The role of subterranean aphids in the epidemiology of barley yellow dwarf virus

Survival and dispersal of three root aphid species under greenhouse conditions was greatly enhanced in the presence of Lasius neoniger Emery. the ant was observed carrying three root aphid species but not two above-ground species. All attempts to transmit barley yellow dwarf (BYDV) with Forda olivacea Rohwer, Geoica utricularia (Passerini), Anoecia setariae Gillette & Palmer, or Aphis maidiradicis Forbes failed. However, A. maidiradicis was able to transmit cucumber mosaic virus. Rhopalosiphum padi (L.) could acquire BYDV from barley roots, but it rarely infected plants when feeding on roots.

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Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit versucht die Bedeutung unterirdisch lebender Blattläuse für die Gelbverzwergungsvirose der Gerste zu klären. Sie schliesst sich damit früheren Untersuchungen über die Beziehung zwischen Schizaphis graminis (Rond.), einem Vektor des Virus, und der Ameise Lasius neoniger Emery an.Es konnte beobachtet werden, dass L. neoniger drei Wurzellausarten wegtrug, die in einer Versuchsarena freigelassen wurden, während zwei oberirdisch-lebende Blattlausarten nicht transportiert wurden. Die Gegenwart von Ameisen im Versuchsareal förderte auch die Vermehrung von Wurzelläusen auf Getreide und deren Ausbreitung auf benachbarte Pflanzen. Diese ausbreitungsfördende Wirkung des Blattlausbesuchs könnte von epidemiologischer Bedeutung sein, falls sich Wurzelläuse als Vektoren erweisen sollten. Alle Versuche, das Virus mit Forda olivacea Rohwer, Geoica utricularia (Passerini), Anoecia setariae Gillette & Palmer oder Aphis maidiradicis Forbes zu übertragen, schlugen jedoch fehl. Das nichtpersistente Gurkenmosaik konnte allerdings durch A. maidiradicis übertragen werden.Neben den typischen Wurzelläusen wurden unterirdisch lebende Rhopalosiphum padi L. im Freiland angetroffen. Übertragungsversuche ergaben, dass das Gelbverzwergungsvirus von der Blattlaus aus den Wurzeln aufgenommen werden konnte, dagegen gelang es nur selten, Getreidepflanzen durch auf Wurzeln saugende Blattläuse zu infizieren. Da aber im Freiland die Mehrzahl der unterirdisch lebenden R. padi auf den leicht zu infizierenden Stengelteilen angetroffen wurden, dürfte dieser relativen Widerstandsfähigkeit der Wurzeln gegenüber der Virusinfektion keine grössere Bedeutung zukommen.

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Approved for publication by the Director of the South Dakota Agricultural Experiment Station as Journal Series No. 672.     

The suitability of some crops to infestation by the wheat aphid, Schizaphis graminum (Homoptera: Aphididae)

The suitability of some crop cultivars, planted in the Orange Free State province of South Africa, as hosts for the wheat aphid, Schizaphis graminum (Rond.), was examined in the laboratory by giving aphids tethered flight and releasing them on individual plants. Comparisons made between wheat, oats and rye and between differently aged wheat foliage, showed that wheat was more readily infested by alighting aphids than either oats or rye, on which subsequent longevity was moreover adversely affected, and that mature wheat was just as readily infested as young wheat.

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Zusammenfassung Die Eignung einiger im Oranje-Freistaat Südafrikas angebauter Getreide als Wirtspflanzen für die Weizenblattlaus Schizaphis graminum (Rond.) wurde im Laboratorium untersucht, indem flugfähige Blattläuse nach Flug an der Fessel auf den einzelnen Pflanzen freigelassen wurden.Vergleiche zwischen Weizen, Hafer und Reis zeigten, daß Weizen ein attraktiverer Wirt ist als Hafer und Reis, zumindest was die hier geprüften Kultivare anbetrifft. Läuse, die nach einem Flug von 5, 10 oder 60 Minuten auf den genannten Wirtspflanzen freigelassen wurden, zeigten deutliche Unterschiede in ihrem Ansiedlungsverhalten und der ferneren Lebensdauer. Während sich die Mehrzahl der Versuchstiere auf Weizen innerhalb kurzer Zeit für dauernd ansiedelte, waren die auf Hafer und Reis angesetzten ruhelos und verließen diese Wirtspflanzen leicht wieder. Die Annahme der Wirtspflanzen konnte jedoch gesteigert werden durch Verlängerung der vorangehenden Flugdauer, indem sich nach verlängerten Flügen mehr Aphiden ansiedelten als nach kurzen. Obwohl die Geflügelten alle drei Wirte besiedelten und die Produktion von Larven aufnahmen, war ihre lebensdauer auf Hafer und Reis beeinträchtigt, wo sie zwischen 10 und 24 bzw. zwischen 12 und 42 Tagen schwankte, während sie auf Weizen vergleichsweise 22–52 Tage währte. Obwohl infolge Anfangsfruchtbarkeit Weizen nach allen Flugzeiten rascher besiedelt wurde als Hafer oder Reis, so zeigte doch die Gesamtfruchtbarkeit pro angesiedelter Mutterlaus mit 21–71 Larven auf Weizen, 18–73 auf Hafer und 9–70 auf Reis keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Wirten.Beim Vergleich von Versuchsergebnissen über Fruchtbarkeit, Lebensdauer und Probeverhalten der Geflügelten, die an jungen oder reifen Weizenblätten freigelassen wurden, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede, mit der Ausnahme, daß die Reproduktionsrate auf den jungen Blättern anfangs höher war. Es ist deshalb zu erwarten, daß die Weizenläuse im Freiland erwachsene Weizenpflanzen ebenso leicht befallen wie junge.

