Dietary self-selection by Heliothis zea larvae: roles of metabolic feedback and chemosensory stimuli

The effects on dietary self-selection of phagostimulation and metabolic feedback from nutrients were seperated by using two unusual carbohydrates alone or in combination: mannitol, which is nutritive but not phagostimulatory for H. zea larvae; and sorbose, which is weakly phagostimulatory but not nutritive. Last instar H. zea larvae recognized and responded positively to mannitol by metabolic feedback when it was included in a diet with casein. When offered a choice of two diets, one containing casein but lacking a utilizable carbohydrate and another lacking casein but including either mannitol or sorbose, they did not self-select for either mannitol or sorbose. However, in a similar experiment, in which the carbohydrate diet contained a mixture of mannitol and sorbose, there was a positive response, demonstrating that both metabolic feedback and phagostimulation are required to elicit self-selection.

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Résumé Les chenilles d'H. zea peuvent choisir un mélange nutritif optimal parmi deux régimes séparés, répondant à des besoins alimentaires différents. Cette aptitude à l'autosélection pose la question des voies de sélection d'un régime optimal par l'insecte. L'autosélection est probablement réalisée par un feedback métabolique des aliments; la stimulation sensorielle par les aliments pourrait jouer elle aussi un rôle. Notre objectif est de séparer ces deux facteurs et d'en déterminer l'importance relative.Des L 5 venant de muer ont pu s'alimenter sur 2 régimes nutritionnellement complets, mais dont l'un contenait des carbohydrates (sucrose) mais non des protéines, tandis que l'autre contenait des protéines (caséine) mais non des carbohydrates. L'auto-sélection caséine/sucrose a été 81/19; elle correspond à la portion idéale pour le dernier stade des chenilles H. zea établie lors d'expériences antérieures (Waldbauer et al., 1984a). Pour comparer l'importance relative du feedback métabolique et de la stimulation sensorielle, 2 carbohydrates ont été substitués au sucrose, qui est à la fois nutritif et phagostimulant: le mannitol, nutritif mais ne stimulant pas de prise de nourriture, et le sorbose, faiblement stimulant mais non nutritif. Quand elles ont le choix, les chenilles ne sélectionnent ni mannitol, ni sorbose, mais consomment presque exclusivement le régime alternatif à la caséine. Quand sorbose et mannitol sont mélangés et proposés ensemble, la réponse est positive, montrant que le feedback métabolique et la stimulation sensorielle sont impliqués tous deux dans l'autosélection alimentaire.Des expériences en deux étapes d'autosélection ont montré que le feedback métabolique est de première importance. Dans la première, les chenilles avaient le choix entre caséine seule et caséine et mannitol. Les chenilles ont consommé significativement plus d'aliment avec mannitol que sans carbohydrate, bien que les goûts des deux régimes aient du être identiques, puisque le mannitol n'a pas de goût pour H. zea. La caséine a été vraisemblablement assez phagostimulante pour maintenir suffisamment les chenilles sur l'aliment avec mannitol et ainsi permettre au feedback métabolique du mannitol d'influer sur leur maintien sur cet aliment sans en rechercher un autre.Dans d'autres expériences, les chenilles ont eu le choix entre un régime alimentaire classique avec de la caséinne et d'autres n'ayant plus leur caséine mais avec des quantités décroissantes de sucrose. Elles n'ont pas réagi en consommant plus d'aliments avec du sucrose dilué, mais en consommant plus de caséine. Cependant, si du mannitol, pourtant non phagostimulant, est ajouté à des aliments avec du sucrose dilué pour remplacer le sucrose manquant, les chenilles ne compensent plus en consommant plus d'aliments avec de la caséine, mais de la même façon qu'elles le feraient avec un aliment contenant la concentration adéquate de sucrose, montrant qu'elles perçoivent ainsi le feedback métabolique du mannitol, qui est pourtant sans goût.

     

Changes in chemoreceptor sensitivity in relation to dietary selection by adult Locusta migratoria

During somatic growth in adult Locusta migratoria L. there are variations in the responsiveness of chemosensilla on the maxillary palps. Relative changes in chemosensitivity to amino acids and sucrose are consistent with relative changes in protein and carbohydrate ingestion. There is a decline throughout the somatic growth phase in the proportion of sensilla responding to stimulation. In those sensilla which respond, there is a decline in the firing rate to amino acids, while sucrose responsiveness declines to a lesser degree. We suggest that variations in the levels of nutrients in the storage tissues, especially the haemolymph, arising from changes in the demand for protein and carbohydrate for growth, directly or indirectly, influence gustatory sensitivity.

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Résumé Pendant la croissance de L. migratoria L. les réactions aux acides aminés et aux sucres des sensilles chimiques des palpes maxillaires changent. Ces changements relatifs de la sensibilité chimique à ces deux aliments correspondent aux modifications dans l'ingestion de protéines et d'hydrates de carbone par cet insecte. La diminution de la réponse aux acides aminés est liée à la fois au nombre de sensilles qui réagissent et à leur taux de réaction. La sensibilité des sensilles au sucrose varie moins profondément et implique uniquement des modifications du nombre de sensilles réagissant. Nous suggérons que des variations de la teneur en éléments nutritifs de l'haemolymphe, dues à des modifications de la demande en protéines et en glucides nécessaires à la croissance, influent sur la sensibilité gustative.

