Physiological prerequisites of social reproduction in the Hymenoptera

Summary The physiological prerequisites of social organization, in the Hymenoptera, haplo-diploid sex control, ovisorption, imaginal diapause, and female communication culminate in social reproduction in which the «starvation» phenomenon is «exquisitely regulated and exploited», undernourished female embryos being predisposed to become workers (females in imaginal diapause) but doing so only if undernourished as larvae, as well.In the social Hymenoptera, ovisorption is apparently the central physiological prerequisite, the primary trophogenic factor, for the fullest development of social organization.The facultative nature of this phenomenon is evident from the fact that embryonic undernourishment in both parasitic and social Hymenoptera may be carried to an extreme which is lethal. Social species in which normally all embryos are subjected to non-lethal undernourishment occasionally produce queens, whose deposited eggs have all had so much nutrient extracted that none hatch, the embryos dying in various stages of development.Colony conditions conducive to the production of queens and males (colony opulence) are characterized by the feeding of deposited eggs to the developing brood, an action which tends to counteract the ovisorption induced predisposition of the brood to become workers. This relation-ship is correlated with a primitive physiological phenomenon, i. e. the activation of the spermathecal gland under indigent conditions (high brood/worker ratios) and nonactivation of the spermathecal gland under opulent conditions (low brood/worker ratios).

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Résumé Les conditions physiologiques nécessaires à l'organisation sociale, au contrôle haplo-diploïde du sexe, à l'ovisorption, à la diapause imaginale et à la communication entre femelles chez les Hyménoptères, atteignent leur maximum dans la reproduction sociale, où le phénomène de «famine» est «habilement réglé et utilisé», des embryons femelles sous-alimentés sont destinés à donner des ouvrières (de femelles dans la diapause imaginale), mais ceci seulement s'ils sont sous-alimentés à l'état larvaire.Chez les Hyménoptères sociaux, l'ovisorption est apparemment la principale condition physiologique requise, le facteur trophogénique primordial, pour un développement complet de l'organisation sociale.Le caractère facultatif de ce phénomène tire son évidence du fait que la sous-alimentation, au niveau de l'embryon chez les Hyménoptères parasites ou sociaux, peut être poussée à un extrême qui devient léthal. Les espèces sociales chez lesquelles tous les embryons sont naturellement soumis à une sous-alimentation non léthale, donnent de temps à autre des reines, dont les ufs pondus ont eu tant de nourriture prélevée qu'aucun d'eux n'éclôt, les embryons mourant pendant les divers stades du développement.Les conditions de la colonie conduisant à la production de reines et de mâles (opulence de la colonie) sont caractérisées par l'alimentation du couvain en développement par les ufs pondus, une action qui tend à compenser l'effet ovisorptif du couvain à devenir des ouvrières. Cette corrélation est en rapport avec un phénomène physiologique primitif qui est l'activation de la glande spermathèque dans des conditions pauvres (élevé taux couvain/ouvrières) et la non-activation de la glande spermathèque dans des conditions riches (réduit taux couvain/ouvrières).

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Paper N^o 1396, University of California Citrus Research Center and Agri cultural Experiment Station, Riverside, California.     

Melanization and encapsulation of eggs and larvae of Epidinocarsis lopezi by its host Phenacoccus manihoti; effects of superparasitism and egg laying patterns

Encapsulation of Epidinocarsis lopezi (De Santis) (Hymenoptera, Encyrtidae) by the cassava mealybug Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero (Homoptera, Pseudococcidae) was studied in the laboratory under controlled conditions (thermohygrometry and photoperiod as close as possible to field conditions): temperature, 26±1 °C; relative humidity, 80±10%; photoperiod, 12 h. Encapsulation began with melanin deposits forming on the parasitoid envelopes at different developmental stages: egg chorion and cuticle of L2 and L3 larvae. It led to the formation of an amorphous capsule from which parasitoids could occasionally escape. Encapsulation affected 26.7% of all parasitoids in solitary parasitism. There was a highly significant increase in the level of encapsulation (83.3%) in superparasitism. Encapsulation was more likely when egg laying occurred in the median body zone of host mealybugs but it was not related either to the sequence of eggs deposited or to the duration of egg laying. These results have significant implications for the assessment of E. lopezi parasitoid efficiency and should be considered in the current biological control program on P. manihoti in Africa.

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Mélanisation et encapsulement des ufs et des larves d'Epidinocarsis lopezi par son hôte Phenacoccus manihoti: effets du superparasitisme et des modalités de la ponte

Résumé L'encapsulement d'Epidinocarsis lopezi (De Santis) (Hyménoptère, Encyrtidae) par la cochenille du manioc Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero (Homoptère, Pseudococcidae) a été étudié au laboratoire en conditions standardisées de thermohygrométrie et de photopériode aussi proches que possible de celle existant sur le terrain: température: 26±1 °C; hygrométrie relative: 80±10%; photopériode: 12 heures.Le phénomène débute par un dépot de mélanine sur les enveloppes du parasitoïde à différents stades de son développement: chorion de l'uf ou cuticule des larves L2 et L3. Il aboutit à la formation d'une capsule amorphe dont le parasitoïde parvient parfois à s'échapper. L'encapsulement affectant 26,7% des individus en situation de parasitisme solitaire est très significativement augmenté dans le cas de superparasitisme où ce taux concerne jusqu'à 83,3% des Hyménoptères en développement mais dans ces situations de superparasitisme, un Hyménoptère adulte est toujours obtenu d'une cochenille infestée.L'encapsulement est par ailleurs favorisé lorsque la ponte du parasitoïde s'effectue dans la région médiane de la cochenille mais ne dépend pas du rang de ponte des ufs et de la durée de la piqûre.Nos résultats, confirmés par des travaux de terrain au Congo, indiquent qu'un tel taux d'encapsulement a une incidence sur l'efficacité parasitaire d'Epidinocarsis lopezi et qu'il doit être pris en considération dans le progamme de lutte biologique en cours en Afrique contre Phenacoccus manihoti.

