzus persicae. Diese Resistenz beruht auf der Berührung der Blattläuse mit giftigen Alkaloiden, die von den Trichomen dieser Pflanzen abgesondert werden. Zur Identifizierung dieser Alkaloide wurden Papier- und Dünnschichtchromatographie sowie Ultraviolett-Absorptionsspektra benutzt. In den Trichom-Sekreten aller geprüften Arten wurde Nikotin nachgewiesen, auch bei resistenten und anfälligen Tabakzuchtsorten. In den Sekreten zweier hochresistenter Arten ließ sich Anabasin und mit Wahrscheinlichkeit auch Nornikotin nachweisen.Es bestanden zwar große quantitative Unterschiede zwischen den Alkaloidkonzentrationen in den Sekreten von Wildarten und den Sekreten von stärker anfälligen Tabakpflanzen, aber es konnten keine klaren Korrelationen zwischen den Alkaloidkonzentrationen und der Resistenz bei anfälligen und resistenten Tabakzuchtlinien nachgewiesen werden. Jedoch könnten geringe, aber signifikante Unterschiede bestehen, die aber infolge der angewandten Sekret-Sammelmethodik nicht erfaßt werden konnten. In Perioden besonderer Beanspruchung der Aphiden (stress) könnten sie zur Wirkung kommen und zu großen Unterschieden im Überleben der Blattläuse führen.

     

Über den Erschütterungssinn von Käfern und Fliegen

Zusammenfassung Bei den Käfern Pterostichus vulgaris, Pseudophonus spec. (Carabidae), Geotrupes sylvaticus, Melolontha melolontha (Scarabaeidae) und Silpha spec. (Silphidae) findet sich ein hochentwickelter Erschütterungssinn; die optimalen Reizfrequenzen liegen für Melolontha und Geotrupes zwischen 600 und 1000 Hz bzw. 1500 Hz; die Schwellenwerte der Vibrationen betragen weniger als 0,1 m (10^–8 cm), für die anderen Käferarten 40–60 m (Optimalfrequenz zwischen 750 und 1000 Hz).Die Rezeptoren sind Scoloparien, die im distalen Ende der Tibia liegen. Subgenualorgane sind nicht vorhanden.Bei Frequenzen unter 300 Hz reagieren auf hohe Reizamplituden außerdem tarsale Rezeptoren.Bei Calliphora und Eristalis ist die Vibrationsempfindlichkeit gering, die Schwellenamplituden liegen zwischen 10^–3 und 10^–2 cm. Wirksam sind nur Frequenzen bis 300 Hz. Dieser Vibrationssinn ist an ein Sinnesorgan gebunden, das in Gestalt von drei stiftführenden Sinneszellen am distalen Ende der Tibia liegt.Die Aktionspotentiale der Erschütterungsrezeptoren von Calliphora haben bis zu etwa 100 Hz die gleiche Frequenz wie der Reiz selbst; bei höheren Frequenzen folgt das Organ der Reizfrequenz nicht mehr.Die Unterschiede im Frequenzbereich zwischen Fliegen einerseits und Insekten mit Subgenualorganen andererseits werden darauf zurückgeführt, daß bei den letzteren eine Reiztransformation (wahrscheinlich eine Gleichrichterwirkung durch Wirbel) stattfindet, an den einzelnen Scoloparien der Fliegen dagegen nicht.Die Vibrationsschwellen der Insekten werden mit den bekannten Werten von Vögeln (Pyrrhula) und mit denen des Menschen verglichen.Für die Anregung zu dieser Arbeit und das stete Interesse an ihrem Fortgang danke ich Herrn Professor Autrum.     

Toxicity of Nicotiana gossei domin to Myzus persicae (Sulzer)

Resistance in Nicotiana species to the green peach aphid appears to result from the production of a toxic material produced by the aerial parts of the plant. Materials exuded from the leaf hairs which are transferred to glass micro-beakers are toxic to several species of aphids. The symptoms of such poisoning resemble those of nicotine poisoning, but resistance does not appear to be correlated with the amount of nicotine in the leaf.

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Zusammenfassung Nicotiana-Arten erzeugen einen Stoff, der für die grüne Pfirsichlaus, Myzus persicae und verschiedene andere Blattlausarten giftig ist. Dieser Giftstoff scheint von den Haaren der Pflanzen ausgeschieden zu werden. Er wird von den Blattläusen aufgenommen, während sie über die Pflanzen laufen, und vermutlich durch die Kutikula absorbiert. Wenn man diese Exsudate mit Kamelhaarpinseln von den Blättern resistenter Pflanzen in Mikrobecher überträgt, werden die Blattläuse verschiedener Art getötet, sobald sie in diese Becher gesetzt werden. Die von N. gossei, einer hoch resistenten Art, übertragene Substanz blieb in diesen Behältern wenigstens 28 Tage lang toxisch.Das erste Symptom der Vergiftigung ist eine Lähmung der Hinterbeine. Die beiden anderen Beinpaare werden kurz danach betroffen, sodass sich die Blattläuse nicht mehr aufrecht halten können. Die Endsymptome bestehen in ziemlich raschen, jedoch nicht heftigen Zuckungen der Beine und Antenne. Es scheint keinerlei Beziehung zwischen der Anfälligkeit der Nicotiana-Arten und der Nicotiana tabacum-Sorten durch die Grüne Pfirsichlaus und dem Nikotingehalt der Blätter zu bestehen. Reziproke interspezifische Pfropfungen zwischen resistenten und anfälligen Nicotiana-Arten verursachen keinerlei Veränderungen in der Resistenz von Unterlagen und Reissern.

