Host plant related properties of the antennal olfactory system in the oak flea weevil, Rhynchaenus quercus. Electroantennogram study

Electroantennogram (EAG) recordings from the antennae of a highly specialized phytophagous species — the oak flea weevil, Rhynchaenus quercus L. — revealed two general properties of its antennal olfactory system: (1) a high and to some extent selective sensitivity to chemotaxonomically nonspecific compounds, namely the so-called general green leaf volatiles as well as to geraniol and linalool, (2) a lack of marked differences in the general excitation level caused by stimulation with vapours from leaves of both host plants and non-host plants. It was also observed, that the shapes of EAG's evoked by vapours from cut leaves and general green leaf volatiles differed from those elicited by corresponding concentrations of geraniol and linalool, where recovery was distinctly slower.The results of EAG tests suggest that the general green leaf volatile complex is important in host-odour perception by the oak flea weevil. A possible function of these compounds in host-plant odour discrimination is discussed.

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Zusammenfassung Elektroantennographische Aufzeichnungen an Fühlern einer hochspezialisierten phytophagen Art, des Eichenblattflohs Rhynchaenus quercus L. zeigten zwei allgemeine Eigenschaften des Geruchsystems der Antennen:Erstens ist eine hohe und teilweise selektive Empfindlichkeit auf chemotaxonomisch nicht spezifische Verbindungen, besonders auf die allgemeinen Blattgründämpfe wie auch auf Geraniol und Linalool vorhanden.Zweitens fehlen ausgeprägte Unterschiede im allgemeinen Erregungsniveau hervorgerufen durch flüchtige Stoffe von Wirtspflanzen einerseits und Nichtwirtspflanzen andererseits. Es wurde auch beobachtet, dass die Form der EAGs hervorgerufen durch zerschnittene Blätter oder allgemeine Blattgründämpfe verschieden war von denjenigen verursacht durch Geraniol und Linalool, wo die Erholung eindeutig langsamer war.Die Resultate der EAG deuten darauf hin, dass der Komplex der allgemeinen Blattgründämpfe wichtig ist bei der Wahrnehmung der Wirtspflanzengerüche durch Rhynchaenus quercus. Eine mögliche Funktion dieser Verbindungen bei der Erkennung der Wirtspflanzen wird diskutiert.

     

Zur Protoplastierung von E. coli B mit Lysozym und Versen

Zusammenfassung Die Einwirkung von Lysozym und Versen auf Zellen von E. coli B wird untersucht. Während die kombinierte Einwirkung, wie von Repaske (1956) beschrieben, zu Protoplasten führt, entstehen bei der alleinigen Einwirkung von Lysozym Halbprotoplasten. Diese unterscheiden sich äußerlich nicht von Bakterien, vermehren sich normal, platzen aber beim Verdünnen in dest. Wasser. Die Einwirkung von Versen allein hat keinen sichtbaren Erfolg, beeinträchtigt aber das Adsorptionsvermögen für den Phagen T 4. Beide Befunde werden in ihrem Zusammenhang mit der Wandstruktur der Zellen diskutiert.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Ernährungsorganellen von Paramecium

Zusammenfassung Der Cytopharynx von Paramecium aurelia wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Aus Befunden und den aus zahlreichen Veröffentlichungen erhobenen lichtmikroskopischen Beobachtungen ließen sich Rückschlüsse auf den Vorgang des Einstrudeins der Nahrungspartikel und die Funktion der Schlundfasern bei der Bildung und Abschnürung der Empfangsvakuole ziehen. Beim Einstrudeln der Nahrungspartikel aus einem durch die Mundfeldbewimperung hervorgerufenen Zirkulationsstrom gelangen die peripher erfaßten Partikel durch die Mundöffnung, die durch Falten der Vestibulum- und Pharynxpellikula gebildet wird, in den Pharynx. Durch die Mundverengung wird sowohl ein Abfiltrieren zu großer Partikel als auch eine Reusenwirkung der in den Pharynx gelangten Nahrungspartikel bewirkt. Die in den Pharynx aufgenommenen Partikel werden von dem Peniculus und der Vierermembran zum Ösophagus befördert, wobei der Peniculus als hauptsächlichstes Schluckorganell angesehen werden muß. Zahlreiche Mikrovilli an den Cilien verhindern ein Zurückströmen der Partikel. Am Endabschnitt des Pharynx inserieren in Rippen die Schiundfasern, die röhrenförmige und in flachen Bändern angeordnete Fibrillen darstellen, denen Kontraktilität zugeschrieben wird. Sie führen am Ösophagus entlang caudalwärts und enden anscheinend blind im Cytoplasma. Im erschlafften Zustand ermöglichen sie eine Dehnung des Ösophagus, an dessen Endabschnitt die Empfangsvakuole gebildet wird. Nach maximaler Anschwellung der Empfangsvakuole erfolgt eine Kontraktion der Schlundfasern, die als Kontraktionswelle von der Ansatzstelle der Fibrillen aus caudalwärts fortschreitet, dabei den Ösophagus verengt, die Empfangsvakuole abschnürt und nach hinten wegbewegt. Am Pharynx gelegene hochgradige Fibrillenkomplexe werden als das von Gelei (1934) beschriebene Neuromotorium gedeutet. Lichtmikroskopische Befunde verschiedener Autoren über eine unterschiedliche Beschaffenheit der Wände (Membranen) in den einzelnen Cytopharynxabschnitten konnten elektronenmikroskopisch nicht bestätigt werden. Eine Klärung der funktionellen Bedeutung von schlauchförmigen Strukturen, die im Endabschnitt des Pharynx an den Rippen in den Pharynx einmünden, steht noch aus.     

