PHYSIOLOGISCHE WECHSELBEZIEHUNGEN ZWISCHEN PIERIS BRASSICAE UND DEM ENDOPARASITEN APANTELES GLOMERATUS. DER EINFLUß DER PARASITIERUNG AUF WACHSTUM UND KÖRPERGEWICHT DES WIRTES1

Zusammenfassung Der Parasitismus von Apanteles glomeratus (L.) bewirkt bei den Larven seines Wirtes, Pieris brassicae. L., eine Blockierung des Gewebewachstums und der Reservestoffspeicherung, sobald sich die Parasitenlarven zum 2. Stadium gehäutet haben. Das Ausmaß der durch diese Blockierung bedingten Wachstumshemmung der Wirtsraupe ist von der Anzahl der in ihr vorhandenen Parasitenlarven unabhängig; es scheint jedoch vom Häutungstermin derselben bestimmt zu werden. Gemessen am durchschnittlichen Trockengewicht erwachsener Pieris-Raupen beträgt der Hemmungseffekt zwischen 60% und 80%. Die Stoffwechselkapazität der Wirtsraupen wird trotz der Blockierung nicht eingeschränkt, sondern steht den Entwicklungsbedürfnissen der Parasitenlarven zur Verfügung, wobei der Grad ihrer Inanspruchnahme von der Individuenzahl der Parasitenlarven abhängt.

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Summary Apanteles glomeratus and Pieris brassicae served as models to investigate the parasitic effect on growth and body weight of the host. Three kinds of host larvae were used in the experiments: Aunparasitized larvae, B-larvae being parasitized on the first day after hatching from the egg, and C-larvae parasitized on the sixth day after hatching. Parasitism by A. glomeratus blocks the growth of the host body independently of the number of parasite larvae living in a host, when the dry weight of the host tissues has reached about 20% (in B-larvae) or 40% (in C-larvae) of the final dry weight of the unparasitized host larva. This blocking occurs on the first and about the third day of the host's fifth instar, respectively. Further growth of the host-parasite-system comes from the development of the parasite larvae only, and depends on the number of them present in the host body. In this way slightly parasitized Pieris-larvae remain abnormally small, whereas heavily parasitized ones grow up to a final body weight higher than unparasitized larvae. This effect is apparent in the maximum and the final live weight as well as in the final dry weight of the total system.The blocking effect seems to be induced by the parasite's second-instar larvae, because growth of the host tissues ceases immediately after the moulting of the parasites. At this moment the host larva seems to loose most of its metabolic autonomy and becomes governed by the parasite larvae. The blocking effect, the physiological mechanism of which is not yet understood, is absolute. It preserves about 80% of the host's spatial and nutritional capacity for the development of the parasite larvae. This reserve of space and metabolic potency is completely exhausted only when the number of parasites exceeds 60 or 80 per host larva in B- and C-larvae, respectively; smaller parasite numbers use only a part of this reserve.It is concluded that the Apanteles larvae, being unable to feed on or to destroy solid host tissues, prevent their synthesis by a blocking effect, thereby eliminating the competition of the host body for nutrients absorbed by the host's gut. Because of the varying number of parasite larvae in the range of 1 to 160 the expected nutritional requirement of the parasite larvae present is uncertain in their early stages of development. Preserving about 80% of the host's physiological capacity independently of the number of the moulting parasite larvae, A. glomeratus guarantees conditions sufficient for the development of even an extraordinarily numerous progeny.

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Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft     

VERÄNDERUNGEN DER AMINOSÄUREKONZENTRATIONEN IM RATTENHIRN BEI VERRINGERUNG DER K+-ZUFUHR IN VIVO

Abstract—

• 1 Resonium A, a cation exchange resin, administered orally caused no decrease of the potassium content in the CNS of the rat, but it provoked a potassium depletion in the liver tissue. However a slight increase could be detected in the ‘cortex’ and ‘striatum’.
• 2 A rise of the concentration of the free amino acids was found in ‘cortex’, ‘striatum’, ‘thalamus’ and cerebellum. Glutamic acid showed an increase of 70–80 per cent. GABA and glycine showed a remarkable increase of 280–330 per cent.
• 3 Restitution of K⁺ by feeding a potassium-rich diet brought the amino acid concentrations in the ‘cortex’ and cerebellum within a normal range. In ‘striatum’ and ‘thalamus’ an overshoot could be observed.
• 4 The experimental procedure for the estimation of free amino acids in brain tissue is discussed.