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The investigation reported in this paper is in connection with a project of the Kentucky Agricultural Experiment Station and is published with the approval of the Director.     

Quantitative relationships between the numbers of fecal pellets, fecal weights and the weight of food eaten by tobacco hornworms,Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae)

Thenumber of fecal pellets was found to be an unreliable index of food consumption. There is, however, a high correlation between the weight eaten and the weight excreted. Nevertheless, caution must be exercised in using this relationship to compare consumption by different groups of larvae since the weight consumed per mg excreted varies with the quality of the food, the age and physiological state of the larvae and various environmental factors.

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Quantitative beziehungen zwischen kotballenzählungen, kotgewichten und dem gewicht der von tabakschwärmer-raupen,Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae), aufgenommenen nahrung

Zusammenfassung Die Verwendbarkeit von Kotballenzählungen und Kotgewichten als Maßstab für die vonProtoparce sexta-Raupen aufgenommene Nahrungsmenge wird kritisch untersucht. Es zeigt sich, daß die Anzahl der Kotballen kein verbindliches Maß für den Nahrungsgebrauch darstellt. Dagegen besteht eine konstant hohe Korrelation zwischen dem Trockengewicht der aufgenommenen Nahrung und dem Trockengewicht des Kotes. Jedoch darf beim Vergleich des Nahrungsverbrauchs verschiedener Gruppen von Raupen diese Beziehung nur mit Vorsicht benutzt werden, da das Verhältnis von verbrauchtem zu ausgeschiedenem Gewicht (der Nahrung bzw. des Kotes) mit der Nahrungsqualität, dem Alter und dem physiologischen Zustand der Raupen und mit den Umweltbedingungen variiert.

     

Effects of temperature and photoperiod upon adult eclosion of the sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci

A series of experiments were conducted to characterize patterns of eclosion by Bemisia tabaci (Genn.) (Homoptera: Aleyrodidae) to their adult stage and to determine how these patterns are influenced by certain environmental parameters. Under a constant temperature of 29.5±0.6°C and a photoperiod of 14:10LD, 90% of the adults emerged from their pupal cases between 0600 and 0930 h (with lights on occurring at 0600 h). Few emerged during hours of darkness. The peak time of adult emergence was delayed when temperatures were fluctuated. Under a series of constant temperatures, a significant inverse correlation was found between the time of median emergence (i.e., eclosion of 50% of the total number of adults) and temperature (P<0.001). No emergence was observed at temperatures below 17±0.3°C. Emergence patterns persisted under conditions of continuous light and continuous darkness, suggesting the presence of a circadian system.

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Zusammenfassung Um das Verständnis über den Lebenslauf von Bemisia tabaci zu ergänzen, wurde eine Serie von Experimenten durchgeführt, deren Zweck die Charakterisierung des Ausschlüpfvorgangs in das Endstadium war und die Feststellung, wie dieser Vorgang von gewissen Umweltparametern beeinflusst wird. Bei einer konstanten Temperatur von 29.5±0.6°C und einem Beleuchtungszyklus von 14: 10 LD (Licht/Dunkelheit) schlüpften 90% der Ausgewachsenen zwischen 0600 Uhr and 0930 Uhr (ab 0600 Uhr mit Licht) aus ihren Puppenhüllen aus. Wenig Ausschlüpfen geschah während der unbeleuchteten Stunden. Der Höhepunkt des Ausschlüpfens wurde bei wechselnden Temperaturen verschoben. Bei einer Serie von gleichbleibenden Temperaturen wurde eine bedeutende inverse Korrelation zwischen der medianen Ausschlüpfzeit (d.h. 50% der gesamten Ausgewachsenen schlüpften aus) und der Temperatur festgestellt (P<0.001). Kein Ausschlüpfen wurde beobachtet bei Temperaturen unter 17°C. Das Ausschlüpfschema war gleichbleibend bei dauerndem Licht oder dauernder Dunkelheit, was auf das Vorhandensein eines circadianen Systems hinweist.