     

Biology of Aphidius rhopalosiphi, a parasitoid of cereal aphids

Summary Aphidius rhopalosiphi produced 212 offspring on average but in one case 509 deposited eggs were found. Superparasitization occurred but the frequency distribution of parasitoid larvae in aphids differed significantly from random, indicating a certain degree of host discrimination. Average life span of adults was 13.1 days and sex ratio was 1:1. It changed in time among successively produced offspring.Handling time was about 2 sec and was somewhat longer in the fourth instar than in the second. Second and third aphid instars were preferred for oviposition. Functional response was sigmoid and at an aphid density of 100 aphids per cage percentage parasitization decreased.

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Résumé Nous avons examiné quelques aspects des relations entre le parasitoïde Aphidius rhopalosiphi et son hôte Sitobion avenae. La fécondité potentielle à l'émergence (144 ufs) était inférieure à la fécondité réalisée: nombre de pucerons momifiés (212). La plupart des ufs étaient pondus dans la première semaine de la vie imaginale (fig. 1). Le super-parasi-tisme s'est produit dans les conditions expérimentales, mais la distribution des larves (fig. 2) s'écartait souvent de la distribution au hasard, ce qui indiquait une certaine discrimination parmi les hôtes.La longévité moyenne était de 13,1 jours et le maximum de 23 jours. Le taux sexuel (fig. 3) pour l'ensemble de la descendance était 1/1, mais changeait dans le temps. Après le premier jour de ponte, plus de femelles que de mâles étaient obtenues; mais après 6 jours, il n'y avait presque plus que des mâles.Le taux de rencontre des aphides et des parasitoïdes augmentait avec la taille (fig. 4a). Le temps de prospection de l'hôte était en moyenne de 2 secondes, mais dans certains cas il atteignait 10 secondes ou plus. La proportion de rencontres efficaces était plus faible au 4ème stade (fig. 4b). Il n'y avait pas de différence significative dans le nombre de larves de parasitoïdes obtenues par rencontre pendant les stades 1 à 3 des pucerons, mais elle était significativement inférieure au 4ème stade par rapport au second. Les taux globaux de succès (taux de rencontre et nombre de larves formées par rencontre) étaient plus élevés aux 2ème stades des pucerons. La réponse fonctionnelle était sigmoïde (fig. 5).

     

L'ultrastructure des plaquettes sanguines Mise en évidence du glycogène

Résumé L'ultrastructure des plaquettes a été étudiée à l'aide de différentes techniques de fixation, d'inclusion et de coloration.L'association de la fixation au permanganate de potassium, à l'inclusion à l' Araldite et à la coloration à l'acétate d'uranyl s'est montrée très utile pour l'étude de ces éléments du sang.Avec cette méthode nous avons mis en évidence le glycogène des plaquettes. Cette substance se présente sous l'aspect de grains de 180 à 200 Å, très denses, très abondants, dispersés ou formant des agrégats de plusieurs centaines de grains dans la substance fondamentale.Selon les observations réalisées, la membrane des plaquettes est identique aux membranes cellulaires. Nous n'avons reconnu á l'aide des différentes techniques employées, aucune couche que l'on puisse identifier á l'atmosphère plasmatique périplaquettaire de Roskam. Nous avons admis que certains phénomènes dont l'explication reposait sur l'existence de cette atmosphére peuvent être expliqués par la capacité phagocytaire des plaquettes.Dans le granulomére des plaquettes de sang humain normal nous avons observé des granules en baguette de tambour que nous admettons pouvoir être des constituants normaux des plaquettes.Boursier du Centre d'Études d'Histologie et Embryologie Celestino da Costa de l'Institut de Haute Culture.     

Etude de l'adaptation de Bruchus affinisàLathyrus sylvestris: analyse de la mortalité avant l'installation des larves dans les graines

Résumé Bruchus affinis Frölich (Coléoptère, Bruchidae), est une espèce univoltine attirée sélectivement par les fleurs de L. sylvestris, qui constitue l'une des trois plantes dont les larves consomment les graines. Il s'agit d'un insecte typiquement spécialisé à l'exploitation de plantes particulières. Cependant, les femelles distribuent leurs ufs sur les gousses jeunes de L. sylvestris sans tenir compte, ni de leur disponibilité en graines, ni du nombre d'ufs déjà présents, alors que le développement des larves est solitaire. Les larves néonates perforent la gousse et gagnent des ovules. Plusieurs larves peuvent atteindre le même ovule, mais une seule se développe dans la graine en formation. Le nombre d'ufs pondus sur les premières gousses dépasse largement le nombre de graines qui se développeront dans ces gousses. La surabondance d'ufs sur les premières gousses entraîne une forte mortalité.Les déplacements des larves dans les gousses et leur comportement de pénétration dans les graines en croissance ne suppriment pas la compétition intraspécifique larvaire.Aucune adaptation n'ajuste la distribution des ufs et la répartition des larves à l'utilisation optimale des disponibilités en graines. Aucune stratégie adaptative ne limite le gaspillage de progéniture; la spécialisation trophique n'a pas entraîné un comportement reproducteur optimisant l'utilisation des ressources et la survie de la descendance.Bien que la période étudiée corresponde à moins de 10% de la durée du cycle annuel de B. affinis, la très forte mortalité observée entre la ponte et l'installation dans les graines constitue vraisemblablement le facteur-clé des fluctuations annuelles de la population. Les causes de cette mortalité varient d'une station à l'autre, et il est impossible de les hiérarchiser.     

Mode of action of the inhibitory substance of the honeybee queen

Zusammenfassung Bietet man weisellosen Arbeitsbienen den Extrakt von Königinnen gelöst in ihrem Trinkwasser (Extrakt von 200 Königinnen/l), so ist er nur wirksam — im Sinne einer Hemmung der Ausbildung von Weiselwiegen — wenn das Wasser wenig oder keinen Zucker enthält. Bei höheren Zuckerkonzentrationen (über 50–100 g/l) übt der Extrakt diese Wirkung nicht mehr aus.Weiter wurde gezeigt, dass die Anwesenheit einer mit Extrakt übersättigten Ersatzkönigin in einer Gruppe von im übrigen weisellosen Arbeitsbienen auch dann die Ausbildung von Weiselwiegen sowie die Ovarienentwicklung bei diesen Arbeitsbienen hemmt, wenn sie keinen direkten Kontakt mit der Ersatzkönigin hatten. Der Effekt beruht offenbar auf reiner Duftreizung durch den konzentrierten Extrakt.