Partial reproductive incompatibility between populations of spider mites (Acarina: Tetranychidae)

Partial reproductive incompatibility between spider mite populations of different origin is a common phenomenon. A comparative study was made of the characteristics of partial reproductive incompatibility both between various natural populations ofTetranychus urticae and between a laboratory strain and a number of chromosome mutation homozygous strains derived from it. Interpopulation crossing experiments were set up and percentages of nonviability assessed in the F₁, the haploid F₂, the B₁ obtained from hybrids that had been mated with males of the original male parent stock and the B₁ produced by hybrids that had been mated by males of the original female parent stock. In those cases where partial reproductive incompartibility between populations is due to different chromosome mutations similar degrees of nonviability were observed for the haploid F₂ and the B₁ generations belonging to it. With natural reproductive incompatibility the degree of lethality was highest in the haploid F₂; the percentage nonviability was usually less for fertilized eggs, and especially when the eggs were fertilized by a gamete of a male of the same origin as the female parent of the hybrid. Differences in hybrid sterility between reciprocal crosses were often found. It is assumed that, although chromosome mutations may play a role in speciation of tetranychids, partial reproductive incompatibility between natural populations is mainly due to lethal recombinations of genes and interactions between cytoplasmic factors and genes of alien male gametes.

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Zusammenfassung Teilweise Fortpflanzungsunverträglichkeit zwischen Spinnmilbenpopulationen verschiedener Herkunft ist ein häufiges Phänomen. In einer vergleichenden Studie wurden die Eigenschaften solcher Inkombatibilität sowohl zwischen natürlichten Populationen vonTetranychus urticae als auch zwischen einem Laborstamm und einigen von diesem hergeleiteten Stämme mit homozygoter Chromosomenmutation untersucht. Kreuzungsexperimente zwischen den Populationen wurden durchgeführt und Prozentsätze der Nichtlebensfähigen (=nicht schlüpfenden Eiern) bestimmt u.zw. in der F₁, der haploiden F₂, der B₁, die von Hybriden erhalten wurde, die mit Männchen der ursprünglichen Elternzucht für Männchen gepaart waren und schließlich der B₁, von Hybriden erzeugt, die gepaart waren mit Männchen der ursprünglichen Elternzucht für Weibchen. In den Fällen, wo die Inkombatibilität zwischen den Populationen verursacht wird durch verschiedene Chromosomenmutationen, wurde ein ähnliches Ausmaß der Nichtlebensfähigkeit beobachtet für die haploide F₂ und die dazugehörigen B₁-Generationen. Bei natürlichen teilweiser Fortpflanzungsinkombatibilität war das Ausmaß der Lethalität am höchsten in der haploiden F₂; der Prozentsatz Nichtlebensfähigkeit war gewöhnlich für befruchtete Eier geringer, besonders wenn die Eier befruchtet waren durch einen Gameten von einem Männchen der gleichen Herkunft wie der weibliche Elternteil des Hybrids. Oft wurden Unterschiede in der Hybridsterilität zwischen reziproken Kreuzungen gefunden. Es wird angenommen, daß, obwohl Chromosomenmutationen eine Rolle spielen mögen in der Speciation der Tetranychiden, teilweise Fortspflanzungsinkombatibilität Zwischen natürlichen Populationen hauptsächlich verursacht wird durch lethale Rekombination von Genen und Wechselwirkungen zischen zytoplasmatischen Faktoren und Genen von fremden Männchengameten.

     

Selection of Brussels sprouts of different water status by apterous and alate Myzus persicae and Brevicoryne brassicae in relation to the age of leaves

The feeding preferences of apterae for leaves of different ages are shown largely to determine the distribution of Myzus persicae and Brevicoryne brassicae on Brussels sprouts in which they colonise particularly the old and young leaves respectively. Alatae contribute to this segregation but less so since alatae of both species settle preferentially on the plant apex. Apterous and to some extent alate M. persicae select the most nutritious leaves as measured by reproduction, but this is less often so with B. brassicae.Water stress causing wilting of the old leaves reduces settling on the plants by alate B. brassicae but not alate M. persicae which avoid the old leaves and instead colonise the apex. Among leaves of different water status apterous M. persicae again select the most nutritious while B. brassicae does so less consistently.These results are compatible with some aspects of the dual discrimination theory of hostplant selection assuming the polyphagous M. persicae responds more to nutrients and less to flavour than the oligophagous B. brassicae.

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Zusammenfassung Geflügelten Virginoparen von M. persicae und B. brassicae wurde gestattet, von übervölkerten Quell-Pflanzen abzufliegen und Kohlpflanzen (Brassica oleracea L. var. bullata gemmifera) zu besiedeln, die unterschiedlich mit Wasser versorgt waren (feucht, mäßig, trocken). Wassermangel, der (durch Trockenhaltung) zum Welken der alten Blätter führte, verringerte die Besiedlung der Pflanzen durch geflügelte B. brassicae, jedoch nicht durch geflügelte M. persicae, welche dann die alten Blätter mieden und stattdessen die Triebspitzen besiedelten. Auf turgeszenten Pflanzen mied M. persicae die reifen Blätter und besiedelte die Gipfel sowie junge und alte Blätter. Im Gegensatz dazu lehnte B. brassicae die alten Blätter ab und besiedelte in großer Zahl die ausgereiften Blätter sowie die Triebspitzen der Pflanzen. Geflügelte beider Arten erreichten größte Siedlungsdichte im Triebgipfel, besonders B. brassicae.In Zweiweg-Wahlkammer-Versuchen konnten Ungeflügelte beider Arten zwischen Blättern verschiedenen Alters und verschiedener Hydratur wählen. Das Trockenregime wurde dabei in zwei Varianten angeboten: Pflanzen, die welkten und solche, die gerade wieder bewässert wurden. Gemessen an der Reproduktionsrate wählte M. persicae konstant die nährstoffreicheren Bläller, d.h. alte > junge > reife turgeszente Blätter trockener > mäßiger > feuchter Hydratur mit Ausnahme welkender Blätter, die gemieden wurden. B. brassicae wählte weniger eindeutig (Unstimmigkeiten kursiv), d.h. junge > reife > alte turgeszente Blätter, feuchte = mäßige Hydratur in allen Blattalterstufen; trocken > mäßig und feucht bei jongen Blättern; mäßig und feucht > trocken bei reifem und altem Laub.Die Verteilung von M. persicae und B. brassicae auf den Kohlpflanzen wird weitgehend von den Nahrungsansprüchen der Ungeflügelten bestimmt, die besonders die alten bzw. die jungen Blätter besiedeln. Die Ergebnisse decken sich in einigen Hinsichten mit der doppelten Unterscheidungstheorie bei der Wirtspflanzenwahl, indem angenommen werden kann, daß die polyphage M. persicae mehr auf die (primären) Nährstoffe und weniger auf die (sekundären) Duftstoffe anspricht als die oligophage B. brassicae.

