Effect of some enzymes, chemicals and insecticides on the macromolecular structure of the froth of the spittlebug, the cercopid Deois sp.

The action of trypsin, collagenase, testicular hyaluronidase, sodium dodecyl sulphate (SDS), urea, guanidinium-chloride (GnCl), n-butanol, dioxane, malathion, alkylphenolpolyglycol ether and iso-octylphenoxy-polyethoxy ethanol/dioctyl sodium sulphocyanate (v/v) on the macromolecular structure of the froth which covers the nymphs of Deois sp., a pest of pasture and agriculture, was studied using polarization microscopy. SDS, n-butanol, GnCl and iso-octyl-phenoxy-polyethoxy ethanol/dioctyl sodium sulphocyanate were the most efficient compounds at promoting disorganization and bursting of the froth bubbles at a relatively fast rate. Disorganization of the froth macromolecules could be visualized through attenuation or abolishment of the birefringence attributable to the high macromolecular orientation of structural proteins and proteoglycans in the wall of the froth bubbles.

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Résumé L'action de la trypsine, de la colagénase, de l'hyaluronidase testiculaire, du docécil sulphate de sodium (SDS), de l'urée, du chlorite de guanidine (GnCl), du n-butanol, de la dioxane, de l'iso-octilphenoxy-polyetoxy etanol/dioctyl sulphocyanate de sodium (v/v), de l'éther d'alkylphenolpolyglycol et du malathion sur la structure macromoléculaire de l'abri spumeux qui recouvre les nymphes de Deois sp., plaie des pâturages et de l'agriculture, a été observée en microscopie polarisée. Il s'est avéré que le SDS, le n-butanol, le GnCl et l'iso-octil-phenoxypolyetoxy etanol/dioctyl sulphocyanate de sodium sont les agents les plus efficaces de désorganisation et rupture des bulles de mousse, à vitesse assez grande. La désorganisation des macromolécules de la mousse est misse en évidence par la diminution et éventuelle disparition de la biréfringence qui est due à la forte orientation macromoléculaire des protéines structurales et des proteoglycans qui forment la paroi des bulles.

     

International aspects of biotechnology

Summary The advent of applied molecular biology has created new international issues and opportunities for biotechnology that differ significantly from those associated with the earlier Green Revolution. Techniques involving recombinant DNA, tissue culture, and cloning offer the prospect of great advances over a broad array of human concerns, notably in agriculture and food production, health and medicine, among others. Disparity in bioscience capabilities among nations, and the introduction of biotechnology into international commerce have raised questions of law and policy that are beginning to be addressed. If wisely managed, the new biotechnology offers great promise for the quality of life and the economy in developing countries; and a new structure of international institutions and programmes has developed to assist the realization of this hopeful prospect.

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Resumen La aplicación de la biología molecular ha creado a nivel internacional nuevos objetivos y oportunidades para la biotecnología que son esencialmente distintos de los ligados a la primera Revolutión Verde. Las técnicas asociadas con la recombinación de ADN, el cultivo de tejidos y el clonaje ofrecen perspectivas de grandes adelantos en un amplio espectro de temas que preocupan a la humanidad, en especial en agricultura y producción de alimentos, y en salud y medicina entre otros. La disparidad entre las capacidades biocientíficas de las distintas naciones y la entrada de la biotecnología en el comercio internacional han hecho surgir una serie de cuestiones legales y políticas a las que se empieza ya a dar respuesta. A través de una buena administración la biotecnología se presenta como una esperanza de futuro para la calidad de vuda y la economía de los países en desarrollo. Una nueva estructura de instituciones y programas internacionales se ha desarrollado para colaborar en la realización de estos proyectos.

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Résumé La venue de la biologie moléculaire appliquée a créé de nouveaux problèmes et opportunités pour la biotechnologie, qui diffèrent de manière significative de celles associées à la précédente révolution verte. Les techniques impliquant l'ADN recombinant, la culture tissulaire et le clonage ouvrent la perspective de progrès majeurs dans un large spectre de préoccupations humaines, notamment en agriculture, en production alimentaire, en matière de santé et en médecine parmi d'autres. Les disparités dans les capacités en sciences de la vie entre les nations, et l'introduction de la biotechnologie dans le commerce international engendrent des demandes de lois et de politique auxquelles on commence à répondre. Pourvu qu'elle soit sagement gérée, la nouvelle biotechnologie offre des promesses réelles pour la qualité de la vie et l'économie dans les pays en développement; et une nouvelle structure d'institutions et de programmes internationaux s'est développée pour aider à la réalisation de cette perspective pleine d'espoir.

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Condensed and substantially revised with permission of the publisher fromBiocracy: Public Policy and the Life Sciences. Westview Press, Boulder, Colorado, 1987.

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Lynton Caldwell holds jointly the titles of The Arthur F. Bentley Professor Emeritus of Political Science and Professor of Public and Environmental Affairs at Indiana University and is Director of Science Policy Studies in the University.     

Seasonal variations and balanced polymorphisms in the reproductive potential of temperate D. Melanogaster populations

Flies from the first generation of isofemale lines of D. melanogaster founded by wild flies collected in spring, summer and autumn in two French populations have been studied for 4 successive years. Cyclical seasonal variations occur in various genetically determined characteristics involved in reproductive potential.The number of ovarioles of the females and female capacity to control oviposition are subject to variation consisting of an increase in frequency of genotypes controlling large number of ovarioles and strong oviposition blocking control in spring and autumn samples. The opposed genotypes (low number of ovarioles and weaker blocking of oviposition control) are favored in summer generations.This balancing selection, induced by temperature variations, modifies temporarily the genetic equilibrium of the population. This enhances the frequency of better adapted genotypes when conditions become less favorable.