     

The influence of nymphal and adult dietary protein on food intake and reproduction in female brown-banded cockroaches

Female brown-banded cockroaches, Supella longipalpa (F.) (Dictyoptera: Blattellidae), failed to elevate consumption rates when fed a 5% protein diet compared with females fed either 25% protein or commercial rat food. Adult performance was directly influenced by dietary protein level: Females fed 65% protein died rapidly, while in females fed 5% protein feeding and reproductive rates were reduced after production of three oothecae. In females fed a low protein diet as both late instar nymphs and as adults, mating was delayed and they required more time to form oothecae than females switched to 25% protein as adults. The role of nymphal reserves in adult reproduction is discussed.

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Résumé La consommation et la reproduction de S. longipalpa ont été examinées lors de la consommation d'aliment standard pour rat et de régimes artificiels contenant 5, 25 et 65% de protéines. Les femelles élevées sur régime à 5% de protéines ne consomment pas plus et leur reproduction est significativement inférieure à celle de femelles élevées sur aliment standard ou à 25% de protéines; après la production de 3 oothèques, la reproduction de ces femelles se ralentit, leur consommation diminue et les oothèques deviennent plus petites que celles des femelles élevées sur un régime à 25% de protéines. Nous supposons que les premiers cycles reproductifs de ces femelles ont été assurés avec les réserves accumulées pendant la vie larvaire. Les femelles alimentées sur régime à 5% de protéines à la fois pendant le dernier stade larvaire et pendant la vie imaginale ont besoin de beaucoup plus de temps pour s'accoupler et pour produire des oothèques que les femelles alimentées sur régime à 5% pendant le dernier stade larvaire et transférées adultes sur un régime à 25% de protéines. Ainsi, les réserves larvaires sont une ressource importante améliorant la reproduction des adultes ayant un régime pauvre en protéines. Cependant, le passé alimentaire larvaire a peu d'effet sur la reproduction des adultes alimentés convenablement.

     

Influence of sex and prior protein feeding on preferences by the housefly, Musca domestica, between sucrose solutions and solutions of l-leucine or sodium phosphate buffer

Comparisons were made of the preferences shown by non-protein-fed females, protein-fed gravid females, and non-protein-fed males of the house fly, given choices between sucrose solution and either l-leucine or sodium phosphate buffer.In choice tests where non-protein-fed females showed little preference, protein-fed females and males both showed a strong preference for the sucrose solution. The findings suggest that l-leucine and sodium phosphate buffer are recognised by non-protein-fed females as indicators of nutrients for ovarian development.

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Résumé Les choix alimentaires de 3 catégories de M. domestica: femelles n'ayant pas consommé de protéines, femelles à ovaires développés alimentées sur protéines, mâles n'ayant pas consommé de protéines, ont été examinés par leur absorption de solutions dans une paire de potomètres.Elles avaient le choix entre, d'une part une solution de sucrose et, d'autre part une solution de L. leucine ou d'un tampon de phosphate de soude.Pour les expériences où les femelles non préalablement alimentées sur protéines ne présentent aucune préférence, les femelles alimentées sur protéines et les mâles préfèrent nettement la solution de sucrose.Les résultats montrent que les femelles non alimentées sur protéines répondent plus que les femelles mûres et les mâles à la fois à la solution de L. leucine et au tampon de phosphate qu'au sucrose. Ceci suggère que l'impulsion sensorielle provoquée par ces deux breuvages est perçue par les femelles n'ayant pas consommé de protéines comme un indicateur d'aliments indispensables au développement ovarien.

     

Potential and realised fecundity in the bush fly, Musca vetustissima under favourable and unfavourable protein-feeding regimes

The number of ovarioles in female Musca vetustissima (potential fecundity/ovarian cycle) is positively correlated with fly size (headwidth) and potential fecundity does not vary between successive ovarian cycles. Field females of average headwidth (2 mm) have a mean potential fecundity of 25 eggs/cycle. Females are anautogenous, needing to ingest protein-rich material in order to mature their oocytes. Females that obtain insufficient protein material for maturation of full egg complements may cease ovarian development before or during early vitellogenesis, or resorb some of their oocytes and mature the remainder. Field females consistently matured in excess of 85% of their egg complements, indicating that female M. vetustissima have ready access to protein-rich material in the field.

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Résumé Le nombre d'ovarioles des Musca vetustissima femelles (fécondité potentielle/cycle ovarien) est lié directement à la taille de la mouche (largeur de la tête); la fécondité potentielle ne varie pas entre les cycles ovariens successifs. Les femelles de la nature, d'une largeur de tête moyenne (2 mm) ont une fécondité potentielle moyenne de 25 oeufs par cycle. Les femelles anautogènes, ont besoin d'un repas riche en protéines pour produire des oeufs mûrs. Les femelles qui n'obtiennent pas la quantité suffisante de protéines pour permettre la maturation d'un lot complet d'oeufs peuvent interrompre leur développement avant ou pendant le début de la vitellogenèse, ou résorber certains ovocytes tout en conduisant à maturité le reste. Les femelles de la nature conduisent a maturité 85% de leurs lots d'oeufs, montrant ainsi que les femelles de M. vetustissima y ont un accès facile à des aliments riches en protéines.

