Effects of high temperature on reproduction

The significance of seasonal fluctuations in the components of the reproductive cycle is complex. In mammals, high environmental temperature may cause delayed puberty, delayed onset of sexual season, irregularity in cycle length, duration of estrus, ovulation rate, frequency of anovulatory estrus,morphological abnormalities in ova, fetal size and semen characteristics. High temperatures, in birds, may affect rate of egg laying, egg weight, shell quality, fertility, size of blastoderm and hatchability. Animals have developed effective thermoregulatory mechanisms for the testis. The effects of extremes of temperatures on reproduction vary with the species,breed, age, stage of reproductive cycle,period of temperature exposure, nature of temperature fluctuation and altitude. Effects of low temperature on reproduction have been little studied.

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Zusammenfassung Die Bedeutung von jahreszeitlichen Schwankungen der Komponenten im Fortpflanzungszyklus ist komplex. Bei SÄugetieren kann hohe Temperatur eine verspÄtere PubertÄt bewirken, spÄten Beginn der Brunst, UnregelmÄssigkeiten in der ZykluslÄnge,Oestrusdauer, Ovulationsrate und HÄufigkeit von anovulatorischen Oestrus, morphologische AbnormalitÄten der Eier, der Fötengrösse und des Samens.Bei Vögeln können hohe Temperaturen die LegetÄtigkeit, Eigewicht, SchalenqualitÄt, Fruchtbarkeit, Grösse des Blastoderms und Ausbrütbarkeit beeinflussen. Tiere haben wirksame thermoregulatorische Mechanismen für die Hoden entwickelt.Die Einflüsse von Temperaturextremen auf die Fortpflanzung variiert mit der Tierart, Zucht, Alter,Stadium im Fortpflanzungszyklus, Temperatureinwirkungszeit, Art der Temperaturschwankungen und Höhe. Die Bedeutung niedriger Temperatur für die Fortpflanzung ist noch wenig untersucht.

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Resume L'importance des fluctuations saisonnières sur le cycle de reproduction est complexe. Chez les mammifères, une température élevée peut causer un retard de la puberté et du rut des irrégularités de la durée du cycle et de l'oestrus ainsi que de la fréquence des ovulations; les cycles anovulatoires, les anomalies morphologiques de l'oeuf, de la semence et les variations de la grandeur fétale sont plus frequents. Chez les oiseaux les hautes températures peuvent influencer la ponte, le poids de l'oeuf, la qualité de la coquille, la fertilité, la grandeur de blastoderme et la tendance à couver. Les animaux ont développé des mécanismes thermorégulateurs efficaces pour les testicules. Les influences des extrÊmes de température sur la reproduction varient avec l'espèce, la race, l'âge,le stade du cycle de reproduction, la nature et la durée des différences de température et l'altitude. L'influence des basses températures sur la reproduction n'a pas encore été bien étudiée.

     

Die Wirkung von Wetterfronten auf die Nebennierenrinde und die Hoden von Kaninchen

Zusammenfassung Es wurde die Auswirkung von Kalt- und Warmfronten auf die Nebennieren und Hoden von Kaninchen mit histochemische Methoden(Lipoidfärbungen und Phosphataseaktivität) untersucht.Kleine Gruppen von Tieren gleichen Körpergewichts wurden vor und nach dem Durchgang von Wetterfronten getötet.Es wurde festgestellt,dass nach Kaltfronten Zeichen einer Aktivierung und nach Warmfronten Zeichen einer Verminderung der Aktivität der beiden endokrinen Drüsen vorlagen. Es wird betont, dass auch die Hoden durch diese Wetteränderungen betroffen werden.

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The effect of cold and warm fronts on the activity of the adrenal cortex and the testes of rabbits was investigated using histochemical methods. During cold fronts there were signs of increased activity and during warm fronts there were signs of decreased activity of the endocrine function of both organs. The histochemical changes were compared with weather dependent changes in the corticosteroid metabolism as reported by other authors. It is shown that under the given weather conditions the endocrine activity of the testes also undergoes changes.

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Resume On a étudié les répercussions des passages de fronts froids et de fronts chauds sur l'activité des glandes surrénales et des testicules de lapins et cela au moyen de méthodes histologico-chimiques (coloration des lipoïdes et activité phosphatique). On a, pour ce fair,occis de petits groupes de bêtes ayant le même poids. On a constaté qu'après le passage de fronts froids l'activité des deux glandes endocrines avait été augmentée, alors qu'elle était réduite par les fronts chauds.On met ici l'accent sur le fait que l'activité des tisticules est également touchée par les changements de temps.

     

Rectal temperature in the prediction of permissible work rates in hot environments

Experiments were performed on 9 volunteers in which the changes in rectal temperature and sweat rate were recorded under different levels of metabolic rate (100, 306 and 560 kcal/hr), air temperatures (30° and 40°C), vapor pressure (15, 22 and 31 mm Hg) and air velocity (50, 200 and 400 cm/sec).Analysis of the results enabled the development of a formula for the prediction of the elevation of body(rectal) temperature after 30 min of work at known metabolic rates in given thermal environments. The elevation in body temperature is considered to express both the amount of heat dissipated through the heat dissipating mechanism,as well as the heat which has not been dissipated and is stored in the body.With the aid of the proposed formula, the permissible metabolic rate of work at various external heat loads can be calculated.

