Application of the sterility principle for the control of the mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata): Pupal metabolism in relation to mass-rearing techniques

Percentage emergence and survival of emergent adults of Ceratitis capitata were not affected by subjecting puparia of different ages to mechanical vibrations or by normal handling and transportation procedures. Optimal conditions for puparial development were found to be between 20° and 25° C and 75% to 90% rh. Combinations of low temperature and low humidity or high temperature and high humidity were deleterious.The rate of water loss by puparia was greatest during the first 3 days of development, while fat was consumed throughout the period of puparial life. Mean temperatures for puparial development above 25° did not alter the length of puparial life greatly or predictably, while such temperatures reduced the fat reserves of emergent adults. The starvation of adult males from the time of emergence resulted in a decrease of fat reserves, while access to water did not significantly prolong life. Access to carbohydrate or carbohydrate and protein food resulted in the maintenance of high fat reserves in adult males. Hence it is concluded that fat reserves are of significance in the nutrition of adult male C. capitata.Results are discussed in terms of defining optimal conditions for handling puparia in a mass-rearing programme to produce adults with a maximum of nutritional reserves for release into the field after sterilization.

---

zusammenfassung Schlupf- und Überlebensprozentsatz der schlüpfenden Imagines von Ceratitis capitata (Wiedemann) wurden nicht beeinflußt, wenn Puparien verschiedenen Alters mechanischen Vibrationen unterworfen wurden oder normalen Behandlungs- und Transportprozeduren unterlagen. Optimale Entwicklungsbedingungen für die Puparien ergaben sich bei 20°–25° C und 75%–90% rel. Luftfeuchtigkeit. Kombinationen niedriger Temperatur mit geringer Feuchte oder hoher Temperatur mit hoher Feuchte waren schährich.Die Wasserverlustrate der Puparien war während der ersten drei Tage der Entwicklung am größten, während das Fett während des gesamten Puparienlebens verbraucht wurde. Mitteltemperaturen über 25° während der Puparienentwicklung veränderten die Länge der Pupariendauer nicht stark noch voraussagbar, während solche Temperaturen die Fettreserven der schlüpfenden Fliegen herabsetzten. Hungerperioden für erwachsene Männchen vom Schlupfzeitpunkt an ergaben eine Abnahme der Fettreserven, indes Zutritt zu Wasser das Leben nicht signifikant verlängerte. Zugang zu Kohlenhydraten oder Kohlenhydrat- und Eiweißnahrung hatte bei adulten Männchen die Erhaltung hoher Fettreserven zur Folge. Daraus wird geschlossen, daß Fettreserven für die Ernährung der erwachsenen Ceratitis capitata-Männchen von Bedeutung sind.Die Befunde werden im Hinblick auf die Definition optimaler Bedingungen für die Behandlung der Puparien in Massenzuchtverfahren diskutiert, die zur Freilassung im Gelände nach der Sterilisierung Adulte mit einem Maximum an Nährstoffreserven ergeben.

     

Some factors influencing the emergence of overwintering Hessian Fly larvae

Overwintering fully-fed Hessian Fly larvae in puparia respond to experimental conditions of constant temperature and relative humidity progressively faster as the normal time of pupation and emergence in the spring approaches. Frost does not speed up emergence.A constant temperature of 15° or 20° C at 95% RH is recommended for the production of midges for experimental purposes from overwintering Hessian Fly puparia.

---

Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Erlangung von großen Mengen überwinternder Larven der Hessenfliege und Methoden für die Untersuchung des Einflusses konstanter Temperaturen und relativer Feuchtigkeit auf dieselben werden beschrieben.Ein hoher Schlupf-Prozentsatz wurde bei einer Temperatur von 15° C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 75, 85 und 95% erhalten, gleichgültig ob das Material dem Frost ausgesetzt war oder nicht. Bei Temperaturen von 20 und 25° wurde ein höherer Prozentsatz von älterem gefrorenen Material erhalten. Bei 30° schlüpften jüngere, nicht gefrorene Puparien (Scheinpuppen) nicht, obwohl ältere Puppen von gefrorenem Material zum Schlüpfen stimuliert wurden. In beiden Fällen erfolgte das Schlüpfen der Mücken nach Übertragung in eine Temperatur von 20°. Kein Schlüpfen erfolgte bei 35°, doch wurden dabei nicht alle Insekten getötet, da ein gewisses Schlüpfen zustande kam, wenn die Puparien wieder niedrigen Temperaturen ausgesetzt wurden.Bei 20° und 95% relativer Feuchtigkeit nahm die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Annäherung des Frühlings zu. Unter diesen Verhältnissen begannen die Puparien Anfang November nach 12–13 Tagen zu schlüpfen, während Anfang April das Schlüpfen schon nach 3–4 Tagen begann; ein 50%-Schlupf wurde nach 19 Tagen bzw. nach 7 Tagen beobachtet.Es wurde kein Beweis dafür gefunden, daß Frost die Entwicklung beschleunige. Bei 24 Stunden Licht wurde das Schlüpfen schneller beendet als bei 8 und 16 Stunden oder ohne Licht.Im Frühjahr erfolgte schwacher Schlupf bei 10° und keiner bei 5° und 0°.Das Bespritzen der Puparien mit Dowicide verhinderte das Schlüpfen nicht.Angaben über die Ausbildung der Puparien und das Schlüpfen im Frühjahr von ähnlichem Material, das in offenen Glashäusern überwintert wurde, sind zu Vergleichszwecken angeführt.Es kann gefolgert werden, daß sich die vollernährten Larven in den Puparien während des Winters langsam entwickeln und auf experimentelle Umstände von konstanter Temperatur und Feuchtigkeit umso schneller reagieren, als der normale Zeitpunkt der Bildung von Puparien bzw. das Schlüpfen herannaht.Für die Erzeugung von Mücken zu Versuchszwecken werden eine konstante Temperatur von 15° oder 20° C und eine relative Feuchtigkeit von 95% empfohlen.

