Animal housing in hot countries

In high producing European-type cattle defence mechanism against over-heating, increased evaporation of moisture from the skin and the respiratory tract, may come into operation at environmental temperatures as low as 20C. In hot climates, where animals are not only subjected to high environmental temperatures, but also to intensive solar radiation, it may therefore be necessary to reduce heat stress by providing protective structures, cooling devices, or both. Under most circumstances adequate climatic protection is achieved with the aid of simple sunroofs which eliminate heat gain from direct solar radiation, at the same time offering minimal interference with convective and evaporative heat loss from the animals by natural air movement. Only in exceptional cases is it economically feasible to provide animals with air conditioning.

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Zusammenfassung Rinder europÄischer Hochleistungsrassen beginnen bereits bei Umgebungstemperaturen von etwa 20C durch eine Erhöhung der feuchten WÄrmeabgabe von der Haut und den Atmungswegen eine UeberwÄrmung des Körpers zu bekÄmpfen. In heissen Zonen, wo die Tiere nicht nur hohen Umgebungstemperaturen, sondern auch intensiver Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, ist es deshalb notwendig mit Hilfe von baulichen Strukturen, Kühlungsvorrichtungen oder durch kombination von beiden, eine Verminderung der thermischen Belastung der Tiere herbeizuführen. Unter den meisten Bedingungen lÄsst sich ein ausreichender Klimaschutz erzielen durch die Erstellung einfacher SonnendÄcher, welche die Aufnahme direkter Sonnenstrahlung durch das Tier eliminiert, und welche gleichzeitig die, durch die natürliche Luftbewegung begünstigte WÄrmeabgabe durch Konvektion und Wasserverdunstung minimal beeintrÄchtigt. Nur in speziellen FÄllen ist es wirtschaftlich tragbar, landwirtschaftliche Nutztiere in luftkonditionierten StÄllen zu halten.

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Resume Le bétail européen de haute productivité réagit contre un échauffement préjudiciable du corps à partir de 20 C de température ambiante. Cette réaction se traduit par l'émission de chaleur humide tant par la peau que par les voies respiratoires. Dans les régions chaudes où les bÊtes sont exposées non seulement à des températures élevées, mais encore à un rayonnement solaire intense, il est indispensable de diminuer l'indispositions thermique du bétail par une structure adéquate des constructions ou des installations de réfrigération, voire la combinaison de ces deux moyens. Dans la plupart des cas, on obtient une protection suffisante contre les effets nuisibles du climat en établissant des abris sommaires. Ces abris consistent en de simples toits qui protègent les bÊtes des rayons directs du soleil sans pour autant diminuer les pertes de chaleur par convection et évaporation, pertes favorisées par les courants d'air naturels. Ce n'est qu'exceptionnellement qu'il est rentable d'élever du bétail dans des étables dont l'air est conditionné.

     

Frostbite and the significance of a temperature-sensation scale in field and laboratory conditions

The literature indicates that rapid thawing in water between 42 and 45C provides the best prognosis for frostbitten limbs.A temperature:sensation scale for the normal hand was derived and tested in laboratory and field conditions. The scale permitted the preparation of water suitable for frostbite treatment by the majority of subjects without access to a thermometer. The maximum observed inaccuracy was 1.2C outside the preferred range but was well withing the safe range for treatment.

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Zusammenfassung Die beste Prognose zur Behandlung von Erfrierungen bietet nach den Erfahrungen in der Literatur das schnelle Auftauen von erfrorenen Gliedern bei Wassertemperaturen von 42–45C. Für die gesunde Hand wurde eine Temperatur-Wahrnehmungsskala aufgestellt und unter verschiedenen Bedingungen im Laboratorium und im Freien geprüft. Ohne Zugang zu einem Thermometer gestattete die Skala in der Mehrzahl der FÄlle die ErwÄrmung von Wasser auf Temperaturen, die für die Behandlung von Erfrierungen geeignet sind. Die grösste Ungenauigkeit zwischen SchÄtzwert und Thermometerwert war 1.2C ausserhalb des gewünschten aber noch innerhalb des für die Behandlung zulÄssigen Bereiches.

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Résumé D'après les indications de plusieurs auteurs, le meilleur traitement de membres gelés consiste à les dégeler dans de l'eau à une temperature entre 42 et 45C. Une échelle température-sensation pour la main normale a été mise au point et vérifiée au laboratoire ainsi qu'en plain air.Cette méthode a permis la préparation d'eau en vue d'un traitement de gelures sans faire usage d'un thermomètre dans la plupart des cas. L'erreur maximum observée était de 1,2 C sans que les limites de l'intervalle propice à un traitement ne soient jamais dépassées.

     

Quantitative measurements of activity ofAedes Aegypti (L.) (Culicidæ: Diptera) in response to changes in the hygrothermal environment

Reactions of A. AEGYPTI females to hygrothermal changes in the atmosphere were measured quantitatively by calculating the time between quantal cumulative response curves for take-off and settling. Reactions were compared among experimental groups derived from a stabilized colony and conditioned to a standard dark environment of 23 C and 100 per cent relative humidity.Atmospheric moisture was the limiting factor for duration of activity and for the initiation of the take-off or settling responses. Activity in response to hygrothermal conditions was mediated internally in relation to starvation and increased after a blood meal. Light operated interdependently with temperature and humidity to stimulate take-off after a period of rest.Activity appeared to be governed by the ability of mosquitoes to adapt to changes in the internal-external water balance.When the environmental water-vapor pressure remained near the adaptation level activity increased or decreased directly with temperature. Starving mosquitoes did not tolerate sudden decreases in water-vapor pressure, but did so within an hour following a blood meal. Large increases in watervapor pressure induced the resting state, which, if prolonged, took the form of prostrate immobilization. Maximum activity was related to the maximum hygrothermal change to which the mosquito could adapt without injury or without severe physiological consequences in water balance.