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Résumé L'étude pendant 4 ans de lignées isofemelles, fondées par des mouches capturées dans la nature, au printemps, en été et en automne, dans deux population françaises de D. melanogaster, a mis en évidence des variations saisonnières cycliques portant sur différents caractères liés au potentiel reproducteur. Les individus observés appartenaient à la première génération de laboratoire, élévée en conditions standard; les fluctuations observées correspondaient donc à des variations d'ordre génétique.Le nombre d'ovarioles des femelles et leur capacité à controler leur ponte en présence d'un substrat peu favorable sont soumis à ce type de variations cycliques. Il consiste en une augmentation de la fréquence de certains phénotypes (nombre d'ovarioles élevé et forte capacité de blocage de l'oviposition) au printemps et en automne, tandis que les génotypes opposés (faible nombre d'ovarioles et faible capacité de blocage) sont favorisés pendant les générations estivales.Ces variations correspondent à une sélection balancée induite par les fluctuations de la température. Elles conduisent à une modification temporaire de l'équilibre génétique de la population et à un accroissement de la fréquence des génotypes considérés comme mieux adaptés au climat tempéré, lorsque les conditions environnementales deviennent moins favorables.

     

Influence of induced resistance in soybean on the development and nutrition of the soybean looper and the Mexican bean beetle

Standard gravimetric technique was used to assess the effect of induced resistance in soybean on the consumption and utilization of food by the Mexican bean beetle (MBB), Epilachna varivestis, and the soybean looper (SBL), Pseudoplusia includens. Induced resistance had significant retarding effects on the development and growth of both SBL and MBB. SBL fed leaves of previously injured soybean plants had a 8.5% longer developmental time through the entire larval stage and a 10.4% lower pupal weight than larvae fed leaves from uninjured plants. MBB fed on leaves from previously injured plants through the first three instars had a 9.1% longer developmental time and a 16.5% lower final weight than those fed on leaves from unijured plants. Induced resistance showed no significant effect on total food consumed by either SBL or MBB. Nutritional indices including relative consumption rate (RCR), relative growth rate (RGR), efficiency of conversion of ingested food (ECI), approximate digestibility (AD), and efficiency of conversion of digested food (ECD) were calculated on dry weight measurements. In general, induced resistance had greater impacts on the performance of MBB than on that of SBL.

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Résumé Une technique gravimétrique uniforme a été utilisée pour mesurer l'effet de la résistance induite du soja et la consommation et l'utilisation d'aliments par E. varivestis (Coléop.: Coccinellidae) et P. includens (Lepid.: Noctuidae). La résistance induite a significativement retardé la croissance et le développement des 2 insectes. La consommation de feuilles déjà abîmées a prolongé de 8.5% la durée du développement de P. includens et a réduit de 10.4% le poids des chrysalides. La consommation de feuilles de soja abîmées pendant les 3 premiers stades d'E. varivestis a prolongé le développement de 9.1% et a réduit de 16.5% le poids des nymphes. La résistance induite n'a pas provoqué une modification significative de la quantité de feuilles de soja abîmées chez les 2 insectes. Les indices de nutrition, comprenant le taux de consommation relative (RCR), le taux de croissance relative (RGR), l'efficacité de transformation de l'aliment ingéré (ECI), la digestibilité approchée (AD) et l'efficacité de conversion de l'aliment digéré (ECD), ont été calculés à partir des poids secs. En général, la résistance induite a eu des effets plus nets sur les performances d'E. varivestis que de P. includens.

     

Regulation de la production ovarienne chez Acanthoscelides obtectus (Coleoptera: Bruchidae): Influence de l'age des femelles lors de la fecondation et de la presence des grains

Résumé Des femelles alimentées d'une souche francaise de bruche du haricot, fécondées peu après leur émergence, ne sont mises en présence des grains de la plante-hôte qu'après un délai plus ou moins long: jusqu'à 50 jours de délai, la stimulation de la production ovarienne est aussi forte que chez les femelles mises avec des grains dès la copulation, mais la proportion d'oeufs émis est plus faible.D'autre part, à âge identique, les effets de la stimulation de la production ovarienne sont plus marqués lorsqu'il y a retard simultané de la fécondation et de la présence des grains que lorsque celle-ci est retardée par rapport à la fécondation.Ce n'est pas chez les femelles les plus jeunes que les effects de la stimulation combinée et simultanée de la production ovarienne sont les plus importants, mais chez des femelles âgées de 20 à 30 jours. Cet âge correspond à la fin de la période de mâturation du stock de base d'ovocytes formés à partir du corps gras, mâturation qui s'effectue de toute façon, même en absence de tout stimulus externe.

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Regulation of egg production in Acanthoscelides obtectus (Coleoptera: Bruchudae): The change in stimulating effect of grain of females of different ages

Summary Females from a French strain of Acanthoscelides obtectus were mated soon after emergence, and after various lengths of time presented with host plant seeds. Even after a deley of 50 days, stimulation of the ovaries occurred as it did when females were presented with seeds as soon as copulation took place, but fewer eggs were produced. For insects of similar age, the stimulating effect of the seeds was greater if they were present when the females were first mated, than if they were presented after a delay. The stimulating effects were greatest in females aged between 20 and 30 days. This age corresponds to the end of the maturation period of the initial stock of ovocytes. This maturation would normally occur even in the absence of external stimuli.

     

The influence of population density on the flight behaviour of the lime aphid, Eucallipterus tiliae

The effects of high population density on the flight behaviour of laboratory — reared lime aphid virginoparae are described. The aphids show a heightened flight response to direct crowding and to the effects on the leaves of their host plant of previous high numbers of aphids. Sensitivity to direct crowding occurs at both the nymphal and adult stages, the effects being additive in determining the likelihood of an aphid flying. The nymphs receive information on the state of crowding through the leaf, possibly in the form of salivary substances injected by other aphids and imbibed by the nymphs. The adults respond to the increased tactile stimulation from other aphids brought about by crowding. The significance of this behaviour in the population dynamics of the aphid is discussed.

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Résumé Les effets d'une forte densité de population sur le comportement de vol de virginipares du Puceron du tilleul élevé en laboratoire sont décrits. Les Pucerons montrent une forte réponse de vol en rapport direct avec la surpopulation et en rapport également avec les effets sur les feuilles de la plante-hôte de précédents rassemblements d'un grand nombre d'aphides. La sensibilité directe à la surpopulation se manifeste à la fois chez les stades pré-imaginaux et imaginaux, les effets s'additionnant pour déterminer la probabilité d'un vol d'aphides. Les stades pré-imaginaux sont imformés de l'état de surpeuplement, par l'intermédiaire de la feuille, peut être par des substances salivaires injectées par d'autres aphides et réabsorbées. Les adultes répondent à la stimulation tactile venant des autres individus, stimulation qui s'accroît avec la surpopulation. La signification de ce comportement dans la dynamique des populations de l'aphide du tilleul est ici discutée.

