Effects of sinigrin on host selection by aphids

The feeding response of six aphid species to sinigrin, a mustard oil glucoside, was investigated. Sinigrin was a powerful phagostimulant for Hyadaphis = (Lipaphis) erysimi and Brevicoryne brassicae, whose host ranges are restricted primarily to the Cruciferae. H. erysimi was induced to feed on ten non-host species when leaves were systemically treated with sinigrin. To a lesser degree, the polyphagous Myzus persicae, which feeds widely among the Cruciferae, was stimulated to feed on sinigrin treated non-host leaves. Two polyphagous species, Aphis fabae and Acyrthosiphon = (Aulacorthum) solani, which are not pests of the Cruciferae, and the oligophagous Acyrthosiphon pisum which is restricted to the Leguminosae, were deterred by sinigrin-treated broadbean leaves, with the latter species showing the greatest response to treatment.Detailed studies with H. erysimi indicate that sinigrin affects several phases of feeding behavior. Initially, water vapor arrests flight activity of alates and incites test probing. Alate aphids detect sinigrin (topically applied to broadbean leaves) during test probes and subsequent behavior is similar to that on host leaves. Evidence from aphid penetration of solutions and electronic monitoring of feeding activities of H. erysimi apterae on systemically treated nonhost leaves suggests that sinigrin acts as a stimulant for stylet penetration and assists location of the phloem sieve elements.

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Zusammenfassung Sinigrin, ein für Cruciferen typisches Senfölglukosid, wirkt phagostimulierend auf Hyadaphis (Lipaphis) erysimi, Brevicoryne brassicae und Myzus persicae, jedoch abschreckend auf Aphis fabae, Acyrthosiphon (Aulacorthum) solani und Acyrthosiphon pisum. Dies erklärt die Tatsache, daß die erste Gruppe häufig, wenn nicht ausschließlich, Cruciferen befällt, die zweite selten oder nie. Auf Nichtwirtsblätter, die mit Sinigrinlösung imbibiert sind, sprechen die oligophagen H. erysimi und B. brassicae bereits bei einer Konzentration von 0.001% an, während die polyphage M. persicae erst bei 1% positiv reagiert. Andererseits ist die oligophage A. pisum empfindlicher gegen Sinigrin als die polyphagen A. fabae und A. solani.Durch systemische Behandlung der Blätter mit 1%-iger Sinigrinlösung konnte H. erysimi auf zehn verschiedenen Nichtwirten zur Nahrungsaufnahme und Larviposition veranlaßt werden. In vier Fällen überlebten die Tiere während mindestens einer Generation. Auf Bohnenblättern konnten auf diese Weise 18 Generationen herangezogen werden, wobei allerdings die Größe der Adulten geringer, ihre Mortalität und Geflügeltenrate aber höher waren als bei der Aufzucht auf Weißen Rüben (Brassica rapa).Die Untersuchung des Wirtswahlverhaltens geflügelter H. erysimi ergab, daß Feuchtigkeit die lokomotorische Aktivität herabsetzt und Probestiche einleitet. Geflügelte Läuse können während der Probestiche (test probes) zwischen Wirten und Nichtwirten unterscheiden. Auf Rübenblättern wandern sie nach der ersten Probe in Richtung der Blattbasis und-unterseite. Auf Bohnenblättern wenden sie sich der Blattspitze zu und fliegen meist innerhalb 5 Minuten wieder weg. Auf sinigrinhaltigen Bohnenblättern verhalten sich die Läuse ähnlich wie auf Rübenblättern. Fütterungsversuche an Parafilmmembranen zeigten, daß die Anwesenheit von Sinigrin in der Nährlösung Tiefstiche begünstigt. In einer 1%-igen Sinigrinlösung wurden fünfmal mehr Speichelscheiden gezählt als im Blindversuch.Durch Registrierung des elektrischen Widerstandes zwischen Blattlaus und Substrat wurde das Eindringen der Stechborsten in pflanzliches Gewebe verfolgt und folgende Interpretation über das Einstechen und die Nahrungsaufnahme gegeben. An Rübenblättern nahm H. erysimi in den meisten Fällen von den Siebröhren Nahrung auf. Bei Bohnenblättern war der Einstich im allgemeinen weniger tief, und eine Nahrungsaufnahme erfolgte immer außerhalb der Siebröhren. Nach Sinigrinbehandlung wurden an Bohnenblättern in 50% der Fälle die Siebröhren erreicht.

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Published with the approval of the Associate Director, Ohio Agricultural Research and Development Center, Journal article no. 103-71.     

Interspecific differences in the biology of aphids (homoptera: Aphididae) on leaves of Vicia faba II growth and excretion

Aphis fabae and Aulacorthum solani grew larger when caged on the peripheral areas of mature bean leaves than when they were caged on basal areas of the leaves. Myzus ornatus grew larger on the rim of the lamina than on more central leaf areas. Due partly to behavioural effects, reproduction of M. ornatus was to be adversely affected on basal leaf areas. Honeydew from aphids settled peripherally was richer in nitrogen than that from aphids settled basally on bean leaves, indicating similar differences in their diet. A gradient of properties, from the leaf base to the lamina margin, is apparent therefore in regard to many aspects of aphid biology.