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Résumé La construction des cellules royales est inhibée lorsqu'on offre aux ouvrières d'Abeilles une solution aqueuse d'extrait de reines, ou une telle solution à laquelle on a ajouté du sucre, à la seule condition que le liquide ne contienne qu'une faible concentration de sucre. Si cette concentration est plus forte, l'extrait perd son pouvoir inhibiteur.Un extrait de reines très concentré attire les ouvrières; il inhibe le développement de leurs ovaires ainsi que la construction des cellules royales en dehors de tout contact direct des ouvrières avec la substance inhibitrice. Il semble, dans ce cas, que la chémoréception de la substance suffise à provoquer l'inhibition chez les ouvrières.

     

Host discrimination and larval competition in the aphid parasite Ephedrus californicus

Naive and experienced females of Ephedrus californicus Baker (Hymenoptera: Aphidiidae) were tested for their ability to discriminate between parasitized and unparasitized pea aphids, Acyrthosiphon pisum (Harris) (Homoptera: Aphididae). Attacks lasting 6 s generally resulted in oviposition; the average length was 11.8 s. The proportion of parasitized aphids that was rejected varied with the interval length between attacks. It is suggested that host discrimination is time-dependent and can be induced by a pheromone-like external marker left by a first-attacking female (0–9 h), or by changes in host quality associated with parasite development ( 14 h). Experienced, but not naive, females responded to the external marker, which became less effective with time. In superparasitized aphids, the older of two E. californicus larvae usually eliminated a younger competitor; but younger larvae survived under certain conditions. Mechanisms for the elimination of supernumerary larvae varied with the relative developmental stage of the competitors and included physical combat and physiological suppression. Host instar had no effect on larval competition or the female's ability to discriminate.

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Résumé L'aptitude à choisir entre Acyrthosiphon pisum Harris (Hom. Aphididae) parasités ou non a été examinée chez des femelles nouvelles ou expérimentées d'E. californicus Baker (Hym. Aphidiidae). Les attaques durant 6 s étaient généralement suivies de pontes; la durée moyenne d'une attaque était 11,8 s. La proportion de pucerons parasités refusés, variait avec le laps de temps écoulé entre des attaques. Les femelles nouvelles aussi bien qu'expérimentées rejetaient généralement les pucerons contenant les stades les plus âgés de parasites (13–15 h). Cependant, seules les femelles expérimentées évitaient de pondre dans des pucerons attaqués par une autre dans les 9 h précédentes. Quand des femelles expérimentées pouvaient choisir entre 20 pucerons parasités et 20 pucerons sains, en moyenne 73% des 20 premières attaques étaient sur pucerons sains pour des intervalles 9 h. Des attaques non suivies de pontes, c'est-à-dire durant 5 s, n'intervenaient que pour 3% parmi toutes les premières attaques sur pucerons sains; ces attaques atteignaient ultérieurement 17% pour les pucerons sains et 40% pour les parasités.On en a déduit que la sélection des hôtes est temporelle et peut-être induite par un marqueur externe type phéromone, laissé par la lère femelle attaquante (0–9 h), ou par un changement dans la qualité de l'hôte lié au développement du parasite. Les femelles expérimentées, et non les nouvelles, répondaient au marqueur externe, dont l'efficacité diminue avec le temps.Chez les pucerons superparasités, les mécanismes pour l'élimination des larves en surnombre ont varié avec le stade larvaire des compétiteurs, ils comportaient un combat physique et une suppression physiologique. La larve de E. californicus la plus âgée éliminait généralement une compétitrice plus jeune. Cependant les larves les plus jeunes ont survécu dans certaines conditions; c'est-à-dire quand les premiers stades mandibulés luttaient contre les 2e et. 3e stades sans mandibules. Le stade de l'hôte était sans effet sur la compétition ou sur l'aptitude au choix des femelles.

     

Action de l'acide butyrique sur l'appareil mitotique de segmentation chez Triturus helveticus Raz.

Résumé L'acide butyrique M/1000 agit sur les mitoses de segmentation en provoquant trois sortes d'anomalies: 1) dispersion de systèmes fibrillaires mitotiques monocentriques (cytasters) ou monopolaires (hémifuseaux), 2) concentration en un système multipolaire plus ou moins cohérent, 3) systèmes fibrillaires mitotiques en sphère creuse. Le premier type apparaît à l'ana-télophase, le second à la métaphase, le troisième à la prophase; une forme de transition s'observe à la télo-prophase. La dispersion des centres secondaires à l'ana-télophase est en relation avec le fait que ces phases correspondent à la période normale de fibrillogenèse externe, où les fibrilles se tendent des pôles vers la membrane. Normalement elles commencent à régresser aussitôt après avoir atteint celle-ci (phénomène de feed-back). Leur réorganisation anormale vers de multiples centres de convergence confirme d'une part que tout affaiblissement de l'activité polaire entraîne une libération de centres cellulaires autonomes, d'autre part que cette activité est insuffisamment affaiblie pour déterminer une diminution très importante de la fibrillogenèse. La concentration en un système multipolaire, à la métaphase (maximum de la fibrillogenèse interne) correspond à l'orientation de la fibrillogenèse vers les centromères des chromosomes et celle-ci persiste même quand ceux-ci sont ramollis et fortement agglutinés par l'action de l'acide butyrique. Les systèmes fibrillaires en sphères creuses à la prophase sont la manifestation d'une intermittence qui se produit à la régression de la fibrillogenèse interne: il s'agit d'une sorte de vague, qui entraîne tous les systèmes fibrillaires vers une région centrale. Le système fibrillaire du diastème est toujours en balancement avec les systèmes fibrillaires de la mitose, c'est-à-dire qu'il tend à s'épandre et à bourgeonner, chaque fois que ceux-ci sont plus ou moins diminués. Les relations de ces systèmes entre eux sont expliquées par une conception générale de la genèse des fibrilles.La concentration à M/100 agit plus vite et produit seulement des pôles creux: à la prophase on observe une inversion de la fibrillogenèse qui se développe vers l'extérieur, comme l'aster, au lieu de former un fuseau vers le noyau.En face des mitoses habituelles, qui ont une fonction distributive, car elles se bornent à répartir dans les cellules-filles le matériel genétique et cytoplasmique de la cellule-mère, il faut placer celles qui n'ont pas seulement une fonction distributive, mais aussi une fonction de conservation et de construction: ce sont les mitoses de segmentation, qui doivent préserver jusqu'à la gastrulation l'architecture structurée du cytoplasme de l'uf avec ses différenciations corticales présomptives.