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Zusammenfassung Die Reaktionen von A. AEGYPTI Weibchen bei Änderungen der Temperatur und Feuchte in der AtmosphÄre wurden quantitativ durch die Reaktionskurven für Abflug und Aufsetzen gemessen. Die Reaktionen wurden mit denen von Mücken aus einer an Dunkelheit, 23 C und 100% R.F. adaptierten Standardkolonie verglichen. Der limitierende Faktor für die Dauer der AktivitÄt und für die Einleitung der Abflug und Landereaktion war die Feuchte. Bei der Änderung der Temperatur-Feuchte Bedingungen wurde die AktivitÄt durch Hunger beeinflusst und war nach einer Blutmahlzeit grosser. Licht stimulierte unabhÄngig von Temperatur und Feuchte den Abflug nach einer Ruheperiode. Die AktivitÄt der Mücken schien von der FÄhigkeit bestimmt zu werden, sich an Anderungen im intern-externen Wassergleichgewicht anzupassen.Wenn die Feuchte in der Höhe des Adaptationswertes lag, fiel oder stieg die AktivitÄt proportional zur Temperatur. Im Hunger konnten die Mücken einen plötzlichen Feuchteabfall nicht vertragen, wohl aber innerhalb einer Stunde nach einer Blutmahlzeit. Starker Anstieg der Feuchte leitete eine Ruhephase ein, die bei lÄngerem Bestehen zur EntkrÄftung führte. Maximale AktivitÄt war mit maximalen Temperatur-Feuchtewechsel verbundenen den die Mücken sich ohne ernste Folgen im Wasserhaushalt anpassen konnten.

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Resume La réaction de femelles d'A. AEGYPTI aux changements d'humidité et de température de l'atmosphère a été déterminée quantitativement au moyen des courbes de réaction fixant les intervalles de temps qui correspondent à l'envol et au retour. Les réactions ont été comparées à celles de moustiques appartenant à une colonie standard à l'obscurité, à 23 C de température et 100% d'humidité relative.L'humidité atmosphérique fut le facteur limitatif quant à la durée de l'activité et le déclenchement des réactions de repos et d'envol. L'activité en fonction des conditions d'humidité et de température fut influenÇable par la faim et montra un accroissement dans le cas de moustiques nourris de sang. Après une période de repos, une stimulation de l'envol eut lieu sous l'influence de la lumière, quelles que fussent les conditions de température et d'humidité.On constata que l'activité des moustiques fut dominée per leur faculté d'adaptation aux changements internes-externes de l'équilibre d'eau. Au cas où la pression de la vapeur d'eau environnante fut maintenue à proximité du niveau d'adaptation, l'activité augments ou décrût proportionellement à la température. A l'état affamé, les moustiques ne supportèrent pas les chutes rapides de la pression de la vapeur d'eau, mais, après qu'ils se fussent nourris de sang, le contraire eut lieu pendant une heure. Une forte augmentation de la pression de la vapeur d'eau provoqua le retour à l'état de repos, qui finit par prendre la forme d'un état d'épuisement. On constata que l'activité maximum correspond au changement maximum des conditions d'humidité et de température auquel les moustiques puissent s'adapter sans que soit porté préjudice à leur équilibre d'eau.

     

The effects of age and artificial acclimatization on the survival of rats in cold

Clipped,young Holtzman rats can be made to withstand cold exposure of 5 C as a result of adaptive mechanisms which are activated during pre-acclimatization.These mechanisms are less pronounced in clipped mature rats and seem to decline with age. Where inherent adaptive mechanisms are unable to allow the rat to withstand exposure to 5C,treatment with thyroid hormones seems to impart an artificial acclimatization which permits the survival of mature as well as of old, clipped rats in the cold.

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Zusammenfassung Geschorene junge Hotzmann Ratten können gegen die Haltung bei 5C widerstandfÄhig werden auf Grund von Anpassungsfunktionen, die wÄhrend der Vorakklimatisation aktiviert werden.Diese Funktionen sind in geschorenen erwachsenen Ratten weniger ausgeprÄgt und scheinen mit dem Alter an Wirksamkeit zu verlieren. Wo angeborene AdaptationskrÄfte für die Ratte nicht ausreichen den Aufenthalt bei 5C zu ertragen, scheint die Behandlung mit Schilddrüsenhormonen eine künstliche Akklimatisation zu geben, die das überleben von erwachsenen und alten geschorenen Ratten ermöglicht.

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Résumé De jeunes rats Holtzman tondus peuvent devenir résistants á une température de 5C, grâce à des mécanismes d'adaptation activés pendant la pré-acclimatation. Cette faculté est moins marquée chez les rats tondus adultes et semble diminuer avec l'âge. Si les mécanismes normaux d'adaptation ne suffisent pas à développer la résistance à 5C, les hormones thyroidiennes semblent conférer une acclimatation artificielle permettant la survie des rats tondus adultes et âgés.

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Supported in part by Grants H-3901 and H-6778 from the National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, U.S.A.     

A precision controlled environmental chamber for studies of the effects of electric fields on biological objects

An environmental chamber with associated control equipment for the study of possible effects of electric fields on biological objects (small mammals) is described in detail. Temperature is controlled within 0.4 C, relative humidity within ± 1.5 % and pressure below or above ambient is regulated to ± 1.0 mm Hg.Sound and electrical noise absorption by the chamber insulation is better than 90%.

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Zusammenfassung Eine Kammer mit dem zugehörigen KontrollgerÄt zum Studium der biologischen Wirkung von elektrischen Feldern an kleinen Versuchstieren wird ausführlich beschrieben.Die Temperatur ist innerhalb ±0,3C, die relative Feuchtigkeit innerhalb ± 1,5 % konstant und der Druck unterhalb oder oberhalb des Umgebungsdruckes auf ±1,0 mm Hg geregelt. Die LÄrmabsorption durch das Isolationsmaterial der Kammer ist über 90%.