     

Über die Resistenzadaptation wechselwarmer Tiere an extreme Temperaturen und ihre Ursachen

Zusammenfassung 1. Hitze- und Kälteadaptation können sinnvoll oder paradox verlaufen (diese Termini beschreiben nur den Vorgang in einfacher Weise und sollen nicht das Problem der Nützlichkeit beinhalten).2. Es wird auf neuere Befunde russischer Autoren eingegangen.3. Die Resistenzadaptation intakter Tiere verläuft bei manchen Tiergruppen (z. B. den Fischen) stets sinnvoll gegenüber beiden Extremtemperaturen. Bei anderen Tieren findet man nur eine Anpassung an eine Extremtemperatur. Beispiele für eine insgesamt paradoxe Anpassung der Ganztiere sind nicht bekannt, jedoch wohl für Teilbereiche der Adaptationstemperatur.4. Eine Koppelung von sinnvoller und paradoxer Resistenzadaptation kann durch Mechanismen bedingt werden, welche die Resistenz ganz allgemein erhöhen, so auch gegenüber beiden extremen Temperaturen. Auch bei einer sinnvollen Anpassung an beide Extremtemperaturen kann die Adaptation an eine von beiden mit einer allgemeinen Widerstandsfähigkeit gegenüber mehreren Faktoren verbunden sein.5. Die Resistenzadaptation einzelner Organfunktionen kann derjenigen der Lebensresistenz der Ganztiere entsprechen, doch braucht dies nicht immer der Fall zu sein. Sie kann nach russischen Autoren im Gegensatz zum Ganztier fehlen oder auch paradox verlaufen (wie bei der Endplattenübertragung von Nerv-Muskel-Präparaten von Fröschen), wenn die Lebensresistenz der Tiere sinnvoll adaptiert. Beim sehr resistenten Zellstoffwechsel (Sauerstoffverbrauch des Gewebes und Fermentaktivitäten) zeigten sich bei Xiphophorus helleri weit mehr paradoxe Adaptationsphänomene als beim Ganztier oder den Organfunktionen.6. Es liegen Hinweise dafür vor, daß nicht nur Zellenzyme, sondern auch reine Eiweiße eine Hitzeanpassung zeigen können. Man kann bei derartigen Versuchen die Tiere den unterschiedlichen Adaptationstemperaturen aussetzen und dann die Eiweiße isolieren, oder die Proteine selbst bei verschiedenen Temperaturen aufbewahren.7. Die Adaptationstemperatur kann auf lebenswichtige Prozesse wie die Funktion des Atemzentrums direkt einwirken, aber auch auf Zellstoffwechselprozesse mit einem weiteren Toleranzbereich. So wird die paradoxe Hitzeadaptation des Sauerstoffverbrauchs von Aalmuskelgewebe wahrscheinlich durch einen direkten Einfluß der Aufbewahrungstemperatur bewirkt. Oder aber es werden primär übergeordnete Systeme wie das Zentralnervensystem oder Hormondrüsen von der Adaptationstemperatur beeinflußt, die dann sekundär die Resistenz von Organfunktionen und des Gewebes gegenüber extremen Temperaturen verändern. Es werden Nachwirkungen der übergeordneten Faktoren, die auch an den isolierten Organen oder dem Gewebe in vitro meßbar sind, unterschieden von Direkteffekten, die nur im intakten Organismus wirksam und nach der Isolierung der Organe und Gewebe nicht mehr feststellbar sind.8. Es wird die Arbeitshypothese diskutiert, daß bei wechselwarmen Wirbeltieren die Hormone der Schilddrüse bei einer Leistungs- und Resistenzadaptation mitwirken, indem sie die Hitzeresistenz herabsetzen, die Kälteresistenz und den Stoffwechsel des Ganztieres und der Gewebe steigern. Um eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation und eine sinnvolle Resistenzadaptation an beide Extremtemperaturen zu erklären, müßte die Aktivität der Drüse mit steigender Adaptationstemperatur abnehmen. Es werden Befunde erörtert, die für beziehungsweise gegen eine Abhängigkeit der Schilddrüsenfunktion von der Adaptationstemperatur sprechen, und solche, die für beziehungsweise gegen eine Wirkung der Schilddrüsenhormone auf die Resistenz in dem angegebenen Sinne angeführt werden können. Die Methoden zur Untersuchung des ersten Problems werden kritisch betrachtet (Tab. 1). Die vorliegenden Befunde reichen noch nicht aus, um bei beiden Problemen eindeutige Entscheidungen zu fällen.