     

The spread of topically-applied pyrethrin I from the cuticle to the central nervous system of the cockroach Periplaneta americana

Penetration of topically-applied pyrethrin I into adult male American cockroaches (Periplaneta americana L.) and its subsequent distribution within the insects was studied microchemically and biologically. After applying an LD95 (0.5 g per insect), pyrethrin I was lost from the surface of the insects at a rate diminishing with time; 20% of the dose applied penetrated during the first hour, but elimination limited the amount found inside the insects to a maximum of 13%. The amount inside the insects increased for an hour after dosing, when symptoms of poisoning had become severe, but then remained steady until the end of the test, 48 hrs after dosing.Pyrethrin I sorbs strongly but reversibly on insect solids from aqueous solution, and at equilibrium is distributed between solids and solution in the ratio 3 × 10⁴: 1. This ratio would give a concentration of only 4 × 10^–11 M of pyrethrin I in the haemolymph of insects poisoned with an LD95 of the insecticide, but solids in the haemolymph would increase its pyrethrin I content and speed the spread of the insecticide from cuticle to nervous system. Chemical tests able to detect pyrethrin I at concentrations of 2×10^–8 M failed to show its presence in the haemolymph of poisoned cockroaches, but the haemolymph caused symptoms resembling those of pyrethroid poisoning when applied to nerve preparations from normal cockroaches.Although pyrethrin I at 4 × 10^–11 M in the haemolymph of cockroaches treated topically with LD95s of the insecticide seems too dilute to have produced the symptoms observed in their nervous systems, the results of additional tests did not support the alternative suggestion that the insecticide reached the nervous system by spreading over the cuticle and through the tracheal system. Larger concentrations of pyrethrin I occurring locally in the haemolymph near the nervous system during the early stages of poisoning may explain the anomaly.

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Résumé La pénétration d'une application topique de pyrethrine I chez le mâle adulte de Periplaneta americana et sa distribution ultérieure dans l'organisme est étudiée microchimiquement et biologiquement. Après application d'une dose égale à la DL 95 (0,5 g par insecte), la pyrethrine I est absorbée à la surface de l'insecte à un taux décroissant avec le temps; 20% de la dose appliquée pénètre durant la 1ère heure, mais l'élimination limite la quantité trouvée dans l'organisme à un maximum de 13%. La quantité trouvée dans l'organisme s'accroît pendant la 1ère heure après l'intoxication, quand les symptômes de l'intoxication deviennent importants, puis reste stationnaire jusqu'à la fin du test, soit 48 heures après l'intoxication.La pyrethrine I s'absorbe fortement mais réversiblement sur la phase solide de l'insecte, à partir de la solution aqueuse et le coefficient de partition est de 3×10⁴: 1. Ce coefficient donnarait une concentration de pyrethrine I de seulement 4 × 10^–11 M dans l'hémolymphe des insectes intoxiqués à la DL 95, mais la phase solide de l'hémolymphe augmenterait sa teneur en pyrethrine I et accélérerait la vitesse de pénétration de l'insecticide, de la cuticule vers le système nerveux. Des tests chimiques capables de déceler la pyrethrine I à la concentration de 2×10^–8 M n'ont pu établir sa présence dans l'hémolymphe des blattes intoxiquées, mais cette hémolymphe provoque des symptômes analogues à ceux de l'intoxication par les pyrethrines, quand elle est appliquée à des préparations nerveuses de blattes nonintoxiquées.Quoique la pyrethrine I à la concentration de 4 × 10^–11 M dans l'hémolymphe de blattes traitées localement à la DL 95 de cet insecticide, semble trop diluée pour produire les symptômes observés dans le système nerveux, des résultats supplémentaires n'ont pas autorisé une autre hypothèse, à savoir que l'insecticide atteindrait le système nerveux via la cuticule et le système trachéen. Des concentrations plus fortes de pyrethrine I, localisées près du système nerveux pendant les premiers stades de l'intoxication pourraient expliquer cette anomalie.

     

Introduction to the Consultative Committee Meeting for Biomethanation of Agro-industrial Residues for Energy Recovery and Nutrient Recycling

Summary Industrial managers are more and more concerned by decreasing the energy dependence of their activity and the social pressure to achieve pollution abatement laws increases. But investments in the field of biomethanation of agro-industrial residues for energy recovering and nutrient recycling are difficult to assess and promote. Therefore the Belgian Government and UNIDO decided to convene a Consultative Committee Meeting oriented towards the facilitation of the realization of biomethanation investments through the analysis of their structural impeding mechanisms and the elaboration of concrete and appropriate solutions.

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Resumen Una de las preocupaciones más acuciantes de los empresarios industriales es disminuir la dependencia enegética de sus actividades y también el incremento de la presión social que impulsa ordenamientos jurídicos antipolucion cada vez más estrictos. A pesar de todo ello persiste la dificultad en promocionar y asesorar inversiones en los sectores del reciclaje energético y de nutrientes mediante la producción de biogas a partir de residuos agroindustriales. Así pues el gobierno belga y UNIDO han decidio crear un comité consultivo destinado a facilitar la realización de inversiones para la producción de biogas mediante el análisis estructural de cada problemática concreta y la elaboración de las soluciones pertinentes.

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Résumé D'une part les industriels sont de plus en plus concernés par l'augmentation de la dépendance énergétique de leur activité. D'autre part la pression sociale en faveur de l'établissement de lois de règlementation de la pollution augmente également. Cependant les investissements dans le domaine de la biométhanisation des déchets agro-industriels en vue de la récupération de l'énergie et du recyclage des matières sont difficiles à promouvoir et réaliser. C'est pourquoi le gouvernement belge et l'ONUDI ont décidé de rassembler un comité consultatif destiné à faciliter la réalisation de ces investissements par l'analyse des mécanismes structurels qui leur font obstacle et par l'élaboration de solutions concrètes et appropriées.