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Resume On décrit ici en détails une chambre permettant l'étude des effets biologiques des champs électriques sur de petits mammifères. Cette chambre est assortie d'appareils de contrÔle. On peut y maintenir une température et une humidité constante (±0,3C, respectivement ±,1,5%) et la pression peut y Être réglée à volonté au-dessus et audessous de la pression ambiante avec une précision de ± 1,0 mm/Hg. L'absorption du bruit par le matériau d'isolation est supérieur à 90%.

     

Thermal characteristics of unconditioned insulated masonry buildings in hot arid regions

Evidence is given that the thermal time-constant (ratio of heat stored to heat transmitted) is an effective and simple criterion for the assessment of thermal performance of building fabrics subjected to unsteady heat flow and brings out an optimum value of 20 hr for efficient and economic design. Further, it discusses the mutual interactions between the internal surface temperatures of an enclosure suggesting the inadequacy of the time-lag property concept of any building element taken individually.

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Zusammenfassung Es wird nachgewiesen, dass die thermische Zeitkonstante (d.i. das VerhÄltnis von WÄrmespeicherung zu WÄrmedurchfluss) ein ausreichendes und einfaches Kriterium für die AbschÄtzung der thermischen Vollkommenheit von GebÄuden ist, die einem unstetigen WÄrmeeinfluss ausgesetzt sind und einen optimalen Wert von 20 Stunden als ausreichend und ökonomisch aufweisen. Ferner interpretiert diese Grösse die wechselseitige Beziehung zwischen den OberflÄchentemperaturen im geschlossenen Raum und weist darauf hin, dass die Summe der Zeitkonstanten eines jeden einzelnen Bauelementes für sich nicht als Gesamtmass brauchbar ist.

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Resume I1 est prouvé ici que la constante thermique de temps (rapport entre la chaleur emmagasinée et la chaleur transmise) est un critère simple et suffisant pour définir les propriétés thermiques des éléments constitutifs d'immeubles. Ce rapport correspond à un flux de chaleur non-uniforme et atteint son optimum au voisinage de 20 heures comme valeur d'efficacité en tenant compte de facteurs économiques. On discute en outre l'action réciproque de la température des surfaces intérieures d'une pièce. On démontre enfin que la somme des constantes de temps de chaque élément de l'immeuble pris individuellement n'est pas propre à définir l'ensemble.

     

Photoperiodic response in trees from warm climates

Response to short days in trees from warm climates is reviewed and data given for 8 more species. PINUS BANKSIANA from a cold climate was tested for comparison; it soon became dormant when exposed to short days. Such a response is known in many species from high latitudes. In contrast, few trees from warm climates seem to possess this dormancy response. None of the 8 species from latitudes 31 to 36 became completely dormant in a greenhouse after 5 months exposure to an average daylength of 10 1/2 hours. The growth of several species was somewhat retarded. In EUCALYPTUS DIVES growth reduction was larger for the ecotype from altitude 1,430 m than for that from 1,250 m. PINUS HALEPENSIS, although closely related to P. BANKSIANA, did not respond to daylength.

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Zusammenfassung Nach einer übersicht über das Wachstum von BÄumen aus warmen Klimaten bei kurzen Tagen werden die Messungen an 8 weiteren Arten berichtet. Zum Vergleich wurde PINUS BANKSIANA aus kaltem Klima verwendet, die bald eine Vegetationsruhe aufwies, wenn sie kurzen Tagen ausgesetzt wurde. Diese Reaktion ist für viele Arten aus höheren Breiten bekannt. Im Gegensatz dazu scheinen nur wenige BÄume aus warmen Klimaten diese ReaktionsfÄhigkeit zur Vegetationsruhe zu besitzen. Keine von den 8 Arten aus Breiten von 31 – 36 zeigte nach 5 Monaten im Treibhaus bei einer mittleren TageslÄnge von 10 1/2 Stunden eine vollstÄndige Vegetationsruhe. Bei manchen Arten war das Wachstum etwas verzögert. Das Wachstum des Ecotyps von EUCALYPTUS DIVES aus 1 430 m Höhe war stÄrker verzögert als des aus 1 250 m Höhe. PINUS HALEPENSIS, eng verwandt mit P. BANKSIANA, reagierte nicht auf Tageslicht.

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Résumé Après un exposé sur le comportement des arbres de climats chauds soumis à une période de jours courts, les mesures faites sur 8 essences différentes sont rapportées. Le PINUS BANKSIANA des régions froides a servi de comparaison. Sa croissance a été bientÔt interrompue lorsqu'on l'a soumis à une période de jours courts. On sait que plusieurs espèces de haute altitude réagissent de cette faÇon. Par contre, un petit nombre seulement d'arbres des climats chauds semblent se comporter de mÊme. En effet, des 8 espèces provenant de latitudes entre 31 – 36, aucune n'a manifesté un arrÊt de croissance complet pendant les 5 mois où elles ont été exposées dans une serre à des jours d'une moyenne de 10 heures 1/2. La croissance de plusieurs espèces a été retardée. Le ralentissement végétatif a été plus marqué pour l'écotype d'Eucalyptus Dives provenant de 1 430 m d'altitude que pour celui poussant à 1 250 m. Le PINUS HALEPENSIS, bien qu' apparenté au P. BANKSIANA, n'a pas réagi à la lumière du jour.

     

Thermoregulation in the hippopotamus

Measurements of the sub-lingual temperature and of the skin temperature of the nose, ears, neck, dewlap, sides and back of two hippopotami (HIPPOPOTAMUS AMPHIBIUS L.) in the Zoological Park at Wroclaw have been made. The mean sub-lingual temperature was 36.1C but a diurnal rhythm of sub-lingual temperature was evident, which was not related to changes in the environmental temperature. The skin temperatures varied with the environmental temperature. When the animals were immersed in water at 9C the sub-lingual temperature dropped to 24.5C but it had returned to its pre-immersion value within one hour of leaving the water.