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Butyric acid M/1000 induces abnormalities of the segmentation mitoses: 1) dispersion of monocentric mitotic systems at ana-telophase, 2) concentration into a multipolar system at metaphase, 3) fibrillar systems in hollow sphere at prophase. The first corresponds to the external fibrillogenesis (building of aster and orientation of cytoskeleton), the second to the metaphasic internal fibrillogenesis of the spindle, the third to a sweeping of fibrillar system during the reversion of the first to the second mechanism. The diastematic fibrillar system, always in balance with mitotic fibrillogenesis, is abnormal and not efficient. Concentration M/100 acts more quickly and produces an inverted fibrillogenesis at prophase. — The absence of regulation into a predominant bipolar system and the precedence of the furrow inhibition explain the failure of parthenogenesis by butyric acid in amphibians.

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A la mémoire d'Eugène Bataillon.     

THE GENETICS OF THE “BIOTYPES” OF THE RICE BROWN PLANTHOPPER,NILAPARVATA LUGENS

As the resistance of rice varieties to the brown planthopper is based on major genes it has been widely assumed that there is a gene for gene correspondence between resistance on the part of the plant and virulence on the part of the hopper. However, the mode of inheritance and response of the biotypes to selection, together with the previously reported wide variation within each biotype and large overlap between them in virulence, is all consistent with polygenic determination of virulence.

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Résumé Comme la résistance des variétés de riz à N. lugens est due à des gènes majeurs, on considère généralement qu'il y a une correspondance gène à gène entre la résistance de la plante et la virulence de l'insête. Cependant, le type d'héritabilité et la réponse des biotypes à la sélection, ainsi que la grande variabilité antérieurement signalée dans chaque biotype et l'important chevauchement de leur virulence, sont tous conformes à une détermination polygénique de la virulence.

     

Observations on adult weight and wing area in Plusia gamma L. and Pieris brassicae L. In relation to larval population density

Crowding of lepidopterous larvae can influence adult morphology and physiology. With P. gamma and P. brassicae increasing emergence weight was not accompanied by proportionately as great increases in wing area. Larval crowding decreases both weight and wing area and accentuates thedisproportion in the relation between wing area and weight. In the two species fore- and hind-wings are differently affected and the sexes were also affected differently. A warmer season also decreases fore- and hind-wing areas but distinct differences exist in the relative extent of the decreases. To obtain adequate data, both fore- and hind-wings must be measured.

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Résumé Le groupement chez les larves de lépidoptères provoque la réduction du poids et des dimensions des ailes chez les adultes, et il est possible qu'elle contribue à provoquer la migration par son effet sur la morphologie et la fonction. Le rapport entre le poids total et la surface des ailes est souvent appelé wing loading et on sait que ce rapport croît avec l'accroissement de poids des différentes espèces animales qui volent.L'effet du groupement larvaire sur le poids du corps et le wing loading chez Plusia gamma L. et Pieris brassicae L. a été étudié en comparant les adultes nouvellement éclos d'élevage de larves solitaires et de larves groupées. Le groupement réduit le poids et la surface des ailes d'une façon non proportionnelle, mais toutefois décroissante, wing loading. Pour chaque espèce et chaque sexe, le wing loading décroît pour un poids à l'éclosion décroissant, et ceci explique partiellement l'effet du groupement sur le wing loading.Chez P. gamma l'aile antériure était plus grande que l'aile postérieure. Toutefois l'aile antérieure était la plus réduite en dimensions par le groupement, l'effet étant le plus marqué chez la femelle. La température affectait aussi le poids et la surface des ailes. Dans les élevages d'individus isolés, des températures plus élevées réduisaient principalement le poids des mâles, et la surface de leurs ailes postérieures, tandis que les surfaces des ailes antérieures et postérieures des femelles étaient plus affectées, de sorte que le wing loading décroissait chez les mâles et augmentait chez les femelles.Chez P. brassicae l'aile postérieure est la plus grande et décroissait davantage avec le groupement. Le groupement ne paraissait pas affecter différemment les deux sexes, mais les résultats semblaient indiquer que l'effet pouvait être accentué chez les mâles et diminué chez les femelles quand les températures baissaient. Comme chez P. gamma des températures plus élevées diminuaient le poids et la surface des ailes chez P. brassicae mais du fait que la surface des ailes était la plus affectée, le wing loading augmentait chez les deux sexes. Le groupement, cependant, accentuait l'effet de la température sur le poids tandis qu'elle réduisait le wing loading. ainsi chez les deux espèces, les réductions du poids et de la surface des ailes dûes à l'élévation de la température ne sont pas identiques avec les réductions dûes au groupement.Les expériences ont montré également que, alors que les mesures directes de certaines dimensions pouvaient présenter une précision adéquate, les renseignements sur les ailes antérieures et postérieures devaient être groupés.

     

Effect of gramine on the feeding behavior of the aphids Schizaphis graminum and Rhopalosiphum padi

The effects of the indole alkaloid gramine on the behavior of the aphids Schizaphis graminum and Rhopalosiphum padi feeding on barley seedlings and on artificial diets were studied. On barley cv. F. Union, which lacks gramine, S. graminum ingested from phloem tissue for 30–80 min and non-phloem for 20–40 min, over a period of 3 h. In cultivar Datil S, gramine was found only in the epidermis and parenchyma mesophyll cells. On this cultivar, the non-phloem wave form of S. graminum was not observed. On F. Union, R. padi ingested non-phloem with short periods of ingestion from phloem. On cv. Datil S, this aphid did not show the non-phloem wave form. In experiments performed with cv. F. Union seedlings that contained exogenous gramine S. graminum did not ingest from phloem. Exogenous gramine was found only in the vascular bundles. It is suggested that gramine content and location may affect the feeding behavior of aphids in barley.