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Zusammenfassung An neun Versuchspersonen wurden Versuche vorgenommen,bei denen die Änderungen der Rektaltemperatur und Schweissabsonderung bei verschiedenen Werten des Stoffwechsels (100, 306 und 560 kcal/h), der Lufttemperatur (30° und 40°C),des Dampfdrucks (15, 22 und 31 mm Hg) und der Windgeschwindigkeit (50, 200 und 400 cm/sec) untersucht wurden. Die Bearbeitung der Ergebnisse erlaubte die Entwicklung einer Formel für die Vorhersage der Erhöhung der (rektalen) Körpertemperatur nach einer Arbeit von 30 Min Dauer bei bekannten Stoffwechselwerten und vorgegebener thermischer Umgebung. Die Erhöhung der Körpertemperatur wird als Ausdruck sowohl für den Betrag der Wärme betrachtet, die durch den Mechanismus der Wärmeabgabe abgegeben wird, wie für die Wärme, die nicht abgegeben,sondern im Körper gespeichert wird.Mit Hilfe der vorgeschlagenen Formel kann die erlaubte Stoffwechselrate der Arbeit unter verschiedenen äusseren Wärmebelastungen berechnet werden.

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Resume Neuf personnes ont servi à des essais tendant à démontrer que la température rectale et la sécrétion de sueur dépendent de différents facteurs.Ces derniers furent: le métabolisme général (100, 306 et 560 kcal/h),la température de l'air (30° et 40°C), la pression de vapeur (15, 22 et 31 mm Hg) et la vitesse du vent (50, 200 et 400 cm/sec). La compilation des résultats a permis de mettre au point une formule par le truchement de laquelle il est possible de calculer à l'avance la hausse de la température rectale après un travail de 30 min,lorsque l'on connaît l'indice de métabolisme et les conditions thermiques du milieu ambiant. La hausse de la température de corps est l'expression aussi bien de la chaleur perdue par les mécanismes de thermorégulation que de la chaleur qui est emmagasinée par le corps. Par la formule proposée, on peut aussi calculer l'indice de métabolisme tolérable lors d'un travail exécuté dans des conditions thermiques déterminées.

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This work was supported in part by grant NS/1488/62 of UNESCO and in part by grant C-1/Ford 4, of the Ford Foundation.     

A morphological study of larval development in polymorphic all-worker broods of the army antEciton burchelli (1, 2)

Zusammenfassung Untersuchungen der inneren und ausseren Anatomie von polymorphen All-worker Larven desEciton burchelli Stammes zeigen keine erkennbaren Unterschiede qualitativer Art in der allgemeinen oder Einzelstruktur zwischen den verschiedenen Grössenklassen, hingegen konstante Unterschiede in der relative Wachstumsgeschwindigkeit.Zur Zeit des Auftretens äusserer Strukturen wie Mundteile, Antennensprossen (scheiben) und imaginaerer Beinsprossen (scheiben), ebenso innerer Strukturen wie Labialdrüsen weisen die Gruppen Unterschiede auf.Betrachtung einer gesamten Zucht zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb der Entwicklungsphase zeigte, dass Individuen der höchtsten Grössenklasse am Weitesten fortgeschritten waren, Individuen von mittlerer Grösse etwas weniger entwickelt und solche von der geringsten Gesamtgrösse den geringsten Fortschritt aufwiesen.Einzeluntersuchungen über die Entwicklung imaginärer Beinknospen und über die cytologischen Veränderungen in den Labialdrüsen zeigen, dass diese Strukturen sich am langsamste in den grössten Larven entwickeln, etwas schneller in der mittleren Grössenklasse und am raschesten in den kleinsten Larven.Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Untersuchung der Entwicklungs-geschichte der Labialdriisen in Bezug auf ihre Bedeutung für Speicheldrüsen und Spinndrüsenfunktionen durchgeführt, es zeigte sich, dass vonSchneirla auf Grund früherer Untersuchungen gezogene Schlüsse, die bedeutsame Rolle der stimulierenden und trophischen Fähigkeiten der Larvenzucht für das Kolonieverhalb betreffen, bestätigt werden können.

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Résumé L'étude de l'anatomie, interne et externe, des larves d'un couvain polymorphe all-worker d'Eciton burchelli indique que, malgré le manque de différences significatives entre les structures globales ou partielles des individus appartenant aux divers groupes polymorphes, il existe des différences importantes dans la courbe de croissance parmi les individus des populations polymorphes. Des différences dues à la caste se manifestent lors de l'apparition des structures externes telles que les pièces buccales et les disques imaginaux des antennes, des pattes et des gonopodes. Des différences se manifestent également par des structures internes telles que le tube digestif, les tubes de Malpighi, le système nerveux, les glandes labiales par exemple. En considérant une série complète du couvain entier prise à n'importe quel moment de la phase de développement, on a trouvé que les individus les plus gros étaient les plus avancés, ceux de volume moyen étaient moins avancés, et ceux de petit volume étaient les moins avancés.Les résultats d'une étude détaillée du développement des disques imaginaux des pattes et des changements cytologiques se produisant dans les glandes labiales indiquent que les structures de développent le plus lentement dans les larves les plus grosses, un peu plus rapidement dans les larves de volume intermédiaire et le plus rapidement dans les larves les plus petites.Les résultats d'une étude détaillée de l'ontogenèse des glandes labiales, considérées en rapport avec leurs fonctions de glandes salivaires et de glandes séricigènes, confirment les conclusions deSchneirla acquises au cours d'enquêtes antérieures au sujet du rôle important des propriétés stimulantes et trophiques du couvain larvaire dans le comportement global de la colonie.