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Zusammenfassung Es wurden Messungen der Sublingualtemperatur und der Temperatur der Haut an Nase, Ohren, Nacken, Wamme, Seiten und Rücken von 2 Hippopotamus (HIPPOPOTAMUS AMPHIBUUS L.) im Zoologischen Garten in Warschau vorgenommen. Die mittl. Sublingualtemperatur war 36.1C. Ein diurnaler Rhythmus ohne Beziehung zu den Änderungen der Umwelttemperatur konnte nachgewiesen werden. Die Hauttemperatur Änderte sichmit der Umwelttemperatur. Wenn die Tiere im Wasserbecken (9C) standen,fiel die Sublingualtemperatur auf 24,5C. Sie stieg nach Verlassen des Wassers innerhalb einer Stunde auf den Ausgangswert.

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Resume La température sublinguale ainsi que les températures cutanées du nez,de l'oreille, de la nuque, du ventre, des flancs et du dos ont été relevées chez deux hippopotamus (HIPPOPOTAMUS AMPHIBIUS L.) du Jardin Zoologique de Varsovie. La température sublinguale moyenne a été de 36,1C. L'existence d'un rythme nycthéméral indépendant des variations de la température ambiante a été observée.La température cutanée varie en fonction de la température ambiante.Quand les animaux se tenaient debout dans leur bassin d'eau froide à 9C, la température sublinguale tombait à 24,5C.Lorsque les animaux quittaient ce bassin, cette température remontait au bout d'environ b heure à sa valeur de départ.

     

Detrimental effects of high ambient temperature on fertility and early embryo survival in sheep

Percent of ova fertilized was significantly (P<0.01)lower in ewes exposed to 32C temperature on the twelfth day of the cycle before breeding (40.7.% vs 94.2% for controls). The average rectal temperature of the ewes was increased 1.7C within 24 hr after exposure to the elevated temperature. Morphologically abnormal ova were increased from 3.8% in control ewes to 55.6% in treated ewes. In ewes exposed to the 32C one day after breeding all ova were cleaved,but 30.8% were morphologically abnormal. In control ewes 87.5% lambed,but none of the ewes exposed to 32C before or at time of breeding lambed. In ewes exposed to 32C at 1, 3,5 or 8 days after breeding, 20%, 35%, 40% and 70%, respectively, lambed.Embryo mortality was significantly (P<0.01) higher for all treated ewes except those in the 8-day group.The sheep zygote is most sensitive to the harmful effects of high ambient temperature during the initial stages of cleavage before it enters the uterus.

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Zusammenfassung Die Zahl befruchteter Eier von Schafen, die vor dem Decken am 12. Tage des Zyklus einer Temperatur von 32C exponiert wurden, war signifikant niedriger(40,7%)als bei Kontrolltieren (94,2%) 24 Stunden nach übergang in die höhere Temperatur war die Rektaltemperatur 1,7C höher als vorher.Der Anteil morphologisch abnormaler Eier bei den Kontrollen betrug 3,8%, bei den exponierten Tieren 55,6%. Bei Tieren,die einen Tag nach dem Decken 32C exponiert wurden, zeigten alle Eier Teilung,doch davon waren 30,8% morphologisch abnormal. Von den exponierten Tieren lammte keines, von den Kontrolltieren 87,5%. Von Schafen, die 1, 3, 5 oder 8 Tage nach dem Decken 32C exponiert wurden, trugen 20, 35, 40 und 70% aus. In allen exponierten Gruppen war die MortalitÄt signifikant höher (P<0,01) — ausser in der 8-Tage Gruppe — als bei Kontrollen. Die Zygote des Schafes ist Äusserst empfindlich gegen hohe Temperatur wÄhrend der Initialstadien der Teilung, ehe sie in den Uterus gelangt.

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Resume La proportion d'ovules fécondés a été trouvée significativement moindre (P<0,01) chez des brebis exposées à une température de 32C lors du 12ème jour du cycle précédant l'insémination que chez des animaux-témoins (40,7% contre 94,2%).Pendant les 24 heures consécutives à l'exposition à la chaleur, la température rectale des brebis dépassait de 1,7C sa valeur au cours de la période précédente.La proportion d'ovules morphologiquement anormaux était de 3,8% chez les animaux-témoins contre 55,6% chez les animaux exposés à la chaleur. Chez des animaux qui avaient été exposés à une température de 32C le lendemain de l'insémination, tous les oeufs étaient segmentés, pourtant 30,8% d'entre eux présentaient des anomalies morphologiques.Desbrebis ainsi exposées, aucune n'a conduit sa gestation à terme alors que 87,5% des animaux-témoins ont agnelé. Des brebis exposées à la chaleur 1, 3, 5 ou 8 jours après l'insémination, respectivement 20, 35, 40 et 70% ont mené leur gestation à terme. Dans tous les groupes exposés, la mortalité embryonnaire a été significativement plus élevée (P<0,01) que chez les témoins, à l'exception toutefois du groupe exposé 8 jours après l'insémination. Dans l'espèce ovine, le produit de la fécondation est très sensible à 1'hyperthermie pendant les premiers stades de la segmentation qui précèdent son entrée dans l'utérus.

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The investigation reported in this paper is in connection with a project of the Kentucky Agricultural Experiment Station and is published with the approval of the Director.     