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Zusammenfassung Junge Larven von Aphis fabae und Aulacorthum solani wurden auf drei verschiedenen Abschnitten reifer Vicia faba-Blätter in Käfigen aufgezogen. Die an der Blattperipherie wurden größer als die basal nahe dem Blattstiel gehaltenen. Auf dem Blatt gezogene A. fabae unterschieden sich mehr von Kontrolltieren, die an Bohnentrieben aufwuchsen, als auf Blättern gehaltene A. solani. Populationen von Myzus ornatus wurden auf den gleichen Blattzonen gezüchtet. Als Erwachsene waren sie größer, wenn sie am Blattrand als in zentralen Teilen der Blattspreite aufgezogen wurden. In den basalen Blattabschnitten entwickelten sich die Populationen nicht gut, offensichtlich infolge Hemmung der Reproduktion. Die Teile des Blattes unterschieden sich demnach in ihren Nährwert für die Blattläuse. Die tatsächlichen Wachstumsreaktionen der Aphiden auf diese Unterschiede wurden durch ihr Nahrungsaufnahme-Verhalten modifiziert, wenn sie an unannehmbaren Stellen gekäfigt wurden.Von Blattläusen, die sich in basalen und peripheren Blattgebieten angesiedelt hatten, wurde Honigtau aufgesammelt. Der von den Randzonen war reicher an Amino-Stickstoff. A. fabae schien mehr Honigtau zu produzieren und schied mehr Amino-Stickstoff aus als Aulacorthum.Diese Befunde zeigen einen Gradienten in den Eigenschaften der Vicia faba-Blätter zwischen dem Ansatz des Blattstieles an der Blattlamina und dem Blattrand. Dieser Gradient offenbart sich sowohl in der Physiologie wie im Verhalten der Blattläuse, die auf den Blättern leben.

     

The consumption, digestion and utilization of solanaceous and non-solanaceous plants by larvae of the tobacco hornworm, Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae)

Maxillectomized tobacco hornworms were raised from the beginning to the end of the fourth stadium on the leaves of Taraxacum officinale, Arctium minus and Verbascum thapsus, non-solanaceous plants which are not fed upon by intact larvae. Intact larvae were similarly raised on the leaves of tomato, potato and Solanum dulcamara.The growth rate, the rate of food intake, the percent digestibility and the gross and net efficiency of the utilization of food for growth were measured on the basis of dry weights.

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Zusammenfassung Maxillektomierte Larven von Protoparce sexta wurden vom Beginn bis zum Ende des vierten Stadiums an Blättern der Nichtsolanaceen Taraxacum officinale, Arctium minus und Verbascum thapsus aufgezogen, die von unbehandelten Tieren nicht gefressen werden. Kontroll-Raupen wurden mit Tomatenlaub gefüttert. Nichtoperierte Tiere wurden in ähnlicher Weise an den Blättern von drei normalerweise angenommenen Solanaceen: Tomaten, Kartoffeln und Solanum dulcamara gehalten.Die Wachstumsrate, der Nahrungsverbrauch, die prozentuale Verdaulichkeit sowie Gesamtund Netto-Wirksamkeit der Nahrungsausnutzung für das Wachstum wurden auf Grund der Trockengewichte berechnet. Die Nahrungsaufnahme wurde auf der Basis von Frisch- wie Trockengewichten bestimmt.Die Pflanzen unterschieden sich in ihrer Fähigkeit, das Wachstum zu fördern. Mit Ausnahme der an Verbascum gefütterten Raupen können Unterschiede in der Wachstumsrate und in der Wirksamkeit der Nahrungsverwertung auf Unterschiede in der Nahrungsaufnahmerate rate und der Verdaulichkeit der Nahrung zurückgeführt werden. Die verdaulichen anteile dieser Blätter wiesen ähnliche Nährwerte auf. Der verdauliche Anteil der Verbascum-Blätter war jedoch dem anderer Blätter ernährungsmäßig unterlegen.

     

Über die Erregungssubstanz von Berberis

Zusammenfassung Versuche anBerberis-Staubfäden über die Auslösung der Beizbewegung durch Blattextrakte und über die Aufnahme von Farbstofflösung führen zu dem Schluß, daß es in den Staubfäden keine erregungsleitende Verbindung zwischen den Gefäßbündeln und dem bewegungsfähigen Gewebe gibt.AnBerberis-Staubblättern lassen sich durch Staubblattextrakte und durch Laubblattextrakte in gleicher Weise Beizbewegungen auslösen. Beide Extrakte sind noch eben wirksam, wenn auf 1 g Pflanzen Substanz 60 cm³ Wasser kommen.Läßt man Blätter unter Äthereinwirkung absterben, so haben ihre Extrakte nur die halbe Wirksamkeit. Das Absterben in Äther setzt die aus den Blättern extrahierbare Menge an Erregungssubstanz also ähnlich herab wie beiMimosa undPhyllanthus (4).Kochen setzt die Wirksamkeit derBerberis-Blattextrakte auf 1/4 derjenigen nicht gekochter herab.Karl Höfler zum 50. Geburtstag     

Der Nachweis des Cholins in der Pflanze

Zusammenfassung Es wurden in der vorliegenden Arbeit Methoden ausgearbeitet, die einen raschen mikrochemischen Nachweis des Cholins ermöglichen. Mit diesen Methoden wurden über 100 Spezies aus den verschiedensten Pflanzenfamilien auf ihren Cholingehalt sowie auf den Cholingehalt ihrer Organe geprüft und es wurde das Cholin überall, in Stengeln, Blättern, Blüten, Holz, Rinde, Wurzeln usw. gefunden. Kein Cholin wurde nur in den drei untersuchten Flechten (Evernia prunastri, Parmelia sulcata undParmelia perforata) gefunden.Orientierende Versuche über die Veränderungen des Cholingehaltes von keimenden Samen und von Blättern im Laufe einer Nacht geben Anhaltspunkte für starke physiologische Verschiebungen im Cholingehalt.Nach Beendigung der Ausarbeitung einer quantitativen Methode zur Bestimmung von Cholin in kleinen Mengen Ausgangsmaterial sollen die angedeuteten Fragen auf exakter quantitativer Grundlage näher untersucht werden.     