     

Protein limitation of a tree leaf feeding Lepidopteran

The hypothesis that arbivorous insects are protein limited was tested by feeding larvae of Datana ministra mature leaves of Tilia americana that were coated with a mixture of protein. Larvae fed the protein supplement had a lower ingestion rate and net growth efficienty but higher apparent digestion efficiency and apparent assimilation rate than control larvae. Protein supplement had no effect on the rate of growth of 5th instar larvae although larvae fed added protein pupated at a lower weight than control larvae. The added protein placed a metabolic load on the larvae, perhaps by excessive nitrogen excretion demands and osmotic imbalance. The results do not support the hypothesis that arbivorous insects are protein limited.

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Résumé L'hypothèse suivant laquelle la croissance des larves d'insectes est limitée par l'insuffisance des protéines disponibles dans les feuilles d'arbres a été examinée par l'alimentation des chenilles de Datana ministra Drury sur feuilles développées de Tilia americana L. enduites d'une mixture de protéines d'oeuf et de lait. Des chenilles de second stade, prélevées dans des colonies naturelles, ont été séparées en un lot témoin élevé en masse sur feuilles coupées et un lot expérimental élevé sur feuiles coupées mais enduites de protéines. Le bilan en matière sèche, le taux de croissance, la relation entre ce taux de croissance et la quantité de matière ingérée, le poids des prénymphes ont été déterminés sur 10 chenilles de dernier stade dans chaque lot. Les chenilles ayant consommé un supplément de protéine ont présenté un plus faible taux d'ingestion et un plus faible rendement de croissance, mais une meilleure efficacité apparente d'ingestion et un meilleur taux apparent d'assimilation que les témoins.Le complément protéique n'a pas eu d'effet sur le taux de croissance des chenilles de 5ème stade bien que l'alimentation avec addition de protéines ait provoqué la nymphose à un poids larvaire plus faible. L'addition de protéines avait provoqué une chargé métabolique pour les chenilles, peut-être en provoquant une demande d'excrétion d'azote excessive ou en créant un déséquilibre osmotique, ce qui aurait provoqué une réduction du taux de croissance et du poids des chenilles malgré un taux d'assimilation supérieur. Ces résultats ne confirment pas l'hypothèse que les insectes des arbres sont carencés en protéines.

     

Food selection by locusts: The rôle of learning in rejection behaviour

The food selection behaviour of male fifth instar nymphs of Locusta migratoria was monitored on the host plant wheat and on the non-host plants Senecio vulgaris, S. jacobaea and Brassica oleracea. The non-hosts were rejected, but the mode of rejection altered with time in a way which suggested associative learning. This hypothesis was tested and the results discussed in relation to classical theories of learning.

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La sélection des aliments chez les criquets: Le rôle de l'apprentissage dans le comportement de rejet

Résumé Des larves mâles de cinquième stade de Locusta migratoria ont été placées dans des cages avec des végétaux qui pouvaient être changées sans troubler les insectes. Le contact avec des pieds de blé entraînait généralement une palpation suivie de morsures et alors d'alimentation continue. Les plantes non-hôtes Senecio vulgaris, S. jacobaea et Brassica oleracea étaient rejetées, d'abord après morsures suivant la palpation, mais ultérieurement par palpation seule. Nous avons vérifié l'hypothèse que la sensation obtenue par palpation était initialement inadéquate pour provoquer le rejet, ce qui était assuré par les morsures ultérieures mais qu'avec l'expérience l'insecte apprenait à lier la sensation de palpation avec celle de morsures et progressivement rejetait après palpation seule. Ainsi les 8 premiers contacts avec des aliments désagréables ont été observés, soit quant S. vulgaris était présenté continuellement, soit quand S. vulgaris était remplacé par une autre plante désagréable après 4 contacts. Une analyse mathématique des résultats révèle une tendance au rejet par palpation seule à travers les contacts successifs, et que cette tendance est interrompue et se restaure quand l'espace végétal est changé. Ces résultats sond discutés dans le contexte des théories de l'apprentissage et on en a conclu que le phénomène observé est le résultat d'un apprentissage associatif.

     

The relationship between fecundity and oocyte resorption in field populations of Lucilia cuprina

In the Australian sheep blowfly, Lucilia cuprina, the number of ovarioles, and hence the maximum number of eggs developed in each ovarian cycle, is a linear function of adult size (headwidth). Field females have a mean headwidth of 3.0 mm (range=2.30–3.50 mm) and a mean potential fecundity/cycle of 232 eggs (range=111–318 eggs). Realised fecundity is influenced by the quality and amount of protein in the adult diet. All field females appear to have the same minimum protein requirement for egg maturation, i.e., whatever their size (potential fecundity) females must obtain sufficient protein to mature at least 110 eggs in order to become gravid. Females whose protein intake exceeds this minimum but falls short of the amount needed for maturation of their full egg complements resorb some of their oocytes and mature the remainder. Since potential fecundity increases with fly size, large females resorb more oocytes than small females under suboptimal protein regimes, i.e., the proportion of oocytes resorbed increases with fly size. Under field conditions, females rarely matured full complements of eggs, which indicates a general shortage of protein-rich material. The mean reduction in fecundity of field females during these studies was 53.4 eggs/cycle (23.2%).