     

Studies onBacillus thuringiensis H-14 strains isolated in Egypt—II. Ultrastructure studies

Electron microscopy of thin sections of two mosqulto-toxic isolates ofBacillus thuringiensis H-14 showed inlcusions that varied in shape, size and stainability. The shape of some of these inclusions have not been reported before. Uitrastructural analysis of sporulation and parasporal crystal development shows that the insecticidal inclusions are initiated at the stage of axial filament formation during sporulation. In most of the inclusions there is a common subunit, formed first, which has a regular geometrical shape (rhomboid, hexagonal rectangular, trapezoid or pentagonal). Later added sub-units are more amorphous and this leads to a variety of inclusion shapes which appear at the end of sporulation. Some of these reguiar moleties develop in different ways, leading to cubical, rhomboid or parallelogramic-shaped crystais. In a freeze-tractured cell, the internal fracture faces of a crystal are seen. The size of the sub-units of this crystal was about 5×5 nm. For French summary, see next page.

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Résumé La microscopie électronique de sections minces de deux isolates deBacillus thurigiensis H-14, toxiques pour les moustiques révèle des inclusions de forme, de taille et de comportement à la coloration variables. La forme de certaines de ces inclusions n'a pas été rapportée auparavant. L'analyse ultrastructurale de la sporulation et du développement cristallin parasporal montre que les inclusions insecticides sont initiées au stade de la formation des filaments axiaux pendant la sporulation. Dans la plupart de ces inclusions, il y a une sous-unité commune formée d'abord, qui a une forme géométrique régulière (rhomboïde, hexagonale, reclangulaire, trapézoïdale ou pentagonale). Les sous-unités ajoutées par la suite sont plus amorphes et ceci conduit a une variété de forme des inclusions qui apparaît à la fin de la sporulation. Certaines de ces parties régulières se développent de diverses manières ce qui conduit à des cristaux cubiques, rhomboïques ou de forme parallélogramique. On peut voir les faces internes du cristal dans les cellule fracturées sous gel. La taille des sousunités de ce cristal était de 5 nm sur 5 nm environ.

     

State of the biomethanation development in the Chinese stock-farms

Summary The development of Chinese rural areas and the raising of people's living standards increase the demand for energy supplies, quantitative as well as qualitative. Because of its advantages, biogas production is already used in 5 million households to cover everyday-life energy needs. About 20000 households use biogas produced in stock-farms and distributed through small biogas power stations or electricity stations. The annual biogas production potential from animal wastes could cover the energy needs of over 100 million households but research work is still needed to be done to find suitable designs for large-scale biomethanation development in stock-farms.

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Resumen El desarrollo de las zonas rurales en China y el incremento del nivel de vida aumentan la demanda cualitativa y cuantitativamente de fuentes de energía. Debidoa las ventajas del biogas más de 5 millones de hogares lo utilizan para cubrir sus necesidades energéticas diarias, cerca de 20000 hogares utilizan biogas producido en explotaciones ganaderas y distribuido a través de pequeñas centrales de biogas o electricas. El potencial anual de producción de biogas a partir de residuos animales podría cubrir la demanda energéticva de 100 millones de hogares, sin embargo hay que profundizar en la investigación a fin de diseñar los modelos más adecuados para el desarrollo de la biometanación a gran escala en las explotaciones ganaderas.

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Résumé Le développement des zones rurales chinoises et l'augmentation du niveau de vie dans ces régions provoque une augmentation de la demande d'énergie. A cause de ses avantages la production de biogaz est déjà utilisée dans 5 millions de ménages pour couvrir les besoins journaliers en énergie. De plus, près de 20000 ménages utilisent le biogaz produit dans les fermes d'élevage. Celui-ci est en effet distribué par de petites stations mécaniques ou électriques. Le potentiel annuel de production de biogaz à partir des lisiers animaux pourrait couvrir les besoins énergétiques de plus de 100 millions de ménages mais des recherches sont encore nécessaires pour la mise au point de procédés adaptés au développement à grande échelle de la biométhanisation dans les fermes d'élevage.

     

Ecology of Phytoplankton of the Volta Lake

Summary Regular limnological observations at the lower reaches of the Volta Lake revealed significant changes in the transparency, colour, total iron and dissolved oxygen from 1965 to 1966 but not from 1966 to 1967. These factors also showed correlations of such a significance that many of them could be estimated from a simple measurement of the transparency alone. The density of phytoplankton did not change significantly either from 1965 to 1966 or from 1966 to 1967. The chief constituents, however, passed through a series of changes from a green alga (Actinastrum) in early 1965, through the flagellates (Crytomonas and Peridinium) during 1965–1966, to the diatoms (Nitzschia and Synedra) during 1966–1967. The density of phytoplankton correlated significantly only with the dissolved oxygen from which it could be roughly estimated.

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Résumé Les observations limnologiques régulières dans la partie Sud du Lac Volta révélaient des changements significatifs dans la transparence, la couleur, la quantité totale de fer et l'oxygène dissout pour la période de 1965 à 1966 mais rien de semblable pour celle de 1966 à 1967. Ces facteurs montraient aussi des corrélations si significatives que beaucoup d'entre eux pouvait être estimé à partie de la simple mensuration de la seule transparence. La densité de phytoplancton ne changeait pas de manière significative que ce soit de 1965 à 1966 ou de 1966 à 1967. Toutefois, les principaux constituants passaient par une série de changements allant des algues vertes (Actinatrum) au début de 1965, aux flagellates (Cryptomonas et Peridinium) de 1965 à 1966 puis aux diatomées (Nitzschia et Synedra) de 1966 à 1967. La densité de phytoplancton presentait une corrélation significative uniquement avec l'oxygène dissout duquel il pouvait être grossièrement estimé.

     

Influence of environmental conditions on the production of pectinesterase and polygalacturonase byAspergillus niger

Summary A pectinesterase- and polygalacturonase-producer strain ofAspergillus niger showed a diauxic growth when cultivated in a medium containing pectin as the carbon source. Diauxie was suppressed by adding yeast extract to the medium. The specific production of polygalacturonase was decreased by increasing the initial concentration of pectin, while that of pectinesterase was enhanced with up to 15 g pectin/l. Yeast extract increased the production of biomass but decreased that of the enzymes. The temperature of incubation (25 to 40°C) did not affect the production of biomass or that of polygalacturonase, but production of pectinesterase was markedly affected, 30°C being the optimal temperature.