Über die Kern-Plasma-Relation differenzierter Gewebezellen: Vorkommen und Grösse

Zusammenfassung Mit Hilfe neu entwickelter Methodik wurden erstmalig differenzierte Gewebezellen verschiedenster Herkunft dreidimensional vermessen und für jede einzelne Zelle das Kernvolumen, das Plasmavolumen und die sich aus diesen ergebende Kern-Plasma-Relation bestimmt.Für die Kerne konnte das bekannte Verdoppelungsgesetz von Jakobj erneut bestätigt werden, darüber hinaus auch das Vorkommen von Zwischenklassen bei der Leber des Frosches, beim Epithel des Plexus chorioideus, bei den Spermiocyten I. Ordnung und beim Amnionepithel des Menschen nachgewiesen werden. Beim Darmepithel der Maus, dem Pleuraepithel des Meerschweinchens und dem Endothel der vorderen Augenkammer des Rindes trat nur eine Kernklasse auf.Beim hungernden Frosch stellte sich gegenüber einem gut ernährten Frosch in den Leberzellen neben einer Verringerung des Plasmavolumens auch eine solche der Kernvolumina ein, und zwar in dem Maße, daß die Kern-Plasma-Relation konstant und die gleiche blieb.Das Auftreten einer konstanten Kern-Plasma-Relation wurde für die Leberzellen eines gut ernährten wie eines hungernden Frosches, für das Darmepithel der Maus, das Pleuraepithel vom Meerschweinchen, das Epithel des Plexus chorioideus und das Amnion, sowie für die Spermiocyten I. Ordnung vom Menschen nachgewiesen. Für das Endothel der vorderen Augenkammer des Rindes ergab sich eine inkonstante Relation. Der Grad der Konstanz wurde durch die Größe des Korrelationskoeffizienten aus Kern- und Plasmavolumina zum Ausdruck gebracht und somit zahlenmäßig erfaßt.Die bei Konstanz der Kern-Plasma-Relation notwendige Erwartung, daß bei Auftreten von Verdoppelungs- und Zwischenklassen der Kernvolumina sich auch solche der Plasmavolumina ergeben müssen, konnte messend bestätigt werden.Die Arbeit wurde als Dissertation (D 27) unter Leitung von Herrn Prof. Dr. R. v. Volkmann angefertigt. Das gesamte Messungs- und Berechnungsmaterial liegt im Anatomischen Institut der Universität Jena zur Einsichtnahme aus.     

Physiologische Spannweite der SchattenpflanzeOxalis acetosella

Zusammenfassung Die WaldschattenpflanzeOxalis acetosella vermag nur Schattenblätter auszubilden. Aberdie physiologische Spannweite —d.h. der physiologische Unterschied zwischen den extremsten Schattenblättern und denen, die den Lichtblättern am nächsten kommen, d. h. solchen, die sich bei 0,5% und 50% des vollen Tageslichtes entwickelt hatten, ist doch beträchtlich. Die Werte für Respiration, maximale Photosynthese bei einem CO₂-Druck von 0,228 mm Hg, Chlorophyllgehalt und Arealgewicht von den extrement Schattenblättern und von denen, die den Lichtblättern am nächsten kommen, sind miteinander verglichen.Mit 3 TextabbildungenHerrn Professor Dr.Arthur Pisek, dem unermüdlichen Forscher der Stoffproduktion, zum 70. Geburtstag am 10. Januar 1964.     

Effect of host plant nitrogen fertilization on the biology of the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae

Females of Tetranychus urticae Koch were reared on leaf discs of apple trees and bush beans grown at different N concentrations (0.6–75 mM NO _inf3 ^sup- ). N-deficiency increased pre-imaginal development time, preoviposition period, and decreased female weight, fecundity and oviposition rate of the mites. N, water, amino acid, and sugar content of the apple leaves were positively correlated with weight and egg production and negatively correlated with development time and pre-oviposition period. The reverse correlations were found with total phenol content of the leaves and above mite parameters. A reduction of leaf N by 50% was related with a tenfold decline in fecundity on apple leaves. The stress mainly affected the oviposition rate and to a lesser extent the oviposition period. On apple leaves the net reproductive rate (av. no. offspring per , R_o), mean length of a generation (T), and innate capacity for increase (r_m) were R_o=40.3, T=17.1, and r_m=0.22 for the standard N concentration, and 4.7, 25.0, and 0.06 for strong N-deficiency, respectively.

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Zusammenfassung Die polyphage Gemeine Spinnmilbe ist ein wirtschaftlich bedeutender Schädling. Die Rolle einzelner Nährstoffe bei der Milbenvermehrung wurde schon von einigen Autoren mit unterschiedlichen Ergebnissen untersucht. Der Stickstoff scheint aber einer der Hauptfaktoren zu sein.Ueber Gewebekulturen klonierte Apfelbäume sowie aus Samen gezogene Buschbohnen wurden in Nährlösungen mit verschiedenen N-Angeboten kultiviert. Aus solchen Pflanzen wurden Blattscheiben ausgestanzt und mit Weibchen von T. urticae besetzt. Gemessen wurden die tägliche Eiablage bis zum natürlichen Tod, die Entwicklungsdauer und das Weibchengewicht. Mit dem bei N-Mangel abnehmenden N, Aminosäuren- und Zuckergehalt (v.a. Sorbit) im Blatt korrelierend nahmen auch Gewicht, Ablagerate und Fekundität ab, bzw. die Entwicklungsdauer und Praeovipositionsperiode zu. Die umgekehrte Wirkung auf diese Milbenparameter hatte der Gesamtphenolgehalt. Eine Reduktion des N-Gehalts der Blätter auf die Hälfte (1.5% N) bewirkte auf Apfelblättern eine Abnahme von Fekundität und Ovipositionsrate um das zehnfache, bzw. eine Zunahme der Präovipositionsperiode um mehr als das dreifache. Der Stress beeinflusste v.a. die Maxima der Ablageverläufe und weniger die Lebensdauer. Der Wassergehalt war ebenfalls mit der Fekundität positiv korreliert.Auf Bohnenblättern legten die Tiere mehr Eier und erreichten ein höheres Gewicht als auf Apfel, dies bei gleichem N-Gehalt beider Pflanzen. Es wirken somit noch andere Faktoren auf die Reproduktion der Spinnmilben.Die Populationsparameter wurden ebenfalls sehr stark beeinflusst. Auf Apfelblättern ergab sich bei der Kontrolle eine Nettoreproduktionsrate R_o von 40.3 und bei starker N-Defizienz 4.7. Die mittlere Generationsdauer T sowie die spezifische natürliche Wachstumsrate r_m betrugen für die Kontrolle 17.1 Tage, bzw. 0.22 und für starken N-Mangel 25.0 Tage, bzw. 0.06.Die Ergebnisse zeigen, dass sich bereits kleinere Unterschiede im Stickstoffgehalt und damit zusammenhängend im Zucker- und Phenolgehalt stark auf die Populationsdynamik der Gemeinen Spinnmilbe auswirken können.