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Résumé Chez Lucilia cuprina Wied., le nombre d'ovarioles, et ainsi le nombre maximum d'oeufs développés au cours de chaque cycle ovarien, est une fonction linéaire de la taille de l'adulte (largeur de la tête). La largeur moyenne de la tête des femelles de la nature est 3 mm (2,3 à 3,5) et la fécondité potentielle moyenne par cycle de 232 oeufs (111 à 318).La fécondité réelle est influencée par la qualité et la quantité de protéines dans le régime alimentaire. Toutes les femelles de la nature semblent avoir les mêmes exigences minimales en protéines pour la maturation des ovocytes, c'est à dire que quelle que soit leur taille (fécondité potentielle) les femelles doivent obtenir les protéines suffisantes à la formation d'au moins 110 ovocytes pour devenir gravides. Les femelles dont l'absorption de protéines dépasse ce minimum, mais est insuffisant pour permettre la maturation de la totalité de leurs ovocytes, en résorbent quelques uns et conduisent à maturité le reste. Puisque la fécondité potentielle augmente avec la taille des mouches, les grosses femelles résorbent plus d'ovocytes que les petites avec un régime suboptimal en protéines, c'est à dire que la proportion d'ovocytes résorbés augmente avec la taille des mouches. Dans les conditions de la nature, la totalité des ovocytes parvient rarement à maturité, ce qui indique une limitation générale en aliments riches en protéines. La réduction moyenne de la fécondité chez les femelles de la nature a été au cours de cette étude de 53.4 oeufs par cycle (23,2%).

     

Capacity of autogenous and anautogenous females of the Australian sheep blowfly, Lucilia cuprina, to survive water and sugar deprivation following emergence

The vast majority of wild-type females of Lucilia cuprina are anautogenous. The survival of wild-type anautogenous females following emergence was compared with that of females from laboratory-selected autogenous strains, when deprived of sucrose and given ad lib access to water, deprived of water and given ad lib access to sucrose, or deprived of both water and sucrose.Anautogenous females survived substantially longer than autogenous females when only sucrose was supplied, but the opposite applied when the flies were supplied with water only. Anautogenous females survived somewhat longer than autogenous females in the absence of both sucrose and water. Thus, autogenous females might be at a disadvantage in the dry conditions which often prevail in areas occupied by the species.

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Résumé La grande majorité des femelles de L. cuprina est anautogène. Cependant, l'observation de femelles autogènes dans la nature, et la sélection au laboratoire d'une lignée autogène à partir d'une souche anautogène indique que cette espèce est susceptible de devenir autogène.Le stade de développement ovarien des femelles capturées dans la nature montre que l'habitat est généralement carencé en aliments riches en protéines susceptibles de permettre le développement ovarien de L. cuprina. Dans de telles conditions, les femelles autogènes devraient être avantagées; leur très grande rareté indique que certains désavantages doivent être associés au génotype autogène. On a constaté que les femelles autogénes qui viennent d'émerger ont une teneur en eau plus faible que les anautogènes; ceci suggère que l'un des coûts possibles de l'autogénie pourraît être une aptitude réduite à supporter les périodes de privation d'eau suivant l'émergence. Pour cette raison, la survie de femelles sauvages anautogènes a été comparée à celles de lignées autogènes sélectionnées au laboratoire, en absence de sucrose, en présence ad lib. de sucrose, ou sans eau ni sucre.Pouvues uniquement de sucrose, les femelles anautogènes survivent 12 heures de plus que les autogènes, tandis qu'en présence exclusive d'eau les femelles autogènes survivent 19 heures de plus. En absence de sucrose et d'eau les femelles anautogènes survivent environ 5 heures de plus. Il semble que la mortalité des femelles autogènes privées totalement d'aliments est due principalement à un stress hydrique, tandis que le sucrose et le stress hydrique ensemble paraissent jouer un rôle dans la mort des femelles anautogènes. Ces résultats montrent que l'autogénie des femelles peut être un désavantage lors des conditions sèches fréquentes dans l'aire de cette espèce.

     

The influence of oocyte resorption on ovarian development rates in the Australian sheep blowfly, Lucilia cuprina

Rates of ovarian development in L. cuprina are determined by ambient temperatures and females require a minimum of 57 day degrees above 8°C to mature their first complement of eggs. The number of oocytes that a female can mature depends on her size and the amount of protein-rich material ingested. Under field conditions, females usually obtain sufficient protein to reach maturity but rarely mature their full egg complements (Vogt et al., 1985), i.e., most females resorb some of their oocytes. Oocyte resorption prolongs the maturation period by approximately 0.3 day degrees/oocyte resorbed.A model of ovarian development rates is presented which incorporates resorption delays and uses ambient temperature regimes to estimate the physiological ages and maturation rates of field females.

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Résumé Les taux de développement ovarien de L. cuprina sont déterminés par la température ambiante, et la femelle exige un minimum de 57 degrés-jours audessus de 8°C pour développer son premier lot d'oeufs. Le nombre d'ovocytes qu'une femelle peut former dépend de sa taille et de la quantité d'aliments riches en protéines absorbées. Dans les conditions de la nature, les femelles obtiennent normalement suffisamment de protéines pour atteindre la maturité mais rarement l'ensemble de leur contingent d'oeufs se développe totalement, c'est à dire que la majorité des femelles résorbé une partie de ses ovocytes. La résorption des ovocytes prolonge la période de maturation d'environ 0,3 dégre-jour par ovocyte résorbé. Un modèle de taux de développement ovarien est proposé qui incorpore les retards dus à la résorption et utilise les régimes de température ambiante pour évaluer les âges physiologiques et les taux de maturation des femelles dans la nature.