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This paper represents in part a dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the Department of Biology at Fordham University.

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The writer wishes to acknowledge the guidance and encouragement of Dr. James Forbes, Associate Professor of Biology at Fordham University, her doctoral sponsor, and of Dr. T. C. Schneirla, Curator, Department of Animal Behavior, American Museum of Natural History, in whose laboratory the work was mainly carried out. The study was supported under contract 161–465 between the Office of Naval Research and the American Museum of Natural History, and through a grant from the National Science Foundation to Dr. Schneirla in support of the research program under which this investigation was made.The assistance of the Division of Photography at the American Museum is acknowledged with thanks, and the writer also appreciates the many kindnesses extended her by other members of the Museum staff in connection with the project.     

Poliomyelitis and weather during 10 years in England and wales

In a preliminary analysis by Spicer, the effects of temperature and humidity upon poliomyelitis frequencies were investigated, using only deviations of monthly means from the 10-year means for the same month. In this way seasonally varying factors influencing the polio frequencies but unconnected with the weather were removed from the analysis.The data have been analysed in greater detail,holding to this basic principle. The results yield modified or new conclusions concerning the role of the weather variables, their importance compared with other factors,the distribution of time intervals between weather deviations and onset of symptoms,and the seasonal variation in the effect of the weather itself. A biometeorological interpretation is given, in which warm damp weather is implicated. In an appendix the statistical method is described and compared with the one previously used, and applications to other disease-weather problems are considered.

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Zusammenfassung In einer vorläufigen Analyse hat Spicer die Auswirkungen von Temperatur und Feuchtigkeit auf die Erscheinungshäufigkeit von Poliomyelitis untersucht, wobei er nur Abweichungen des Monatsmittels im Vergleich zum Zehnjahresmittel für den gleichen Monat verwendete.Die erzielten Ergebnisse wurden jetzt eingehender analysiert,wobei der Autor am Basisprinzip festgehalten hat. Sie führen zu veränderten und neuen Schlussfolgerungen in Bezug auf die Rolle,welche die Witterung als veränderliche Grösse spielt, ihre Bedeutung im Vergleich zu anderen Faktoren, die Verteilung der Zeitabstände zwischen Abweichungen in der Witterung und dem Eintritt der Symptome, und die saisonbedingte jeweilige Anderung in der Auswirkung der Witterung selber. Es wird eine biometeorologische Erklärung gegeben in der warmes feuchtes Wetter einkalkuliert ist. In einem Anhang wird die statistische Methode beschrieben und mit der früher angewandten verglichen.

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Resume Dans une analyse préliminaire, Spicer a recherché l'influence de la température et de l'humidité sur la fréquence de la poliomyélite en n'y employant que les écarts entre les moyennes mensuelles et la moyenne décennale du même mois. Les données ont été soumises à une analyse détaillée en partant de ce principe de base.Les résultats ont donné lieu à de nouvelles conclusions ou à des conclusions modifiées sur l'influence des variables atmosphériques, leur importance en comparaison d'autres facteurs, la distribution des intervalles entre les écarts atmosphériques et la manifestation des symptômes, ainsi que sur les variations saisonnières dans l'influence des conditions atmosphériques elles-mêmes. On propose une interprétation biométéorologique, dans laquelle les conditions de temps chaud et humide sont incorporées. La méthode statistique est traitée en appendice et elle est comparée à celle pratiquée antérieurement.

     

The excretion of 11-hydroxycorticosteroids by rats during exposure to altitude

The effect of exposure to 5,500 m and 7,300 m simulated altitude on rat adrenal glands was assessed by the measurement of urinary 11-hydroxycorticosteroids (11-OHCS). Since rat urine contains large amounts of non-corticosteroid fluorogens, a modification was introduced into the conventional fluorimetric method. At 5,500 m altitude increased excretion of 11-OHCS was confined to the first 24 hr. At 7,300 m the excretion of 11-OHCS continued at elevated levels throughout the exposure period. The excretion of catecholamines was also increased in rats during exposure to altitude. Since changes in the levels of excreted adrenaline and body weight were comparable with changes in 11-OHCS excretion at both altitudes, in the rat urinary 11-OHCS levels appear to constitute an index of the stress imposed by high altitudes.