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Résumé Les effects de la gramine sur le comportement alimentaire des pucerons Schizaphis graminum et Rhopalosiphum padi on été étudiés en plantules d'orge (Hordeum distichum) et aussi avec des diètes artificielles à l'aide d'un moniteur électronique. S.graminum se nourri pendant 30–80 minutes à partir du phloème et il a pris 20–40 minutes en se nourrisant d'autres tissues divers, d'un total de 3 heures d'exposition à la plante. Dans la culture Datil S la gramine a été trouvée seulement dans les cellules de l'epidermis et du parenchyme du mesophyle. Dans ce cas, l'onde non-phloematique de S. graminum, n'a été pas observé; le temps pour le première onde X a été plus prolongé par rapport à la culture F. Union. Dans la culture F. Union, R. padi se nourri principalement de tissue non-phloematique (35–100 minutes) et du phloème par des brèves périodes (15–25 minutes). Dans le cas de la culture Datil S ce puceron n'a pas montré l'onde X. D'autre part, quand les plantules de F. Union ont été poussées dans des solution avec gramine, S. graminum ne se nourri pas du phloeme, tandis que R. padi montre un comportement similaire a celui-ce observé avec plantules sans gramine. La gramine absorbé par les plantules a été retrouvée seulement dans les faisceaux vasculaires. D'autre part, la gramine dans des diètes artificielles agit comme repulsif alimentaire à partir de concentrations de 0,5 mM. Avec des diètes contenant 3 mM de gramine l'alimentation des pucerons a été inhibée. Pourtant, ces resultats sugèrent que le contenuet et la localisation de la gramine peuvent modifier le comportement alimentaire des pucerons en plantules d'orge.

     

Etude cytologique de la prehypophyse du pigeon pendant la couvaison et la lactation

Résumé Les hypophyses de 22 Pigeons des deux sexes sacrifiés soit pendant la couvaison, soit pendant la période de soins aux jeunes, ou lactation, ont été comparées à celles de 43 Pigeons des deux sexes, adultes non lactants ou prépubères, normaux ou soumis à divers traitements (lumière permanente, métopirone, thyroxine). Elles ont toutes été examinées en microscopie optique et 13 d'entre elles ont été en outre étudiées au microscope électronique.Sur la base de leurs affinités tinctoriales et de leurs caractères histochimiques, 6 types cellulaires ont pu être identifiés (Tableau 2). Seuls trois d'entre eux, tous localisés dans le lobe céphalique de l'adénohypophyse, sont intensément modifiés pendant la couvaison et la lactation. D'une part, la cellule eta, érythrosinophile, et la cellule kappa, cyanophile mais PAS négative, sont fortement stimulées. D'autre part, la cellule delta, cyanophile et PAS positive, est déprimée.Les caractères ultrastructuraux de ces six types cellulaires sont décrits et plus particulièrement ceux des cellules sollicitées pendant la couvaison et la lactation.La confrontation de l'évolution respective de ces trois types cellulaires avec celle de la paroi du jabot montre que la cellule eta érythrosinophile élabore la prolactine. La signification fonctionnelle de la cellule kappa demeure hypothétique: elle élaborerait l'hormone mélanophorotrope, MSH. La valeur thyréotrope des cellules delta est démontrée par les modifications déclenchées à leur niveau par des injections de thyroxine; ces modifications sont identiques à celles observées pendant la lactation.

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Summary The pituitaries of 22 pigeons of both sexes fixed either during incubation or lactation (care for the young) were compared with those of 43 adult pigeons that were either adult but non-lactating, or prepuberal; these were either normal or variously treated (permanent illumination, administration of metopirone or thyroxin). All were studied with the light microscope and 13 among them were also examined with the electron microscope. On the basis of their staining properties and histochemical characteristics, six cellular types were identified. Only three among these, all located in the cephalic lobe of the adenohypophysis are intensively modified during incubation and lactation On the one hand, the eosinophilic eta cell and the cyanophilic but PAS-negative kappa cell are strongly stimulated. On the other hand, the cyanophilic and PAS-positive delta cell is depressed. The ultrastructural characteristics of these six cell types are described, in particular of those involved in incubation and lactation. Comparison of the development of these three cell types and of the crop shows that the eta cell furnishes prolactine. The functional significance of the kappa cell remains hypothetical; it may produce the melanophorotropic hormone (MSH). The thyrotropic nature of the delta cell is demonstrated by its modification in response to thyroxin administration; these changes are identical with those observed during lactation.

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Ce travail est dédié à M. le Prof. Bargmann à l'occasion de son 60^e anniversaire et en témoignage de notre respectueuse admiration.

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Avec la collaboration technique de Mmes Denise Lescanne, et Renée Picart et de M. Claude Pennarun pour les photos.     

The use of cultured Acer cells as a screening tool for mitotic inhibitors. I. Reference herbicides

Several commercially available mitosis inhibitors have been studied for their effects on an Acer pseudoplatanus cell suspension culture; these were colchicine, N-(1,1-dimethylpropynyl)3-chlorobenzamide, propyzamide and trifluralin. The last two compounds are known as preemergence herbicides. In the studied cultures, the concentrations necessary to arrest mitosis were between 50 and 100 M for colchicine, and between 10 and 100 M for propyzamide, N-(1,1-dimethylpropynyl)3-chlorobenzamide and trifluralin. However, protein synthesis, plastid and mitochondria division and dry weight increase occurred in the treated cells, leading to the formation of giant cells. These results suggest that mitosis inhibition is the fundamental effect of these compounds at the concentrations studied. At these concentrations, metabolic activities seem unaffected, in contrast with what was found previously in the case of chlorpropham. This phenylcarbamate inhibited mitosis in the same cells at 100 M, but also prevented protein synthesis and weight increase, probably as a result of its uncoupling properties.The effect of another compound, glyphosate, on Acer cell suspension cultures, was studied concurrently. At concentrations between 10 and 100 M, it only slightly decreased protein formation in the culture, and was unable to prevent mitosis from occurring.The formation of giant cells in Acer cell suspension cultures seems to be a good criterion to demonstrate that selective mitosis inhibition has taken place. This criterion might be used in the case of mitosis inhibitors acting on the G ₂-phase.