     

Zur Kenntnis des Monokotyledonen-Perigons I. Die Perigonblätter vonDipidax

Zusammenfassung Die Perigonblätter der LiliaceengattungDipidax, die in beiden Kreisen an der Basis der kurzgestielten Spreite zwei laterale Nektartrichter oder -gruben besitzen, werden auf Grund ihrer äußeren Gestalt und der Anordnung ihrer Gefäßbündel als diplophyll erkannt. Die Perigonblätter vonDipidax triquetra und mancher Formen der zweiten sehr variablen ArtDipidax ciliata verwirklichen diesen charakteristischen Spreitenbau rein, andere Formen der letzten Art haben ihn durch Umklappen der Nektartrichter gegen die Blattmitte und durch Förderung der Randsäume der Ventralspreite, die die innere Umrandung der Trichter bilden, beträchtlich abgeändert. Dipidax ist der erste bekanntgewordene Fall, bei dem die Perianthblätter einer Monokotyle peltaten, im besonderen diplophyllen Bau zeigen. Da nun bei den Kronblättern der Dikotylen diese Bauweise einen wichtigen Hinweis für deren enge Beziehung zu den Staubblättern darstellt, drängt sich somit auch fürDipidax die Frage einer eventuellen Herkunft beider Kreise der diplophyllen Perigonblätter von den diplophyllen Staubblättern auf.     

Die petaloiden Staubblätter und ihre Beziehungen zu den Kronblättern

Zusammenfassung Die Mannigfaltigkeit der petaloid verbildeten Staubblätter rührt einerseits von dem verschieden späten Einsetzen der Verbildung während der Ontogenese der Staubblätter her, andererseits ist sie eine Folge einer verschieden starken Petalisierung des diplophyllen Endstadiums der Staubblätter. Die verschiedenen, in ihrer äußeren Form die normalen Kronblätter oft täuschend nachahmenden Zwischenbildungen haben aber mit den echten Kronblättern nichts gemein, denn sie zeigen bereits einen hohen Grad von morphologischer Spezialisierung, während die Trennung der Entwicklungswege der Staub- und Kronblätter innerhalb der Ontogenese sehr früh erfolgt, nämlich bevor irgend eine Differenzierung eingetreten ist. Nur die peltaten Kronblätter haben die erste Phase ihrer Ontogenese mit den Staubblättern gemeisam. So sind also vor allem die vielfältigen Verbildungen, die von dem im Wesen fertigen diplophyilen Staubblatt ihren Ausgang nehmen, mit den üblichen Kronblättern in keinerlei gestaltliche Beziehung zu bringen, so weit die Verhältnisse zu überschauen sind.Dies gilt aber nur für die übliche Art der Staubblatt-Diplophyllie, die durch Auffaltung einer einheitlichen Ventralspreite ausgezeichnet ist. Daneben ist aber eine Variante möglich, bei welcher infolge einer medianen Hemmung der Querzone die Ventralspreite in Gestalt zweier getrennter Lappen oder Flügel sich auffaltet. Diese Möglichkeit, die im Laubblattbereich verwirklicht ist, wurde nun auch an verschiedenen petalisierten Staubblättern erkannt. Ob sie auch an vollwertigen Staubblättern ausgebildet ist, steht in Frage. Zu dieser diplophyllen Gestaltung wurden nun die Baueigentümlichkeiten der Kronblätter vonAesculus undDianthus in Beziehung gesetzt. Während aber beiAesculus noch voll entwickelte diplophylle Strukturen in der eben dargelegten Abänderung nachzuweisen sind, besteht bei den an sich bifazialenDianthus-Kronblättern nur noch eine entferntere Beziehung zu diesem Bau, nämlich in Gestalt der als ventrale Nagelflügel herablaufenden Spreitenränder, deren Verbindung mit den Rändern der Platte sowie deren basaler Zusammenschluß durch eine Querzone verlorengegangen ist.     

Investigations on the Tetranychus urticae complex in north west Europe (Acari: Tetranychidae)

Two species of spider mite occur in greenhouses in the Netherlands. Tetranychus urticae Koch is usually green, can live on many plants, but cannot build up large populations on carnations; it may have a diapausing stage which is very resistant to cold. No biological races of T. urticae were found. T. cinnabarinus Boisd. is carmine-coloured, often found on carnations, and does not have a diapause. It is not resistant to cold.The two species do not interbreed. Growers of carnations have only T. cinnabarinus to deal with, and can arrange control measures accordingly.