---

On the resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals and its causes

This report deals with resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals, but not with capacity adaptation within the normal range of temperature. Resistance adaptation can either be reasonable or paradoxical; this depends on whether heat resistance (or cold sensitivity) increases or decreases with rising adaptation temperature before the experiments. New results are presented and discussed in the light of pertinent literature on resistance adaptation of intact animals, single organ functions, cell metabolism and pure proteins. The resistance adaptation of intact vertebrates seems always to be reasonable to both extreme temperatures, whereas invertebrates often adapt to one extreme temperature only. Organ functions and especially the very resistant cell metabolism of vertebrates may show paradoxical adaptation phenomena, the causes of which are discussed. Aspects are mentioned whether or not the function of the hypophysis-thyroid system is influenced by adaptation temperature and whether or not this system can regulate heat and cold resistance. The validity of results obtained by applying different methods for determination of thyroid gland activity in regard to their importance for temperature adaptation are considered. Pertinent results of Russian authors, reported during the recent Symposium on Cytoecology in Leningrad, are discussed.

     

Puparial duration in Glossina morsitans orientalis under conditions of constant temperature

Puparial durations and rates of development at constant temperatures have been estimated for puparia derived from colony and field populations. Rates of development may now be predicted over the temperature range 8° to 32° C, estimates for temperature less than 16° having been obtained by a technique using alternating temperature regimes. No evidence was found for localised racial variation, but some evidence is presented for a larval conditioning effect.

---

Zusammenfassung Dauer des Puparium-Stadiums und der Entwicklungsraten bei konstanten Temperaturen wurden für Puparien ermittelt, die aus Zucht-und Freilandpopulationen stammten. Die Entwicklungsraten können nun über einen Temperaturbereich von 8 bis 32° vorausgesagt werden, wobei die Werte für Temperaturen unter 16° durch eine Methode mit Wechseltemperaturen gewonnen wurden. Es konnten keine Anhaltspunkte für lokale Rassenunterschiede festgestellt werden, doch ergab sich die Wahrscheinlichkeit für einen Einfluß der Temperaturen, die zuvor auf die Larven eingewirkt haben.

     

Cold hardiness of some beetles living in grass tussocks

Zusammenfassung Es wurde die Kälteresistenz von drei in Süd-England an Grasbüscheln vorkommenden Käferarten untersucht. Die zur Untersuchung benützten Arten waren der Kurzflügler Stenus clavicornis (Scop.) und die Laufkäfer Dromius melanocephalus Dej. und D. linearis (Ol.). Um die für die Käfer augenblicklich tödlichen Temperaturen zu ermitteln, wurden Bestimmungen des Unterkühlungspunktes ausgeführt. Zur Abkühlung der Insekten wurde ein thermoelektrischer Apparat benutzt. Der Unterkühlungspunkt von S. clavicornis lag deutlich niedriger als der der Dromius-Arten. Die Unterkühlungspunkte der drei Arten wurden nicht verändert, wenn die Käfer drei Wochen lang bei + 10° gehalten wurden und blieben den ganzen Winter konstant bis April, wenn sie anstiegen. Inokulatives Gefrieren, hervorgerufen durch die Berührung mit feuchten Blättern, liess den Unterkühlungspunkt von S. clavicornis ansteigen.Die Überlebensrate von S. clavicornis, der im Laboratorium auf feuchtem Filtrierpapier konstanten niedrigen Temperaturen ausgesetzt war, erwies sich als ähnlich derjenigen, die man unter trockenen Bedingungen erwarten würde, so dass vermutlich nur wenig Inokulation stattfand. Jedoch tratt inokulatives Gefrieren augenblicklich ein, wenn die Käfer im Freiland tiefen nächtlichen Temperaturen ausgesetzt wurden. Bei allen drei Arten setzte die Sterblichkeit bei ungefähr –4° ein, hervorgerufen durch inokulatives Gefrieren, jedoch kann S. clavicornis niedrigere Temperaturen aushalten als Dromius, weil nicht-inokulierte Insekten niedrigere Unterkühlungspunkte haben.Ein Vergleich mit früher veröffentlichten Daten der Wintertemperaturen in und zwischen den Grasbüscheln zeigt, dass die Sterblichkeit im Grasse zwischen den Büscheln dann einsetzt, wenn die Standard Gras-Minimum Temperatur niedriger als –10° ist während die Käfer in den Grasbüscheln geschützt sind, bis die Temperatur auf -17° fällt.Da –10° seit 1952 in allen, ausgenommen zwei, Wintern registriert wurde (während —17° nur selten gemessen wurde) ist der Schutz, der den drei Arten von den Grasbüscheln gewährt wird, genügend, um den Tod durch Erfrieren zu verhindern.

---

Cold hardiness of some beetles living in grass tussocks

The cold hardiness of three species of beetle which are commonly found in grass tussocks was investigated by determination of their supercooling points, and by exposure of specimens to low temperatures, both in the laboratory and in the field. Supercooling points were measured by cooling the insects thermoelectrically.Mortality of all three species in the field starts at about –4°, but the proportion killed at lower temperatures depends on the supercooling point of each species. Comparison with microclimatic measurements shows that shelter such as that given by grass tussocks is needed to prevent any mortality by freezing in most winters.