     

Ein Beitrag zur Ultrastruktur der Blutkapillaren: Das nahtlose endothel

Zusammenfassung Es wird über elektronenmikroskopische Beobachtungen von Kapillarquer-schnitten berichtet, die ein nahtloses Endothel besitzen. Ihre Feinstruktur unterscheidet sich nicht von der der üblichen Mantelform, bei der das Endothel mit Cytoplasmafortsätzen das Lumen umgreift. Letztere werden auf der Gegenseite durch Schlußleisten zusammengehalten. Mit Hilfe der Zellgrenzenversilberung wurde festgestellt, daß die nahtlosen Endothelien an den Mündungsstellen von manchen Kapillaren in kleine Venen vorkommen. Die Abgrenzung dieser Endothelanschnitte gegen Tangentialschnitt durch die Kuppen von Kapillar-schleifen und der mögliche Entwicklungsmechanismus werden diskutiert.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über Modifikationen bei Cyanophyceen

Zusammenfassung Die Wirkung der geprüften Substanzen: 5 Farbstoffe, 2 Alkaloide, Formaldehyd, -Indolylessigsäure, Kupfersulfat, beschränkt sich fast ganz auf unspezifische Wachstumshemmung, die mit steigender Konzentration der Gifte zunimmt. Mitunter wird die Bildung der Heterocysten oder der Dauerzellen beeinträchtigt oder ganz unterdrückt, andererseits kann die Zahl der Het (beiCylindrospermum) auffallend vergrößert werden; die Gestalt der Dauerzellen kann etwas abgeändert werden. Morphogene Wirkungen an den Trichomen sind noch weniger ausgesprochen als sie auf starken Lösungen ungiftiger Mineralsalze beobachtet wurden. Die auffälligsten Reaktionen waren Verschmälerung und Verlängerung der Zellen beiCylindrospermum, Bildung von Gallertscheiden beiAnabaena variabilis, Zerfall der Trichome in Einzelzellen beiAnabaena apospora. Auch aus den am stärksten modifizierten und scheinbar geschädigten Trichomen gehen auf giftfreiem Nährboden wieder normale Lager hervor.Mit 14 TextabbildungenMit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die spontane Mutation von Phagenresistenz nach Phagensensibilität

Zusammenfassung Für die spontane und von Phagen unabhängige Mutation von Phagenresistenz Phagensensibilität (1. Reversion) wurde bei Bac. megaterium M 30/C 1 Gl eine Mutationsrate von (4,93±0,17)·10^–8 pro Bakterium und Bakterienzellteilung ermittelt. Da der Mutationsschritt zur Phagensensibilität mit einer Änderung des Koloniecharakters eng gekoppelt war, konnte die Anzahl der sensiblen Mutantenklone in resistenten Bakterienpopulationen (Kolonien) direkt bestimmt werden. Bei der Resistenzmutation sensibler Mutanten (2. Reversion) wurde festgestellt, daß an die Rückmutation zur Phagenresistenz nicht unbedingt die Wiederherstellung des morphologischen Merkmals der ursprünglich resistenten Bakterien gekoppelt sein muß.Herrn Professor Dr. Dr. h. c. A. Rippel zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Verhalten, Nest und Neststandort des Baumpiepers (Anthus t. trivialis)

Zusammenfassung In einer nordbelgischen Population des Baumpiepers sind singende von Anfang April bis Ende Juli zu hören, wobei der Gesang entweder von Singwarten aus oder im Singflug vorgetragen wird.Nach der Ankunft streifen die weit umher; mit zunehmender Zahl zurückgekehrter liommt es zu einer Einengung der Reviere und zu intensiver Territorialität.Nach dem Schlüpfen der Jungen oder nach dem Ausfliegen kann das Revier ganz oder teilweise von Nachbarn eingenommen werden.Gegenüber Klangattrappen reagieren die zu Beginn der Brutzeit intensiv, später kaum noch.Das brütet allein; die Jungen werden von beiden Geschlechtern gefüttert. Brütende und besonders hudernde sitzen sehr fest.Der Fang der Altvögel erfolgte mit dem Schlagnetz, was jedoch nicht ganz ungefährlich ist. In der Regel gelingt kein Wiederfang eines beringten Altvogels.An Rufen sind Zug-, Lock- und Warnrufe zu unterscheiden. Die unterscheiden in der Regel zwischen einem Sing- und einem Nestrevier, in dem kaum gesungen wird.Vor oder während der Bebrütung wird die Nahrung in einem weiteren Umkreis gesucht als während der Jungenaufzucht.Die Nestlinge können das Nest bereits mit 9 Tagen bis zu 2 Tage verlassen. Endgültig ausgeflogene Junge streifen bisweilen weit umher.Die Nester werden in selbst angelegten Höhlungen gebaut.Das Untersuchungsgebiet ist eine Heidelandschaft mit oligotrophen Gewässern, feuchtnasserErica-Heide, trockenerCalluna-Heide und kleinen Wäldchen.Die größte Nestdichte wurde in derErica-Heide gefunden; ausnahmsweise wurden Nester in der Randvegetation der Gewässer angelegt. Innerhalb der Heidetypen wurde als Nestvegetation Pfeifengras bevorzugt.Die Nestabstände aufeinanderfolgender Bruten können erheblich streuen (3,7–214 m). Die kürzeste Entfernung zwischen Nachbarnestern betrug 8 m. Für Erstbruten wird Pfeifengras, für Folgebruten neben Pfeifengras auch Glockenheide bevorzugt.Die mittlere Vorzugsrichtung aller Nesteingänge liegt bei ENE.