Responses to heat and cold in lower mammals

A survey has been made of the literature pertaining to temperature regulation in the lower mammals.The following scheme represent a tentative outline of one probable evolutionary sequence of homeothermy: the first successful efforts to maintain a fairly uniform level of body temperature began on the psycho-physiological or behavioural level. The first directly physiological factor in the maintenance of homeothermy seems to have been a capacity for variation in metabolic heat production.The monotremes provides an example of a temperature regulation based solely on behaviour patterns and variation in heat production. The next factor to appear in the gradual development of refined homeothermy has been the regulation of physical heat exchange. A gradual improvement of such function is discernible along the phylum also correlated with increased thermal stress imposed by the environment. Regulation of physical heat exchange is first generally apparent in the marsupial order. The thermostatic arrangements responsible for efficient body temperature regulation have been developed gradually becoming increasingly complex and accurate. It is discussed how an efficient central nervous thermostatic control seems to have been the last factor developed to perfection in homeothermy.

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Zusammenfassung übersichtsrefrat über die Temperaturregulation in niederen SÄugern. Das folgende Schema ist ein vorlÄufiger Entwurf über die wahrscheinliche Ausbildung der Homeothermie wÄhrend der Evolution:die ersten wirksamen Einrichtungen zur Erhaltung einer ziemlich uniformen Korpertemperatur waren psycho-physiologische Funktionen und Eigenarten im Verhalten. Die erste ausschliesslich physiologische Funktion zur Erhaltung der Homeothermie scheint die FÄhigkeit zur Änderung der WÄrmebildung im Stoffwechsel gewesen zu sein.Die Monotremata sind ein Beispiel für Temperaturregulation, die allein durch Verhaltensformen und Änderung der WÄrmebildung bestimmt wird. Der nÄchste Schritt wÄhrend der graduellen Entwicklung zur ausgebildeten Homeothermie war die Regulierung des physikalischen WÄrmeaustausches.Eine zunehmende Verbesserung dieser Funktionen ist in dem Stamm zu beobachten. Sie ist verbunden mit verstÄrkter Hitzebelastung durch die Umwelt.Die Regulierung des physikalischen WÄrmeaustausches ist bei den Marsupialia erstmalig nachweisbar.Die Einrichtungen für wirksame Körpertemperaturregulation haben sich langsam entwickelt und wurden immer komplexer und genauer. Die Körpertemperaturkontrolle durch das Zentralnervensystem scheint die letzte Einrichtung zur Vervollkommung der Homeothermie gewesen zu sein.

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Résumé Ce travail passe en revue la régulation thermique des petits mammifères.Le schéma provisoire suivant indique les mécanismes possibles d'apparition de l'homéothermie pendant l'évolution: les premiers dispositifs efficaces maintenant une température corporelle à peu près constante étaient des fonctions psycho-physiologiques et des particularités du comportement. La première fonction purement physiologique contribuant à l'homéothermie semble avoir été la faculté de modifier la production de chaleur métabolique. Les monotrèmes sont un exemple de régulation thermique produite uniquement par des formes de comportement et par des changements de la production de chaleur. Le développement de l'homéothermie complète progressa ensuite par la régulation des échanges physiques de chaleur.Le perfectionnement de ces fonctions s'observe chez le phylum.Elle est liée à une surcharge de chaleur en provenance du milieu externe. La régulation des échanges physiques de chaleur est atteinte en premier par les marsupiaux. Les dispositifs efficaces de régulation de la température corporelle se sont développés lentement et sont devenus toujours plus précis et plus complexes. Le contrÔle de la température corporelle par le système nerveux central semble Être le dispositif le plus récent de l'homéothermie complète.

     

Variations cardio-respiratoires et metaboliques à l'effort sous-maximal (P=40% Pmax) et maximal (Vita Max) en conditions thermiques froide (0‡C) et neutre (20‡C)

Resume Cette étude a pour but d'étudier les variations physiologiques et métaboliques tant au repos, qu'au cours d'efforts physiques de longue durée (2h) à 40% de la puissance maximale et d'efforts exhaustifs dans des conditions d'hypothermie ambiante (0C) en comparaison de valeurs recueillies en conditions thermiques neutres (20C). L'ensemble des épreuves furent exécutées en chambre climatique par: d'une part 11 sujets mâles pour l'effort exhaustif et d'autre part 8 sujets mâles pour l'exercice sous-maximal. Nous avons observé une légère bradycardie à 0C pour nos deux groupes à la fin de l'effort. La VO₂ et la ventilation pulmonaire sont plus élevées à 0C lors de l'effort maximal, nous observons toutefois le phénomène inverse lors de l'exercice sousmaximal. Les concentrations plasmatiques en acide lactique sons moins élevées et les bicarbonates plus élevés en ambiance thermique froide pour les deux conditions expérimentales. Le pH et la température rectale demeurent stables. Le RQ ne présente pas de différences significatives à la fin de chacun des deux efforts à 20C et 0C.

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The purpose of this study is to investigate the responses on cardiorespiratory and metabolic level measured at rest, during a long-term (2 h) submaximal exercise (P=40% Pmax) and during an exhaustive exercise (Vita Max) and recovery time in normal (20C) and in hypothermic (0C) conditions. The ergometric exercises were performed by 11 male subjects (Vita Max) and 8 male subjects (submaximal exercise) in a climatic room. We have observed a slight but mostly not significant (P<.05) bradycardia for both groups at the end of the exercise. VO₂ and pulmonary ventilation are higher at the end of the maximal exercise performed at 0C, this phenomenon is reversed for the submaximal exercise. The lactate concentrations are lower at 0C. For the same temperature the bicarbonates are higher. pH and T rect are not different in both experimental conditions and RQ is not significantly affected by temperature variations.