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Zusammenfassung Untersuchungen der Morphologie, der Wirtspflanzenwahl, der Überwinterungsweise und Kreuzingsexperimente haben gezeigt, daß in Gewächshäusern Hollands zwei Spinnmilben-Arten auftreten, nämlich Tetranychus urticae Koch und T. cinnabarinus Boids. Darüberhinaus wurde Material von Spinnmilben je einer Lokalität in Deutschland, der Schweiz und Belgien verwendet. T. urticae ist meistens grün gefärbt, lebt an einem großen Wirtspflanzenkreis, kann aber an Nelken (Dianthus caryophyllus L.) keine Populationen bilden. Diese Art geht unter dem Einfluß verschiedener biologischer Faktoren in Diapause. Während dieser Periode ist sie sehr kälteresistent. Der Winter wird an geschützten Orten verbracht. Kreuzungen zwischen Populationen verschiedener Herkunft ergaben stets eine normale Nachkommenschaft. Zucht-experimente mit diesen Populationen auf verschiedenen Wirtspflanzen ergaben keinen Hinweis für das Bestehen von biologischen Rassen bei T. urticae. T. cinnabarinus ist karminrot gefärbt und wird am häufigsten auf Nelken gefunden, obwohl in Laboratoriumsversuchen die Entwicklung an Buschbohnen (Phaseolus vulgaris L.) schneller verläuft. Diese Art tritt überhaupt nicht in Diapause ein, bleibt den Winter über an den Blättern und ist gegenüber Kältebedingungen entschieden weniger resistent als T. urticae. Kreuzungen zwischen Populationen verschiedener Herkunft ergaben immer eine normale Nachkommenschaft.Das Ausbleiben von Bastardierungen, das in Kreuzungsexperimenten zwischen den beiden Arten gefunden wurde, erbrachte den strengsten Nachweis, daß in den Gewächshäusern zwei verschiedene Arten vorkommen.Da T. cinnabarinus hauptsächlich auf Gewächshäuser mit Nelken beschränkt ist und T. urticae sich andererseits an diesen Pflanzen nicht vermehrt, haben es die Nelkenanbauer lediglich mit T. cinnabarinus zu tun, und es ergibt sich eine Möglichkeit, Nelken frei von Spinnmilbenbefall zu halten.

     

Über die Erregungsleitung bei höheren Pflanzen

Zusammenfassung Die Erregungsleitung bei Pflanzen ist, in allen daraufhin untersuchten Fällen, wenn sie nicht vom Sinn der Leitung unabhängig ist, in basipetalem Sinn begünstigt.Für die Blattspindel vonBiophytum sensitivum, die eine Ausnahme von dieser Regel zu bilden schien (Bose), hat sich ergeben, daß ihr erregungsleitende Bahnen mit verschiedener Leitungsgeschwindigkeit zukommen, zwischen denen ein Erregungsübergang nur von langsamer auf rascher leitende möglich ist. Die rasch leitenden sind auf die apikale Spindelhälfte beschränkt.Durch Narkose der inneren Gewebe des Sprosses vonMimosa pudica lassen sich die, nach Reizung der Blätter auftretenden, als Begleiterscheinungen von Erregungsvorgängen aufzufassenden, elektrischen Negativitätswellen reversibel unterdrücken oder herabsetzen, in welch letzterem Fall auch eine Verminderung der Leitungsgeschwindigkeit im Stamm festgestellt werden konnte.BeiBiophytum sensitivum ist die von der Lichtintensität abhängige Lage der Blättchen keine feste, sondern durch rhythmische Senkungsbewegungen mit zwischenliegenden langsamen Hebungen bedingt. Insbesondere die Messung der Leitungsgeschwindigkeit, aber auch die Registrierung der Negativitätswellen zeigt, daß die Übermittlung durch Erregungsvorgänge erfolgt. Auch die an anderen Blattstielen,Mimosa, Dolichos, Vitis, gemessenen elektrischen Potentialänderungen bei verschiedener Belichtungsintensität lassen sich dahin deuten, daß Erregungsvorgänge die Lichteinstellung der Blätter übermitteln.An Ranken vonVitis undLathyrus wurden, insbesondere nach starken Reizen, elektrische Negativitätswellen nachgewiesen, die wohl als Zeichen von Erregungserscheinungen aufzufassen sind. Sie sprechen nicht für eine besondere Ausbildung der Erregungsleitung in den Ranken, was ja nach der geringen Ausbreitung der Krümmungsreaktion nach schwachen Reizen auch nicht zu erwarten ist. Die Leitungsgeschwindigkeit stimmt mit der seinerzeit vonFitting nach Beobachtung der mechanischen Reaktion schätzungsweise angegebenen überein.Von Insektivoren wurdenDrosera undPinguicula untersucht. Von den Blättern vonDrosera binata undrotundifolia lassen sich nach Wundreizen Negativitätswellen ableiten, die auf eine wohl ausgebildete Erregungsleitung ohne Dekrement deuten. Von der Spreite vonDrosera rotundifolia wurden derartige Negativitätswellen, vielfach von geringerem Ausmaß, auch nach Fütterung mit Mückenlarven registriert. An Blättern vonPinguicula lassen sich nach Wundreiz Negativitätswellen nachweisen, die auf weniger gut ausgebildete Erregungsleitung mit scheinbarem Dekrement schließen lassen. Nimmt man hinzu, daß nach den UntersuchungenBurdon-Sandersons die Erregungsleitung beiDionaea muscipula wohl noch besser ausgebildet ist als beiDrosera, so ergibt sich für die untersuchten Insektivoren ein deutlicher Parallelismus zwischen Geschwindigkeit und Ausbreitung der Bewegungsreaktion beim Insektenfang einerseits und Ausbildung der Erregungsleitung andererseits.Mit 26 Textabbildungen.     