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Behaviour, nest and nestsite of the treepipit(Anthus trivialis)

Summary In a population of treepipits in nothern Belgium singing were heard from the beginning of April to the end of July. The song can be heard from special singing points or in display flights.After arrival the roved extensively; with increasing number of territories became smaller, intensive defense behaviour can be observed.After hatching or fledging of the young the territory can partially or completely be occupied by neighbours.Against recorder-songs react strongly at the beginning of the breeding season, later scarcely.The breed alone; the young are fed by both sexes.The adults were trapped by clap-nets; this, however, can be done not without risk. As a rule ringed adults cannot be trapped again.Three different calls can be distinguished: a migration-call, an attracting-call and an alarm-call. distinguish between a singing and a nesting territory. In the latter singing is rare.Before or during breeding food is searched in a wider range than during the nestling period.Nestlings can leave the nest up to two days already at an age of nine days. After fledging the young can rove extensively.The nests are built in selfmade hollows.The study area is a moorland with oligotrophic waters, moistErica-heath, dryCalluna-heath and small woods.The highest density of nests was found inErica-heath. Exceptionally nests were built in the vegetation bordering small lakes. Within the different heath-typesMolinia was preferred as nest vegetation.The distances between nests of the different broods of one can vary widely (3,7–214 m). The shortest distance between adjacent nests was 8 m.Molinia was preferred for first broods,Molinia andErica for further broods.ENE was preferred as a mean direction of nest entrances.

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Mit Unterstützung des Nat. Fonds v. Wetenschappelijk Onderzoek, Brüssel     

Blütenbildung durch tierische Zusatznahrung und andere Faktoren beiUtricularia exoleta R. Braun

Zusammenfassung Zur Angleichung an die Verhältnisse am natürlichen Standort wurden absolute Reinkulturen vonUtricularia exoleta in mineralischer Nährlösung mit toten Daphnien gefüttert, die vorher im Autoklav sterilisiert worden waren.Während die Pflanzen in der Mineralsalzlösung ohne Zusatz rein vegetativ blieben, bildeten sie in den gefütterten Kulturen Blüten.Man darf daher annehmen, daß der Sinn der Insectivorie fürUtricularia exoleta auch am natürlichen Standort der ist, der Pflanze durch Stoffe aus den Beutetieren das Blühen zu ermöglichen. Es handelt sich also nicht um entbehrliche Zusatznahrung, sondern der Tierfang ist unentbehrlich für das Zustandekommen des vollständigen Entwicklungsablaufs der Pflanze.Der gleiche Effekt wurde auch durchDekokt aus Daphnien erzielt und—in Bestätigung von E. u.O. Pringsheim — durch Pepton-Fleischextrakt.Die beste Tageslänge für das Blühen vonUtricularia exoleta sind 11 Std. Zusatz von Gibberellin (1/10000 und 1/100000 Mol) wirkte nicht blühauslösend.Mit 5 Textabbildungen.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Physiology and biochemistry of the stigmatic fluid of Petunia hybrida

Summary Production of stigma exudate per flower of Petunia hybrida is about 200 g. The effect of light, temperature, metabolic poison and emasculation on the production of the exudate at different ages of the bud has been studied. The presence of a thin film of water below the stigmatic exudate has been demonstrated. Physical properties of the exudate such as relative viscosity and surface tension have also been determined. Chemical analysis of the stigmatic fluid showed that it consists primarily of an oil, sugars and amino acids. No protein could be detected. It also contains no acid phosphatase.Behaviour of the pollen from its deposition on the stigmatic fluid until it germinates on the stigma surface has been studied in vivo and also with the aid of an artificial stigma.The role of the stigmatic fluid in pollination has been determined.

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Zusammenfassung Die Narbenflüssigkeit, welche von zahlreichen Pflanzen ausgeschieden wird zu einem Zeitpunkt, da die Blüte reif ist zur Bestäubung, spielt eine wichtige Rolle bei der Fixierung des Pollens. Um so überraschender ist die Tatsache, daß hinsichtlich der Physiologie und Biochemie des Narbenschleimes so wenig detaillierte Informationen zur Verfügung stehen.Bei Petunia wird je Blüte im Mittel 200 g Narben-Flüssigkeit produziert. Die Intensität der Narbenschleimproduktion ist abhängig von der Temperatur und der Länge der Lichtperiode. Hingegen wird die Ausscheidung der Narbenflüssigkeit durch Hemmung der Atmung und durch partielle Kastration nicht beeinflußt.Die physikalischen Eigenschaften (Dichte, relative Viscosität und Oberflächenspannung) werden bestimmt. Bei der chemischen Analyse des Narbenschleimes ergab sich, daß dieser hauptsächlich aus einem öligen Fett besteht, dessen Fettsäure-Zusammensetzung ermittelt wurde. Hingegen werden nur sehr geringe Spuren von Zuckern und Aminosäuren gefunden. Der Narbenschleim ist frei von Proteinen und zeigt keine enzymatische Aktivität.Das Verhalten des Pollens bei der Landung in einem Tropfen der Narbenflüssigkeit wird in vivo und mit Hilfe einer künstlichen Modell-Narbe untersucht.Die Bedeutung der Narbenflüssigkeit im Zusammenhang mit der Bestäubung und den einleitenden Stadien der Pollenkeimung wird diskutiert.