     

Interspecific differences in the biology of aphids (homoptera: Aphididae) on leaves of Vicia faba II growth and excretion

Aphis fabae and Aulacorthum solani grew larger when caged on the peripheral areas of mature bean leaves than when they were caged on basal areas of the leaves. Myzus ornatus grew larger on the rim of the lamina than on more central leaf areas. Due partly to behavioural effects, reproduction of M. ornatus was to be adversely affected on basal leaf areas. Honeydew from aphids settled peripherally was richer in nitrogen than that from aphids settled basally on bean leaves, indicating similar differences in their diet. A gradient of properties, from the leaf base to the lamina margin, is apparent therefore in regard to many aspects of aphid biology.

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Zusammenfassung Junge Larven von Aphis fabae und Aulacorthum solani wurden auf drei verschiedenen Abschnitten reifer Vicia faba-Blätter in Käfigen aufgezogen. Die an der Blattperipherie wurden größer als die basal nahe dem Blattstiel gehaltenen. Auf dem Blatt gezogene A. fabae unterschieden sich mehr von Kontrolltieren, die an Bohnentrieben aufwuchsen, als auf Blättern gehaltene A. solani. Populationen von Myzus ornatus wurden auf den gleichen Blattzonen gezüchtet. Als Erwachsene waren sie größer, wenn sie am Blattrand als in zentralen Teilen der Blattspreite aufgezogen wurden. In den basalen Blattabschnitten entwickelten sich die Populationen nicht gut, offensichtlich infolge Hemmung der Reproduktion. Die Teile des Blattes unterschieden sich demnach in ihren Nährwert für die Blattläuse. Die tatsächlichen Wachstumsreaktionen der Aphiden auf diese Unterschiede wurden durch ihr Nahrungsaufnahme-Verhalten modifiziert, wenn sie an unannehmbaren Stellen gekäfigt wurden.Von Blattläusen, die sich in basalen und peripheren Blattgebieten angesiedelt hatten, wurde Honigtau aufgesammelt. Der von den Randzonen war reicher an Amino-Stickstoff. A. fabae schien mehr Honigtau zu produzieren und schied mehr Amino-Stickstoff aus als Aulacorthum.Diese Befunde zeigen einen Gradienten in den Eigenschaften der Vicia faba-Blätter zwischen dem Ansatz des Blattstieles an der Blattlamina und dem Blattrand. Dieser Gradient offenbart sich sowohl in der Physiologie wie im Verhalten der Blattläuse, die auf den Blättern leben.

     

The role of ants in the epidemiology of barley yellow dwarf virus

The effect of ant attendance on the spread of barley yellow dwarf virus by Schizaphis (Toxoptera) graminum (Rondani) was studied under field conditions. Aphids visited by ants multiplied more rapidly than unattended colonies. Secondary spread of virus is caused by apterae which leave overcrowded plants and become established on nearby hosts. Ant-mediated spread of virus is typically confined to the edges of the field. Excavations made by ants around subterranean parts of small grains provide shelter and a suitable feeding site for tht aphid vector.

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Zusammenfassung Die Anregung zur vorliegenden Arbeit wurde dadurch gegeben, daß während einer Schlechtwetterperiode auf unterirdischen Teilen von Hafer- und Gerstenpflanzen von Ameisen besuchte Blattlauskolonien beobachtet wurden. Es handelte sich dabei um die Ameise Lasius neoniger (Emery) und die Blattlaus Schizaphis graminum (Rondani), die als Getreideschädling und als Überträger der Gelbverzwergungsvirose der Gerste in Nordamerika außerordentlich schädlich ist.Die Ergebnisse der Studie bestätigen erneut ältere Beobachtungen, nach denen sich die Populationsdichte der von Ameisen besuchten Blattläuse erheblich erhöht. Verschiedentlich konnte nachgewiesen werden, daß Ameisen Blattlausfeinde, insbesondere Marienkäfer, vertreiben, sobald diese in ihr Territorium eindringen.Die durch Ameisen geförderte Ausbreitung des Virus muß im engen Zusammenhang mit der populationsfördenden Wirkung des Blattlausbesuches gesehen werden. Ungeflügelte Blattläuse verlassen übervölkerte Pflanzen und wandern in die Umgebung der Wirtspflanze ab. Dabei können Entfernungen zurückgelegt werden, die ohne weiteres ausreichen, benachbarte Pflanzen aufzufinden und gegebenenfals mit Virus zu infizieren. Dadurch, daß sich L. neoniger hauptsächlich an den Feldrändern aufhält, bleibt allerdings die Virusausbreitung auf diese Region beschränkt und dringt nicht weiter in den Bestand vor. Selbst unter günstigen Bedingungen, das heißt in der Gegenwart von Ameisen, Blattläusen und Virus während des anfälligen Jugendstadiums des Getreides, bleibt die Ausbreitung des Virus und der dadurch angerichtete Schaden eng lokalisiert.Eine gewisse Bedeutung in der Epidemiologie der Gelbverzwergungsvirose dürfte auch dem Vorkommen von Blattläusen auf unterirdischen Pflanzenteilen zuzuschreiben sein, weil die Läuse hier gegen Witterungs- und Feindeinwirkung geschützt sind.Die von verschiedenen Seiten beobachtete enge Bindung zwischen Ameisen und Blattläusen konnte in dem vorliegenden Fall nicht beobachtet werden. Ein besonderer Instinkt der Ameisen oder Blattläuse scheint mir zur Aufrechterhaltung der Wechselbeziehung nicht notwendig.

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Approved for publication by the Director of the South Dakota Agricultural Experiment Station as Journal Series No. 583.     