     

VERHALTEN VON MEGASTIGMUS BIPUNCTATUS (HYMENOPTERA,CHALCIDIDAE) BEI DER WIRTS- UND NAHRUNGSSUCHE

In Laboruntersuchungen wurde nachgewiesen, daß das Verhalten der Wacholdersamenwespe Megastigmus bipunctatus nicht allein bestimmt wird durch die Suche nach geeignetem Brutsubstrat, sondern auch durch die Suche nach Nahrung. Während der Orientierungsflüge konnten die Tiere durch Attrappen gelenkt werden:

• 1 Bei der Suche nach Eiablagemöglichkeiten erwiesen sich die rhomboide Form, die grüne Farbe und der Duft von wässrigem Wacholderbeerextrakt als orientierungsbestimmend. Optische Reize wirkten auslösend und richtend; olfaktorische Reize verstärkten die richtende Wirkung und verlängerten die Aufenthaltsphase nach der Landung. Die Männchen von Megastigmus bipunctatus bevorzugten kein bestimmtes Stadium der verschieden alten Wacholderbeeren. Die Weibchen hingegen besuchten fast ausschließlich Beerenzapfen des dritten und vierten Entwicklungsjahres. Beerenzapfen des zweiten Entwicklungsjahres blieben wegen ihrer geringen Größe unbeachtet. Anstiche mit dem Ovipositor erfolgten aufgrund taktiler Reize gezielt nur an den zur Eiablage und Larvenentwicklung geeigneten Beerenzapfen des dritten Entwicklungsjahres.
• 2 Die Nahrungssuche wird primär durch Farbreize gelenkt. Die Reaktion von Megastigmus bipunctatus auf verschiedene Farben ist stimmungsbedingt und hängt vom Ernährungszustand der Tiere ab. Bis zu 36 Stunden nach Fütterung mit Honiglösung wurden grüne Attrappen häufiger besucht als gelbe, später wurde eindeutig gelb bevorzugt. Aus dem Angebot von 42 zur Flugperiode von Megastigmus bipunctatus an Wacholderhängen blühenden Pflanzenarten wurde die gelbe, offen Nektar sezernierende Blüte von Pastinaca sativa am häufigsten besucht und als Nahrungsquelle genutzt. Wie sich die Wespen im Freiland ernähren, ist bisher nicht bekannt.
• 3 Unter verschieden geformten gelben Attrappen bevorzugten die Imagines die rhomboide Form. Das gelbe Rhomboid wurde von ungefütterten Tieren ebenso häufig besucht wie ein echter Wacholderzweig und die Nektar bietende Pastinak-Blüte. Die Fangwirkung gelber Rhomboide wurde auch im Freiland nachgewiesen. Die Befunde lassen darauf schließen, daß die Kombination der gelben Farbe mit der rhomboiden Form einen Schlüsselreiz für Megastigmus bipunctatus darstellt. Dadurch werden Möglichkeiten eröffnet, die Schädlinge aufgrund ihrer natürlichen Reaktion von ihrem Brutsubstrat fernzuhalten.

     

WACHSTUMS-ÄNDERUNGEN IN DER ONTO-GENESE PALÄOZOISCHER AMMONOIDEEN

Ontogenetic allometries (heterauxesis according to Huxley) of about 50 Carboniferous goniatite species from Germany, Spain and USA have been studied by means of geometrical measurements of shell cross sections. They indicate changes of proportions during ontogeny between coiling spiral, umbilical spiral, and whorl width. The allometry constants change suddenly at defined stages. Thus the ontogenetic growth pattern is polyphase, each phase being determined by a different allometric formula.
Ontogenetische Allometrien wurden bei etwa 50 karbonischen Goniatiten-Arten aus Deutschland, Spanien und USA an Hand von Gehäuse-Querschnitten untersucht. Während der Ontogenese erfolgen mehrfach Proportionsverschie-bungen der äußeren Spirale, der Nabelspirale und der Windungsbreite, die sich durch scharfen Wechsel von Allometrie-Konstanten an definierten Stellen aus-drücken. Das Gehäusewachstum erfolgt somit in mehreren Phasen, die von unterschiedlichen Allometrieformeln bestimmt sind.     