     

Zur Biologie des Rotschenkels(Tringa t. totanus) I

Zusammenfassung In drei Beobachtungsperioden wurde auf Wangerooge Material zum Brutzyklus des Rotschenkels gesammelt.Es werden Maße und Gewichte von je 70 und mitgeteilt. Die haben im Durchschnitt um 2,5 % längere Flügel und sind um 9 % schwerer.Es werden die Grundtypen der Lautäußerungen ad. Rotschenkel benannt und beschrieben.Die Ankunft erfolgt von Ende März bis Mitte Mai. Das trifft meist zuerst ein.Der Legebeginn hängt ab von Witterung, individueller Veranlagung, Alter und Umwelt.Die Eier werden mit einem mittleren Abstand von etwa 38 Stunden gelegt.Das Vollgelege besteht aus vier Eiern. Es werden Maße von 200 Eiern mitgeteilt, ferner Beziehungen zwischen Gelege- und Weibchengewicht. Die Eier eines variieren nach Größe, Gewicht und Färbung in aufeinanderfolgenden Brutperioden nur wenig.Die (zunächst unregelmäßige) Bebrütung setzt vor Beendigung der Eiablage ein.Die Brutdauer beträgt durchschnittlich 23 Tage; das Gelege wird von beiden Eltern bebrütet.Die Jungen, deren Entwicklung bei verschiedenen Familien recht unterschiedlich verlaufen kann, werden bis etwa zum Zeitpunkt des Flüggewerdens geführt, zum Schluß meist nur noch vom Vater.Geht das Gelege in nicht zu fortgeschrittenem Brutstadium verloren, wird es durch ein Nachgelege ersetzt, das frühestens 11–12 Tage nach dem Verlust vollständig ist.     

Ein Beitrag zur Selektion auf Auswuchsfestigkeit,insbesondere beim Roggen

Zusammenfassung 1. Die bisher gebräuchliche Methode der visuellen Auszählung des Anteils gekeimter Karyopsen ergibt auf Grund der physiologischen Differenzen innerhalb einer Stichprobe stark streuende Einzelwerte. Man kann mit ihrer Hilfe lediglich Trends erkennen.2. Die für die getreideverarbeitende Industrie wirtschaftlich entscheidende Qualitätsminderung tritt vor der sichtbaren Keimung auf und wird auf die Aktivierung von -Amylase zurückgeführt.3. Der Test auf -Amylase und die Fallzahl-Bewertung nachHagberg stimmen gut überein.4. Die Anwendung des Tests auf -Amylase kann bereits vom Erntegut der Einzelpflanzen mit hinreichender Sicherheit erfolgen und ermöglicht die Bereinigung von Populationen.5. In der praktischen Züchtung wurde 1966 ein Verfahren erprobt, das nach der Selektion auf Stand-und Knickfestigkeit auch eine Auslese von Eliten mit längerer Keimruhe gestattet.

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A contribution to selection for sprouting resistance, especially in rye

Summary The usual method of counting sprouting kernels of cereals can only test trends of resistance, because of great differences between varieties. Quality loss begins before visible sprouting and is caused by -amylase activity. The falling number test (Hagberg) and the -amylase assay show corresponding values. In 1966 it was shown that through testing for -amylase an early selection for firmness in rye populations is possible.

     

Die Bildung des Zellverbandes beiDictyostelium minutum

Zusammenfassung Die Gründung von Aggregationszentren wird bei der kollektiven AmöbeDictyostelium minutum durch einzelne Zellen ausgelöst, die sich ähnlich verhalten wie die vonPolysphondylium violaceum beschriebenenfounder cells. Diese Gründerzellen treten auch in Klonkulturen auf und sind mit den angewendeten Methoden an ihrer Abrundung und geringen Beweglichkeit erst kurz vor der Zentrengründung von den übrigen Zellen zu unterscheiden. Die Differenzierung zur Gründerzelle ist reversibel.Anhand von Filmaufnahmen wurde festgestellt, wann eine Gründerzelle mit der Abgabe des chemotaktischen Agens beginnt. Die Abgabe kannvor der Berührung der Gründerzelle durch eine andere Zelle einsetzen. Sie beginnt aber erst stoßartig,nachdem die Merkmale der Gründerzelle erkennbar geworden sind.Bei bestimmten Stämmen treten in der Umgebung spontan entstandener Aggregationszentren (Primärzentren) weitere Zentren gehäuft auf. Aus der zeitlichen Folge dieser Sekundärzentren-Gründungen ist zu folgern, daß sie vom Primärzentrum induziert werden, und zwar durch einen Faktor, der mit dem chemotaktischen Agens wahrscheinlich nicht identisch ist. Das primäre Ereignis ist auch bei der induzierten Zentrenbildung die Umwandlung einzelner Zellen in Gründerzellen.

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Summary In the collective amoebaDictyostelium minutum aggregation centers are founded by single cells which resemble the known founder cells inPolysphondylium violaceum. These founders arise in clonal as well as in mass cultures. They can be distinguished from the other cells only shortly before founding a center. Then they are characterized as rounded cells, which have stopped movement more or less completely. The differentiation of the founder cells is reversible.With the help of time lapse movies the exact time of the release of a chemotactic agent by founder cells could be determined. The release usually begins suddenly from one minute to the next. A founder cell is able to secrete this agentbefore having contact with a second cell. On the other hand the release begins onlyafter the founder cell characteristics become visible.In some strains ofD. minutum aggregation centers often are grouped together in the vicinity of one which originated spontaneously, the primary center. From the time course of this secondary center formation, it can be concluded that these groups of centers are induced by the primary one. It seems that the inducing agent is not identical with the chemotactic substance. As is the case in the primary centers, the foundation of the secondary centers begins with the transformation of an amoeba cell into a founder.

     

The effects of gibberellic acid upon developmental processes in Drosophila hydei

The injection of gibberellic acid (GA₃) into larvae of Drosophila hydei can affect the pattern of gene activities in a specific manner. This became clear from a study on the pattern of puffs in the giant chromosomes of the larval salivary glands.Depending upon the age of the larvae injected, either of two new puffs, 72B or 21B, appeared. Not only was the activity of these chromosome regions stimulated but the activity of some normally occurring puffs specific for the period shortly before puparium formation was affected. If GA₃ was injected during the period shortly before puparium formation further development became influenced as revealed by a significant reduction in the number of flies emerging from treated animals.