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Zusammenfassung Die Wirkung von 5.500 m und 7.300 m simulierter Höhe auf die Nebennieren der Ratte wurde überprüft durch Messung der 11-Hydroxykortikosteroide (11-OHCS) im Harn. Da Rattenharn grosse Mengen von Fluorogenen enthält, die keine Kortikosteroide sind, wurde die konventionelle fluorimetrische Methode modifiziert. In 5.500 m Höhe bestand eine erhöhte 11-OHCS Ausscheidung nur in den ersten 24 Stunden. In 7.300 m Höhe wurde eine erhöhte Ausscheidung von 11-OHCS während der gesamten Expositionsperiode von 14 Tagen beobachtet. Die Ausscheidung der Katecholamine war während der Periode in den beiden Höhen ebenfalls erhöht. Da die Veränderungen der Adrenalinausscheidung und des Körpergewichts vergleichbar waren mit den Veränderungen der 11-OHCS Ausscheidung scheint der 11-OHCS Gehalt im Harn als Index für das Ausmass der Höhenbelastung bei Ratten geeignet zu sein.

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Resume On a examiné l'effet de l'exposition à des altitudes simulées de 5,500 m et de 7,300 m sur les surrénales des rats en mesurant le taux de 11-hydroxycorticostéroïde (11-OHCS) dans l'urine. Comme cette dernière contient de grandes quantités de substances fluorogènes qui ne sont pas des corticostéroïdes, on a modifié la méthode conventionelle de mesure fluorimétrique. A 5.500 m d'altitude, on ne constate une sécrétion accrue de 11-OHCS que durant les premières 24 heures d'exposition. A 7.300 m d'altitude par contre, la sécrétion accrue a duré jusqu'à la fin de l'expérience, c'est-à-dire 14 jours. On a constaté en outre une sécrétion accrue de catécholamine dans les deux cas et durant toute la période. Comme les variations de poids et de sécrétion d'adrénaline étaient en relation directe avec celles de 11-OHCS, le taux de ce dernier dans l'urine semble être un bon indice pour déterminer la contrainte d'altitude chez les rats.

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DCIEM Research Paper 821.     

Effects of heat on drug action in man

The pharmacological actions of many drugs may become altered as a result of physiological reactions in persons exposed to heat. With pyrexia due to inadequate thermoregulation an increase in the rate of chemical reaction and drug metabolism may affect the activity of a diverse group of substances including digitalis, caffeine, alcohol, dicumarol and the shorter acting barbiturates. Water and electrolyte disturbances can affect the responses to vaso-active drugs, diuretics and the cardiac glycosides. Unacclimatized subjects in heat tend to be hypersensitive to the actions of thyroxine and norepinephrine. A decrease in the glomerular filtration rate may decrease the clearance of drugs that are not metabolized within the body, thus increasing activity and toxicity.

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Zusammenfassung Die pharmakologische Wirkung vieler Medikamente kann als Folge der physiologischen Reaktionen von Personen bei Hitzeexponierung verändert werden.Bei Pyrexie als Folge unzureichender Wärmeregulation kann der Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit der chemischen Prozesse und des Medikamenten-Stoffwechsels die Aktivität verschiedener Gruppen von Medikamenten, z.B. Digitalis, Koffein, Alkohol, Dicumarol und kurz wirkende Barbiturate, beeinflussen. Wasser- und Elektrolytstörungen können die Reaktion auf gefässaktive Substanzen, Diuretika und Herzglykoside beeinflussen.Nichtakklimatisierte Personen in der Hitze neigen zu Überempfindlichkeit auf Thyroxin und Noradrenalin. Die Verminderung der Glomerulus-Filtrationsrate kann die Ausscheidung von den im Körper nicht abgebauten Medikamenten verzögern und zum Anstieg ihrer Aktivität und Toxizität führen.

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Resume Chez les sujets exposèa la chaleur, l'effet pharmacologique de bien des médicaments peut être modifié par suite de réactions physiologiques. Dans le cas de pyrexie due à une insuffisance de la thermo-régulation, on peut constater une accélération de la vitesse de réaction des processus chimiques et du métabolism des médicaments. De ce fait, l'activité d'un certain groupe de médicaments tels que la digitale, la caféine, l'alcool, le décumarol et les barbituriques à effet bref se trouve modifié. Des perturbations dand le bilan de l'eau et des électrolytes peuvent influencer la réaction de l'individu aux substances régissant les fonctions vasculaires, diurétiques, glycoside cardiaques. Les sujets non acclimatés au chaud sont généralement très sensibles à l'action de la thyroxine et de la noradrénaline. La diminution du taux de filtration glomérulaire peut retarder l'élimination de médicaments non absorbés par le métabolism du corps et conduire à une augmentation de leur activité et de leur toxicité.

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Presented during the Fourth International Biometeorological Congress at Rutgers, The State University, New Brunswick, New Jersey, 26 August – 2 September 1966.     

Distinctive bioclimatic parameters of the subtropical-tropical andes

Among the mountain regions of the world the Andean highlands have a unique position. They show the highest elevation in subtropical-tropical latitudes and are populated for centuries. Strong sun-shadow contrasts and day-night thermal differences exist. The annual range of temperature is larger at 4, 000 m than at sea level. The atmospheric humidity is not so much a function of elevation than of the prevailing climatic regime and is characterized by large differences in space and time. The values of the cooling power are similar to those in the lowlands of the mid-latitudes and have a small daily range due to the high day-time temperatures and low nighttime wind speeds. At these altitudes the regular but especially the irregular pressure variation may assume major significance for the appearance of mountain sickness. Possible bioclimatic classifications have to specify if they refer to adjusted aboriginals, acclimatized residents, or casual travelers.