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Influence de la composition du milieu et les conditions des cultures sur la production de pectinestérase et polygalacturonase par Aspergillus niger

Résumé Aspergillus niger que produit pectinestérase et polygalacturonase, quand est developpé dans un milieu avec pectine comme source de carbone a presenté le phenomene de diauxie. Cela ne succedait pas quand le milieu avait aussi extrait de levure dans sa composition. L'effect de la concentration initiale de pectine sur la production specifique des enzymes des cellules (unité d'enzyme g^–1 de cellules poid sec) a été différent selon la phase du developpement de la culture, sugérant une rélation étroite parmi la synthèse des enzymes et l'état physiologique des cellules. L'augmentation de la concentration de pectine a troublé beaucoup la production spécifique de polygalacturonase. Au contraire, jusqu'à une concentration de 15 g/l a augmenté la synthèse de pectinestérase. La grandeur et structure des pellets ont changé avec la variation de la concentration de pectine, ces modifications peuvent avoir eu influence sur les valeurs des coefficients de transfert de masse et en conséquence sur la cinétique de production des enzymes. L'augmentation de la concentration iniciale d'extrait de levure dans le milieu que contenait pectine comme source de carbone a augmenté la production de biomasse, mais a baisse la synthèse des enzymes surtout celle de pectinestérase. Températures parmi 25°C et 40°C n'ont pas modifié la production de biomasse et non plus polygalacturonase. Au contraire la production de pectinesterase a été bien différente selon la température utilisé ayant un optimum de 30°C.

     

Effects of intraspecific larval competition on the development of the African buffalo fly Haematobia thirouxi potans

The effects of larval crowding on development, survival and size of the African buffalo fly, Haematobia thirouxi potans (Bezzi), were examined in small (10 or 20 g) and 1 000 g masses of cattle dung in the laboratory at 25°C. Dung was infested with fly eggs at densities which ranged from 0.05 to 32.0 eggs per g dung; in most cases 90–100% of eggs hatched. The duration of larval developmentin 10 g dung masses was extended by larval crowding at densities above 0.8 eggs per g dung and the development period with 32 eggs per g dung (11 days) was double that observed in uncrowded dung masses. Both size and survival decreased with increasing larval density, but stunting was observed at lower densities than those which reduced survival and so size was the more sensitive index of the adequacy of the larval environment. The effects of larval crowding became evident at lower larval densities in the 1 000 g dung masses than in the 10 g dung masses. There was a minimum size below which third instar larvae failed to pupariate. The probability of survival was related to pupal size and a high proportion of the smaller individuals failed to eclose.

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Effets de la competition intraspécifique sur le développement des larves, la taille des pupes et la survie d'Haematobia thirouxi potans

Résumé Les effets du surpeuplement larvaire sur le développement, la survie et la taille d'Haematobia thirouxi potans, ont été examinés sur de petites quantités de bouse (10 et 20 g) et de plus importantes (1 000 g), au laboratoire à 25°C. Les bouses étaient contaminées avec des oeufs de la mouche à des densités de 0,05 à 32 oeufs par gramme de bouse. Dans la plupart des cas le taux d'éclosion était de 90–100%. La durée du dévelopement larvaire dans 10 g de bouse a été prolongée pour les densités supérieures à 0,8 oeuf per g, et la durée développement pour 32 oeufs per g (11 jours) était le double de celle obtenue grand il n'y avait pas surpeuplement. La taille et la survie diminuent toutes les deux avec la densité larvaire, mais la miniaturisation était observée à des densités où la survie n'était pas modifiée; ainsi la taille est un indice plus sensible de l'adéquation de l'habitat larvaire. Les effets du surpeuplement larvaires deviennent clairs à des densités plus faibles avec 1 000 g de la bouse qu'avec 10 g. Il y a eu une taille minimale endessous de laquelle les larves étaient incapables de former une pupe. La probabilité d'éclosion était liée à la taille de la pupe, et une plus forte proportion de petits individus ne sont pas parvenu à éclore.

     

The role of leaf surface wetness in larval behaviour of the sorghum shoot fly, Atherigona soccata

The susceptibility of sorghum to the shoot fly Atherigona soccata Rondani, (Diptera: Muscidae) is affected by seedling age and is highest when seedlings are 8–12 days old. This corresponds with high moisture accumulation on the central leaf which is the path of newly hatched larva as it moves downwards from the oviposition site, towards the growing apex. Studies showed that leaf surface wetness (LSW) of the central shoot leaf was higher in 10-day old seedlings than in seedlings of other ages. Similarly, LSW was much higher in the susceptible sorghum genotype CSH 1 than in the resistant genotype IS 2146. Larvae moved faster towards the growing point and produced deadhearts much earlier in CSH 1 than in IS 2146. They also moved faster in 10-day old seedlings than in seedlings of other ages. It was also shown that the leaf surface wetness of the central shoot leaf is a more reliable parameter of resistance than the glossy leaf trait or trichome density.