     

Über das Verhalten der Succinodehydrase in der normalen Nebenniere von Kaninchen und während der pharmakologischen Hypothermie

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird über das Verhalten der Succinodehydrase in normalen Nebennieren und während der pharmakologischen Hypothermie berichtet. In den Nebennieren der Kontrollgruppe läßt sich histochemisch eine positive TTC-Reaktion in der Zona arcuata, im äußeren Teil der Fasciculata und in der Reticularis nachweisen. Nach sechsstündiger Hibernation kommt es zu einer wesentlichen Enzymzunahme in der Zona arcuata, jedoch zu einer Abnahme in der Zona fasciculata und Zona reticularis. In Gruppe III (siebentägiger Hibernation) wurde eine sehr intensive Enzymaktivität in der Zona arcuata und Zona reticularis nachgewiesen. Diese Ergebnisse an den Nebennieren dürften die Hypothese der funktionellen Zweiteilung unterstützen, wobei das für die Sexualfunktion in Betracht kommende Feld der Zona reticularis nicht mitgerechnet ist.Es wurde kein Parallelismus zwischen der Bernsteinsäureaktivität und den histochemisch nachweisbaren Lipoiden gefunden. Es wurde mit der von Pischinger [14, 15] angegebenen Methode der oxydo-reduktive Zustand des Blutes untersucht. Während der pharmakologischen Hypothermie kommt es zu einer erhöhten Reduktionslage des Blutes. Die TTC-Reaktion kann mit Berücksichtigung anderer histochemischer Untersuchungen ein wichtiger Maßstab für die Beurteilung der Nebennierenaktivität sein.Die Arbeit wurde zur Zeit eines Stipendiumaufenthaltes vom Polnischen Gesundheitsministerium im Histologisch-Embryologischen Institut der Universität in Wien durchgeführt. Herrn Prof. A. Pisc hinger danke ich für die Ermöglichung der Untersuchungen und die Beratung in seinem Institut.     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Die Kenntnis der Mikromorphologie der Saumzellen des Dünndarmepithels wird in einigen Punkten ergänzt (Ausbildung des Terminalgespinsts, Zusammenhang von endoplasmatischem Retikulum und perinukleärer Zisterne, Centrosom).Durch Erniedrigung und Erhöhung des osmotischen Drucks im Darminhalt werden die in den verschiedenen Membransystemen der angrenzenden Zellen eingeschlossenen flüssigen Mischphasen beeinflußt. Die sich hierbei ergebenden Veränderungen von Form, Größe und Dichte der Zelle und ihrer Komponenten werden beschrieben. Der Weg des Wassers führt durch die Epithelzellen über die epithelialen Interzellularräume in den subepithelialen Raum. Einige Eigenschaften der verschiedenen Membranen der Zelle werden besprochen. Die flache Form der Sacculi in den Golgi-Zonen und der Cysternen des endoplasmatischen Retikulums wird darauf zurückgeführt, daß der osmotische Druck in diesen Räumen niedriger liegt als im angrenzenden Cytoplasma. Es wird vermutet, daß aktive Transportleistungen der Membranen des endoplasmatischen Retikulums zu einem Kreislauf von Stoffen zwischen Kern und Cytoplasma führen.

---

---

Teilweise vorgetragen auf der 9. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Elektronenmikroskopie in Freiburg, Oktober 1959.

---

Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Absolute Viskositätsmessungen mit Hilfe der Brownschen Molekularbewegung

Zusammenfassung Zur Prüfung der Permeabilität für Essigsäure wird das umkehrbar Sichtbarwerden der Epithelzellkerne im Schwanz der lebenden Larve vonRana temporaria undesculenta benutzt.Es lä\t sich mittels dieser Methode nachweisen:Die Durchlässigkeit der Plasmagrenzschicht für Essigsäure hat in der narkotisierten Larve zugenommen. Es handelt sich hier um eine leichte reversible Narkose. Blo\ wenn die Larve schon während des Versuches oder sofort am Ende des Versuches erwacht, stimmt die Permeabilität mit derjenigen der Kontrollarve überein, oder ist sogar etwas herabgesetzt. Es darf wohl angenommen werden, da\ in den letzteren Fällen die Plasmagrenzschicht der Epithelzellen schon vom adsorbierten Narkotikum befreit ist. Eine Nachwirkung der Narkose bei den erwachten Larven findet, was die Permeabilität betrifft, kaum statt.Im Gegensatz zur Permeabilitätserhöhung für Essigsäure zeigt die leicht narkotisierte Larve im Vergleich zur Kontrollarve eine deutlich verminderte Permeabilität für Neutralrot und Nilblausulfat. Weil das Neutralrot während des Versuches in der subepithelialen alveolären Schicht und nicht in der Epithelzelle gespeichert wird, bleibt ein Speicherungsunterschied innerhalb der Epithelzellen au\er Betracht. Mit Janusgrün findet jedoch wohl eine Bindung an den Mitochondrien in den Epithelzellen statt, was bei diesem Farbstoff die Feststellung eines Permeabilitätsunterschiedes in der Narkose erschwert.     

Colchicininduzierte Polyploidie beiSolanum tuberosum L.