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Résumé Les effets de divers inhibiteurs de la division cellulaire ont été étudiés sur des suspensions cellulaires d' Acer pseudoplatanus. Ces produits sont la colchicine, le N-(1,1-diméthylpropynyl)3-chlorobenzamide, le propyzamide et la trifluraline. Les 2 derniers composés sont des herbicides de pré-levée. Les concentrations nécessaires pour bloquer la mitose dans les suspensions cellulaires se situent de 50 à 100 M pour la colchicine et de 10 à 100 M pour les 3 autres composés.Dans les cellules traitées la synthèse protéique, la multiplication des plastes et des mitochondries et l'augmentation de masse sèche ont lieu, entraînant la formation de cellules géantes. Ces résultats suggèrent que, aux concentrations étudiées, le blocage de la mitose est l'effet primaire de ces produits; les activités métaboliques des cellules, à ces concentrations, ne semble pas affecté contrairement à ce que l'on a observé précédemment avec le chlorprophame. Ce phénylcarbamate, en effet, inhibe la mitose des cellules d'Acer á 100 M mais aussi, et probablement du fait de ses propriétés découplantes, empêche la synthèse protéique et l'augmentation de masse sèche. Le glyphosate étudié parallèlement est incapable de bloquer la mitose entre 10 et 100 M; il freine légèrement la synthèse protéique.L'obtention de cellules géantes dans les suspensions cellulaires d'Acer pseudoplatanus semble un bon test pour mettre en évidence une inhibition sélective de la mitose. Ce critère pourrait être utilisé pour les composés antimitotiques agissant sur la phase G ₂.

     

Coral reef fishes which forage in the water column

Summary 1. Radiation of fishes representing many families in the tropical coral reef has repeatedly produced convergence in the specialization for water-column foragers.2. This life mode is depicted by a recognizable set of morphological and behavioral characteristics. Exploitation of this niche has parallel examples in fresh water, and non-tropical habitats.3. The distinguishing traits of this specialization, and the systematic, ecological and evolutionary features are described and discussed.

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«Fourrages» des poissons des récifs de coraux dans la colonne d'eau: Morphologie, comportement, écologie et évolution

Extrait Dans un biotope à récif de corail, des espèces étroitement liées peuvent servir d'exemple de différenciation sur le plan de l'évolution. La radiation évolutive de poissons représentant plusieurs familles du récif corallien tropical a conduit à plusieurs reprises à la formation de «fourragers dans la colonne d'eau». Ce mode de vie comporte une série de caractères morphologiques et éthologiques définis. On trouve des éxemples similaires dans l'eau douce et dans des habitats non tropicaux. Les traits distinctifs de cette spécialisation, la systématique, les caractéristiques écologiques et celles se rapportant à l'évolution sont décrits et discutés.

     

Action exercée par des agents antiovulatoires,au stade prooestral du cycle ovarien,sur l'activité gonadotrope excrétrice des cellules β et γ de la préhypophyse,chez la ratte

Résumé L'action exercée par le sulfate d'atropine et le méprobamate sur les cellules gonadotropes de la préhypophyse a été étudiée chez des rattes offrant des cycles de 4 jours, dans des conditions où ces 2 substances bloquent les phénomènes de ponte ovulaire. La dégranulation des cellules, qui se produit durant l'après-midi du prooestrus, pendant la phase préovulatoire du cycle, chez des rattes non traitées, est inhibée par ces 2 substances antiovulatoires. De même l'atropine et le meprobamate suppriment les modifications des cellules que l'on observe normalement du matin, 11 h, à la fin de l'après-midi du prooestrus. Chez les femelles soumises à l'action antiovulatoire de ces deux substances, les cellules conservent l'après-midi du prooestrus l'aspect qu'elles offrent le matin de ce même jour, elles ne présentent donc plus les phénomènes, d'abord, de charge granulaire, puis, de dégranulation que l'on observe chez des rattes non traitées. On peut donc admettre que l'atropine et le méprobamate bloquent à la fois l'excrétion de LH et celle de FSH par les cellules respectivement et de la pars distalis et que la ponte ovulaire résulte de l'action synergique de ces deux hormones gonadotropes sur l'ovaire.

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Influence of antiovulatory agents in the proestral phase of the ovarian cycle on the excretory gonadotropic aactivity of the - and -cells in the rats anterior hypophysis

Summary Cytological and numerical modifications of the and pituitary gonadotroph cells caused by antiovulatory doses of atropine and meprobamate have been studied in 4-day cyclic female wistar rats. The cells degranulation which normally occurs on the afternoon of prooestrus during the preovulatory stage of the cycle was inhibited in treated animals. Both antiovulatory substances also suppressed the morphological changes of the cells observed in control animals from the morning (11 a.m.) to the late afternoon of prooestrus. The successive stages of secretory and excretory activities of these cells noted in non treated females during the prooestrous period of the cycle were no more observed in blocked animals. The cells of these animals appeared unmodified at 5–6 p. m. with respect to those of females sacrificed earlier at 11 a.m. Atropine and meprobamate may be therefore supposed to prevent the release of both gonadotrophic hormones L. H. and F. S. H. which act synergically in the determinism of ovulation in the Rat.