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L'influence de la humidité de la surface foliaire sur le comportement de la mouche des pousses du sorgho

Résumé La sensibilité du sorgho à la mouche des pousses du sorgho, Atherigona soccata Rondani, est liée à l'âge de la plantule. Elle est plus forte lorsque la plantule est âgée de 8 à 12 jours et la sensibilité est maximale à 10 jours. A ce stade de croissance on observe une forte accumulation d'humidité sur la feuille centrale de la tige. Les jeunes larves traversent cette zone humide lorsqu'elles descendent vers la zone de croissance à partir des pontes déposées sur la face ventrale des feuilles déroulées.Des études ont été menées à l'ICRISAT (Inde) sur la relation entre l'humidité de la feuille centrale de la tige des plantules du sorgho et les dégâts provoqués par la mouche des pousses. L'humidité de la surface des feuilles (HSF) a été estimée grâce à une échelle visuelle graduée 1 à 5 où, 1 = pas d'humidité apparente et 5 = surface de la feuille recouverte de gouttes d'eau. La HSF est plus élevée sur des pousses de sorgho âgées de 10 j que sur les pousses appartenant à d'autres classes d'âge. Les valeurs observées sont également plus fortes pour les variétés non résistantes à ce ravageur (CSH 1,4.8) que pour les variétés résistantes (IS 2146, (2)). La vitesse du déplacement larvaire entre le cornet et la zone de la croissance varie en fonction de l'âge de la plante et des cultivars. Les larves migrent plus rapidement vers la zone de croissance et provoquent la mort du coeur du sorgho plus tôt dans la variété CSH 1 que dans IS 2146. Les larves se déplacent plus rapidement dans les pousses âgées de 10 j que dans les pousses appartenant à d'autres classes d'âge.Des études ont également démontré que la HSF n'est pas directement liée au caractère feuille lisse où à la densité des trichomes. La HSF est faible pour les génotypes résistants présentent où non le caractère feuille lisse. Par contre la HSF est élevée pour les génotypes non résistants présentant le caractère feuille lisse ou non. Aucune relation directe entre la densité des trichomes et les dégâts provoqués par la mouche des pousses n'a pu être mise en évidence. L'analyse des correlations établie pour les caractères de surface des feuilles avec la mort du cur des sorghos indique que les correlations sont faibles et non-significatives pour le caractère feuille lisse (0.49) et la densité des trichomes (0.39 et 0.2). Par contre les correlations sont fortes et significatives pour la HSF (0.82).On conclue que la HSF de la feuille centrale de la tige est un facteur important dans le déterminisme de la résistance du sorgho vis à vis de la mouche des pousses. Les relations entre les processus physiologiques de la plante et les facteurs impliquées dans l'accumulation d'eau sur la surface des feuilles font actuellement l'objet d'études détaillées.

     

Effect of photoperiod and temperature on the life-cycle of different populations of the peacock butterfly Inachis io

The variation in response to photoperiod and temperature of different populations of the peacock butterfly, Inachis io (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), was investigated to test the extent to which species can adjust their response to the environment, and therefore maximise their reproductive potential. The photoperiodic (adult) diapause induction response varies between populations, and appears to be finely tuned to the local conditions. There is however variation within populations and the response can be adjusted in a population by selective breeding. The developmental rate is not significantly different between three latitudinally distinct populations, over the range of temperatures tested, and pupal weights are similar at given temperatures. However, pupal weights increase with decreasing development temperature. The implications of these findings are discussed with reference to modelling life history strategies.

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Résumé Inachis io (L.), observable dans une grande partie de l'Europe, y présente des différences quant au cycle biologique, au voltinisme et à la durée du développement. Trois populations provenant de la zone de transition entre monovoltinisme et bivoltinisme ont été échantillonnées pour examiner les différences de réponses à la photopériode et à la température, et pour évaluer l'étendue des possibilités d'adaptation de cette espèce à l'environnement et ainsi optimaliser son potentiel reproductif. L'induction photopériodique de la diapause est de type jour long pour toutes les souches examinées, mais la photopériode critique 50 (CPh50) varie suivant les populations et paraît étroitement ajustée aux conditions locales. Il y a cependant assez de variabilité à l'intérieur des populations pour que le seuil puisse être rapidement abaissé dans chaque population par des expériences d'élevage sélectif. Par contre, la vitesse de développement ne varie pas significativement entre les populations pour la gamme de température: 15–27°C. Les poids de chrysalides ne diffèrent pas suivant les populations, bien qu'ils augmentent quand la température de dévelppement diminue. On peut penser que des modèles, prédisant que la diminution du nombre de générations pendant une saison sera accompagnée d'une prolongation de la durée de développement et d'une augmentation de la taille, et que ceci est d'origine génétique et non le résultat seul du refroidissement de l'environnement, ne tiendront pas compte de l'absence de variation entre populations dans la relation entre température et développement.

     

Some factors affecting the detection period of aphid remains in predators using ELISA

Quantitative enzyme-linked immunosorbent assay (ELSIA) was used to detect antigens of the aphid Sitobion averae (F.) in the guts of Linyphiidae, Carabidae and Staphylinidae. The effects of temperature, both constant and variable, and size of meal on the detection period and antigen decay rate were studied in the laboratory. Predators fed freshly-killed aphids were subsequently kept at one of several temperature regimes for a period from 0 to 13 days before being assayed for aphid remains. The proportion of prey remaining at intervals after feeding was measured. Curves were fitted to transformed data and the detection period estimated. The rate of decline in detectable remains was temperature-related, with the rate increasing as temperature increased. Prey remains in Staphylinidae declined much faster than in either Carabidae or Linyphiidae. In all but one case the decline was exponential with time. Variable temperature regimes produced results very similar to those obtained under conditions of constant temperature. Meal size produced a considerable difference in the amount of aphid remains detectable but little difference in the rate of decline or the estimated detection period. Data of the above types are a prerequisite for postmortem quantification of predator meals.

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Influence de certains facteurs sur la détection par ELISA de vestiges de pucerons à l'intérieur des prédateurs

Résumé La recherche d'antigènes du puceron Sitobion avenae F. a été effectuée dans les tractus digestifs de Linyphiidae, Carabidae et Staphylinidae par ELISA (adsorption des antigènes sur l'anticorps fixé et dosage par l'anticorps enzymatiquement marqué). Les influences de la température, —soit constante, soit périodique —, de l'importance du repas, du moment de la détection et de la vitesse de disparition des antigènes ont été examinées au laboratoire. Des prédateurs alimentés en pucerons tués depuis peu ont été conservés de un à 13 jours à defférents régimes de températures avant la recherche de vestiges de pucerons. Une courbe d'atalonnage a été établie pour permettre la conversion de la valeur de la densité optique observée en mg de vestiges de pucerons en fonction du temps écoulé depuis le repas. Les données ont été soumises à une transformation angulaire et les courbes ajustées pour estimer la période de détection.La vitesse de disparition de vestiges détectables a augmenté avec la température. Les vestiges ont disparu beaucoup plus vite dans les Staphylinidae que dans les Carabidae ou les Linyphiidae. A l'exception d'un cas, la disparition était une expontentielle du temps. Les thermopériodes ont produit les mêmes effets que les températures constantes. La taille du repas a provoqué des différences considérables sur la quantité de pucerons décelable, mais peu sur la vitesse de la disparition ou la durée de la période où la détection est possible. L'obtention d'informations de ce type est une condition préalable à toute quantification post-mortem des repas de prédateurs.