     

Thermisch bedingte Horizontalzirkulationen,wasserchemismus und algenwucherungen an Zürichseeufern

Zusammenfassung Im ufernahen Wasser des heute erheblich nährstoffreichen Zürichsees verschwinden die mineralischen Stickstoffverbindungen und die gelösten Phosphate unter Umständen schon im Monat März vollständig. Trotzdem vermögen sich in den anschliessenden Monaten weitere üppige Wucherungen von Uferalgen zu entwickeln. An Uferstellen, die nicht unter direktem Einfluss von Abwassereinläufen stehen, können die dabei ausgenützten Nährstoffe nur durch Strömungen zugeführt sein. In der Erwärmungsperiode des Sees kommt den täglich wirksamen Horizontalzirkulationen eine bemerkenswerte Bedeutung zu. Diese Strömungen sind eine Folge der besonders raschen Erwärmung des Wassers des Ufersaumes; während das Wasser der obersten Schicht seewärts strebt, wird nährstoffreiches Wasser tieferer Schichten gegen das Ufer hingezogen und dort von den Algen ausgenützt. Ein Hinweis erwähnt die fischereiliche Bedeutung solcher Strömungen.

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Résumé L'eau du lac de Zurich est assez riche en substances nutritives, mais à partir du printemps, parfois déjà au mois de mars, on observe la disparition complète des composés minéraux et des phosphates solubles dans les eaux riveraines. Ceci n'empêche cependant pas, au cours des mois suivants, la pullulation des algues dans ces eaux. Il s'ensuit que dans les zones riveraines non touchées par les eaux des égouts, les substances nutritives doivent être apportées par des courants d'eau, en particulier par la circulation horizontale quotidienne qui est active pendant la période d'échauffement du lac. Elle provient de l'échauffement rapide de l'eau riveraine qui s'étand ensuit au large et qui est remplacée par de l'eau montant des couches plus profondes du lac, cette dernière apportant les substances nutritives nécessaires à la croissance des algues. L'importance de ces courants pour la pêche est également mentionnée.

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Vorstand: Dr. M. Staub     

Red and white blood cell counts of patients with chronic bronchitis following climatic treatment at 1,330 m altitude

Haematocrit, haemoglobin, red blood cell and total leukocyte counts were investigated in patients with chronic bronchitis before and after altitude climatic treatment at trbské Pleso, High Tatras (1,330 m) lasting 42 days.There was a significant increase of all these values after treatment which was most marked in a selected group in which the values had been below normal prior to treatment.In the differential blood count the eosinophils decreased slightly while the lymphocytes increased at the beginning of treatment and then decreased again.

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Zusammenfassung HÄmatokrit, HÄmoglobin, Erythozyten und Leukozyten wurden bei Patienten mit chronischer Bronchitis vor und nach einer Höhenklimabehandlung von 42 Tagen in trbské Pleso, Hohe Tatra (1.330 m) untersucht.Am Ende der Behandlung waren alle diese Werte erhöht. Die Unterschiede waren statistisch signifikant in einer ausgewÄhlten Gruppe von Patienten, deren Werte vor Beginn der Behandlung unter der Norm lagen.Im Differentialblutbild fielen die Eosinophilen ab wÄhrend die Lymphozyten anfangs anstiegen, dann wieder fielen.

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Resume On a étudié par hématocrite l'hémoglobine, les erythrocytes et les leucocytes de patients atteints de bronchite chronique et cela avant et après une cure d'altitude de 42 jours faite à trbské Pleso (1.300 m) dans le Haut Tatra. Toutes ces valeurs se sont trouvées accrues par la cure. Les écarts étaient statistiquement significatifs pour une groupe de patients choisis pour leur taux inférieur à la normale.Dans le décompte sanguin différencié, les éosinophiles ont diminué,alors que les lymphocytes ont tout d'abord augmenté pour diminuer ensuite.

     

Climatic stress indices for domestic animals

Past attempts to devise an index of climatic stress are briefly reviewed, and a new Relative Strain Index (RSI) is proposed. RSI is the ratio between the evaporative cooling required to compensate for the heat stress, and the maximum evaporative cooling that the animal can provide by physiological means. RSI takes into account the air temperature, vapor pressure, air movement,and radiant heat exchange,as well as the metabolic rate and insulation provided by the animal's coat. Thè index can be used to predict the probable tolerance of animals of types that have been sufficiently well studied. It can also be used to estimate the relative tolerances of animals having different physiological capacities or metabolic rates, but otherwise comparable; and it can be used to predict the relative effectiveness of proposed environmental controls.

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Zusammenfassung Die früheren Versuche, einen Index für den Klima-Sbress auszuarbeiten,werden kurz beschrieben und ein neuer Relativer Belastungsindex (relative strain index — RSI) wird vorgeschlagen. RSI ist das Verhältnis zwischen der Verdunstungskälte, die zur Kompensation der Hitzebelastung benötigt wird, und der maximalen Verdunstungskälte des Tieres, die physiologisch möglich ist. RSI berücksichtigt die Lufttemperatur, den Dampfdruck, die Luftbewegung und den Strahlungswärmeaustausch, fernèr die Höhe des Stoffwechsels und die Wärmeisolation durch das Fell. Der Index kann benutzt werden, um die wahrscheinliche Toleranz der Typen von Tieren vorherzusagen, die in ausreichender Weise erforscht worden sind. Er kann ebenfalls dazu verwendet werden, die relativen Toleranzen von Tieren abzuschätzen,die verschiedene physiologische Fähigkeiten oder Stoffwechselraten haben,aber im übrigen vergleichbar sind. Schliesslich kann er bei der Vorhersage der relativen Wirksamkeit der beabsichtigten Kontrollen des Umweltmilieus benutzt werden.