     

Entwicklungsstudien an Blüten von Cruciferen und Papaveraceen

Zusammenfassung Es konnte festgestellt werden, daß bei den Cruciferen die medianen Kelchblätter den äußersten Kreis darstellen und auch zuerst angelegt werden, obwohl die lateralen Kelchblätter tiefer inseriert sind. Dieser Unterschied in der Insertionshöhe wird durch eine schon früh beginnende Hebung in der Mediane erklärt.Die vier Blumenblätter der Cruciferen sind durch Spaltung zweier einfacher Anlagen im Laufe der phylogenetischen Entwicklung entstanden. Sie sind dem inneren Blumenblattpaar der Fumarioideen und auch dem inneren Blumenblattpaar vonHypecoum homolog.Bei einem Vergleich der Diagramme konnte gezeigt werden, daß in allen Kreisen Homologien zwischen Fumarioideen, Cruciferen und Hypecooideen bestehen. Daraus ist auf nahe verwandtschaftliche Beziehungen zu schließen.Hypecoum nimmt dabei eine Mittelstellung ein, derart, daß sich auch die übrigen Familien von seinem Typ ableiten lassen.Mit 2 Textabbildungen.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.     

On the binding of mammalian cytochrome c in NADH- and succinate-cytochrome c-reductase from Rhodospirillum rubrum

Summary The effect of a number of salts on the activity of the particulate NADH-cytochrome c-reductase of Rhodospirillum rubrum was investigated. The enzyme was shown to be inhibited by the presence of these salts. With monovalent anions a relationship between the size of the anion and its capacity of inhibition is observed. Di- and trivalent anions inhibit more than do monovalent anions. Di- and trivalent cations cause very strong inhibition of the enzymatic activity. With all ions a relationship of the competitive type exists between cytochrome c and the ion tested.Results identical to those described are obtained when the oxidation of succinate is measured with cytochrome c as the electron acceptor.With these inibition experiments it was shown that a complex between mammalian cytochrome c and the phospholipids of the electron transport particles of R. rubrum is likely to be formed and that this complex rather than cytochrome c itself is the electron acceptor for NADH- and succinate-cytochrome c-reductase.

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Zusammenfassung Die Wirkung einer Reihe von Salzen auf die Aktivität der partikelgebundenen NADH-Cytochrom c-Reduktase aus Rhodospirillum rubrum wurde untersucht. Das Enzym wird durch die verschiedenen Salze unterschiedlich stark gehemmt. Bei einwertigen Anionen ist ein Zusammenhang zwischen dem Ionenradius und der Stärke der Hemmung zu erkennen. Zwei- und dreiwertige Anionen hemmen das Enzym mehr als einwertige. Zwei- und dreiwertige Kationen sind vergleichsweise sehr starke Inhibitoren. Bei allen untersuchten Ionen besteht eine Beziehung kompetitiver Art zwischen Cytochrom c und dem betreffenden Ion.Völlig analoge Ergebnisse werden bei der Bestimmung der Oxydation von Succinat mit Cytochrom c als Elektronenacceptor erhalten.Mit diesen Hemmungsexperimenten kann die Bildung eines Komplexes zwischen Cytochrom c aus Herzmuskel und den Phospholipiden der Elektronentransportpartikel von R. rubrum wahrscheinlich gemacht werden. Daraus ist zu folgern, daß der Komplex und nicht Cytochrom c allein der wirksame Elektronenacceptor für NADH- und Succinat-Cytochrom c-Reduktase ist.

     

Histologische Studien Über den Zusammenhang der verschiedenen Alterserscheinungen bei Schnecken

Zusammenfassung In der Mitteldarmdrüse von Agriolimax agrestis wird die Gliederung der Lobuli mit fortschreitendem Lebensalter immer größer und zwischen den Lobuli finden sich immer mehr und mehr Bindegewebeszellen.Unter den atrophischen Erscheinungen ist das Verschwinden des Protoplasmas am auffallendsten.In der Körperwand fällt eine Reduktion der Drüsen und Muskelzellen auf.In der Zwitterdrüse ist die auffallendste Altersveränderung eine Verminderung der Zellen und parallel mit dieser Verminderung geht eine Verkleinerung der Lobuli.Beim Altern ohne Gewichtsabnahme ist die markanteste Altersveränderung, nach unseren bisherigen Untersuchungen, die Zunahme der Bindegewebszellen.Beim Altern mit Gewichtsverlust ist die stärkste Altersveränderung die Rückbildung der Parenchymzellen und die Zunahme der Bindegewebszellen.Die histologischen Untersuchungen über die verschiedenartig ablaufenden Altersveränderungen geben uns die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen den einzelnen Veränderungen festzustellen.Die Vermehrung der Bindegewebszellen allein ist keine zureichende Ursache für das Auftreten der Atrophie. Doch könnten durch das Auftreten von Bindegewebszellen in großer Menge atrophische Erscheinungen hervorgerufen werden.