Zusammenfassung Es wurden Verfahren zur Herstellung polyploider Kartoffeln durch Behandlung von Samen und Dunkelkeimen mit Colchicin angegeben. Durch Samenbehandlung wurden eine Anzahl polyploider Pflanzen und durch Sproßbehandlung ein 96-chromosomiger Stamm der Sorte Konsuragis und drei der Sorte Pepo erhalten. Makroskopische, mikroskopische und ertragsmäßige Unterschicde der oktoploiden Stämme gegenüber den tetraploiden Ausgangssorten wurden festgestellt. Obgleich die Fertilität dieser Oktoplonten bedeutend geringer war als bei den Ausgangssorten, konnte gezeigt werden, daß für die Züchtung der Kartoffeln die Polyploidisierung ausgenutzt werden kann.Mit den praktischen Arbeiten zur Erzeugung polyploider Kartoffeln war Herr stud. hort. J.Sobotta betraut, dem ich für die verständnisvolle Durchführung danke.     

The quantitative study of soil meiofauna

Summary Details of a method for preparation of undisturbed samples for extraction with a modified funnel are given, together with techniques for the quantitative assessment of the catch (especially Acarina and Collembola). These techniques include handling, visual examination and storage of the fauna.

---

Zusammenfassung Einzelheiten einer Methode zur Erhaltung ungestörter Bodenproben werden beschrieben, geeignet für den Gebrauch in einem modifizierten Tullgren-Ausleseapparat und besonders zur Anwendung an steinigen Standorten. Ein ungestörter Bodenblock wird aus der Seitenwand eines Profilgrabens gehoben und daraus eine zylindrische Probe von 5,1 cm Durchmesser heraus geschnitten, die in Scheiben von etwa 2 cm Dicke zerlegt wird.Der Apparat und das Verfahren zur Behandlung der ausgelesenen. Fauna (besonders Acarina und Collembola) besteht aus einem viereckigen Glasgefäss (6×6×1 cm) für die Auszählung, einem Alkohol-Behälter und einem Micro-Immersionsfilter (gesintertes Glas) zur Verminderung des Volumens der Flüssigkeit, in dem sich die Fauna befindet, sowie aus dem Gebrauch von Glyzerin, das zur Erleichterung der mikroskopischen Untersuchung und Behandlung der Organismen bestimmt ist. Ein modifiziertes, langarmiges Mikroskop und ein davon getrennter Tisch werden zur Auszählung und Identifizierung verwendet. Es wird mit auffallendem Licht unter Verwendung eines Polarisationsfilters gearbeitet, der zur Verminderung der Reflexion von den Seiten des Glastellers und zur besseren Sicht in der Flüssigkeit dient. Fehlerquellen während der Auszählung werden besprochen und Einzelheiten der Aufbewahrung des Fanges beschrieben.

     

Low temperature thresholds for flight in Aphis fabae Scop.

The temperature thresholds for wing-beating and successful flight in alienicolae of Aphis fabae were found by flying tethered aphids in a falling temperature and by dropping free aphids in still air at different temperatures. The median temperature thresholds for wing-beating, horizontal and upward flight were 6.5°, 13° and 15° C respectively.

---

Zusammenfassung Die Temperaturschwellen für Flügelschlag und erfolgreichen Flug wurden bei alienicolen Aphis fabae Scop. an gefesselten Aphiden bei fallenden Temperaturen ermittelt sowie durch Fallenlassen freier Blattläuse in ruhige Luft bei verschiedenen Temperaturen.Die mittlere Temperaturschwelle für Flügelschlag betrug 6,5° C (Flügelschläge eine Minute andauernd) und wurde vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft sowie von der Abkühlungsrate (sowie möglicherweise von der Flugdauer) beeinflußt. Unter 9–10° C hielt der Flügelschlag nur für eine kurze Zeit an und die Schlagamplitude war bei diesen Temperaturen im allgemeinen gering.Die mittlere Temperaturschwelle für horizontalen Flug lag bei 13° C (unter 10° vollständige Verhinderung) und für Aufwärtsflug bei 15° C (unter 12° völlige Hemmung); die höhere Schwelle für den Aufwärtsflug steht wahrscheinlich mit höherem Stoffwechselbedarf in Verbindung. Nach einem Aufenthalt von 24 Stunden bei niederen Temperaturen (5–15° C) vor dem Flug flogen bei 12–13° C weniger Blattläuse, als wenn sie bei 20° C gehalten worden waren. Diese Ergebnisse gelten nur für die ersten wenigen Sekunden des Fluges.

     

Untersuchungen zur Entwicklung von Gehölz-Aufforstungen auf Bergbaukippen in der Dübener Heide (DDR)

Zusammenfassung Der Braunkohlentagebau führt zu beträchtlichen Eingriffen in die Kulturlandschaft. Durch Wiederurbarmachung und Rekultivierung der Tagebauareale werden beträchtliche Bodenflächen der gesellschaftlichen Nutzung wieder zur Verfügung gestellt. In Landschaften mit von Natur aus fruchtbaren Böden steht dabei die Kippenrekultivierung für eine landwirtschaftliche Nutzung und in Gebieten mit von Natur aus weniger fruchtbaren Böden für eine forstliche Nutzung im Vordergrund. Die Tagebaurestlöcher werden häuftig zu Naherholungsgebieten umgestaltet oder für wasserwirtschaftliche Zwecke bzw. für eine geordnete Mülldeponie verwandt. In der Arbeit wird die syngenetische Entwicklung von aufgeforsteten achtjärigen Monokulturen des Populus-Artemisia vulgaris-Typs über etwa 30 jährige Bestände des Populus-Taraxacum officinale-Typs und Populus-Calamagrostis epigeios-Typs bis zu etwa 60 jährigen Baumbeständen des Populus-Carpinus betulus-Typs unter pflanzensoziologischen, ökologischen und pflanzengeographischen Aspekten untersucht. Die Arbeit schließt mit einer Darstellung der landeskulturellen Bedeutung der Kippenaufforstung für die gesamte Kulturlandschaft.