     

Larval fat body and its relationship to protein storage and ovarian development in adults of the screw-worm fly Chrysomya bezziana

The vast majority of females of the Old World screw-worm fly, Chrysomya bezziana Villeneuve (Diptera: Calliphoridae), from field populations and from normally maintained laboratory cultures are autogenous. Anautogenous C. bezziana females which are smaller in size are produced when the larval feeding period is curtailed. Autogenous and anautogenous C. bezziana were compared with reference to abdominal larval fat body (LFB), ovarian development and protein relationships. At emergence, autogenous C. bezziana have larger amounts of LFB relative to body size than anautogenous C. bezziana. Volume of LFB is directly correlated with body size in females showing autogeny but there is no correlation with size in females in the anautogenous size classes. Males and females of equal sizes have the same volume of LFB and their rates of LFB depletion are similar and temperature-dependent. In autogenous females, about 70% of the LFB disappears before vitellogenesis begins. LFB disappears more rapidly in smaller flies. In anautogenous C. bezziana females, access to a source of protein from the time of adult emergence reduced the rate of LFB depletion, but in autogenous flies the depletion rate is not affected by diet.LFB protein accounts for about 24% of total protein in newly emerged autogenous females of C. bezziana. The protein content of the mature ovaries of non-protein-fed wild C. bezziana is 85% of that of the original LFB protein. Non-protein-fed anautogenous C. bezziana of the same age have negligible quantities of ovary protein.

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Résumé Les femelles provenant de populations naturelles ou d'élevages traditionnels en laboratoire de la mouche Chrysomya bezziana sont en large majorité autogènes. Des femelles de C. bezziana non-autogènes et de taille réduite sont obtenues lorsque la durée de l'alimentation larvaire est abrégée. Les relations entre corps gras abdominal des larves (CGL = LFB dans le texte anglais), développement ovarien et réserves protéiniques ont été comparées chez les femelles autogènes et non-autogènes. A l'émergence, les femelles autogènes ont un CGL rapporté au poids corporel plus abondant que les femelles non-autogènes. Le volume du CGL est en relation directe avec la taille des femelles autogènes, mais cette corrélation ne se vérifie pas chez les femelles non-autogènes. A taille égale, mâles et femelles ont un volume égal de CGL, lequel s'épuise à la même vitesse, dépendant de la température. Chez les femelles autogènes, 70% environ du CGL disparaît avant le début de la vitellogenèse. Le CGL décroît plus rapidement ches les mouches de petite taille. Chez les femelles autogènes, le taux d'utilisation du CGL n'est past affecté par l'alimentation; chez les femelles non-autogènes en revanche, l'accès à une source de protéines après émergence des adultes réduit le taux d'utilisation du CGL.Les protéines provenant du CGL représentent quelque 24% du total des protéines ches les femelles autogènes fraîchement émergées. Chez C. bezziana, prélevé dans des populations naturelles et n'ayant pas reçu d'appoint en protéines, les ovaires mûrs contiennent 82% des protéines du CGL d'origine. Au même âge, les femelles non-autogènes n'ayant reçu aucun appoint en protéines ont des quantités insignifiantes de protéines ovariennes.

     

Ingestion of food by the adult screw-worm fly, Chrysomya bezziana (Diptera, Calliphoridae)

When females of the screw-worm fly, Chrysomya bezziana Villeneuve, were given a choice of solutions of protein, sucrose and water, their protein intake was substantial only on days 2, 3 and 4 after emergence, and during the 3 days following the first oviposition. Protein consumption by males remained consistently low for 10 days following emergence.Protein ingestion by laboratory-bred autogenous and anautogenous females, autogenous wild females of C. bezziana, and females of the anautogenous blowly species, Chrysomya megacephala (F), was compared. During the first ovarian cycle (days 1–6), protein solution accounted for 9.5% and 9.4% of the total liquid intake of laboratory-bred and wild anautogenous females of C. bezziana. Protein ingestion by C. megacephala females during the first ovarian cycle represented 23% of the total liquids. During the second ovarian cycle in C. bezziana, protein ingestion represented 21% of total liquids.The presence of dry sucrose or sucrose solution of high concentration depressed protein intake during the first ovarian cycle in C. bezziana.Most feeding by females occurred during the photophase with early morning and late evening peaks in carbohydrate ingestion and a late afternoon peak in protein ingestion.The ecological implications of the results are discussed.

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Résumé Quand les femelles de Chrysomya bezziana Villeneuve ont le choix entre des solutions de protéine, de sucrose et d'eau, la consommation de protéines n'est importante que lesond, troisième et quatrième jours après l'émergence, et pendant les 3 jours suivant la première ponte. La consommation de protéines par les mâles reste faible pendant les 10 jours qui suivent l'émergence.Les consommations de protéines par des femmelles de Chrysomya bezziana (sauvages autogènes, elevées en laboratoire autogènes et anautogènes) et par des femelles de l'espèce anautogène Chrysomya megacephala F. ont été comparées. Pendant le premier cycle ovarien (jours 1 à 6) les solutions de protéine ingérées par les femelles autogènes (issues du laboratoire et sauvages de Chrysomya bezziana) correspondent respectivement à 9,5% et 9,4% du liquide total absorbé. Pendant le premier cycle ovarien la quantité de protéine ingérée par les femelles de Chrysomya megacephala représente 23% du liquide absorbé total. Pendant le second cycle ovarien de Chrysomya bezziana, les protéines ingérées représentent 21% de l'absorption totale de liquide.La présence de sucrose sec ou en liquide à concentration élevée réduit la consommation de protéines pendant le premier cycle ovarien de Chrysomya bezziana.L'essentiel de l'alimentation des femelles en carbohydrates a lieu pendant la photophase avec des pics tôt le matin et tard le soir, et avec un pic en find d'après midi pour les protéines.Les conséquences écologiques de ces résultats sont discutées.