     

Low genetic variability in a Utah cherry-infesting population of the apple maggot, Rhagoletis pomonella

The apple maggot fly, Rhagoletis pomonella (Walsh), has only recently been found in Utah infesting sour cherry, Prunus cerasus L. An electrophoretic comparison of flies from Utah cherries with flies from Illinois hawthorns, Crataegus mollis (T. & G.) Scheele (a native host within the native range of the fly), show a marked reduction of genetic variability in the Utah sample. This result is indicative of a genetic bottleneck associated with the establishment of the apple maggot population in Utah cherries.

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Résumé R. pomonella (Walsh), est originaire de Crataegus dans l'Amérique du N.E. Il attaque de nombreux autres fruits, y compris les pommes et les cerises aigres (Prunus cerasus). La mouche a été récemment signalée en Utah, à la fois sur cerises et sur Crataegus douglasii. Nous avons comparé les niveaux de variabilité génétique d'une population de l'Utah contaminant les cerises et d'une population de l'Illinois contaminant C. mollis (la population de l'Illinois est représentative des niveaux de variabilité génétique dans l'aire d'origine de la mouche).La variabilité génétique à 17 loci a été évaluée par électrophorèse sur gel d'amidon. 10 de ces loci sont polymorphes dans la population d'Illinois, mais seulement 4 dans la population de l'Utah. Les fréquences alléliques de ces 4 loci de R. pomonella diffèrent significativement en Utah et en Illinois. La population de l'Utah présente nettement moins d'allèles par locus, un plus faible pourcentage de loci polymorphes et une hétérozygotie moyenne plus faible que la population de l'Illinois. Tous ces résultats sont conformes aux conséquences prévisibles d'un goulot d'étranglement.Deux explications existent pour cette perte de variabilité, toutes les deux liées à la combinaison de la faible taille de la population et de la dérive génétique ultérieure. Pour la première, la colonisation du cerisier par les mouches venant de Crataegus peut avoir provoqué un goulot d'étranglement génétique. Au contraire, la réduction de la variabilité peut avoir été la conséquence de la colonisation de l'Utah par R. pomonella. Nous retenons cette dernière comme la cause la plus vraisemblable de la variabilité génétique de la population de R. pomonella contaminant les cerises de l'Utah.

     

Population consequences of diapause in a model system: the European corn borer

The diapause biology of the European corn borer (ECB), Ostrinia nubilalis (Hübn.), is described based on natural and controlled environment studies of feral and lab-reared ECB's in North Carolina (NC). The diapause response is described as a function of photophase (h of light/day) as well as a function of larval age (instar) at onset of diapause-inducing conditions. A critical photophase of 14.4 h and a critical mean larval instar of 3.3 is found in the lab studies and supported by three years of insectary studies. Seven years of black light trapping of ECB moths in Goldsboro, NC, revealed the likelihood of up to four moth flights/year.Information about the diapause biology of this insect is used to explain both the number of flights and the relative magnitude of the final moth flights. On average, the majority of ECB lineages pass through three generations/year with early maturing ECB's producing a significant and predictable fourth generation. The timing and magnitude of the fourth flight can be partly explained on the basis of the critical photophase and the timing and age structure of previous ECB generations. In most years, the fourth flight is smaller than the third due to the majority of the fourth generation's predisposition towards diapause. However, in at least one case (1977), the fourth flight was unusually large and could be predicted by slight temporal shifts in the previous three flights resulting in the majority of the fourth generation larvae averting diapause. The value of the ECB-diapause interaction as a model system for the explanation and prediction of dynamic phenological events is discussed.

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Résumé La diapause d'O. nubilalis Hubn. est décrite d'après des études en conditions naturelles et programmées de souches sauvages ou élevées au laboratoire en Caroline du Nord. La diapause est décrite comme une fonction de la photophase (heures de jour/24 heures) et du stade larvaire au début des conditions inductrices de la diapause. Une photophase critique de 14,4 h et un stade critique larvaire de 3,3 ont été établis au laboratoire après 3 ans d'études en insectarium. 7 ans de piégeage à la lumière noire à Goldsboro, ont montré la vraisemblance de l'existence de 4 vols par an. Les données sur la diapause de cet insecte sont utilisées pour expliquer tant le nombre de vols que l'importance relative des derniers vols. En moyenne, la majorité des lignées ont 3 générations par an, O. nubilalis précoces produisant une quatrième génération conséquente et prédictible. La data et l'importance du 4ème vol peuvent être partiellement expliquées d'après la photophase critique, et la data et la structure en âge des générations précédentes. La plupart des années, le 4ème vol est moins important que le 3ème par suite de la prédisposition à la diapause de la majorité de la 4ème génération. Cependant, dans un cas au moins, en 1977, le 4ème était anormalement important et pouvait être prédit par de faibles changements temporels dans les 3 précédents vols, détournant de la diapause la majorité des chenilles de 4ème génération. La discussion porte sur la valeur du modèle fourni par la diapause de O. nubilalis pour expliquer et prédire la dynamique des évéments phénologiques.