---

In der Untersuchung wurden Ergebnisse, darunter Vegetationstabellen der zu erwähnenden Vegetationstypen der Lehrer-Diplomarbeit von Herrn Frenzel (1976) mit einbezogen, dem wir an dieser Stelle für seine Mitarbeit recht herzlich danken möchten.     

Die Unterscheidung von Sommer- und Winterweizen

Zusammenfassung Der Verfasser hat früher gezeigt, daß eine Unterscheidung der Winter- von den Sommerweizensorten auf morphologischem Wege an Körnern und Keimpflanzen allein nicht möglich ist. Es hat sich jetzt erwiesen, daß durch künstliche Anzucht im Treibhaus bei zusätzlicher Belichtung diese Unterscheidung für unsere deutschen Weizensorten unter Berücksichtigung ihres physiologischen Charakters möglich ist.Dieses Verfahren, das von russischen und holländischen Untersuchern für eine geringe Zahl von ausländischen Sorten ausgeprobt wurde, ist für unsere deutschen Verhältnisse verändert und an sämtlichen deutschen Winter-und Sommerweizensorten erprobt worden. Untersucht wurden insgesamt 180 Weizensorten.Die Anzucht erfolgte in einer besonderen Erdmischung im Treibhaus bei Temperaturen, die um 20°C schwankten. Die zusätzliche Belichtung, 350 Watt je Quadratmeter, wurde nur nachts eingeschaltet. Die mäßig feucht gehaltenen Sommerweizensorten entwickeln nach 3–4 Wochen ihren Vegetationskegel zur Ähre, das Schossen setzt ein. Längsschnitte durch die Pflanzen zeigen, daß die meisten Winterweizensorten zur gleichen Zeit einen noch unentwickelten Vegetationskegel haben.Die von diesem generellen Verhalten der Winterweizensorten abweichenden Sorten, die als Winterweizen gehandelt werden, wurden festgestellt und namentlich aufgeführt.Späte Frühjahrsaussaat ergab im allgemeinen ein gleiches Verhalten der Winterweizensorten wie bei der eben beschriebenen künstlichen Anzucht der Winterweizensorten im Treibhaus bei zusätzlicher Belichtung.Bei dem beschriebenen Anzuchtverfahren besteht auch die Möglichkeit, in bestimmten Fällen die Sommerweizensorten auf Grund ihrer Ähren- und Hüllspelzenmerkmale näher zu bestimmen.     

Effects of hostplant age on phytophagous insects

In Colorado beetle females fed with physiologically aged potato leaves, an inhibition or even a standstill of reproduction occurs, followed by diapause.In such beetles, the volume of the corpora allata is reduced and the medial cerebral neurosecretory cells do not transport their neurosecretory material. In feeding tests, it is shown that the beetle can detect the age of its hostplant.

---

Zusammenfassung Wenn weiblichen Kartoffelkäfern zwei Arten bevorzugter Wirtspflanzen zur Verfügung stehen, ändert sich ihr Wirtswahlverhalten mit dem Ansteigen der Temperatur, während das nicht der Fall ist, wenn abgelehnte mit angenommenen Pflanzen verglichen werden.Die Käfer können zwischen alten und jungen Blättern bevorzugter Wirtspflanzen unterscheiden.Bei Kartoffelkäfern, die mit physiologisch gealtertem Laub gefüttert werden, tritt eine Hemmung oder sogar ein völliger Stillstand der Reproduktion ein, worauf eine Diapause folgt. Es scheint, daß die Corpora allata beeinflußt werden und aufhören zu arbeiten; die Käfer zeigen histologisch die charakteristischen Anzeichen diapausierender Käfer genauso wie hungernde Käfer: einen völligen Stillstand des Transportes von Neurosekret und eine dichte Anhäufung neurosekretorischen Materials innerhalb der Zellen. Nachfolgende Nahrungsaufnahme der hungernden Käfer bewirkt den Transport neurosekretorischen Materials entlang der Neurosekretbahnen und die Dispersion desselben innerhalb des Zellplasmas.Es scheint also, daß die jahreszeitlichen Veränderungen im Zustand der Wirtspflanze dem neuro-endokrinen System angezeigt werden und für die Nahrungswahl sowie für die Synchronisation von Bedeutung sind.