ÜBER DEN SITZ DER CO2-REZEPTOREN BEI DER LARVE VON OTIORRHYNCHUS SULCATUS

Zusammenfassung Mit Hilfe bilateraler Exstirpation der Kopfanhänge der Larve von O. sulcatus wurde der Sitz der Chemorezeptoren lokalisiert, welche bei der Orientierung im CO₂-Gradienten beteiligt sind. Diese CO₂-Rezeptoren liegen hauptsächlich auf den Endgliedern der Maxillarpalpen, wahrscheinlich auf deren Spitze. Fühler und Labialpalpen sind an der Orientierung nur in sehr geringem Masse beteiligt, die letzteren möglicherweise gar nicht.Unilaterale Exstirpation aller drei Kopfanhänge führte zu Wendungen nach der intakten Seite hin, häufig auch zu ganzen Kreisbewegungen. Der gleiche Effekt wurde durch unilaterale Entfernung eines einzelnen Maxillarpalpus erzielt.Die Orientierungsversuche erfolgten in CO₂-Gradienten mit bekanntem Verlauf (Abb. 2).

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Summary By means of bilateral amputation of the head appendages the chemoreceptors involved in the orientation to a CO₂-gradient were located. These CO₂-receptors are mainly situated on the terminal joints of the maxillary palpi, presumably on their apex. Antennae and labial palpi are of little importance, the latter possibly of none at all. Unilateral amputation of all three head appendages caused the larvae to turn to the intact side and to perform circus movements. The same effect was obtained if only a single maxillary palpus was removed.The orientation experiments were carried out in measured CO₂-gradients (Fig. 2).

     

ZUR FRAGE DER WIRTSSPEZIFITÄT BEI ONCOPELTUS FASCIATUS (HETEROPTERA: LYGAEIDAE)

Zusammenfassung Die Frage der Wirtsspezifität von Oncopeltus fasciatus Dall. wurde unter Verwendung der Samen von Asclepias syriaca, Helianthus annuus und Arachis hypogaea untersucht. Die eindeutige Bevorzugung von A. syriaca gegenüber den Samen von Helianthus und Arachis beruht auf einer oder mehreren Substanzen in der Samenschale von Asclepias, die den Anstich auslösen. Diese Substanz(en) läßt (lassen) sich extrahieren und auf Helianthus-Samen übertragen. Milchröhreninhalt von A. syriaca-Pflanzen zeigt denselben Effekt. Die Lygaeide Oncopeltus fasciatus kann jedoch mit H. annuus-Samen ernährt und erfolgreich gezüchtet werden. Entwicklungsgeschwindigkeit und Reproduktion sind zwar vermindert, Lebensdauer und Eigewichte aber auf beiden Wirten identisch. Zuchtversuche mit Samen von Arachis hypogaea dagegen verliefen erfolglos.

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Summary The host specificity of the lygaeid Oncopeltus fasciatus feeding on seeds of Asclepias syriaca, Helianthus annuus and Arachis hypogaea has been investigated. The bug clearly prefers seeds of A. syriaca over seeds of A. hypogaea and H. annuus though the latter are also accepted. Stylet penetration is stimulated by unidentified chemical factors occurring in the milkweed seed coat. It is assumed that this stimulation increases the frequency of feeding acts and thus the volume of uptaken food. An extract of the seed shell of A. syriaca was coated on the surface of Helianthus seeds. After this treatment the bug was stimulated to penetrate the latter. The same effect was obtained with the milky latex of Asclepias plants. O. fasciatus can be reared on seeds of H. annuus successfully. The speed of development and the reproduction capacity are diminished but the longevity and the weight of the eggs on both hosts (A. syriaca and H. annuus) are identical. Seeds of A. hypogaea, on the contrary, appeared to be totally unsuitable as a rearing substrate.