Versuche über den Farbensinn der Lemuren

Zusammenfassung Mit vier Tieren (zwei Lemur mongoz und zweiLemur catta) wurden Versuche über Farbensinn angestellt. Nur mit den beiden Lemur mongoz wurden Resultate erzielt.Das erste der beiden Tiere verwechselte jede der vier Hauptfarben je mit einer Gruppe von Graupapieren bestimmter Helligkeit. Dagegen zeigte es keine Verwirrung, wenn nach Dressur auf Grün gegenüber Gelb das Grün durch ein dunkles Grau ersetzt wurde, und übertrug weiter die Dressur auf Rot gegenüber Blau sehr leicht auf eine Wahl von Grün gegenüber Gelb. Hieraus wird gefolgert, daß das Tier die Farben als Graunuancen sah, also farbenblind war.Mit dem zweiten Tiere wurde nur die Blauunterscheidung geprüft. Wenn auch hier bei bestimmten Graunuancen Verwechslung auftrat (was zeigt, daß die Farbe hauptsächlich als Grau gewisser Helligkeit gesehen wurde), so trat doch bei Fortsetzung der Versuche eine bessere Unterscheidung auf. Hieraus, und aus der Tatsache, daß es bei ihm wohl eine Verwirrung ergab, als bei der Dressur von Blau gegenüber Rot plötzlich das Blau durch ein Grau ersetzt wurde, wird geschlossen, daß diesem Tiere eine, wenn auch vielleicht schwache, Farbenunterscheidung nicht abzusprechen ist.Das allgemeine Resultat, daß die Lemuren also einen nur sehr schwachen Farbensinn besitzen, stimmt mit den neueren Ergebnissen der Gehirnanatomie Henschens überein.     

Susceptibility of hop to Phorodon humuli

A portion of the USDA World Hop (Humulus lupulus L.) Germ Plasm Collection was screened for antibiosis to the hop aphid, Phorodon humuli (Shrank). Hop aphid development and reproduction on the retained accessions 58016, 21090M, 21211, 21240, and 60038 were then compared to hop aphids reared on the commercial hop cultivars (cvs) L-8, Perle, Chinook, Galena, Eroica, Willamette, and Cascade. In general, hop aphids matured faster and reproduced more on the commercial cvs than on 21090M, 58016, 21211, or 21240. Accession 60038, of note because it supported unusually high numbers of aphids during screening, was found to be the most susceptible of any hop tested. Mortality and natality schedules were then combined to construct matrix models of aphid population growth on 60038, 58016, Cascade, and Perle (the most and least susceptible noncommercial and commercial hops, respectively). Beginning with one one-day-old nymph per leaf, the models predicted that P. humuli would require 24 days to surpass an action threshold of 100 aphids per leaf on 58016. This was seven days longer than on the susceptible Cascade and five days longer than on Perle. A commercial hop with the antibiosis of 58016 would probably require fewer insecticide applications during the growing season, thus retarding the development of insecticide resistance in P. humuli and enhancing the effectiveness of integrated management programs by protecting beneficial insects.

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Zusammenfassung Ein Teil der Genbank des USDA von Hopfen (Humulus lupulus L.) wurde auf Resistenz gegen Phorodon humuli (Shrank) getestet. Dabei wurden die besonders widerstands fähigen Klone 58016, 21090M, 21211, 21240 sowie Klon 60038, der ungewöhnlich viele Blattläuse ertrug, ausgewählt. Anschließend wurde die Entwicklung und Vermehrung der Blattläuse auf den ausgewählten Klonen und auf den Handelssorten (cvs) L-8, Perle, Chinook, Galena, Eroica, Willamette, Cascade untersucht. Im Allgemeinen entwickelten sich die Blattläuse auf den Handelssorten reascher und vermehrten sich stärker als auf den resistenten Klonen. Klon 60038 war dagegen die anfälligste Sorte. Mortalitäts- und Natlitätsdaten wurden kombiniert um Matrixmodelle des Populationswachstums der Blattläuse auf 60038, 58016, Cascade und Perle (die am meisten und am wenigsten anfälligen kommerziellen und nichtkommerziellen Sorten) zu konstruieren. Die Modelle begannen bei 1 Larve pro Blatt und sagten voraus, dass die Aktionsgrenze von 100 Tieren pro Blatt auf 58016 nach 24 Tagen erreicht wird. Das ist 7 Tage später als auf den anfälligen Sorten Cascade und 5 Tage später als auf Perle. Eine kommerzielle Sorte mit der Anfälligkeit von 58016 würde vermutlich während der Vegetationszeit weniger Insektizidspritzungen benötigen. Damit würde die Resistenzentwicklung bei Phorodon humuli verlangsamt und die Wirkung von IPM Programmen durch Schutz der natürlichen Feinde verbessert.

     