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Zusammenfassung Es wurde die Wirkung verschiedener Konzentrationen von Gibberellinsäure (GA₃) nach Injektion in Drosophila-Larven unterschiedlichen Alters untersucht. Konzentrationen von 3 g/Larve und höher führten bei jungen und mittleren Larven des 3. Stadiums zur Ausbildung eines neuen Puffs (72B) in den polytänen Chromosomen der Speicheldrüse. Diese Reaktion wurde in 15–20% der Larven beobachtet.In späteren Stadien der Entwicklung kurz vor der Pupariumbildung wird nach Injektion von 1 g/Larve ein weiterer Puff (21B) in 10% der Larven induziert. Der Prozentsatz der Larven die diesen Puff 3 Stunden nach der Injektion aufweisen, nimmt mit steigender GA₃-Konzentration zu. Nach Injektion von 5–6 g/Larve war der Puff 21B in 80% der Tiere enthalten.Zur selben Zeit ließ sich eine Beinflussing der Aktivität von zwei Puffs nachweisen, die für die Periode der Pupariumbildung spezifisch sind. Die Aktivität dieser Puffs wird durch die Injektion von GA₃ herabgesetzt.GA₃ bewirkt nicht nur die Induktion neuer Puffs, sondern außerdem eine Verzögerung der Entwicklung. Nach der Injektion von 2 g/Larve verzögert sich die Zeit der Pupariumbildung um 2–10 Stunden. Die Zahl der Fliegen, die aus Larven schlüpfte, die kurz vor der Pupariumbildung eine Injektion von mehr als 3 g GA₃ erhielten, war deutlich herabgesetzt. Es wird vermutet, daß GA₃ eine spezifische Wirkung auf die Aktivität des Genoms ausübt und damit eine Beeinflussung der normalen Entwicklung bewirkt.

     

Die Hämocyten der Larve von Chironomus thummi (Dipt.)

Zusammenfassung Die Hämolymphe von Chironomus enthält Plasmatocyten, Granulocyten, Adipohämocyten und einen granulären Übergangstyp. Die Bestimmung der Zellzahlen der verschiedenen Phasen des vierten Larvenstadiums ergibt, daß die Hämolymphe von Chironomus zwar eine geringe Hämocytenzahl aufweist, jedoch im übrigen durchaus mit der anderer Dipteren verglichen werden kann. Eine Besonderheit stellt die Vermehrung der Plasmatocytenzahl durch Riesenplasmatocyten dar.

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The haemocytes of the larva of Chironomus thummi (Dipt.)

Summary Plasmatocytes, granulocytes, adipohaemocytes and a transitional granular haemocyte were found in the haemolymph of Chironomus. The cell counts in different phases of the 4th stage of Chironomus larva show a low haemocyte number but nevertheless they are comparable with the counts of other Diptera. An unusual multiplication of the plasmatocyte number by means of giant plasmatocytes is demonstrated.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Herrn Professor Dr. W. Wülker, Freiburg i. Br., danke ich für die Leitung der Arbeit.     

Host age, sex, and pathogen exposure level as factors in the susceptibility of Musca domestica to Entomophthora muscae

Adult Musca domestica were exposed to conidial showers from cadavers that were killed by Entomophthora muscae. Of the 4 host ages (14 days, 7 days, 3 days and <1 day), older flies were more likely to die without postmortem signs of infection, while younger flies were more likely to die with signs and produce primary conidia. The youngest fly group also succumbed to infection significantly sooner than older flies. Total mortality did not differ for the 2 sexes, but females died significantly more often with signs in one trial. Males died significantly earlier than did females, but differences were not significant when the sexes were paired by weight. Increased levels of pathogen exposure significantly increased both total mortality and the number of flies dying with signs; it also decreased incubation period. The potential significance of these findings in the epidemiology of the disease is discussed.

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Zusammenfassung Die Mortalitätsrate von Musca domestica nach Behandlung mit Entomophthora muscae Sporen wurde in Laborversuchen in Abhängigkeit von Wirtsalter,-geschlecht und Expositionsdauer festgestellt. Fliegen verschiedenen Alters (14 Tage, 7 Tage, 3 Tage und jünger als 1 Tag) wurden gemeinsam in 237 ml Kartonbehältern gehalten. Die Behälter besassen Netzdeckel, auf denen frisch an einer Entomophthora Infektion gestorbene Fliegen ausgelegt wurden. Auf diese Weise wurden die Versuchstiere 8 Stunden (low exposure) bzw. 48 Stunden (high exposure) lang mit Entomophthora Sporen kontaminiert. Mit Hilfe von am Boden der Versuchsgefässe ausgelegten Objektträgern wurde die relative Menge Entomophthora Sporen festgestellt, der die Versuchstiere ausgesetzt waren. Der Totenfall wurde täglich für die Dauer von 10 Tagen registriert; dabei wurde zwischen Konidienträgern (external signs) und Leichen ohne Konidien (no external signs) unterschieden.Die Versuchsgruppen, die 48 Stunden lang mit Entomophthora Sporen behandelt worden waren, wiesen im Vergleich zu den kürzer behandelten Versuchsgruppen höhere Mortalität und einen höheren Anteil an Konidienträgern auf. Darüber hinaus wurde das Auftreten von Konidienträgern bei den länger behandelten Gruppen früher beobachtet. Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollgruppen erhöhte die Behandlung mit Entomophthora Sporen auch die Rate nicht konidientragender Leichen.Bei gleicher Expositionsdauer zeigten Weibchen und Männchen ähnliche Mortalitätsraten. Ein höherer Anteil Konidienträger bei den Weibchen wurde bei einem von zwei entsprechenden Versuchen beobachtet. Konidienträger traten bei Weibchen später als bei Männchen auf. In Bezug auf die Inkubationszeit konnte kein geschlechsspezifischer Unterschied festgestellt werden, wenn Versuchsgruppen mit gleichem Gewicht verglichen wurden. Bei beiden Geschlechtern erfolgte die Bildung von Konidien bei grösseren Individuen später als bei kleineren Individuen.Das Alter der Versuchstiere beeinflusste sowohl die Mortalitätsrate als auch die Häufigkeit und das zeitliche Auftreten von Konidienträgern. Jüngere Fliegen wiesen einen höheren Anteil Konidienträger auf; bei Fliegen mit einem Alter von weniger als einem Tag wurde das Auftreten von Konidienträgern früher beobachtet als bei älteren Individuen.Die untersuchten Faktoren können auch für die Epidemiologie von Entomophthora freilebender Musca domestica Populationen eine wichtige Rolle spielen. In Populationen mit niedrigerem Durchschnittsalter wird sich eine Infektion rascher ausbreiten, da jüngere Fliegen eine kürzere Inkubationszeit aufweisen und auch nach kürzerer Kontaminationsdauer Konidien an den getöteten Individuen ausgebildet werden. Darüber hinaus wird sich eine Infektion dann rascher ausbreiten, wenn die Population mit einer grösseren Sporenmenge infiziert wird, da dann eine kürzere Inkubationzeit und ein höherer Anteil Konidienträger zu erwarten ist.