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Resume Les essais antérieurs d'élaboration d'un Indice de Contrainte Thermique sont brièvement décrits et un indice nouveau, appelé Indice de Charge Relative (relative strain index = RSI) est proposé. Cet indice est le quotient de la déperdition calorique par évaporation nécessaire en vue de compenser la charge thermique,sur la déperdition calorique maxima par évaporation physiologiquement réalisable par un animal. Cet indice tient compte de la température de l'air,de la pression partielle de vapeur d'eau, de la vitesse de l'air et des échanges par rayonnement thermique,ainsi que de la production de chaleur métabolique et de l'isolement calorique par le pelage. L'index peut être utilisé pour prédire la tolérance probable à la chaleur, d'espèces animales dont les modalités de thermorégulation sont déjà suffisamment bien connues. Il peut être utilisé en outre pour évaluer la tolérance relative d'animaux différant par leurs niveaux métaboliques ou par leurs capacités physiologiques; il peut enfin être utilisé pour prédire l'efficacité relative de divers moyens d'agir sur les conditions thermiques ambiantes.

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Parts of this paper were presented during the Third International Biometeorological Congress,Pau,France, 1–7 September 1963.     

Effects of high temperature on reproduction

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

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

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

     

A new method for evaluating industrial heat exposure and maximum permissible work load

The paper presents a new method for the evaluation of the physiological limit of heat exposure dependent on the metabolic rate, environmental temperature, humidity and air motion. The method consists of the determination of the conditions of work and exposure that would cause a given rate of sweating which might be considered as the physiologically permissible limit for prolonged exposure, e.g. 1100 g/hr. The expected sweat rate under given conditions of work and thermal environment is given by the formula: S=E (1/f), where S is the expected sweat rate, E is the required evaporative cooling which is equal to the overall heat load, and f is the cooling efficiency of sweating. Formulas and nomograms are presented, which enable quantitative determination of the various components of the formula. Examination of the correlation between the suggested method, and experimental results from several physiological investigations in different countries showed good agreement and linear relationship between the measured and the computed values.

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Zusammenfassung Eine neue Methode zur Bewertung der physiologischen Grenzen der Hitzebelastung unter Berücksichtigung der Stoffwechselrate, der Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit und Luftbewegung, wird beschrieben. Die Methode beruht auf der Bestimmung der jenigen Bedingungen bei der Arbeit und Exponierung, die zu einer gegebenen Schweissrate führen und die angesehen werden können als die physiologisch zulÄssige Grenze bei verlÄngerter Exponierung, z.B. 1100 g/hr. Die erwartete Schweissrate bei gegebenen Bedingungen (Arbeit und WÄrme) wird ausgedrückt in der Gleichung: S=E (1/f), darin ist S die erwartete Schweissrate, E die erforderliche VerdunstungskÄlte, die gleich ist mit der gesamten Hitzebelastung und f ist die Abkühlungsleistung beim Schwitzen. Formeln und Nomogramme für die quantitative Bestimmung der verschiedenen Komponenten der Gleichung werden angegeben. Eine Prüfung der Korrelation zwischen der vorgeschlagenen Methode und Ergebnissen von mehreren physiologischen Untersuchungen in verschiedenen LÄndern zeigte eine gute übereinstimmung und lineare Beziehung zwischen den gemessenen und berechneten Werten.

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Resume Ce mémoire présente une nouvelle méthode qui permet d'évaluer la limite physiologique de l'exposition à la chaleur, limite dépendant du métabolisme d'une part, de la température, de l'humidité et du vent d'autre part. Cette méthode consiste à déterminer dans quelles conditions de travail et de chaleur une certaine quantité de sueur est sécrétée. Cette quantité (par exemple 1100 g/hr)peut Être considérée comme la limite admissible, du point de vue physiologique, pour une exposition prolongée. La quantité de sueur probable peut alors Être calculée dans des conditions de travail et d'ambiance thermique données au moyen de la formule: S=E (1/f) où S est la quantité de sueur recherchée, E le refroidissement par évaporation indispensable (il est égal à la charge calorifique totale) et f l'efficacité de refroidissement de la sueur. On donne en outre des équations et des abaques permettant de déterminer quantitativement les divers éléments de cette formule. La corrélation est bonne entre la dite méthode de calcul et les résultats numériques provenant d'essais physiologiques effectués dans divers pays. Les valeurs mesurées et calculées forment entre eux une fonction linéaire.

     

Influence des gousses d''arachide (Arachis Hypogea) et de l''alimentation imaginale sur l''ovogénèse, l''accouplement et la ponte chez la bruche Caryedon Serratus

Résumé L'activité reproductrice d'une souche de Caryedon serratus provenant de stocks d'arachide a été étudiée au Congo dans des conditions de température et d'hygrométrie simulant celles d'un grenier paysan ainsi qu'à la température constante de 30°C. L'ovogénèse est stimulée, quoique faiblement, par la présence de gousses de la plante hôte. La présence du mâle est sans effet sur l'ovogénèse. La présence de gousses d'arachide n'a pas d'influence sur la copulation; la femelle est généralement réceptive dès qu'un premier ovocyte est parvenu à maturité. La ponte est fortement stimulée par la présence d'une gousse d'arachide. La rétention ovocytaire est très faible chez les femelles inséminées, même en l'absence de gousse. On observe chez les femelles vierges une rétention des ovocytes dans les oviductes latéraux, qui s'accompagne apparemment d'une résorption partielle; environ un tiers des ufs est néanmoins émis. A 30°C, des femelles régulièrement nourries de pollen présentent une fécondité moyenne d'environ 650 ufs; le maximum observé est de 1457 ufs. La longévité moyenne de ces femelles est d'environ trois mois, mais certaines vivent près de six mois, en l'absence de toute diapause.

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Summary Reproductive activity in a strain of Caryedon serratus originating from groundnut stores was studied in Congo under humidity, temperature and daylength conditions similar to those prevailing in farmers' stores as well as at constant 30°C. Oogenesis was slightly stimulated in the presence of unshelled groundnuts. The presence of males did not affect oogenesis. Groundnuts had no effect on mating. Females usually became sexually receptive after a first oocyte had matured. Oviposition by virgin females was strongly stimulated by the presence of nuts. Oocyte retention was very low in inseminated females, even in the absence of groundnuts. Virgin females exhibited oocyte retention in lateral oviducts, apparently together with resorption. Egg chorions were occasionnally observed in the bursa copulatrix of old virgin females, but no proof is given of the existence of resorption mechanisms in that gland. About one third of the eggload was eventually laid. At 30°C, the fecundity of inseminated and regularly pollen-fed females was about 650 eggs. Maximum lifetime egg production was 1457. These females had a mean length of life of about three months, and some individuals survived almost six months, with no sign of diapause.