Limnologische beobachtungen an Iranischen binnengewässern

Zusammenfassung Auf einer vierzehnmonatigen Studeinreise 1949/50 in Iran wurde eine Reihe von Seen untersucht und auf Grund der Ergebnisse (nach Darstellung der geographischen und geologischen Situation der iranischen Binnengewässer) eine Einteilung derselben in die Seen des abflusslosen Hochlandes, der nördlichen und westlichen Gebirgsketten und der angrenzenden Tieflandgebiete getroffen.Es wird weiters eine Übersicht der Daten, vor allem in chemischer und biologischer Hinsicht von den untersuchten Seen gegeben und festgestellt, dass die abflusslosen Binnengewässer durchwegs Salzseen sind, von denen die grossen in ihrer chem. Beschaffenheit mit jener des Meeres gut übereinstimmen. Abweichungen in SO₄ — und Ca — Gehalt finden ihre Erklärung vielleicht durch die Schwerlöslichkeit des ausgeschiedenen Gipses.Beim Nirissee muss es sich des geringen Salzgehaltes und der marinen Faunenelemente wegen um einen in jüngster Zeit isolierten See handeln, der wahrscheinlich während des Pleistozäns einen Abfluss in den Iranischen Golf hatte.Der Kurusch-Göl gleicht sowohl in seiner chem. Zusammensetzung als auch im Plankton dem Neusiedlersee bzw. den Natrongewässern Ungarns: Diaptomus spinosus ist bisher nur von diesen und einer Lokalität in der Türkei bekannt.Im Tarsee liegt der Typus eines Alpensees vor.Keiner der Seen zeigt eine echte marine Reliktfauna, ebenso treten beim Plankton keine endemischen Formen auf.An Hand des Nirissees wird der Typus der Flachseen definiert, dem mangels Totalaustausches der gesamten Wassermassen eine Horizontaldifferenzierung eigen ist. Die Vertikalordnung tiefer Seen ist hier durch eine horizontale ersetzt. Dies wirkt sich entsprechend in der Fauna aus.Unter den fünf gefundenen, sämtlich für Iran bisher unbekannten Rotatorien war eine Form neu, nämlich Pedalia fennica var. medica nov. var., welche sich von P. fennica selbst durch die grössere Anzahl der Zähne unterscheidet.Von acht Phyllopoden sind fünf für Iran neu, ebenso Diaptomus salinus und spinosus, zwei Harpactiden und die Gattung Caridinia. Für Onychocamptus mohammed wurde die bisherige untere Grenze der Salinitätstoleranz herabgestzt. Ebenso werden zur Charakteristik der übrigen Arten ökologische Daten gegeben.Im zoogeographischen Anhang wird hervogehoben, dass unter dem Plankton keine Charakterform für die Irano-Turanische Region gefuden wurde, tropische und paläarktische Cyclopsarten (nach Lindberg) unter Nichtberücksichtigung der Ubiquisten im Grossen und Ganzen die erforderliche Verbreitung erkennen lassen. Endemische nicht hier beschriebene Arten weisen manchmal auf Beziehungen zu Nachbargebieten hin.Vielleicht könnte Cyclops strenuus divergens Lindberg als solche angesehen werden, bisher nur aus Iran und Afghanistan bekannt.     

Prevention and artificial induction of imaginal diapause in Coccinella septempunctata L. (Col.: Coccinellidae)

Excess food, long photoperiod, and high temperature prevents diapause in Coccinella septempunctata L. after the beetles had been reared through several generations under these conditions. These is an interaction between photoperiod and temperature in induction of diapause, photoperiod being the more important factor. A long photoperiod inhibits diapause even at a low temperature. The proportion of diapausing females in later generations varies inversely with the temperature if the photoperiod is short. Which factor induces diapause in adults of the first generation is not yet known.The physiological condition of beetles artificially induced to enter diapause is apparently similar to that of beetles in diapause in the field.

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Zusammenfassung Die Aufzucht des Marienkäfers Coccinella septempunctata L. unter optimalen Laborbedingungen (Langtag, erhöhte Temperatur, Futterüberfluss) bewirkte eine stufenweise Unterdrückung der Diapause. Demzufolge konnten dann diapausefreie Generationen in lückenloser Folge herangezogen werden. Wenn es aber zu irgendeiner Abweichung von den optimalen Bedingungen kommt (z.B. vom Futterüberfluss), entwickelt sich auch in den nachfolgenden Generationen ein gewisser Anteil inaktiver Käfer.Nach einer mehr als einjährigen Zucht (etwa in der elften oder zwölften Generation) wurde eine erhöhte Mortalität beobachtet. Die Zuchten würden deshalb in jedem Frühjahr durch im Freien gesammelten Imagines erneuert.Versuche mit künstlich aufgezogenen Marienkäfern der späteren Generationen zeigten, dass bei der Diapause-Auslösung die Tageslänge eine entscheidende Rolle spielt. Diesem Befund zufolge verhindern Langtagbedingungen die Auslösung der Diapause sogar bei relativ niedrigen Temperaturen. Durch Kurztagbedingungen wird die Diapause ausgelöst, aber der Anteil der diapausierenden Weibchen steht in direkter Abhängigkeit von der Temperatur, indem dieser bei niedriger Temperatur erhöht, bei höherer Temperatur herabgesetzt ist.Auf Grund vergleichender Sektionen und insbesondere biochemischer Analysen kann man vermuten, dass die physiologischen Verhältnisse bei den künstlich diapausierenden Marienkäfern denen der natürlich überwinternden ähneln.Es fällt auf, dass im Freien bei dem überwiegenden Teile der ersten Generation die Diapause unter allen Bedingungen ausgelöst wird, die sich experimentell als optimal diapausehemmend erwiesen haben. Analoge Resultate haben wir auch in unseren Labor-Versuchen bei den ersten Generationen erhalten. Es ist bisher nicht klar, ob dieser Unterschied durch variable Sensibilität zu den Aussenbedingungen oder eher durch innere genetische Unterschiedlichkeit verursacht ist. Bei der letztgenannten Möglichkeit könnte eine Erklärung darin gesucht werden, dass man für die zentraleuropäischen Populationen von Coccinella septempunctata L. eine heterogene Zusammensetzung annimmt, die zum überwiegenden Teil von Monovoltinen und nur zu einem kleineren von Polyvoltinen gebildet wird.Es zeigt sich, dass man durch präzise experimentelle Zuchten monovoltiner Insekten des gemässigten Klimas unter eindeutig optimalen Bedingungen latente Voltinismus-Tendenzen — wie z.B. potentiellen Polyvoltinismus, obligatorischen Monovoltinismus (verschiedenartig fixiert), bzw. ein Gemisch beider Typen —, welche in der Natur durch die Uniformität des Monovoltinismus verdeckt sind, aufklären könnte.

     

On the orientation of houseflies to various surfaces

The attraction of houseflies (Musca domestica L.) to surfaces was investigated by repeated counting of flies on samples of materials. The materials tested were mainly such as ordinarily occur in stables. The observations were made partly in a big cage in the laboratory and partly in a stable. The mechanism of attraction to some surfaces was analyzed by counting the number of flies arriving per time unit, and by measuring the duration of visits.Significant differences between materials were found. The brightness of the surfaces proved an important factor. The light materials, e.g. white tile and limewashed surfaces, were less visited than darker ones. Metallic surfaces were highly avoided. More flies were counted on very rough surfaces, straw, and jute sack, than on smoother ones, such as wood and concrete. The arrival of more flies per time unit to dark surfaces was demonstrated in some cases, and so was a tendency of staying longer on relatively rough surfaces, but the differences of attraction were not completely explained by these two reactions.