     

Mycorrhizae of actinorhizal plants

Summary Actionorhizal nodules occur on some 200 species from 20 different and apparently unrelated angiosperm genera. These plants, typically woody perennials ranging in habit from semiprostrate shrubs to massive trees, can, by virtue of their nitrogen-fixing capacity, grow on and colonize substrates low in combined nitrogen. Many of these plants additionally support a mycorrhizal association. In some cases the mycorrhizal association is exclusively ecto, in others exclusively endo while in yet others both ecto and endo are recorded from the same plant. The type of infection occurring and the actual nature of the endophyte associated with a particular host species would appear to vary depending on the habitat of the host, the prevailing environmental conditions and associated plant species. Laboratory studies on the physiological relationships existing between the host plant and its nodular and mycorrhizal endophytes indicate that in general a mycorrhizal infection can lead to increased uptake of phosphate, increased nodulation and increased nitrogenase resulting in overall enhancement of plant growth and yield. It is also evident, however, that to establish an efficient triple symbiosis consideration must be given to endophyte specificity and genetic variability, inoculation regimes and environmental factors. These will be discussed in relation to host response in the field and to the formulation of field inoculation procedures. The importance of a mycorrhizal association in relation to the resistance of certain actinorhizal plants to water stress and to pathogens will also be discussed. Finally consideration will be given to the impact of mycorrhizal associations on the contribution that such plants can make in stress areas and in agroforestry on a global scale.

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Resumen Alrededor de 200 especies a 20 generos de Angiospermas distintos y aparentemente no relacionados presentan nódulos actinorrízicos. Dichas plantas, tipicamente perennes y leñosas cuyo hábitat va desde matorrales semi-postrados hasta árboles de grant tamaño, pueden, debido a su capacidad para fijar nitrógeno, crecen y colonizan sustratos deficientes en nitrógeno combinado. Muchas de estas plantas forman además una asociación micorrízica, en algunos casos exclusivamente ecto- en otros exclusivamente endo-, pudiendose encontrar casos con ambos tipos a la vez. El tipo de infección y la naturaleza del endófito asociado con una especie de huésped particular parece variar con el hábitat del huésped, las condiciones ambientales predominantes y las especies de plantas asociadas. Estudios de laboratorio de las relaciones fisiológicas existentes entre la planta huésped y sus endófitos nodulares y micorrízicos indican que en general una infección micorrízica conduce a un incremento en la absorción de P, en la nodulación, y en los niveles de nitrogenasa resultando todo ello en una mejora del crecimiento y del rendimiento de la planta. Es evidente que, sin embargo, para establecer una triple simbiosis de este tipo ha de considerarse la especificidad del endófito y su variabilidad genética, así como el tipo de inoculación y los distintos factores ambientales implicados. Todo ello ha de ser discutido en relación con la respuesta del huésped en el campo y con la forma de inoculación a emplear. También se discute la importancia de la asociación micorrízica en relación con la resistencia de distintas plantas actinorrízicas al stress hídrico y a ciertos patógenos. Finalmente tambíen se toma en cuenta el impacto que las asociaciones micorrízicos pueden tener en áreas con problemas y en silvicultura en general.

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Résumé de ces plantes présentent en outre des associations mycorhiziennes. Celles-çi sont soit ectotrophes, soit endo-trophes, soit encore, dans le cas de certaines plantes, à la fois ecto-et endotrophes. Le type d'infection et la nature de l'endophyte associé à une plante donnée varient suivant l'habitat de l'hôte, les conditions de l'environnement et les espèces de plantes associées. Les études de laboratoire sur les relations physiologiques entre la plante-hôte et ses endophytes nodulaires et mycorhiziens indiquent que, d'une manière générale, l'infection mycorhizienne accroît l'absorption des phosphates, la nodulation, et l'activité nitrogénase, ce qui augmente de façon globale la croissance et le rendement de la plante. II est d'autre part évident que l'établissement d'une triple symbiose efficace dépend de la spécificité de l'endophyte, de sa variabilité génétique, du mode d'inoculation et de facteurs environnementaux. Ces différents points sont discutés en se référant à la réponse de l'ôte et au mode d'inoculation sur le terrain. D'autre part, l'importance des associations mycorhiziennes en ce qui concerne la résistance de certaines plantes actinorhiziennes à la sécheresse et aux agents pathogènes est discutée. Enfin, ce travail comporte des considérations sur l'importance des associations mycorhiziennes pour la contribution que ce groupe de plantes peut apporter en zone aride et, d'une manière générale, en agronomie forestière.

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Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1985. Session 10.     

Experiments on the responses of the larval stages of the geometrid moth Ectropis excursaria to light and gravity

The intensity-response curve to light in a vertical plane (where gravity was a conflicting stimulus to light) and a horizontal plane (where gravity was not a conflicting stimulus) suggests that the climbing behaviour of the first instar Ectropis excursaria (Guénée) is consistent with a summation of response to gravity and a response to light. Response to gravity was affected by the curvature of the crawling surface and the level of food deprivation of the caterpillars. On a 2 cm diameter crawling surface orientation to gravity occurred at an inclination between 20° and 30° from the horizontal. In a centrifugal field, a behaviour analogous to negative geotaxis occurred at accelerations of 3.5 ms^–2. Analysis of the geotactic turning tendencies of the caterpillar on flat inclined planes suggests that they exhibit meta-geotactic behaviour from inclinations of 40 to 90°. Negative geotaxis was exhibited by the caterpillars of later stadia although a response to gravity was lacking in the prepupal wandering caterpillars. The pre-pupal stage was also characterized by a reversal of the response to light.

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Résumé Un comportement d'escalade du premier stade d'E. excursaria correspondant à l'addition des réponses à la gravité et à la lumière, est suggéré par la courbe d'intensité de la réponse à la lumière, dans un plan vertical (où la gravité constitue un stimulus en opposition avec la lumière) et un plan horizontal (où la gravité n'est pas en opposition). La réponse à la gravité a été modifiée par la courbure de la surface à escalader et du degré de privation d'aliment des chenilles. Sur une surface d'escalade de 2 cm de diamètre, l'orientation par rapport à la gravité se produit entre 20 et 30° par rapport à l'horizontale. Das run champ de centrifugation, un comportement analogue à une géotaxis négative se produit pour une accélération de 3,5 m s^–2. L'analyse des tendances géotactiques des chenilles à tourner sur des plans inclinés suggère qu'elles présentent un comportement métagéotactique pour les inclinaisons de 40 à 90°. Des expériences d'immobilisation laissent penser que les antennes jouent un rôle dans la perception de la gravité. Les chenilles de stades ultérieurs ont présenté une géotaxie négative bien que la réponse à la gravité disparaisse chez les chenilles vagabondes en prénymphe. La prénymphose est aussi caractérisée par une inversion des réponses à la lumière.