     

Sexuelle Selektion und die Evolution von Kopulationen au?erhalb des Paarbundes: Spielregeln der Weibchen

Zusammenfassung Seit Darwins grundlegendem Werk von 1871 über sexuelle Selektion ist es kein Geheimnis mehr, daß der Pfau sein Rad schlagen kann, weil die Weibchen es so wollen. Anerkanntermaßen ist der Pfau polygam; dasjenige Männchen mit dem prächtigsten Gefieder hat die meisten Weibchen und den größten Reproduktionserfolg. Durch die Zuchtwahl der Weibchen (female choice) wurden die Männchen so schön, wie sie es heute sind. In monogamen Paarungssystemen konnte man auffällig gefärbte Männchen auf die gleiche Weise allerdings nicht erklären. Dies wurde erst möglich, seit sich die Erkenntnis durchgesetzt hat, daß auch bei monogamen Arten gewisse Männchen durch Fremdkopulationen mehr Nachkommen haben als andere. Erst seit wenigen Jahren ist bekannt, daß es häufig die Weibchen sind, die die aktive Rolle beim Vollzug von Seitensprüngen spielen. Welche selektiven Vorteile können Weibchen durch dieses Verhalten erlangen?Die basale Theorie der sexuellen Selektion wird auf der Grundlage klassischer Arbeiten besprochen. Darauf fußend wird ein überblick über die aktuelle Diskussion von Fremdkopulationen (extra-pair copulations [EPCs]) gegeben. Die für Weibchen möglichen Fitness-Gewinne, die zur Evolution von EPCs geführt haben können, werden zusammengefaßt. Ein Zusammenhang wird hergestellt unter dem Gesichtspunkt, wie sich EPCs jeweils auf den Gesamtfortpflanzungserfolg (total reproductive value) der Weibchen auswirken. Die Notwendigkeit wird erläutert, die theoretischen Ansätze aus einem übergeordneten Blickwinkel zu betrachten, ohne von vornherein die eine oder andere Erklärung auszuschließen.Als gelungenes Beispiel wird u. a. die Hypothese der eingeschränkten Weibchen (constrained female hypothesis) von Gowaty (1996) besprochen. Diese besagt, daß Weibchen zur Erlangung eines beliebigen zusätzlichen Fitness-Gewinns auf EPCs angewiesen sein können, da sie in ihrer Wahl eines passenden Partners oft behindert sind (z. B. durch die Männchen selber). Schließlich werden mögliche Ansatzpunkte zur Überprüfung der Hypothesen in Feldstudien aufgezeigt; zukünftig sollte vermehrt auch die Qualität der Weibchen als Grundlage für deren Verhaltensentscheidungen betrachtet werden.

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Sexual selection and the evolution of extra-pair copulation: rules of the game from the females' point of view

Summary In view of Darwin's fundamental thesis on sexual selection, which appeared in 1871, it is no longer a secret that a peacock can spread his tail because the females want it that way. It is generally acknowledged that the peacock is polygamous; whichever male has the most attractive plumage wins the most females and therefore achieves the greatest reproductive success. It is due to selective breeding by the females, i. e. female choice that the males have become what they are today. In monogamous mating systems, however, the source of striking colouring in males could not be explained the same way until evidence for the common occurrence of extra-pair copulation became more accepted. This mating behaviour offers an explanation of how certain males, even in monogamous species, can produce more offspring than others. Only in recent years was it recognised that it is often the females which play the active role in the initiation of extra-pair copulation. What fitness gains can the females expect to achieve through this behaviour?This review commences with an introduction to fundamental theories of sexual selection. Progressing from this, the current discussion of extra-pair copulation (EPC) is reviewed. Conceivable fitness gains for the females, which may have resulted in the evolution of EPC, are summarised. A connection is noted between the various possible fitness gains in their effect on the total reproductive value of the females. The necessity of considering all of these theories from a more general perspective, without having to dismiss any explanations from the outset, is made clear. Gowaty's constrained female hypothesis (1996) is one example in which this has been achieved. This hypothesis proposes that females can be obliged to engage in EPC in order to obtain any kind of extra fitness gain, since they are often constrained in their choice of a partner (e.g. by the males themselves). In conclusion, possible directions are suggested for the testing of these hypotheses in field studies; in future more emphasis should be put on intrinsic quality differences between the females while investigating their mating behaviour.

     

Untersuchungen über Intersexualität beiGammarus duebeni (Crustacea,Amphipoda)