     

Oosorption during ovarian development in the screw-worm fly, Chrysomya bezziana

The majority of wild and laboratory-reared Chrysomya bezziana Villeneuve (Diptera: Calliphoridae) are autogenous, maturing their ovaries during the first ovarian cycle in the absence of external sources of protein. Very few females mature all their oocytes however, resorption occurring in approximately 30% of oocytes if protein is not available and 10% when protein is ingested. Protein-fed flies produce larger eggs than protein-deprived ones. Females which are underfed as larvae are small and anautogenous, requiring external sources of protein to mature their ovaries. Protein-fed autogenous and anautogenous females mature a similar proportion of oocytes. During the second and subsequent ovarian cycles C. bezziana females are physiologically anautogenous although ad lib. protein feeding during the first ovarian cycle results in most females reaching an early stage of vitellogenesis in the second ovarian cycle. Protein-deprived females cease second cycle development in a previtellogenic stage. When females are given access ad lib. to protein, approximately 16% fewer oocytes are matured in the second and subsequent ovarian cycles than in the first cycle. Oosorption occurs during the early stages of vitellogenesis (stages IV–VI) and follows a similar temporal pattern in successive ovarian cycles.

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Résumé La plupart des femelles de C. bezziana provenant de populations naturelles ou d'élevages au laboratoire sont autogènes, leurs ovocytes murissent sans apport externe de protéines au premier cycle ovarien. Chez très peu de femelles tous les ovocytes murissent; environ 30% d'entre eux sont résorbés sans, et 10% avec ingestion de protéines. Les mouches nourries de protéines ont des oeufs légèrement plus grands (1,31 à 1,33 mm de long) que celles privées de protéines (1,29 mm). Les femelles issues de larves sousalimentées sont de taille réduite, non-autogènes, et leurs ovocytes exigent un apport externe de protéines pour mûrir. 88% à 90% des ovocytes des femelles autogènes ou non nourries de protéines parviennent à maturité. A partir du second cycle ovarien, aucune femelle n'est autogène; 56% de celles qui ont disposé de protéines à discrétion pendant le premier cycle ovarien atteignent un stade précoce de vitellogenèse au second. Les femelles privées de protéines ne dépassent pas un stade de prévitellogenèse au second cycle ovarien. Le nombre d'ovocytes parvenant à maturité au cours du cycle second et des suivants n'est diminué que d'environ 16% par rapport au premier cycle si les femelles ont libre accès aux protéines. Quel que soit le cycle ovarien, la résopption a lieu à un stade précoce de vitellogenèse (stade IV à VI) et se déroule de manière comparable dans tous les cycles.

     

Responses of Carpophilus hemipterus larvae and adults to selected secondary metabolites of maize

Selected secondary metabolites produced by maize (Zea mays L.) were tested for effects on larvae and adults of the dried-fruit beetle [Carpophilus hemipterus (L.)] in no-choice and choice assays. Feeding by adults and larvae was significantly reduced by ferulic acid and 6-methoxy-2-benzoxazolinone (MBOA) in no-choice assays. In choice assays, larvae and adults generally preferred diets with trans-cinnamic acid, quercetin, rutin, and thymol, but were repelled by diets with either ferulic acid or MBOA.

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Résumé Les réactions de larves et adultes du nitidulidé C. hemipterus (L.), vecteur de champignons produisant la mycotoxine, aux composés phénoliques caractéristiques, aux flavonoïdes et aux acides hydroxamiques, métabolites secondaires qui provoquent la résistance du maïs (Zea mays L.) ont été examinées au cours d'expériences avec et sans choix. L'alimentation des adultes et des larves est généralement réduite par les acides coumarique et férulique et par la 6-méthoxy-2-benzoxazolinone dans des expériences sans choix; les insectes évitent généralement les aliments qui contiennent ces produits. Quoi qu'il en soit, les larves préfèrent consommer d'autres aliments contenant les autres phénoliques ou flavonoïdes examinés. Les adultes sont plus inconstants dans leur choix alimentaires, mais préfèrent souvent des aliments contenant de la quercetine. Ainsi, des programmes de sélection orientés contre les principaux ravageurs comme Heliothis zea (Boddie) ou Ostrinia nubilalis (Hübner), impliquant la sélection de plantes à teneur élevée en acides phénolique ou hydroxamique, augmentant probablement aussi la résistance aux nitidulidés.