     

Le marquage de l''entrée du nid de bourdons

Résumé Cette étude met en évidence l'efficacité du dépôt d'un marquage odorant dans la reconnaissance de l'entrée du nid par les butineuses de bourdons. L'étude du comportement olfactif de ces ouvrières a consisté à observer leur réponse en présence d'un marqueur odorant déposé par d'autres ouvrières en utilisant la méthode du choix binaire. Les observations ont été faites avec des colonies de plusieurs espèces: Pyrobombus (P.) hypnorum L., Pyrobombus (M.) lapidarius L., Bombus lucorum L., Megabombus (T.) pascuorum Scop., Pyrobombus (P.) pratorum L. et Bombus terrestris L. L'expérimentation a consisté également à faire varier qualitativement la stimulation, ce qui a permis d'étudier la capacité des ouvrières à distinguer l'odeur de la substance déposée par les individus de leur propre colonie de celle déposée par les individus d'une autre colonie, isospécifique ou hétérospécifique. Pour chaque espèce étudiée, les ouvrières retournant au nid font un choix en fonction de la nature du marquage. L'écart entre les pourcentages de réponses est plus important dans le cas du choix entre papier marqué et papier vierge (expérience 1) que dans celui entre papier marqué par la colonie et papier marqué par une colonie étrangère hétérospécifique (expérience 3). Une moindre dispersion des réponses apparaît dans le choix entre papier marqué par la colonie et papier marqué par une colonie étrangère isospécifique (expérience 2). La discussion porte également sur le marquage de l'entrée du nid chez des espèces d'Hyménoptères solitaires terricoles, fonction attribuée à la sécrétion de la glande de Dufour. Le mécanisme de ce marquage chez les Apoïdes sociaux reste à étudier.     

Etude ultrastructurale de l'origine des plasmocytes ganglionnaires au cours de l'immunisation humorale

Résumé Après une injection unique d'antigène à des souris C 57 B1, la poussée plasmocytaire dans la médullaire ganglionnaire se développe parallèlement à la montée du taux des anticorps circulants du sérum. Ces plasmocytes semblent provenir principalement de la transformation de grandes cellules pyroninophiles. Celles-ci, présentes préalablement dans le cortex, pourraient provenir de la dislocation précoce des centres germinatifs. Elles ne peuvent se transformer en plasmocytes que dans la médullaire. Ces modifications ne pourraient se faire que lorsque la cellule pyroninophile est intégrée au sein d'un ilôt plasmocytaire, c'est-à-dire d'un ilôt dans lequel cette cellule pyroninophile entre étroitement en contact avec un macrophage. A côté de cette origine principale, des plasmocytes peuvent provenir directement de la transformation du lymphoblaste. Enfin, nous avons observé que certaines cellules réticulées se modifient après l'injection de l'antigène. Ces transformations aboutissent à la formation de cellules ayant plusieurs caractères du plasmocyte, sans cependant les présenter tous, d'oú le qualificatif de plasmocytoïde que nous leur avons donné.

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Summary After a single injection of sheep erythrocytes to C 57 Bl mice, the increase in the number of plasma cells in the medullary cords of lymph nodes parallels the humoral antibody titers.The appearance of these plasma cells has been followed ultrastructurally. Most of them arise by modification of the large pyroninophilic cells. These appear at first in the cortex, and could be formed by an early dislocation of the germinal centers. However, the transformation into plasma cells finds place only in the medulla. These changes seem to occur only when pyroninophilic cells are included in a rosette (ilôt plasmocytaire), where they surround a macrophage and develop close connections with it.Other plasma cells may originate directly from lymphoblasts.After the injection of the antigen, some reticular cells are modified into plasmacytoid cells sharing some, but not all, of the morphological characteristics of plasma cells.

     

The influence of day-length on imaginal diapause in the Red Locust, Nomadacris septemfasciata (Serv.)

The main permanent habitats of the Red Locust (Nomadacris septemfasciata (Serv.)) in tropical Africa lie between latitudes 7° and 9° S and between 10° and 16° N. Breeding is confined to the rainy season, which occurs during the longest days of the year in these areas. Both north and south of the equator, the adults emerge as day-length is diminishing and undergo a prolonged imaginal diapause until the next rainy season.When reared in the laboratory in London, adults which emerge in spring or early summer become sexually mature within two months; those which emerge in late summer and autumn, although kept at the same temperature and humidity, enter diapause and do not copulate or oviposit until the following spring. By controlling the length of the daily photoperiod, it has been shown that the seasonal differences in day-length are responsible for the onset of diapause. Constant short photoperiods usually induce a rather shorter diapause than photoperiods diminishing so as to simulate autumn day-length at this latitude (51.5° N). The critical constant photoperiod for the establishment of diapause lies between 12 and 13 hours which corresponds approximately to maximum and minimum day-lengths at 7° N or S. It is therefore possible that day-length is responsible for the establishment of the natural diapause.