Zur Ernährungsphysiologie des Pilzes der Xanthoria parietina

Zusammenfassung Die Ernährungsbedingungen von Pilz und Alge müssen bei den Flechten völlig getrennt untersucht werden. In diesem Sinne wurden hier für den Pilz der Xanthoria parietina zahlreiche Quellen für C wie für N, auch in verschiedener Kombination hinsichtlich ihrer Wirkung untersucht, wobei besonders auch Keimung und Wachstum (Mycelbildung und Mycelhabitus) voneinander getrennt wurden. Die Kulturen waren teils Einspor-, teils Ejakulations-Kulturen und erfolgten teils im Hängetropfen, teils auf Agar, stets aber in monatelanger Beobachtung. Von den zahlreichen C-Quellen hatten Erythrit und Pectin, auch Glycerin, positiven Einfluß auf Keimung und auf Entwicklung, Glykol z. B. aber ausgesprochen negativen. Die auftretenden Wuchsformen waren sehr bezeichnend und kehrten regelmäßig wieder. Sichtlich ist es die C-Quelle, die sie bestimmt. Das läßt auch nachträglicher Übergang auf andere C-Quellen gut erkennen. Unter den N-Quellen, die ebenfalls mit verschiedenen C-Quellen untersucht wurden, werden Ammonchlorid, Ammoncarbonat, Ammonnitrat und Harnstoff gut verwertet, während Hydroxylamin und—wenigstens anfangs—auch Diphenylamin toxisch wirken. Die N-Quelle hat aber keinen Einfluß auf die Wuchsform, auch wird offenbar der N-Bedarf erst später aus dem Substrat gedeckt. Glykol wirkt wachstums-, aber nicht keimungshemmend.     

Methoden zum Solaninnachweis und zur Solaninbestimmung in Kartoffelzuchtmaterial

Zusammenfassung Es werden Methoden zum Nachweis und zur Bestimmung des Solanins in Kartoffelzuchtmaterial beschrieben. Mit den Nachweismethoden lassen sich Klone mit hohem, mittlerem und niedrigem Solaningehalt in Knollen und Blättern erkennen, die quantitativen Methoden gestatten eine genaue Bestimmung des Solaningehaltes in den Eliten und anderem Zuchtmaterial. Alle Verfahren, insbesondere die des Nachweises in Knollen und Blättern, eignen sich für Serienuntersuchungen und können für die Einengung des Zuchtmaterials vor der Geschmacksprüfung durch Ausscheidung solaninreicher, stark bitterer Klone herangezogen werden.Bei den qualitativen und quantitativen Methoden der Knollenuntersuchung wird von Knollensaft —durch Auspressen oder Zentrifugieren gewonnen —bzw. essigsauren Extrakten ausgegangen, bei den Blattuntersuchungen von Extrakten aus Blatt-trockensubstanz mit einem Gemisch von Essigsäure und Essigsäureäthylester. Den Nachweismethoden liegt die auf dem Papier ausgeführte Farbreaktion mit Antimontrichlorid, den Bestimmungsmethoden die Reaktion mit Paraformaldehyd-Phosphorsäure, die photometrisch ausgewertet wird, zugrunde.Brauchbarkeit und Grenzen der beschriebenen Ausleseverfahren werden an Hand von Ergebnissen diskutiert.Mit 5 AbbildungenHerrn Prof. Dr. Dr.H. Stubbe zum 60. Geburtstag.     

Das Blütennektarium von Magnolia und die Futterkörper in der Blüte von Calycanthus

Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß beiMagnolia Julan undMagnolia Soulangeana das Blütennektarium auf das Gynaeceum beschränkt ist. Der gesamte freie Teil des Fruchtblattes scheidet Nektar ab; die Narbenflüssigkeit enthält außer Schleim auch Zucker und dient, wie die Beobachtung blumenbesuchender Bienen zeigte, ebenfalls als Nektar. Die Sekretion erfolgt als Diffusion durch die Epidermisaußenwände und durch die nicht abgehobene, dünne Kutikula. Da im Fruchtblattgewebe weder Lokalisation von Stärke und Zucker entsprechend den Stellen der Abscheidung noch eine histologische Differenzierung eines Nektariumgewebes vorhanden ist, kann das Blütennektarium der untersuchten Arten als relativ ursprünglich angesehen werden.Die Futterkörper, welche sich an den Innenstaminodien, den fertilen Staubblättern und andeutungsweise an der Blütenhülle vonCalycanthus florida befinden, wurden hinsichtlich ihres Baues und ihrer Inhaltsstoffe beschrieben. Als vorherrschender Reservestoff ist Stärke vorhanden. Da nachDiels die Futterkörper des nahe verwandtenCalycanthus occidentalis fettes Öl und Proteine enthalten, ist zugleich ein Fall gegeben, wo entsprechende Blütenteile nahe verwandter Arten verschiedene Stoffe specichern.An den Futterkörpern der Innenstaminodien wurde zu Anthesebeginn eine schwache Nektarabscheidung nachgewiesen. Durch diese für die Ökologie der Futterkörper wichtige Tatsache ließen sich auch bezüglich der bei der Rückbildung fertiler Staubblätter auftretenden Nektarabscheidung und der Beziehung von Futterkörpern zu Nektarien neue Gesichtspunkte finden.Mit 9 Textabbildungen.     

Die Wirkung des Grünlichtes auf die Fruchtkörperbildung bei Didymium eunigripes

Zusammenfassung Versuche über die Wirkung verschiedener Lichtqualitäten (Farbgläser von Schott, Mainz) auf die Sporangienbildung bei Didymium eunigripes ergaben Sporangienbilding mit den Filtern UG1, BG12, BG18 und RG5, dagegen keine oder kaum mit den Filtern VG9 und UG8. Das bedeutet, daß mit allen Lichtqualitäten die Sporangienbildung induziert werden kann, mit Ausnahme von grünem Licht und Infrarot.Eine besondere Methode wird beschrieben, um den Lichtwirkungstest sicher und möglichst empfindlich zu gestalten. — Die Plasmodien wurden 4 Tage, bevor sie belichtet werden sollten, auf ältere, standardisierte Kulturen von Oscillatoria animalis übergeimpft.Zur Untersuchung, ob Grünlicht unwirksam ist oder die Sporangienbildung hemmt, wurden Mischlichtversuche angestellt, bei denen zu einer Dosis Rotlicht, die für eine 100% ige Sporangienbildung ausreichend war, abgestufte Mengen Grünlichtes gegeben wurden. Es zeigte sich, daß der Prozentsatz Plasmodien, die zur Sporangienbildung kamen, mit steigenden Grünlichtgaben geringer wurde. Grünlicht wirkt der fördernden Bestrahlung mit anderen Lichtarten also entgegen.Herrn Prof. Dr. J. Straub danke ich für die stete Förderung der Arbeit.     