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Zusammenfassung Das andine Hochland hat seine höchsten Erhebungen in subtropisch-tropischen Breiten und ist seit alters her bevölkert. In diesen Höhenlagen können die regelmässigen, vor allem aber die unregelmässigen Druckschwankungen für das Auftreten der Bergkrankheit bedeutungsvoll werden. Die Unterschiede zwischen Sonne und Schatten und zwischen Tag und Nacht vor allem in der Trockenzeit und in den subtropischen Wüstengebieten sind besonders stark ausgeprägt. Das Altiplano zeigt eine grössere Jahresschwankung der Temperatur als das Tiefland. Die Luftfeuchtigkeit hängt nicht so sehr von der Meereshöhe als von den jeweiligen klimatischen Bedingungen ab und zeigt grosse Schwankungen im Jahresablauf und von Ort zu Ort. Die Werte der Abkühlungsgrösse sind nicht sehr verschieden von denen im Tiefland der gemässigten Breiten. Sie zeigen eine geringe Tagesschwankung wegen der tagsüber hohen Temperaturen und der schwachen Winde während der Nacht. Bioklimatische Klimaklassifikationen dieses Gebietes müssen für die eingeborene Bevölkerung, akklimatisierte Bewohner aus anderen Klimagebieten oder kurzfristige Besucher aus dem Tiefland definiert werden.

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Resume Les Andes occupent une position unique parmi les régions montagneuses du globe. Elles offrent les sommets les plus élevés des latitudes subtropicales et sont peuplées depuis la plus haute antiquité. On y trouve des contrastes importants entre le soleil et l'ombre ainsi que des écarts de température marqués entre le jour et la nuit. La variation annuelle de température y est plus prononcée à 4.000 m d'altitude qu'au niveau de la mer. L'humidité atmosphérique y est moins une fonction de l'altitude que du régime climatique. Elle est donc caractérisée par des différences marquées tant dans l'espace que dans le temps. Les valeurs du pouvoir réfrigérant sont voisines de celles de contrées plus basses des latitudes moyennes et présentent de faibles variations journalières en raison des hautes températures diurnes et des faibles vents nocturnes. A ces altitudes, les variations régulières, mais surtout irrégulières de la pression sont de la plus haute importance pour l'apparition du mal de montagne. Il est nécessaire de définir trois catégories dans la classification bioclimatique de ces régions: les indigènes, les résidents acclimaté provenant d'autres régions; les gens venant de la plaine et qui n'y séjournent que passagèrement.

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Parts of this paper were presented during the Fifth International Biometeorological Congress, 1–7 September 1969, Montreux, Switzerland.     

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     

Responses of Andean highlanders to night cold

Six adult male Andean highlanders of Quechua descent were tested in night cold exposures (4°C) in both a single-layer blanket bag and native bedding. In the blanket bag exposure the subjects maintained body temperature through increased metabolic heat production. Previous reports of a "hypothermic" response involving a drop of core temperature with minimal increased heat production were not confirmed. When the subjects were exposed to cold using native bedding there was a marked diminution in responses: rectal, skin and mean body temperature were maintained at high levels and heat production was only slightly increased. Simple native bedding in both the laboratory and huts substantially diminishes cold stress and permits sleep in what otherwise would be intolerable conditions.

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Zusammenfassung Bei 6 erwachsenen männlichen Quechua Eingeborenen im andischen Hochland wurden die Körpertemperaturen während der Nacht bei 4°C Kälte bei Abdeckung mit einem einschichtigen Decksack und mit landesüblichem Bettzeug gemessen. Im Bettsack hielten die Personen die Körpertemperatur durch Steigerung der Wärmebildung hoch. Frühere Berichte über hypothermische Reaktionen durch Absinken der Körpertemperatur mit minimal gesteigerter Wärmeproduktion liessen sich nicht bestätigen. Bei Kälteexponierung im einheimischen Bettzeug ergab sich eine deutliche Verminderung der Reaktionen; die Rektal-, Haut- und mittlere Körpertemperatur blieben hoch und die Wärmebildung war nur gering gesteigert. Die einfach einheimische Art des Bettens im Laboratorium und in der Hütte schwächt die Kältebelastung erheblich und ermöglicht Schlafen unter sonst unerträglichen Bedingungen.

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Resume On a fait dormir 6 hommes adultes de la peuplade des Quechuas, habitants des hauts plateaux des Andes, dans une literie semblable à celle utilisée d'ordinaire par leurs congénères ou dans des sacs de couchage composés d'une seule couche de tissu. On a mesuré la température de leur corps alors que les températures de la nuit étaient maintenues à 4°C. Dans les sacs de couchage, ces hommes maintenaient leur température en augmentant la production de chaleur par activation de leur métabolisme. Il n'a pas été possible de confirmer des rapports antérieurs relatant des réactions hypothermiques par suite d'une production de chaleur réduite au minimum. Lorsqu'on expose les mêmes sujets au froid, mais dans la literie indigène, on constate des réactions nettement moins prononcées. Les températures moyennes du corps, de la peau et du rectum restent élevées et la production de chaleur n'augmente que peu. La manière indigène de faire les lits, très simple en elle-même, diminue sensiblement la contrainte au froid aussi bien en laboratoire que dans les huttes. Elle permet donc de dormir dans des conditions qui seraient sans cela insoutenables.