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Zusammenfassung Die Bevorzugung verschiedener Oberflächen durch die Stubenfliege (Musca domestica L.) wurde durch wiederholte Auszählung der Fliegen auf Proben verschiedener Substrate untersucht. Die Materialen waren hauptsächlich solche, die oft in Ställen vorkommen, welche bei uns nämlich den wichtigsten Aufenthaltsort der Stubenfliegen darstellen. Die Beobachtungen wurden teils im Laboratorium in einem großen Käfig, teils in einem Stall vorgenommen, wo der Besuch der dort freilebenden Fliegen registriert wurde. Vier Substrate wurden in jedem einzelnen Versuch verglichen, wobei jedes von ihnen in vier Stücken vertreten war. In allen Versuchen wurde Holz als Vergleichsbasis benutzt. Bei einigen Oberflächen wurde versucht, ihre Anziehungskraft durch Zählung der Fliegen näher zu analysieren, die pro Zeiteinheit zu diesen Materialproben kamen, sowie durch Messung der Aufenthaltsdauer auf diesen Substraten. Bei dieser Analyse wurde jeweils eine einzige Materialprobe in einem Käfig beobachtet und mit einem Standardstück aus Holz verglichen. Mehrere der Oberflächen zeigten in bezug auf Fliegenbesuche signifikante Unterschiede. Als ein wichtiger Faktor erwies sich die Helligkeit, indem helle Substrate, wie weiße Fliesen und getünchte Oberflächen, weniger als die dunkleren besucht wurden. In einem Versuch mit Kartonstücken verschiedener Tönung (weiß, hellgrau, dunkelgrau und schwarz) ergab sich, daß unter den betreffenden Versuchs-bedingungen allein die Farbe Unterschiede derselben Größenordnung verursachen konnte wie die Unterschiede zwischen den natürlichen Materialien. Metallische Oberflächen wurden weitgehend vermieden. Auf unebenen Oberflächen, Stroh und Jutesack, wurden mehr Fliegen als auf den glatteren, wie z.B. Holz und Zement, gezählt. Bei den Zählungen der pro Zeiteinheit ankommenden Fliegen ergab sich in mehreren Fällen, daß von dunkleren Oberflächen mehr Fliegen angelockt wurden. Bei Messung der Aufenthaltsdauer zeigte sich in einigen Fällen eine Tendenz zu längerem Verweilen auf unebenen Oberflächen. Jedoch liefert diese Analyse der Präferenz für Oberflächen nicht in allen Fällen eine Erklärung für die Unterschiede im Fliegenbesuch, die bei wiederholten Zählungen der Fliegen auf den Substratstücken festgestellt wurden.

     

Wing polymorphism in aphids III. The influence of the host plant

The condition of the host plant can have an important influence on the development of winged forms in Aphis craccivora Koch. Prenatal form control can be influenced both by the condition of the host on which the parent aphids have been reared and by the host on which they are currently feeding while reproducing. Postnatal form control can be influenced by the host on which larvae are reared during their first two instars. Whether or not the host influences wing development and the extent of its effect depend upon other factors such as stimulation of aphids by other individuals. Prolonged periods of starvation both of parent aphids and of young larvae were shown to favour apterous development.

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Flügelpolymorphismus bei aphiden III. Der einfluss der wirtspflanze

Zusammenfassung Der Einfluß des Zustandes der Wirtspflanze auf den Flügelpolymorphismus von Aphis craccivora Koch wurde unter kontrollierten Bedingungen untersucht. Zur Untersuchung des praenatalen einflusses auf die Form wurden die Mutterläuse bei 20° und 10 Stunden Licht je Tag isoliert auf Puffbohnen-Keimlingen und auf Blattscheiben von Puffbohnen gehalten, die auf Nährlösung schwammen. Die Blattläuse wurden dann als junge Adulte auf frische Blattscheiben übertragen und während der folgenden 24 Stunden die Form der produzierten Larven festgestellt. Es ließ sich zeigen, daß die Form der Nachkommen sowohl von der Wirtspflanze beeinflußt werden kann, auf der die Mutterläuse ihre Larvalentwicklung durchgemacht haben, wie von derjenigen, auf der sie sich zur Zeit der Larvenproduktion ernährten. Es wird vermutet, daß das erstere einen Nahrungseinfluß darstellen könnte, während das letztere eine Geschmacksreaktion sein könnte. Blattläuse, die auf Blattscheiben aufgezogen wurden, brachten mehr geflügelte Nachkommen hervor als diejenigen, die sich an Keimlingen entwickelten. Unter Übervölkerungsbedingungen war der Prozentsatz der Geflügeltenproduktion vergrößert und zwar stärker bei Läusen, die auf Blattscheiben aufgezogen worden waren, als bei Läusen, die auf Keimlingen heranwuchsen.Erwachsene Läuse, die geflügelte Nachkommen erzeugten, konnten durch eine dreitägige Hungerperiode zur Produktion ungeflügelter Nachkommen veranlaßt werden. Längeres Hungern bestimmte auch larven des ersten Stadiums, die ursprünglich zur Entwicklung ovn Flügeln determiniert waren, sich zu Ungeflügelten zu entwickeln. Die Wirkung des Hungers konnte bei Larven, aber nicht bei Erwachsenen durch Übervölkerung unterbunden werden.

     

Wing polymorphism in aphids II. Interaction between aphids

Summary A study has been made of the effect of crowding on both prenatal and postnatal control of wing development in aphids. In experiments on prenatal form control it was shown that brief controlled encounters of only a minute's duration between two adult aphids could cause them to switch from producing apterous to alate progeny. Aphids which had been exposed to contact with other aphids continued to produce alate progeny for several days. Evidence from a number of experiments suggests that the principle stimulus involved is tactile. In experiments on postnatal form control, it was shown that more alates developed among larvae which were reared together than among larvae reared in isolation.