Étude du comportement alimentaire et des relations trophallactiques des males au sein de la société de guêpes,au moyen d'un radio-isotope

Summary We have showed that the males of active nests fed properly by themselves, whereas in nests toward their completion only the young were capable of doing so. The adults of these last always have a poor or no nutrition. The worker-wasps feed them but with reticence. In compensation, they seem very apt to solicit the regurgitations of the larvæ.So long as the nest remains active and has the benefit of abundant food, the males are likely to draw their own food from various sources, as well as the other inhabitants. But, when the nest is in danger or the young queens appear, the purveyors desert them for the benefit of the other workers, of the queens and their larvæ, as we have in different circumstances showed (Montagner 1963). The principal source of feeding of the males is then essentially in the pursuit of the larval regurgitations. The workers do participate a little pursuit of the larval regurgitations. The workers do participate a little in their feeding, but this very food must be taken out of the portion of the brood.It seems then that the males never acquire to perfection the mechanism of trophallaxy, those stereotyped acts which become reflexes between the workers. These are individuals insufficiently adapted to the social life of the nest, having but few dealings with their workers and living as parasites on the regurgitations of the larvæ. Moreover, we have showed that they are not able to feed the larvæ, even when they are given abundant food and that they feed by themselves (Table XI).

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Zusammenfassung Wir haben gezeigt, dass die Männchen der aktiven Stöcke sich selbst gut ernähren, während in den älteren Stöcken nur die Jungen dazu fähig sind. Die Erwachsenen dieser letzteren ernähren sich kaum oder gar nicht. Sie werden von den Arbeiterinnen nur ungern gefüttert. Dagegen scheinen sie, sehr fähig zu sein, von den Larven das wiedergekäute Futter zu verlangen.So lange der Stock aktiv bleibt und reichlich mit Futter versorgt wird, sind die Männchen anscheinend in der Lage, wie die andern Bewohner, sich ihr Futter an verschiedenen Stellen zu verschaffen. Wenn aber der Stock sich auflöst oder wenn die Gründerinnen erscheinen, lassen die Versorgerinnen sie in Stich zu güngten der anderen Arbeiterinnen, der Gründerinnen und deren Larven sich die Männchen vor allem vom wiedergekäuten Futter der Larven. Die Arbeiterinnen beteiligen sich wohl ein wenig an der Fütterung der Männchen, diese aber selbst soll vom Futteranteil der Brut genommen werden.Es scheint dann, dass die Männchen den Mechanismus der Trophallaxis, jene stereotypischen Handlungen, die bei den Arbeiterinnen zu Reflexen werden, nie vollkommen erwerben. Das sind Individuen, die dem Gesellschaftsleben des Stockes nicht angepasst sind, die nur wenige Beziehungen zu dem Arbeiterinnen haben und als Schmarotzer vom wiedergekäuten Futter der Larven leben. Wir haben übringens gezeigt, dass sie nicht in der Lage sind, die brut zu füttern, sogar wenn sie reichlich mit Futter versorgt werden oder wenn sie sich selbst ernähren (Tafel XI).

     

Weitere Untersuchungen zur Frage der Geruchsorientierung der Nachtschmetterlinge: Partielle Fühleramputation bei Spinnermännchen,insbesondere am Seidenspinner Bombyx mori L

Zusammenfassung Die Männchen von Bombyx mori reagieren auf den weiblichen Sexual-duftstoff mit mehreren Verhaltensformen, die in Korrelation zur Reizintensität in 6 gut voneinander unterscheidbare Reaktionsstufen aufgegliedert werden konnten. Diese umfassen niedere Reaktionsstufen — wie Fühlerheben, Fühlerputzen, Flügelsehwirren — bis zu komplexen Orientierungshandlungen, dem Anmarsch im Konzentrationsgefälle. Entsprechende Stufen wurden auch bei den einheimischen Arten Orgyia antiqua, Lasiocampa quercus, Lymantria dispar und Lymantria monacha beobachtet.In den Experimenten erfolgte die Variation der Reizintensität a) durch verschiedene Duftstoffkonzentrationen oder b) durch Reduktion der Anzahl Sensillen durch Fühlerteilamputationen.In Versuchen mit verschiedenen Duftstoffkonzentrationen und verschiedenen Fühleramputationagraden zeigte sich in Korrelation zum Amputationsgrad eine Verlängerung der Latenzzeit zur Auslösung der einzelnen Reaktionsstufen und eine größere Häufigkeit der niederen Reaktionsstufen. Bei der weitgehenden Amputation bis auf 2–5 Fiederpaare lassen sich durch hohe Duftstoffkonzentrationen aber noch alle Reaktionen auslösen, d.h. die Geruchssensillen müssen über den ganzen Fühler verteilt sein. Derartige Fühleramputierte mit 2–5 Fiederpaaren sind bei entsprechend hoher Duftstoffkonzentration ebenfalls zu der durch den Geruchssinn ausgelösten Strömungsorientierung befähigt.Von den 3 für den Geruchssinn in Frage kommenden Haupttypen der Sensillen auf den Fühlern konnten im Verhaltensexperiment nur die Sensilla styloconica, die durch Fühlerrandbeschneidungen selektiv zu entfernen sind, geprüft werden. Weder bei Erregungsversuchen im Schalentest noch bei Anlockversuchen im Konzentrationsgefälle und duftstoffhaltigen Luftstrom zeigte sich ein Hinweis auf eine Geruchsfunktion; die Tiere ohne Sensilla styloconica sind zu allen Reaktionsstufen befähigt und zeigen auch die normalen Orientierungshandlungen auf den Sexualduft. Ob nun die Sensilla coeloconica oder die dünnwandigen Sensilla trichodea die Geruchsrezeptoren sind, steht noch offen.Die Untersuchungen wurden überwiegend an Bombyx mori unter konstanten Laboratoriumsbedingungen durchgeführt. Parallelbeobachtungen und Freilandanflugversuche mit anderen Spinnern stimmen mit den Befunden an Bombyx überein, insbesondere konnten auch Lymantria-Männchen, denen die Sensilla styloconica weggeschnitten waren, im freien Fluge die Weibchen aufsuchen.Herrn Prof. Dr. Alfred Kühn zum 70. Geburtstag gewidmet.Herrn Prof Dr. K. v. Frisch danke ich herzlich für die mir gewährte freundliche Unterstützung. Die Untersuchungen wurden mit Hilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt und aus Mitteln der Rockefeller Foundation, die Prof. v. Frisch zur Verfügung standen, gefördert.     