     

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.

     

Do air monitoring station data represent the surrounding community exposure?

When the magnitude of measured CO concentrations at a monitoring station was compared with concentrations of surrounding areas (Los Angeles County), the temporal pattern and general variations described by the data are in accord, but the magnitude of the measurements of the monitoring station was consistently higher than that obtained by measurements of pooled, grab samples. No significant effects of distance were observed in analysis of variance.

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Zusammenfassung Bei einem Vergleich der Grösse der gemessenen CO Konzentrationen einer Messstation mit den gemessenen Konzentrationen in den umliegenden Gebieten (Los Angeles County) ergab sich, dass die zeitlichen Abläufe und allgemeinen Schwankungen übereinstimmten. Die Grösse der Messwerte der Messstation war jedoch ständig höher als die zusammengefassten Messungen herausgegriffener Proben. Die Entfernungen waren ohne signifikante Wirkung.

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Resume Dans le présent travail, on compare les concentrations de CO à une station de référence et dans les lieux circonvoisins (comté de Los Angeles). Il en découle que l'évolution dans le temps et, en général, les fluctuations de cette concentration correspondent d'un endroit à l'autre. Cependant, la valeur absolue a toujours été plus importante à la station de référence que dans les endroits où des échantillons ont été pris. On n'a en outre pas constaté d'effets significatifs de la distance et cela en utilisant une analyse de variance.

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Presented at the Sixth International Biometeorological Congress, 3–9 September 1972, Noordwijk, The Netherlands.     

Deseasonalization of mortality in the world

The statistical analysis of the seasonal variation of mortality in the 1960's in Japan and the Western countries reveals that the seasonal variation curve has become much flatter in the cold regions (Scandinavia, USA, Canada) and that deaths remain concentrated in winter in the comparatively warm region (Japan and the West Europe). Both types of seasonal variation have undergone chronological changes from decade to decade. In the USA the former seasonal type curve has become so flat that mortality might well be said to have been "deseasonalized", while in the other regions the concentration of deaths in the cold season has been growing more conspicuous in recent years. All this can be ascribed to the differences in the system of room heating.

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Zusammenfassung Eine statistische Analyse der jahreszeitlichen Schwankung der Mortalität in den 1960ger Jahren in Japan und westlichen Ländern zeigt, dass die jahreszeitlichen Schwankungen in den kalten Regionen (Skandinavien, USA und Canada) weniger ausgeprägt sind, während in den vergleichsweise wärmeren Regionen (Japan und Westeuropa) die Mortalität weiter im Winter erhöht ist. Beide Typen der jahreszeitlichen Schwankung der Mortalität zeigen zeitliche Verschiebungen von Dekade zu Dekade. In den USA ist der früher deutlich ausgeprägte jahreszeitliche Kurventyp der Mortalität so flach geworden, dass eine Deseasonalisation vorliegt, während in anderen Regionen die Wintermortalität in den letzten Jahren sogar deutlicher hervorgetreten ist. Diese Veränderungen werden über die Unterschiede in den Systemen der Wohnungsheizungen erklärt.

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Resume Une analyse statistique des variations saisonnières de la mortalité des années 60 entre le Japon et les pays occidentaux montre que ces variations sont moins prononcées dans les régions à climat froid telles que la Scandinavie, les Etats-Unis et le Canada. Dans les régions plus chaudes comme l'Europe de l'ouest et le Japon, la mortalité est par contre toujours plus prononcée en hiver. Les deux types de variations saisonnières montrent un décalage dans le temps de décade en décade. Aux Etats-Unis, la courbe s'est aplatie au point que l'on peut parler de "désaisonnalisation" de la mortalité. Dans les autres régions, l'augmentation hivernale de la mortalité s'est au contraire renforcée. On explique ces modifications par les différences existant entre les systèmes de chauffage domestique.

     

Effects of weather on indoor thermal comfort

Groups of secondary schoolchildren in England were asked to assess thermal conditions in winter according to subjective sensations of warmth. Individual comfort votes were averaged for each group and regressed, firstly on estimates of microclimatic warmth, and secondly, in combination with external meteorological parameters. It appeared that thermal comfort was related not only to indoor temperatures, but also to outdoor warmth. The most similar regressions between the sexes, however, contained variables also representing humidity and changes in the external warmth — humidity environment. In particular cool-humid days and changes to warmer-drier weather were related to a decreased need for indoor warmth.

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Zusammenfassung Gruppen von Mittelschülern in England wurden aufgefordert, im Winter die Wärmebedingungen nach dem subjektiven Wärmeempfinden abzuschätzen. Die individuellen Behaglichkeitsangaben wurden für jede Gruppe gemittelt und mit der Wärme im Raum und äusseren meteorologischen Parametern korreliert. Das Wärmeempfinden stand nicht nur in enger Beziehung zu den Raumtemperaturen sondern auch zu der Aussenwärme. Selbst die ähnlichsten Regressionen für beide Geschlechter wiesen jedoch Abweichungen auf in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit und Wechseln im äusseren Temperatur-Feuchte-Milieu. Besonders an kühl-feuchten Tagen und beim Wechsel nach wärmeren trockenerem Wetter bestand ein vermindertes Bedürfnis für Wärme im Raum.