     

A mathematical model of the equilibrium distribution of chemical complexes and the biological effects of chemical binding

Summary A general equation is derived describing the concentration of all possible complexes of a central molecule with a set of ligands bound to the central molecule. This deduction allows the reaction rate constants for the binding of a given molecule to the central molecule to depend on the species of molecules already bound and the location of the molecules already bound. The model thus allows for structural alteration of the central molecule by binding. Functions describing the concentration dependence of any effect whatever depending on the distribution of complexes are deduced. Possible applications and methods of application are indicated.

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Zusammenfassung Eine allgemeine Vergleichung hat man bekommen welche die Konzentration aller möglichen Komplexen eines zentralen Moleküles mit einer Reihe von Ligands verbunden mit dem zentralen Molekül beschreibt. Diese Folgerung gestattet dass die Reaktiongeschwindigkeit Konstanten für die Bindung eines gegebenen Moleküles mit dem zentralen Molekül abhÄngt von den Arten schon gegebenen Molekülen und die Ortsbestimmung der schon gebundenen Molekülen. Das Model zeigt die strukturelle Änderungen des zentralen Moleküls durch Bindung. Funktionen, die die Konzentrationband jedes Effektes beschreiben dass abhÄngt von der Distribution der Komplexen, sind abgeleitet.Mögliche Anwendungen und Methoden von Anwendung sind dargelegt.

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Résumé II est dérivé une équation qui décrit la concentration des toutes les complexes d'une molécule centrale avec une collection de ligands connectés à la molécule centrale. La déduction montre comme les coefficients de la rapidité de reaction entre la molécule centrale et les molécules de la collection dépend de l'espèce et de la location des molécules déjà connectées.La modèle dérivée de l'équation montre les changements structurelles par la connection. Les functions qui décrivent la dependence de chaque effet à la concentration, sont dérivés. Ces effects dépendent aussi à la distribution des complexes. Des applications et des méthodes sont indiqués.

     

Étude de la thermogenèse des reines de bourdons (Hymenoptera,Apoidea, Bombus terrestris L.,Bombus lapidarius L.)

Résumé Les expériences que nous avons réalisées nous ont permis d'étudier le rôle de l'absence du gaz carbonique dans l'atmosphère où se trouve l'Insecte. L'une des deux femelles deBombus est introduite dans une cellule microcalorimétrique en atmosphère normale, l'autre femelle dans une cellule dont l'atmosphère est dépourvue de gaz carbonique.Dans l'expression des résultats, je considère d'abord les indications fournies par la forme des enregistrements. Afin d'apporter une plus grande précision dans l'interprétation des enregistrements, j'ai effectué une étude quantitative de la thermogenèse.Les résultats concernant l'influence de la température sur la thermogenèse des reines de Bourdons sont généralement conformes à ce que nous connaissons de la stimulation du métabolisme thermique par une élévation de la température chez la plupart des Poïkilothermes.On peut noter, qu'à température égale, les reines deBombus terrestris ont une thermogenèse relative supérieure à celle des reines deBombus lapidarius. D'autre part, pour chacune des espèces considérées, les valeurs thermogéniques des reines deBombus sont plus élevées — à une exception près — lorsque celles-ci sont placées en atmosphère dépourvue de gaz carbonique.En conclusion, l'absence de gaz carbonique dans l'atmosphère de la cellule microcalorimétrique ne modifie pas profondément le niveau des échanges respiratoires des reines deBombus, dans les limites de mes expériences.

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Thermogenesis in Bumble-bees' queens

Summary Experiments have been performed on queens ofBombus terrestris L. andBombus lapidarius L., with a Calvet micro-calorimeter. Curves of thermogenesis (thermograms) are first examined; they vary according to individuals, species, temperature of the ambiance, and composition of the atmosphere.As a rule, at constant temperature, queens ofBombus terrestris produce more heat than these ofBombus lapidarius.Experiments performed in the presence of sodium hydroxide in order to absorb the carbon dioxide elaborated display less undulated thermograms, but individual differences are wide.The thermogenesis of insects placed in micro-calorimetric cells without carbon dioxide is a little higher than that of females in normal atmosphere, but variable results of thermogenic reactions are sometimes observed.

     

L'effet de hautes temperatures sur le taux sexuel de Ooencyrtus fecundus hymenoptera: Encyrtidae

Résumé Le taux sexuel de la descendance de Ooencyrtus fecundus Ferr. & Voeg. est influencé par le régime des températures auquel la femelle est soumise. En élevage permanent à 30°, la descendance est exclusivement femelle, alors qu'à 35°, elle est uniquement màle. Un changement de température intervenant au cours de la vie imaginale des femelles peut se traduire selon les cas soit par une inversion totale du sexe de la progéniture, soit par une simple majoration du nombre de mâles ou de femelles dans la descendance.La température de 35° semble avoir des effets plus accentués et plus persistants sur le fonctionnement ovarien de O. fecundus que la température de 30°.

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Summary The sex ratio of the offspring of Ooencyrtus fecundus Ferr & Voeg. is influenced by the temperature regime to which the female is submitted. In a permanent rearing system at 30°, the offspring is exclusively female, while at 35° only males are produced. A change in temperature during the adult life of the females may induce either a total sex-inversion of the progeny or a simple majoration of the number of males or females in the progeny.A temperature of 35° seems to have more pronounced and more persisting effects on the ovarian functioning of O. fecundus than 30°.