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Resume On a déjà constaté que, quand on élève le criquet rouge, Nomadacris septemfasciata (Serv.), au laboratoire à Londres, les adultes, malgré le fait qu'on les retient dans une ambiance très constante, montrent de grandes différences saisonnières dans la durie du développement qui conduit à la maturité sexuelle. Les adultes qui émergent à partir du mois d'avril jusque'au mois de juillet deviennent matures sexuellement sans diapause en 11/2 à 2 mois; tandis que ceux qui émergent au début de l'automne, à partir de la mi-août approximativement jusqu'à la fin de septembre, ont une diapause prolongée de 7 à 8 mois; et ceux qui émergent encore plus tard dans l'année, du mois d'octobre jusqu'à mi-décembre, ont une diapause plus courte de 41/2 à 51/2 mois. Les périodes de maturation des adultes qui émergent à partir de janvier et plus tard, diminuent progressivement, en se fondant dans les groupes des non-diapause, qui commencent à émerger au début d'avril. Les expériences exposées dans cette thèse indiquent que les différences saisonnières de la longueur des jours, sont responsables des temps de maturation.Certains groupes de criquets, émergeant comme adultes vers la fin de l'été ou en automne, ont été soumis à des journées de longueur artificielle qui correspondait à la durée des jours de printems qui n'exerce son influence que sur la vie adulte, suffit à produire ce dans les délais semblables à ceux des groupes qui émergent au printemps. La longueur des jours de printemps qui n'excerce son influence que sur la vie adulte, suffit à produire ce résultat.Quelques larves étaient élevées simultanément dans les conditions d'une durée artificielle des jours du printemps, d'une durée artificielle des jours d'automne, et d'une lumière naturelle des jours d'été à Londres. Les adultes qui avaient émergé au mois de juin étaient ou maintenus dans le même régime de longueur de journée que les larves, ou transférés dans une des autres conditions. Tous les temps de maturation étaient appropriés aux saisons qui correspondaient au régime de durée du jour auquel les adultes étaient retenus, et il n'y avait nulle évidence qu'ils étaient influencés par la durée des jours pendant leur vie larvaire.Les groupes diapause, quand ils étaient soumis à la lumière normale du laboratoire, sont devenus matures, au printemps, au moment où les jours s'allongeaient. Pourtant la maturation n'est pas due à la stimulation causée par un accroissement de la longueur du jour, car on à observé qu'elle arrive en même temps si les criquets ne la subissent pas. Ceci est vrai également à l'égard des deux groupes, celui de longue diapause (qui émerge au début de l'automne) et celui de courte diapause (qui émerge vers la fin de l'automne); il s'ensuit que la diapause plus courte du dernier groupe n'est pas attribuable, comme il semblait probable, au fait qu'on l'avait exposé à la longueur des jours du printemps plus tôt dans la vie adulte. On a trouvé que ces groupes de la dernière partie de l'automne étaient devenus matures dans le même temps s'ils étaient retenus aux courtes photo-périodes constantes de 8 ou 11 heures, ou à la durée changeante des jours d'hiver. On a conclu qu'ils répondent comme à la durée de constants jours courts.Les groupes intermédaires (qui émergent à partir de janvier jusqu'a mars) d'autre part, sont exposés aux jours plus longs du printemps et de l'été encore plus tôt dans la vie adulte, et dans leur cas la diapause est empêchée, ou au moins abrégée, par les jours plus longs. Quand ces groupes sont retenus aux constantes photo-périodes courtes, ils deviennent matures plus lentement que s'ils étaient maintenus à la lumière du jour, et ils ont une diapause de la même longueur que les groupes de courte-diapause.On a conclu de ces résultats que, quand les groupes sont retenus dans conditions de jours-courts, les processus de maturation (manifestés par un accroissement du poids du corps, et par le développement de l'ovaire) sont repris à un certain stade indépendamment de la longueur du jour et sous l'action de stimuli internes. L'exposition aux conditions de jours longs n'est effective que pour accélérer la maturation si elle a lieu avant que ce stade soit atteint.L'observation que les adultes émergeant au début de l'automne ont une diapause plus longue que ceux qui émergent vers la fin de l'automne, reste sans explication. Ceux-là sont exposés à la durée de jours qui décroissent rapidement pendant la vie larvaire et du commencement de la vie adulte, et il semble probable que le changement propre des jours longs aux jours courts puisse amener une diapause plus longue que ne le feraient des jours courts dès le début. A présent, on étudie les effets de la variation de durée des jours.Les adultes retenus dans l'obscurité constante sont devenus matures sans diapause.La grande fluctuation de la longueur des jours, caractéristique de la latitude de Londres, n'est pas nécessaire pour induire les deux types de maturation diapause ou non-diapause. Les plus grandes différences de réponse aux photo-périodes constantes ont eu lieu entre les moyennes correspondant à peu près avec les minimum et maximum de longueurs de jour (y compris les périodes de crépuscule) dans les habitats tropicaux du criquet.Il est discuté ici de la probabilité que le cours de la diapause dans l'habitat tropical naturel soit influencé par la faible fluctuation des longueurs de jour de cet habitat.

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The author is Mrs O. W. Richards     

The effect of shikimate onNostoc linckia

Growth, heterocyst frequency and nitrogenase-catalysed hydrogen evolution, but not nitrogenase activity, hydrogen uptake and photosynthetic O₂ evolution activities of the cyanobacteriumNostoc linckia, were significantly affected by shikimic acid (up to 10 g/ml). Exposure ofN. linckia to shikimic acid at 50 g/ml for 24 h caused fragmentation of filaments into 10- to 15-celled trichomes.

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Résumé L'acide shikimique (jusqu'à 10 g/ml) anecte de manière significative la croissance, la fréquence des hétérocystes, l'emission d'hydrogène catalysée par la nitrogénase, et de manière non significative l'activité de la nitrogénase, le prélèvement d'hydrogène et la génération photosynthetique d'O₂ de la cyanobactérieNostoc linckia. L'exposition deN. linckia à l'acide sinkinique à 50 g/ml pendant 24h a causé la fragmentation des filaments en trichomes de 10 à 15 cellules.

     

L'intoxication alloxanique chez la femelle gravide de cobaye

Sommaire Chez la femelle de cobaye gravide, une injection intracardiaque de 200 mg/kg d'alloxane provoque en 6–8 hs, une pycnose généralisée des cellules B des îlots endocriniens du pancréas; 18–20 hs après l'injection, les acini exocrines en bordure des îlots devenus nécrotiques se différencient et prolifèrent des cordons de cellules endocriniennes. Cette régénération intense et rapide est pratiquement achevée 42 hs après l'injection.L'effet, sur le pancréas foetal, de l'alloxane injectée à la femelle gravide, varie suivant le stade de développement atteint par le tissu endocrine au moment de l'injection. Pendant la phase de différenciation, aux dépens de l'épithélium des canaux, des premières cellules A (emb. de 13 mm, 25e jour) et B (emb. de 27 mm, 34e jour), puis de prolifération de cordons aboutissant à la formation des îlots primitifs dits îlots à manteau (foetus de 58 mm, 43e jour), les cellules B sont totalement réfractaires à l'action de l'alloxane. Chez les foetus ayant atteint 75 mm (50–51e jour), les premiers îlots à architecture définitive ont fait leur apparition par remaniement secondaire des îlots à manteau, processus qui continuera jusqu'à la naissance. Dès que ce stade est atteint, l'alloxane injectée à la mère provoque la pycnose généralisée des cellules B dans les îlots définitifs alors que les îlots à manteau voisins restent intacts. Il semble donc que les cellules B doivent atteindre un certain degré de maturité pour être sensibles à l'alloxane.