     

Effect of starvation on secretion of a dispersal pheromone by female german cockroaches

The effects of starvation on secretion of a dispersal pheromone released or produced by female German cockroaches (Blattella germanica L.) when crowded was investigated. The experiments tested the response of adult males to filter paper conditioned by moderate and high densities of 10-day-old females. Repellency increased with increased density of fed females. Papers conditioned by starved females were not repellent. The results were similar for the two densities tested. Food availability is therefore a major factor in the control of secretion of a dispersal pheromone that females secrete when stressed by crowding.

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Résumé L'examen a porté sur l'effet du jeûne sur la sécrétion d'une phéromone de dispersion émise par les femelles de B. germanica, maintenues à forte densité. Les expériences ont jugé les réponses des mâles à des papiers filtres imprégnés par des femelles de 10 jours maintenues à des densités moyennes et élevées. La répulsion a augmenté avec la densité des femelles alimentées; le papier provenant de femelles nonalimentées n'était pas répulsif. Les résultats étaient très voisins pour les deux densités. On peut en conclure que la disponibilité en aliments est le principal facteur contrôlant la sécrétion et/ou la production d'une phéromone de dispersion, sécrétée par les femelles gènées par une densité élevée.

     

Response of females of the braconid parasitoid Microplitis demolitor to frass of larvae of the Noctoids, Heliothis zea and Trichoplusia ni and to 13-methylhentriacontane

Microplitis demolitor Wilkinson, a solitary larval parasitoid of several species of Noctuidae, has been imported into the United States from Australia. A closely related species, Microplitis croceipes (Cresson), is native to the United States. The host-selection behavior of M. demolitor females is similar to that of M. croceipes in that it is stimulated by kairomones (including 13-methylhentriacontane) in the frass of Heliothis zea (Boddie) larvae, larval diet affects the kairomonal activity of the frass, and exposure to frass prior to release stimulates host-selection behavior. M. demolitor females also respond to frass from Trichoplusia ni (Hübner) larvae that had fed on Pink Eye Purple Hull Cowpea cotyledons.

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Réponse de femelles de Microplitis demolitor sur la nourriture de chenilles de noctuelles et sur 13-methylhentriacontane

Résumé Microplitis demolitor, un parasitoïde solitaire de plusieurs espèces de chenilles de noctuelles, a été introduit d'Australie aux Etats-Unis comme agent potentiel de contrôle biologique. Les fèces des chenilles d'Heliothis zea et Trichoplusia ni élevées sur des cotyledons de pois (Pink Eye Purple Hull Cowpea) stimulent les femelles à sélectionner un hôte, mais les fèces des chenilles des deux espèces élevées sur diète CSM ne possèdent pas cette activité. Un extrait hexanique des fèces des chenilles de H. zea élevées sur cotyledons de pois stimule également ce comportement, de même que le 13-methylhentriacontane, substance présente dans les fèces des chenilles de H. zea (Jones et al., 1971). Les femelles de M. demolitor exposées immédiatement avant leur lâcher en serre aux fèces des chenilles de H. zea, nourries de cotyledons de pois, parasitent un plus fort pourcentage (41.7%) de chenilles de H. zea que cells qui n'ont pas été exposées aux fèces (13.9%).Le comportement de sélection de l'hôte des femelles de M. demolitor est donc semblable à celui des femelles de Microplitis croceipes, un parasitoïde étroitement apparenté indigène des Etats-U-nis. La femelle, par exemple, est stimulée par une kairomone des fèces des larves de H. zea nourries sur des cotyledons de pois (incluant le 13-methyl-hentriacontane), la diète affecte l'activité kairomonale des fèces, et une exposition préalable aux fèces avant le lâcher stimule le comportement de sélection de l'hôte.La stimulation du comportement de sélection de l'hôte, au moment du lâcher peut être utilisée pour améliorer l'efficacité des lâchers des parasitoïdes dans les programmes de contrôle biologique.

     

Influence of host-plants on the wind dispersal and the survival of an Australian geometrid caterpillar

The wind dispersal and survival of the first instars of a native polyphagous geometrid, Ectropis excursaria (Guenée) on Citrus sinensis (L.), Cupressus macrocarpa Hartw., Eucalyptus camaldulensis Dehn., Medicago sativa (L.) and Pinus radiata D. Don., were studied. A positive correlation existed between the percentage of caterpillars remaining on the foliage in dispersal experiments and the percent survival of caterpillars on these host-plants. The results are discussed in relation to the host-selection strategy of the first instars and the advantages of dispersal are compared for adult females and young larvae.

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Résumé Les femelles d'E. excursaria ne pondent pas là où les chenilles de premier stade s'alimentent. La dispersion par le vent, a été examinée comme l'un des éléments de la sélection de la plante-hôte par les chenilles du premier stade. Cette dispersion était influencée par la nature du végétal et par l'âge du feuillage. La dispersion à partir de 3 plantes de valeurs alimentaires différentes n'a pas été modifiée par le jeûne du premier stade. Le taux de survie, sur feuilles coupées et sur plantes en pot, a été aussi influencé par la nature du végétal. Il y a eu une corrélation positive significative entre le pourcentage de chenilles de premier stade restant sur le feuillage de l'hôte lors d'expériences de dispersion et le taux de survie sur ce feuillage. On peut suggérer que le comportement alimentaire polyphage des chenilles et la fécondité élevée des femelles peuvent avoir contribué à la stratégie de dispersion larvaire, comme processus de sélection larvaire, au détriment d'une sélection du lieu de ponte par les femelles.