Quantitative Beziehungen zwischen Temperaturreiz und Aktionspotentialen der Lorenzinischen Ampullen

Zusammenfassung Es wurden die Aktionspotentiale der afferenten Nervenfasern aus den Lorenzinischen Ampullen des Katzenhaies (Scylliam) untersucht, während an den Ampullen definierte und thermoelektrisch registrierte Temperaturreize gesetzt wurden. Versuche in situ und an isolierten Präparationen ergaben keinen Unterschied. Die Entladung der Ampullen erwies sich als unempfindlich gegen mechanische Reize, dagegen äußerst empfindlich gegen thermische Einwirkung. Temperaturregistrierungen in den Ampullen zeigten, daß bei thermischen Reizen an der unverletzten Haut starke Temperaturänderungen il den Ampullen ablaufen.Bei konstanter Temperatur zeigt die Einzelfaser eine Dauerentladung, deren Frequenz zwischen 15 und 23° ein Maximum bis zu 65 Impulsen · sec^–1 hat und nach den wärmeren und kälteren Temperaturen stetig bis zum Nullwert abfällt; die äußersten Grenzen sind 2 und 34°. Das Frequenzmaximum des Gesamtnerven liegt bei etwa 20°. Die höchste statische Unterschiedsempfindlichkeit der Einzelfaser erreicht im Bereich des positiven Temperaturkoeffizienten +7 Imp · s^–1 · grad^–1, im Bereich des negativen — 20 Imp · s^–1 · grad^–1. Kältesprünge führen im gesamten Aktionsbereich der Einzelfaser zu einer vorübergehenden Frequenzerhöhung bis 180 sec^–1 mit anschließender Adaptation auf einen niedrigeren Dauerwert; die überschießende Frequenzerhöhung hängt dabei neben der Temperatur vor allem auch von deren Änderungsgesehwindigkeit d/dt ab. Die dynamische Unterschiedsempfindlichkeit erreicht dabei bis—90 Imp·s^–1 · grad^–1, wobei der Receptor auch außerhalb des statischen Aktionsbereiches noch dynamisch erregbar ist. — Bei Wärmesprüngen verhält sich die Entladung genau spiegelbildlich zur Abkühlung; nach vorübergehender partieller oder völliger Hemmung der Entladung stellt sie sich wieder auf einen Dauerwert ein.Isolierte Einzelampullen zeigen dieselben Erregungsgesetze, nur gehen hier die Spikes bei Abkühlung in regelmäßige Wellen über, die schwebungsartig moduliert sind und vermutlich durch Synchronisation von Fasern innerhalb der Ampulle zustande kommen.Das Verhalten der Lorenzinischen Ampullen entspricht qualitativ in allen Punkten dem der Kältereceptoren der Warmblüter; quantitativ sind die Ampullen noch etwas empfindlicher.Die Versuche wurden mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgeführt. Den Kollegen an der Zoologischen Station Neapel, insbesondere Herrn Prof. Dr. Reinhard Dohrn, möchte ich an dieser Stelle meinen aufrichtigen Dank für ihre freundliche Hilfe zum Ausdruck bringen.     

Weitere Untersuchungen Über den Gaswechsel von Blütenblättern

Zusammenfassung Durch Zusammenstellung der Ergebnisse von Messungen an kurzlebigen Blütenblättern wurde für vier Pflanzen ein Überblick über den Gaswechsel vom Knospenstadium bis zum Verblühen gewonnen.Auf das Blütenblatt bezogen steigt die Atmung allgemein bis zur Entfaltung, während sie auf Frischgewichtsbasis schon während der Wasseraufnahme vor dem Aufblühen abnimmt.Die respiratorischen Quotienten, die bei den Knospen oft über der Einheit liegen, fallen mit dem Aufblühen auf 1 und darunter. Eine ausgeprägte RQ-Senkung während des Abblühens findet sich nur beiHydrocleis nymphoides.Die Ergebnisse werden insbesondere im Hinblick auf die Frage einer etwa vorhandenen klimakterischen Atmungssteigerung bei Blütenblättern erörtert. Für eine solche ergeben sich keine Anhaltspunkte; der Höhepunkt des Gaswechsels ist demjenigen bei der Entfaltung von Laubblättern vergleichbar.Mit 2 TextabbildungenHerrn Prof. Dr.Walter Schumacher zum 60. Geburtstag gewidmet.