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Zusammenfassung In großen Blattlauskolonien werden leichter Geflügelte gebildet als in kleinen. Dafür gibt es zwei Ursachen. Bei hoher Dichte verändern die Aphiden die Physiologie der Pflanze dergestalt, daß bei den Läusen, die an ihr saugen, die Geflügeltenbildung gefördert wird; und bei hoher Befallsdichte vermehrt sich für die Aphiden auch die Wahrscheinlichkeit, stimulatorische Wirkungen aufeinander auszuüben. In der vorliegenden Arbeit wird die Natur und Wirkungsweise der Wechselwirkung zwischen Individuen von Aphis craccivora Koch untersucht.Die Blattläuse wurden bei 20° und 10stündiger Photoperiode in völliger Isolation auf kleinen Blattscheiben gehalten und weiter vermehrt, die—aus Blättern ihrer Wirtspflanze herausgestanzt — auf einer Nährlösung schwammen. Unter diesen Bedingungen brachten sie überwiegend ungeflügelte Nachkommen hervor. Zur Erzeugung geflügelter Nachkommen konnten sie durch kurze Begegnungen mit anderen Aphiden angeregt werden. In einigen Versuchen wurden die Blattläuse für verschiedene Zeitabschnitte in kleine Käfige zusammengesperrt, in anderen wurden sie herausgefangen und veranlaßt, in rascher Folge mehrere Male übereinander hinwegzukriechen. Beide Behandlungsweisen bewirkten, daß die Aphiden von der Produktion ungeflügelter zur Produktion geflügelter Nachkommen umschalteten. Eine Anzahl von Versuchen berechtigen zu der Annahme, daß weder visuelle noch olfaktorische Reize dabei mitwirken, und es ist zu vermuten, daß in der Hauptsache Berührungsreize den Ausschlag geben. Der Versuch, einen entsprechenden künstlichen Reiz zu setzen, hatte nur zum Teil Erfolg.Die Blattläuse, welche einem Kontakt mit anderen Läusen ausgesetzt gewesen waren, wurden täglich auf frische Blattscheiben weitergesetzt und ihre Nachkommenschaft auf den Blattscheiben aufgezogen, auf denen sie geboren wurde. Auf diese Weise ließ es sich zeigen, daß kurze Begegnungen zwischen Blattläusen mehrere Tage lang einen Einfluß auf die Form der Nachkommenschaft beibehalten können, die sie danach produzieren.Die Flügelentwicklung von Aphis craccivora kann auch während der postnatalen Entwicklung beeinflußt werden und es ließ sich nachweisen, daß auch hierbei die Wechselwirkung zwischen den Larven einen wesentlichen Faktor darstellt. Isoliert auf Blattscheiben aufgezogene Larven entwickelten sich weniger häufig zu Geflügelten als solche, die in Dichten von zwei oder mehreren je Blattscheibe gehalten wurden.

     

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.

     

Die Beeinflussung der Zellatmung durch partiellen Salzmangel

Zusammenfassung Die Beeinflussung der Atmung durch partiellen Salzmangel wurde an hungerndem und gefüttertem Gewebe verschiedener Organe verschiedener Tierarten untersucht. Die Ergebnisse früherer Untersuchungen auf diesem Gebiete konnten an hungerndem Gewebe zum Teil bestätigt werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Art der Beeinflussung der Atmung durch Ca- und K-Entzug und durch Entzug der Salze dieser beiden Kationen von den spezifischen Eigenheiten des Gewebes und von der Art seiner Ernährung abhängt.Die Atmung hungernden embryonalen Gewebes von Schwein und Rind verhält sich auf Salzentzug anders als das Gewebe von erwachsenem Schwein und Rind, während gefüttertes Gewebe sich ähnlich wie das Gewebe der erwachsenen Tiere dieser Art verhält.An Hand von Versuchen an Rinderretina kann die Wirkung des partiellen Salzentzugs auf die Atmung nicht als Folge einer Änderung des pH-Optimums der Atmung durch diesen Eingriff gedeutet werden.Der Einfluß von Ca-Mangel auf die Atmung kann durch Zusatz einer äquimolaren BaCl₂-Lösung annähernd kompensiert werden. Zusatz von äquimolaren Mengen von MgCl₂ hemmt, der von SrCl₂ steigert unter unseren Versuchsbedingungen die Atmung. Die Wirkungsintensität der zweiwertigen Kationen der Ca-Reihe Sr, Mg, Ba auf die Atmung gefütterter Rattennierenlinde verhält sich nicht entsprechend ihrer Reihenfolge im periodischen System.     

Die Permeabilität Der Rhoeo-Zellen für Ammoniak und Essigsäure

Zusammenfassung In vorliegender Arbeit wurde vornehmlich versucht, die Permeabilität der Epidermisprotoplasten vonRhoeo discolor für Ammoniak und. Essigsäure quantitativ zu bestimmen. Die Bestimmung geschah in erster Linie auf Grund von Beobachtungen über die Deplasmolysegeschwindigkeit dieser Protoplasten in Lösungen von Ammoniumazetat, wobei vorausgesetzt wurde, daß praktisch allein die hydrolytisch abgespaltenen Essigsäure- und Ammoniakmoleküle durch das Plasma permeieren.Für die Permeationskonstante der Essigsäure ergaben sich bei Benutzung derselben Maßeinheiten wie in den Arbeiten von Poijärvi und Bärlund Werte zwischen 20 und 60, für diejenige des Ammoniaks solche zwischen 200 und 2000. In nur vorläufig orientierenden Versuchen wurde außerdem gefunden, daß die Permeationskonstante der Milchsäure etwa von der Größenordnung 2 und die der Buttersäure etwa von der Größenordnung 200 ist. Alle diese Werte gelten allein für die undissoziierten Säurenbzw. Basenmoleküle.Der von uns für Ammoniak gefundene Wert ist weit größer als der entsprechende Wert von Poijärvi. Der Unterschied dürfte u. a. darauf zurückzuführen sein, daß die von uns bestimmte Konstante sich hauptsächlich nur auf die Permeation durch den Protoplasmaschlauch bezieht, während der Vorgang, dessen Geschwindigkeit in den Versuchen von Poijärvi gemessen wurde, sich aus mehreren Einzelprozessen zusammensetzt, unter denen die Permeation durch das Plasma nur einer ist.Da einer exakten Bestimmung von Permeationskonstanten leicht permeierender Basen sehr große Schwierigkeiten entgegenstehen, bedürfen die bisher erhaltenen diesbezüglichen Werte einer gründlichen Nachprüfung.     