     

Die Zellstrukturen des Dünndarmepithels in ihrer Abhängigkeit von der physikalisch-chemischen Beschaffenheit des Darminhalts

Zusammenfassung Am Dünndarmepithel der Maus werden die Wirkungen von blutisotonischen Elektrolytlösungen untersucht. Einleitend werden einige physikalisch-chemische Grundlagen über den Einfluß der Elektrolyte auf lyophile Emulsionskolloide des Protoplasmas besprochen.Blutisotonische NaCl-Lösung führt nach 10 min Einwirkungsdauer im elektronenmikroskopischen Bild zu keiner morphologischen Veränderung der Dünndarmepithelzellen des Dursttiers. Verschiedene Zustandsformen im Fixierungsbild des Kerns werden auf einen wechselnden Hydratationszustand zurückgeführt. KCl führt in blutisotonischer Konzentration zur osmotischen Schwellung der Zellen. Es wird versucht, die Verbindung mit einer von Conway, Küsel und Netter entwickelten Theorie zu schaffen, nach der die osmotische Stabilität der Zellen durch zwei gegeneinandergeschaltete Donnan-Systeme gesichert wird. Ein Zusammenhang zwischen Spannungsveränderungen an Membranen und Depolarisation sowie zwischen dem Auftreten niedermolekularer Stoffwechselprodukte im Zytoplasma und der Stoffwechselwirkung des K⁺-Ions wird vermutet.In Verbindung mit den Befunden nach der Gabe von blutisotonischem MgCl₂ werden die verschiedenen Ursachen für eine Schwellung von Mitochondrien besprochen. Die von diesem Erdalkaliion differenten Wirkungen des CaCl₂ werden teilweise auf die konträre Stoffwechselwirkung des Ca²⁺ zurückgeführt. Dabei wird ein Einfluß auf kontraktile Proteine vom Actomyosintyp in den Mitochondrienmembranen diskutiert.Durchgeführt mit dankenswerter Unterstützung durch das Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen und die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die Rolle longitudinaler und radialer Polaritäts-gradienten bei der Gewebedifferenzierung von Pflanzen

Zusammenfassung Störung der Zellpolarität durch Colchicin führt zu einer Beeinträchtigung oder Verhinderung der von dieser Polarität abhängigen Differenzierungen. Bei jungen Blättern vonSphagnum kann das normale Muster der Differenzierung in Chlorophyll- und Hyalinzellen verhindert werden. Sind die Hyalinzellen schon angelegt, so kann die Ausbildung der Yerdickungsleisten in ihnen unterbleiben. Statt dessen erfolgt dann eine ungeordnete, d. h. gleichmäßig über die ganze Fläche verteilte Auflagerung von Zellulose.Aus negativ verlaufenen Versuchen zur Beeinflussung der Differenzierung im Kallusgewebe und in Gewebekulturen durch Variation der Sauerstoff- und Kohlendioxydkonzentrationen sowie der Luftfeuchtigkeit wird geschlossen, daß die normalerweise im Sproß bestehenden Gradienten dieser Faktoren nicht für die Differenzierungsgradienten in ihm entscheidend sein können. Für die Differenzierungsgradienten müssen vielmehr rein physiologische Faktoren ausschlaggebend sein. D. h. die radiale Polarität ist für die unterschiedliche Differenzierung in verschiedenen Sproßtiefen verantwortlich.Es wird darauf hingewiesen, daß durch Unterdrückung der Polarität am Vegetationspunkt die Inäqualität der Teilungen verlorengeht und der Übergang zur Blütenbildung als Folge solcher Unterdrückung aufgefaßt werden kann. Dadurch wird die behauptete Apolarität des Auxinstromes in blütenbildenden Sprossen, aber z. B. auch die Erschwerung inäqualer Teilungen in Blattorganen der Blütenregion verständlich. So kann man u. a. das Fehlen von Spaltöffnungen in Hochblättern und das ausschließliche Vorkommen von Chlorophyllzellen in den Perichaetialblättern vonSphagnum deuten.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Unterstützung der Untersuchungen.     

Über das Farbenunterscheidungsvermögen des Wellensittichs

Zusammenfassung Es gelingt, Wellensittiche auf die 8 Farbqualitäten Gelb, Orange, Rot, Veil, Ublau, Eisblau, Seegrün, Laubrün des Ostwaldschen Farbkreises zu dressieren. Die Dressur geschieht durch Lockfarbe. Die Farben werden untereinander und von Graustufen qualitativ unterschieden.Ebenso gelingt es, Wellensittiche auf Graustufen zu dressieren. Das Unterscheidungsvermögen ist hier wesentlich schwächer ausgebildet als bei den Farbstufen.Die Unterscheidungsempfindlichkeit für Farben wurde in Sechspunktkurven und Alternativversuchen festgestellt.Das Optimum des Unterscheidungsvermögens von Farbstufen untereinander liegt im Gelb und Laubgrün, ein zweites Maximum im Veil. Zonen geringen Unterscheidungsvermögens liegen im Orange und im Seegrün.Der Farbenkreis weist für das Vogelauge 3 Gruppen verwandter Farbqualitäten auf. Gruppe I umfaßt Rot und Orange, Gruppe II enthält Gelb und Laubgrün, in G-ruppe III sind Seegrün, Eisblau und Ublau zusammengeschlossen. Veil verbindet die Gruppen I und III. So ist für die Tagvögel die Anwesenheit eines geschlossenen Farbkreises nachgewiesen.Bei Schildkröten ist im Vergleich mit den Tagvögeln das Optimum nach Rot zu, das Minimum nach Blau zu verschoben.Die Selektionswirkung der Ölkugeln kann die Verteilung der Maxima und der Minima des Farbunterscheidungsvermögens bewirken.Das Gedächtnis für Farbeindrücke ist sehr gut entwickelt.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaft lichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Untersuchungen zur N2-Binding bei der Verrottung von Waldgräserwurzeln unter Mikroaeroben Bedingungen