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Resume Des groupes d'élèves du degré moyen d'Angleterre ont été priés d'estimer, en hiver, les conditions de chaud d'après des critères subjectifs. On a établi pour chaque groupe les moyennes des indications individuelles de confort et calculé ensuite les corrélations avec la température des locaux et les paramètres météorologiques relevés à l'extérieur. La sensation de chaud ne fut pas seulement en étroite relation avec la température des pièces d'habitation, mais aussi avec la température extérieure. Des régressions analogues, calculees séparément pour les deux sexes, ont montré des différences dépendant de l'humidité ou des variations de température et d'humidité du milieu extérieur. On a constaté une diminution des besoins en chaleur dans les locaux durant les jours frais et humides et lors de changements vers un temps plus chaud et plus sec.

     

Zum Mikroklima der Pflanzengesellschaften in der Westtatra

Zusammenfassung Im August 1963 im Bereich der oberen Waldgrenze der Westtatra auf der südlichen tschechoslowakischen und der nördlichen polnischen Seite durchgeführte mikroklimatische Messungen zeigten während eines antizyklonalen Wettertyps einen ausgeprägten Einfluss der Pflanzendecke auf Luft- und Bodentemperatur, Verdunstung, Dampfdruck und relative Luftfeuchtigkeit.Die Messungen sollten einen Einblick in die mikroklimatischen Bedingungen geben, die bei der Aufforstung in extremen Lagen des Hochgebirges auftreten können.

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Microclimatic measurements were carried out in August 1963 around the upper forest line in the Western Tatra on the southern Czechoslovakian and the northern Polish side. During anticyclonic weather a striking effect on air and soil temperature, evaporation, vapor pressure and RH were found. The measurements were intended to provide more information about the microclimatic conditions which occur in exposed locations in high mountainous areas.

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Resume En août 1963, on a procédé à des mesures microclimatiques à la limite supérieure des forêts dans le Tatra occidental, tant sur son flanc sud (Tchécoslovaquie) que sur son flanc nord (Pologne). Ces mesures ont montré une influence marquée de la couverture végétale sur les éléments météorologiques suivants: température de l'air et du sol, évaporation, pression de vapeur et humidité relative.Ces résultats découlent d'observations effectuées durant une situation anticyclonique.Ces messures sont appelées à apporter une idée des conditions microclimatiques pouvant regner lors de reboisements dans des situations extrèmes de haute montagne.

     

Vergleichende Untersuchungen über die histotopochemischen Qualitäten der Tetrazolsalze MTT,Nitro-BT und TNBT in der Enzymhistochemie

Zusammenfassung Es wurde vergleichend die Histotopochemie der Tetrazolsalze MTT, Nitro-BT und TNBT an Retina, Leber und Nebenniere von Katze und Kaninchen untersucht. Es zeigt sich, daß mittels TNBT die gesamten negativen Eigenschaften von Nitro-BT und MTT zu überwinden sind. Reduziertes TNBT ist nicht lipoidlöslich, besitzt eine gewisse Proteinbildung und zeigt eine extreme Feinkörnigkeit. Das TNBT-Formazan hat im Gewebe, in Abhängigkeit von der Zeit, eine hohe Beständigkeit. In fettreichen Organstrukturen zeigt es keine Änderung seiner Gewebsbindung. Am elektronenmikroskopischen Schnitt läßt sich bestätigen, daß bei Entwässerung des Gewebeschnittes keine wesentliche Änderung der Gewebsbindung von reduziertem TNBT auftritt und das Formazan gut auf die Mitochondrien lokalisiert ist.

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Résumé On a procédé à des examens histotopochimiques comparatifs des sels de tétrazol MTT, Nitro-BT et TNBT au niveau de la rétine, du foie et de la surrénale du chat et du lapin. Au moyen du TNBT, il est possible de compenser toutes les propriétés négatives du Nitro-BT et du MTT. Le TNBT réduit n'est pas soluble dans les lipoides, présente une certaine fixation aux protéines et révèle un grain extrêmement fin. Dans le tissu le TNBT-Formazan possède une grande stabilité au cours du temps. Dans les structures d'organes riches en graisse il ne présente pas de modifications de sa fixation tissulaire. L'examen en microscopie électronique confirme que lors de la déshydratation des coupes de tissu, aucune modification importante de la fixation tissulaire du TNBT réduit ne se produit, et que le Formazan est bien localisé sur les mitochondries.

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Teilweise anläßlich des II. Internationalen Kongresses für Histo- und Cytochemie 1964 in Prankfurt a. M. vorgetragen.     

Nest structure and size distribution in the genusTrinervitermes (Isoptera,Termitidæ, Nasutitermitinæ) in West Africa

Summary This paper is one of a series of comparative studies of the biology and ecology of five species ofTrinervitermes occurring in West Africa. The nest structure of each is described in detail, and specific differences are given. The largest mounds are those ofT. carbonarius followed byT. conomus andT. ebenerianus in that order.T. auriterræ andT. suspensus do not produce mounds sufficiently often for their average size to be estimated. Large numbers of measurements ofT. ebenerianus mounds have been used to construct a frequency distribution of size, which is considered to be the resultant of three or four component normal distributions. These are thought to arise from the seasonal activities of the termites, each distribution representing the mounds of one year. On the basis of this hypothesis it is suggested that in the population examined the mean annual increment of mounds is four to five inches diameter; colony expansion is probably by the erection of supplementary mounds after the primary mounds reach three or four years of age. The mean number of mounds per colony is probably between three and six.