Behavioural response to different wavelength bands and attraction to colour by larvae of the mustard beetle Phaedon cochleariae

Larvae of the mustard beetle Phaedon cochleariae Fab. show differential response to light of different wavelengths. With brightness of wavelength bands adjusted to correct for sensitivity of the receptors, greatest numbers of larvae go to yellow (570–600 nm) and yellow-green (520–570 nm) bands.

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Über morphologischer unterschiede innerhalb acyrthosiphon pisum und in der Übertragungsfähigkeit für das schwerechlorosevirus der ackerbohne

Zusammenfassung Larven des Meerrettichblattkäfers zeigen eine unterschiedliche Reaktion gegenüber Licht verschiedener Wellenlänge über den Bereich von 440 bis 680 nm. Die Zahl der Larven, die sich auf Leuchtschirme zu bewegen und diese erreichen, wurde als Reaktionsmass verwendet. Am meisten Tiere bewegten sich auf gelbgrünes Licht (520–570 nm) zu. Die Intensität der Wellenlängebereiche wurde nun der Empfindlichkeit der larvalen Rezeptoren angepasst, und es wurde zur Ausschaltung der Reaktion auf Helligkeit eine andere Lichtquelle verwendet. Damit konnte bestätigt werden, dass die Larven von Farben angezogen werden und nicht bloss auf Helligkeit reagieren.

     

Dressurversuche mit Igeln

Zusammenfassung Dressurversuche mit drei Igeln (Erinaceus e. europaeus L.) ergaben: Die Igel lernen nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum sehr schnell, einfache, horizontale Schiebetüren zu öffnen.Das so Gelernte bleibt lange (mindestens mehrere Wochen) erhalten.Dressuren auf einen bestimmten Ort (die am meisten rechts gelegene von drei Türen) gelingen mit ihnen leicht.Die Dressuren erfolgen in der Hauptsache auf optischer Grundlage. .Bei der Dressur auf schwarze und weiße Türen, die verhältnismäßig schnell gelingt, richten sie sich nach den Helligkeitsunterschieden sie wählen also relativ.Das durch die Dressurmethode ermittelte Helligkeitsunterscheidungsvermögen ist in den hellen Gebieten der Heringschen Grauserie recht grob, verbessert sich aber nach dem schwarzen Ende hin zunächst schnell und dann langsamer. Es folgt in gewissen Grenzen dem Weberschen Gesetz, ähnlich wie bei Mensch und Elritze, bei denen es aber feiner ist.Die Igel haben einen (wenn vielleicht auch ziemlich schwachen) Farbensinn. Wenigstens gelang es, ein Individuum darauf zu dressieren, Gelb von anderen Farben und Grau zu unterscheiden. Dies entspricht den durch Menner gemachten histologischen Befunden an der Retina. Psychisch stehen die Igel weit höher, als bisher im allgemeinen angenommen wurde.     

Foliar form, colour and surface characteristics influence oviposition behaviour in the cabbage root fly Delia radicum

The effects of foliar form, colour and surface characteristics on the oviposition behaviour of the cabbage fly were investigated by presenting females with various leaf models made of paper. The models differed in shape, size, colour, surface coating, the presence of 3 dimensional folds and a stem. It was shown that in the presence of host leaf surface extracts physical factors can strongly influence oviposition behaviour. Females laid the most eggs around the base of bright green or yellow models having a stem, vertical folds and covered with a thin layer of paraffin. The vertical folds in the surface increased the chance of a behavioural transition from leaf run to stem run.

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Zusammenfassung Mit Hilfe von Papiermodellen von Kohlblättern wurde der Einfluss von visuellen und mechanischen Eigenschaften des Blattes auf das Eiablageverhalten der kleinen Kohlfliege, Delia radicum, untersucht. Die verwendeten Modelle unterschieden sich in Form, Grösse, Farbe, Oberflächen struktur und Stiel des Blattes. Es wurde gezeigt, dass physikalische Reize zusammen mit den chemischen Stoffe auf der Blattoberfläche stimulierend wirken. Ein natürliches Eiablageverhalten und die stärkste Eiablage wurde durch ein Modell ausgelöst, welches sich durch leuchtend grüne Farbe, Stiel und vertikale Falten und einen Paraffinnüberzug auszeichnete.

     

Glandular trichome exudate is the critical factor in geranium resistance to foxglove aphid

Resistance to the foxglove-aphid (Acyrthosiphon solani Kaltenbach) has been demonstrated in some inbred geranium lines (Pelargonium Xhortorum Bailey). To establish more definitively the cause/effect relationship between tall glandular trichome exudate and resistance, an intact plant bioassay was performed comparing a resistant plant line, a resistant plant line from which the tall glandular trichome exudate had been removed using a basic buffer solution, a susceptible line and a susceptible line treated with the buffer wash. After 5 days of isolation on the respective surfaces, the number of surviving adult aphids as well as the number of nymphs produced and remaining alive were determined. Aphids on the buffer washed, resistant line exhibited mortality and fecundity which was not significantly different from that produced by the susceptible line. In contrast, the untreated resistance line was clearly resistant with lower adult survival and fewer living nymphs. The tall glandular trichome exudate must therefore be a critical factor in geranium resistance to the foxglove aphid.