Zusammenfassung Es sollte geprüft werden, ob verrottende Wurzeln von Waldgräsern in einem mikroaeroben Milieu den N-Bindern wesentliche Mengen ausnutzbarer C-Quelle zur Verfügung stellen, so daß N-Gewinne mit dem Kjeldahlverfahren nachweisbar sind.Grobwurzeln von Calamagrostis epigaios mit C/N-Verhältnissen von 56 bis 61 wurden mit Quarzsand und Ca-Bentonit gemischt und mit einer für N-Bindung geeigneten Nährlösung überschichtet und nach Impfung bebrütet.Bei 28°C zeigten sich nach 14 Tagen erhebliche N-Gewinne, nach weiteren 7 Tagen war der N-Gehalt der Ansätze nahezu auf den Ausgangswert zurückgegangen.Der Zerkleinerungsgrad der Wurzeln hatte keinen nennenswerten Einfluß auf die Zersetzungsgeschwindigkeit. Bei 16°C und 6°C wurden fast die gleichen N-Gewinne beobachtet wie bei 28°C. Vermutlich sind die N-Verluste bei 28°C größer als bei tieferen Temperaturen.Die Untersuchungen wurden überwiegend mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Für diese Unterstützung sei hiermit bestens gedankt. Besonders danke ich weiterhin Herrn Prof. Laatsch für seine Anregungen und der Chemotechnikerin Frau Schmidt für die Durchführung der Analysen. Dank gebührt ferner den Herren Dr. Poschenrieder und Dr. Beck von der Bayer. Landesanstalt für Bodenkultur, Pflanzenbau und Pflanzenschutz, München, und Herrn Dr. Kutzner vom Bakteriologischen Institut der Südd. Forschungsanstalt für Milchwirtschaft in Weihenstephan b. Freising für die Einführung in mikrobiologische Arbeitsverfahren.

---

Summary It was investigated if the roots of forest grasses, decomposing in a waterlogged environment, can provide substantial amounts of utilizable carbon compounds for nitrogen-fixing organisms, so that nitrogen gains can be detected by the Kjeldahl-procedure.Mixtures of quarz-sand and calcium-bentonite with coarse roots of Calamagrostis epigaios were soaked and covered with a nutrition solution suitable for N-fixation. The C/N-ratios of the roots ranged from 56 to 61. After inoculation the samples were incubated at different temperatures for various periods of time.After 14 days of incubation at 28°C considerable N-gains were obtained, but after additional 7 days the N-content of the samples almost returned to its original level.Roots ground to different particle size did not differ in their rate of decomposition. At 16°C and at 6°C almost the same N-gains were detected as at 28°C. Presumably the N-losses at 28°C are higher than at lower temperatures.

---

---

Meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Laatsch, zu seinem 60. Geburtstag in Dankbarkeit gewidmet.     

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.

---

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.

     

Anpassungen von Pterostichus nigrita F. (Col., Carab.) an subarktische Bedingungen

Zusammenfassung Zwei physiologische Rassen des Laufkäfers Pterostichus nigrita wurden verglichen. Die Larven einer nordskandinavischen Population (Polarkreis) hatten im Vergleich zu mitteleuropäischen Exemplaren (Köln) bei allen Versuchstemperaturen eine kürzere Entwicklungsdauer, eine geringere Mortalität bei niedrigen Temperaturen und eine gesteigerte Wachstumsgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen. Dadurch wird ein erfolgreiches Überdauern von Kälteperioden und ein Aufholen von Entwicklungsrückständen während optimaler Temperaturen im kurzen subarktischen Sommer ermöglicht.Die Sexualreife wurde bei den Weibchen durch die Aufeinanderfolge von Kurztag (Prävitellogenese) und Langtag (Vitellogenese) herbeigeführt. Bei den Männchen genügte die Einwirkung von Kurztag (Spermatozeugmenbildung). Alle kurztagabhängigen Prozesse waren bei den nordskandinavischen Käfern noch bei erheblich längeren Photoperioden möglich. Die kritische Photoperiode für die Vitellogenese war dagegen nur geringfügig verändert.Die ökologische Bedeutung dieser physiologischen Adaptationen wird diskutiert.

---

Adaptations of Pterostichus nigrita F. (Col., Carab.) to subarctic conditions

Summary Two physiological races of the carabid beetle, Pterostichus nigrita, are compared. The larvae from the northern Scandinavian population (polar circle) develop faster in all temperature regimens, have a reduced mortality in lower temperatures and an increased growth rate in high temperatures compared with the central European beetles (Cologne). Thus they are able to survive sudden cold spells and during optimal temperatures can compensate for periods of reduced development.In females sexual maturity is induced by short-day photoperiods followed by long-day photoperiods (previtellogenesis and vitellogenesis, respectively). Males can mature in short-days alone (formation of spermatozeugma). All short-day dependent processes of the subarctic beetles are still possible in far longer photoperiods. The critical day-length, however, for vitellogenesis is only slightly changed.The ecological significance of these physiological adaptations is discussed.

---

---

Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.