Zusammenfassung 1. In der vorliegenden Arbeit wird eine Analyse der intersexuellen Geschlechtsausprägung beiGammarus duebeni gegeben, die sich auf die Untersuchung der primären und sekundären Geschlechtsmerkmale, des Wachstums, der Häutungsfrequenz und des sexualbiologischen Verhaltens stützt. Das Auftreten von Intersexualität wird zu hormonalen und genetischen Faktoren, welche die Geschlechtsrealisation steuern, in Beziehung gesetzt.2. Zum besseren Verständnis der Besonderheiten intersexueller Entwicklung werden zunächst Morphologie und Differenzierung des Genitalapparates normalgeschlechtlicher Tiere beschrieben. In beiden Geschlechtern werden postembryonal männliche wie weibliche abführende Geschlechtsorgane angelegt, und in den Gonaden entstehen wahrscheinlich primär Oocyten. Mit Beginn der äußeren sexuellen Differenzierung werden im männlichen Geschlecht die Anlagen der Ovidukte, im weiblichen Geschlecht die Analgen der Vasa deferentia zurückgebildet, während die Anlagen der Vesicula seminalis erhalten bleiben. Eine männliche Determinierung ist von der Entwicklung und hormonalen Aktivität der androgenen Drüse abhängig.3. Nach dem Grad der Ausprägung weiblicher beziehungsweise männlicher Sexualcharaktere werden fünf verschiedene Intersexualitätstypen unterschieden: stark weibliche Intersexe, die habituell und funktionell völlig normalen gleichen, jedoch Calceoli und (oder) ein oder zwei Penispapillen aufweisen; schwach weibliche Intersexe, die etwas stärker maskulinisiert sind, im hinteren Bereich des Ovars testikuläres Gewebe ausbilden und durch mehr oder weniger differenzierte Anlagen der Vesicula seminalis, Vasa deferentia sowie meist rudimentäre androgene Drüsen gekennzeichnet sind; mittlere Intersexe, deren Gonaden aus ovarialen und testikulären Bezirken in nicht festgelegter Verteilung bestehen und die weibliche wie männliche ableitende Geschlechtswege, rudimentäre oder partiell entwickelte androgene Drüsen und Oostegiten mit normalem, unvollständigem oder fehlendem Borstenbesatz ausbilden; schwach männliche Intersexe, die durch eine Ovarregion im vorderen Abschnitt des Hodens, durch das Vorhandensein paariger Oviduktanlagen und durch Oostegiten ohne Randborsten charakterisiert sind; stark männliche Intersexe, die einen typisch männlichen Geschlechtsapparat und Oostegiten ohne Randborsten in normaler oder reduzierter Zahl besitzen.4. Hinsichtlich der Wachstumsintensität gleichen stark weibliche Intersexe normalen und stark männliche sowie schwach männliche Intersexe normalen . Einen mehr oder weniger intermediären Wachstumsverlauf weisen die mittleren und schwach weiblichen Intersexe auf. Auch die Größen- und Wachstumsrelationen des Propodus der 1. und 2. Gnathopoden liegen bei schwach weiblichen, mittleren und schwach männlichen Intersexen in gradueller Abstufung zwischen den Werten, die für das weibliche und männliche Geschlecht gelten.5. Stark weibliche, stark männliche und meist auch schwach männliche Intersexe sind fertil und zeigen normales weibliches beziehungsweise männliches Sexualverhalten. Schwach weibliche und mittlere Intersexe sind steril. Sie können nicht oviponieren, da ihre Ovidukte blind geschlossen bleiben. Mittlere Intersexe sind jedoch in Ausnahmefällen als geschlechtstüchtig. Wie anhand der Präkopulationsbereitschaft feststellbar ist, können sich mittlere Intersexe in Anwesenheit normalgeschlechtlicher Partner als gegenüber und als gegenüber verhalten. Diese geschlechtliche Ambivalenz wird als eine Erscheinung von relativer Sexualität gedeutet.6. Bezüglich der Häutungsfrequenz nehmen schwach weibliche und mittlere Intersexe eine weniger ausgeprägte, schwach männliche Intersexe eine stärker ausgeprägte Mittelstellung zwischen und ein. Die Häutungsfrequenz der schwach weiblichen und mittleren Intersexe ist nicht streng festgelegt. Sie kann bei mittleren Intersexen nachweislich durch die Gegenwart eines präkopulierenden reguliert werden, wobei eine Annäherung an die Häutungsfrequenz der erfolgt.7. Intersexe treten in natürlichen Populationen mit einer Häufigkeit von höchstens 0,5% auf. In Laborzuchten kann bei Selektion bestimmter Stämme der Anteil der Intersexe beträchtlich (10% und mehr) vergrößert sein.8. Durch Transplantation der androgenen Drüse in weibliche Tiere wurde experimentell eine Geschlechtsumwandlung in männliche Richtung ausgelöst, wobei verschiedene intersexuelle Zwischenstufen durchlaufen werden. Mitunter wird nur eine partielle Maskulinisierung erzielt, die etwa bis zum Stadium der mittleren Intersexualität führt. Auf Grund dieser und anderer Befunde wird das Zustandekommen intersexueller Geschlechtsausprägung auf eine rudimentäre oder unvollkommene Entwicklung der androgenen Drüse zurückgeführt. Die Entstehung der Intersexualität wird durch eine unzureichende Produktion des androgenen Hormons und durch Selbstdifferenzierung des Ovars erklärt.9. Anhand von Karyotypanalysen wurde die Chromosomenzahl mit 52 (= 2n) bestimmt. Hinweise für das Vorhandensein von Heterochromosomen liegen nicht vor; diese und andere Ergebnisse deuten auf eine polyfaktorielle Geschlechtsbestimmung hin.10. Die anGammarus duebeni gewonnenen Befunde werden unter vergleichenden Aspekten zu den Intersexualitätserscheinungen anderer Amphipoden in Beziehung gesetzt. Die Probleme der hormonalen Regulation der Geschlechtsfunktion werden eingehend diskutiert.

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Investigations on intersexuality inGammarus duebeni (crustacea, amphipoda)

A detailed analysis of intersexuality inGammarus duebeni, concerning morphology of primary and secondary sexual characters, growth, molting frequency and sexual behavior is presented. Based upon five different types a classification of intersexuality is given reflecting the degree of femaleness and maleness with respect to genital structures and secondary sex characters. Additional information is presented concerning the intermediary character of growth rates, molting frequency and sexual behavior in certain intersexual types. In intersexes the androgenic gland mediating the hormonal control of primary and secondary male characters is mostly in a rudimentary condition or only partially developed. According to sex reversal experiments and to the conceptions ofCharniaux-Cotton, intersexuality is interpreted inGammarus duebeni to be caused by reduced production of the androgenic hormone and by self-differentiation of the ovaries. On the basis of chromosomal studies and other genetic results, a polygenic sex determination is suggested.