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Zusammenfassung Widerstandsfähigkeit dem Fingerhut-Blattlaus (Acyrthosiphon solani Kaltenbach) gegenüber wurde in einigen durch Inzucht erzeugten Pelargonie-Linien (Pelargonium Xhortorum Bailey) gezeigt. Um das Verhältnis von Ursache und Wirkung zwischen dem hochgewachsenen glandulären Trichom-Exudat und Widerstandsfähigkeit genauer zu bestimmen, wurde eine Bio-Untersuchung an intakten Pflanzen unternommen. Dabei wurden eine widerstandsfähige Pflanzenlinie, eine widerstandsfähige Pflanzenlinie, von der das hochgewachsene glanduläre Trichom-Exudat durch eine basische Pufferlösung entfernt worden war, eine anfällige Linie und eine mit Pufferlösung behandelte Linie verglichen. Zwei erwachsene weibliche Blattläuse wurden fünf Tage durch ein engmaschiges Netz auf den zu untersuchenden dritten und vierten Knotenblättern eingesperrt. Bei jeder Pflanze wurde die Untersuchung an einem nichtbehandelten Blatt und an einem Blat, von dem das Exudat durch Waschen mit der Pufferlösung entfernt worden war, durchgeführt. Für jede Linie wurden fünf Pflanzen gebraucht, und der ganze Versuch wurde sechsmal wiederholt. Nach einer fünftägigen Isolierung auf den jeweiligen Oberflächen wurden die Blätter von der Pflanze entfernt, und sowohl die Zahl der überlebenden erwachsenen Blattläuse wie auch die der produzierten und noch am Leben gebliebenen Nymphen festgestellt. Mit einer niedrigeren Überlebensrate der Erwachsenen und weniger noch lebenden Nymphen war die nichtbehandelte widerstandsfähige Linie deutlich widerstandsfähig. Im Gegensatz dazu zeigten die Blattläuse auf der mit Puffer gewaschenen widerstandsfähigen Linie eine Sterblichkeit und Fruchtbarkeit, die nicht erheblich höher waren, als die auf der anfälligen Linie, was beweist, daß das Waschen mit der Pufferlösung den Widerstandsfaktor entfernt hatte. Das hochgewachsene glanduläre Trichom-Exudat muß deshalb ein kritischer Faktor in der Widerstandsfähigkeit gegen Pelargonie-Schädlinge sein.

     

Chemische Ursachen einer Symbiose zwischen ammonverarbeitenden Darmbakterien mit einem unbekannten gramnegativen Bakterium in synthetischer Nährlösung

Zusammenfassung Es wurde versucht, für ein symbiotisches System (Paratyphus B-Bakterien+einem gramnegativen Stäbchen, Stamm X) den Wuchsbzw. Wirkstoffbedarf anhand bekannter Literaturbeispiele zu bestimmen. Die eigentlichen Wuchsstoffe (Vitamine) erwiesen sich als wirkungslos. Von den Aminosäuren hatten lediglich die Thioaminosäuren, vor allem Methionin und Cystin, eine besondere Bedeutung. Methionin bewirkte noch bei 0,8 mg-% ein normales Wachstum der X-Reinkulturen in Koser-Saccharose-Lösung. Dieser Effekt konnte durch anorganischen Schwefel in Form von Schwefelblume als Pseudowuchsfaktor nachgeahmt werden, wozu 1,6mg-% Schwefel benötigt wurden. Das Schwefeläquivalent Schwefel/Methionin verhielt sich wie 10:1. Der Nachweis der H₂S-Verwertung des X-Stammes und die Sulfatreduktion der ammonverarbeitenden (ammonstarken) Keime zu H₂S ließ die eigentliche Ursache des symbiotischen Wachstums erkennen. Der X-Stamm zog Nutzen aus der Sulfatreduktion entsprechend seines H₂S-Bedarfs, während er seinerseits durch Spaltung der Disaccharide für den nötigen Nachschub einer Kohlenhydrat- und Energiequelle für die ammonstarken Keime sorgte. Das Verhältnis von Methionin zu Schwefel in der Größe 1:10 wurde in dieser Proportion durch den entweichenden Schwefelwasserstoff bedingt. Bei der Saccharase des X-Stammes handelte es sich um eine -h-Fructosidase     

Über die Vaguswirkung beim Schlangenherzen

Zusammenfassung Es wurde die Vaguswirkung bei den Herzen von drei Schlangenarten, Spilotes pullatus L., Coluber longissimus Laur. und Coluber quatuorlineatus Lac. geprüft. Durch einen Schwellenreiz wird das Herz nach einer Latenz von 1–2 Sek. stillgestellt. Nur in den seltensten Fällen gelang es, den Reiz so abzustufen, daß das Herz verlangsamt und mit verminderter Kraft weiter arbeitete.Bei schwachem Vagusreiz sind während des Stillstandes die Herzabteilungen noch erregbar. Auch wird die Erregung der einen Abteilung auf die benachbarten übertragen. Bei starkem Vagusreiz ziehen sich die Vorhöfe bei künstlicher Reizung mit außerordentlich herabgesetzter Kraft zusammen.Nach Beendigung des Vagusreizes nimmt das Herz seine Tätigkeit sofort in vollem Umfange wieder auf, wenn der Vagus schwach gereizt wurde. Wurde er stark gereizt, so macht sich eine stark negativ inotrope Wirkung an den verschiedenen Herzabteilungen mit Ausnahme der Kammer, bemerkbar. Eine Tonussenkung der verschiedenen Herzabschnitte durch eine Vagusreizung wurde niemals beobachtet.