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Zusammenfassung Dieser Artikel gehört zu einer Reihe von vergleichenden Studien der Biologie und kologie von fünf Arten vonTrinervitermes, die in Westafrika vorkommen. Die Neststruktur wird für jede Art im einzelnen beschrieben, und die speziellen Unterschiede werden hervorgehoben. Der Grösse nach angeordnet stehen die Hügel vonT. carbonarius an erster, die vonT. conomus an zweiter und die vonT. ebenerianus an dritter Stelle.T. auriterræ undT. suspensus bauen nur selten Hügel, und ihre durchschnittliche Grösse ist deshalb nicht abzuschätzen. Eine Bestimmung der Häufigkeitsverteilung der Grösse wurde an Hand von zahlreichen Messungen anT. ebenerianus Hügeln durchgeführt. Diese Häufigkeitsverteilung wird als die Resultante von drei oder vier normalen Verteilungskomponenten angesehen. Es ist anzunehmen, dass diese Komponenten durch die Tätigkeit der Termiten während der verschiedenen Jahreszeiten entstehen, so dass jede Verteilung die während eines Jahres angelegten Hügel darstellt. Auf Grund dieser Hypothese würde sich ergeben, dass für die untersuchte Population die mittlere jährliche Zunahme des Durchmessers der Hügel 10–12 cm beträgt. Die Ausdehnung der Kolonie erfolgt durch Anlage zusätzlicher Hügel, wenn die ursprünglich vorhandenen drei bis vier Jahre alt sind. Jede kolonie besitzt im Durchschnitt drei bis sechs Hügel.

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Résumé On a décrit en détail la construction des nids de cinq espèces deTrinervitermes en Afrique Occidentale, montrant les différences inter-spécifiques. Parmi les termitières la plus grosse est construite parT. carbonarius, suivi deT. conomus etT. ebenerianus dans cet ordre. LesT. auriterræ etT. suspensus ne bâtissent que rarement les termitières et on ne peut pas obtenir la moyenne statistique de leur grosseur. On a déterminé chez les termitières deT. ebenerianus une fréquence de tailles, composée on pense de trois ou quatre distributions normales interactives. On présente l'hypothèse que celles-ci sont déterminées par les activités en saison, chaque distribution représentant les termitières construites en une seule année, et que l'augmentation annuelle est en moyenne de 10 à 12 centimètres en diamètre; l'expansion des colonies après que les termitières originales ont atteint leur grosseur habituelle après trois ou quatre ans est due aux termitières supplémentaires. Le nombre moyen de nids dans une colonie est probablement entre trois et six.

     

The mechanism of hidromeiosis

Summary The problem of hidromeiosis is its mechanism.Hidromeiosis is a rapidly reversible process and an active sweat gland and a wetted skin are necessary conditions for its development. The threshold for hidromeiosis is lower for unacclimatized than acclimatized males. The facts suggest that accumulation of water in the skin and depression of the eccrine sweat gland may be involved in the explanation of the condition.Histochemical studies of the sweat glands during the development of hidromeiosis should elucidate curious individual differences in the manner in which the depression of sweating develops and the role of the sweat gland in the process.

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Zusammenfassung Der Wirkungsmechanismus der Hidromiosis (progressiver Abfall der Schweissmenge bei hoher Umgebungstemperatur) ist noch nicht aufgeklärt. Aktive Schweissdrüsen und nasse Haut sind für die Auslösung der Hidromiosis notwendig; der Vorgang is leicht reversibel. Der Hidromiosis-Schwellenwert ist bei nicht-akklimatisierten Männern niedriger als bei akklimatisierten. Diese Tatsachen führen zu der Annahme,dass die Ansammlung von Wasser in der Haut und die Unterdrückung der Sekretion der Schweissdrüsen für die Erklärung des Vorgangs eine Rolle spielen können. Durch histochemische Untersuchungen der Schweissdrüsen während Hidromiosis sollte es möglich sein die sonderbaren individuellen Unterschiede in der Art wie sich der Abfall des Schwitzens entwickelt und die Holle der Schweissdrüsen dabei aufzuklären.

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Résumé Le mécanisme de l'hidromiose (diminution progressive de la quantité de sueur lors de températures externes éleyées) n'est pas encore éclairci.Des glandes sudoripares actives et une peau humide sont nécessaires pour que l'hidromiose se produise; le processus est aisément réversible.Le senil de température de l'hidromiose est plus bas pour des hommes non acclimatés. Les faits font supposer que l'accumulation d'eau dans la peau et la gène de la sécrétion des glandes sudoripares peuvent jouer un rÔle dans l'explication du processus. L'examen histochimique des glandes sudoripares pendant l'hidromiose devrait expliquer les remarquables différences individuelles dans l'apparition de la diminution de sudation et le rÔle des glandes sudoripares.

     

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.     

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.