     

Response of last instar Heliothis zea larvae to carbohydrates: stimulation of biting, nutritional value

Several carbohydrates were tested for their ability to stimulate last instar Heliothis zea larvae to bite and, as a measure of nutritional value, for their ability to prolong the lives of H. zea larvae in the absence of a protein. Sucrose, fructose and glucose strongly stimulated biting. Maltose and sorbose were weakly stimulating, and mannitol, rhamnose, galactose, and lactose did not stimulate biting at the concentrations tested. Sucrose, fructose, mannitol, maltose, glucose, galactose, corn starch, and lactose all prolonged life, but larval longevity varied among these carbohydrates. Rhamnose did not prolong life, nor did sorbose, which was slightly toxic. When fructose, glucose, or mannitol replaced sucrose in a nutritionally complete defined diet containing protein, utilization efficiencies were minimally affected. When sorbose was substituted for sucrose, it did not cause mortality, but it did depress the efficiency of utilization significantly below that of a control diet that lacked any carbohydrate except cellulose powder.

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Résumé L'étude a porté sur l'apitude de plusieurs carbohydrates à stimuler les morsures des chenilles du dernier stade de H. zea et à prolonger leur vie, (mesure de la valeur nutritive), en absence de protéines. Sucrose, fructose et glucose stimulent fortement les morsures. Maltose et sorbose ont été faiblement stimulants, et rhamnose, galactose, lactose et mannitol n'ont pas stimulé aux concentrations examinées. Sucrose, fructose, mannitol, maltose, glucose, galactose, amidon de maïs et lactose ont tous prolongé la vie, mais d'une façon différente suivant les carbohydrates.La rhamnose n'a pas prolongé la vie, tout comme le sorbose, qui s'est révélé légèrement toxique. Quand le fructose, le glucose ou le mannitol ont remplacé le sucrose dans un régime complètement défini contenant des protéines, la perturbation de l'efficacité d'utilisation a été minimale, mais la substitution du sorbose par le sucrose, bien qu'elle n'ait pas provoqué de mortalité, a donné une efficacité d'utilisation significativement plus faible qu'un témoin négatif ayant perdu tous les carbohydrates, à l'exception de poudre de cellulose.

     

The consumption and utilization of the spiral blue-green algae Spirulina platensis in artificial diets by the silkworm, Bombyx mori

The consumption and utilization of various concentrations of the spiral blue-green algae, Spirulina platensis (Nordst.) Geitl., by the fourth-instar larvae of the silkworm, Bombyx mori L., was studied by incorporation into an artificial diet. The silkworms ingested more food on the low algal-powder diets, whereas they digested more efficiently on the high algal levels. The larvae fed on diets containing 30–40% algae had the shortest larval duration compared to those on low algal-powder diets. The freeze-dried powder of S. platensis is well utilized by B. mori larvae when added to artificial diets at levels between 15% and 30%, although the high algal content at 40% was slightly better for the efficiency of conversion of ingested diet into body substance (E.C.I.) and the cocoon production. However, analysis of the protein content in feces indicated an excess of the algal powder at 40%. Measurements of data on the food consumption and utilization in this study proposed that this spiral alga is dietetically utilizable as a protein source for rearing the silkworm in smaller quantities than on a soybean meal.

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Resúmé La consommation et l'utilisation de différentes concentrations de Spirulina platensis par les chenilles de 4ème stade de Bombyx mori, ont été étudiées par incorporation dans un aliment artificiel. Les vers à soie ont ingéré plus d'aliment avec les régimes à faible concentration en algue, tandis qu'ils ont digéré plus efficacement les régimes à haute concentration d'algue. Les chenilles alimentées sur des régimes contenant 30 à 40% d'algue ont eu un développement larvaire plus bref que celles alimentées sur des régimes à faible concentration. La poudre congelée et séchée de S. platensis incorporée aux taux de 15 à 30% dans le régime artificiel est bien utilisée par les chenilles de B. mori, quoiqu'une teneur de 40% soit légèrement meilleure pour l'efficacité de conversion de l'aliment en matière vivante (E.C.I.) et la production de cocons. Cependant, l'analyse du contenu protéique dans les excréments révélait un excès de poudre d'algue à 40%. L'analyse des données au cours de cette étude, sur la consommation et l'utilisation des aliments, montre que S. platensis est utilisable diét étiquement en plus petite quantité que la farine de soja comme source de protéines pour l'élevage du ver à soie.

     

Altérations de la spermiogenèse de Locusta migratoria migratorioïdes après implantation de corps allates et après irradiation

Résumé Une faible dose de rayonnement gamma appliquée à des larves de Locusta migratoria provoque des altérations de la spermiogenèse et entraine la stérilité des mâles. Ces résultats sont comparables à ceux obtenus après implantation des corps allates.Au niveau des organites cellulaires, les altérations morphologiques des spermatides sont semblables dans les deux cas: vacuolisation des mitochondries et transformation du Nebenkern, pycnoses nucléaires, multiplication centriolaire, invagination de la membrane plasmique. Certaines de ces altérations se manifestent tardivement, au moment de la fixation des spermatides sur les cellules pariétales. Celles-ci n'élaborent pas les matériaux de la coiffe des spermatodesmes: leur fonction physiologique est donc également perturbée.Le rapport entre cette altération physiologique et l'évolution anormale des spermatides est envisagé. Le mode d'action de l'hormone juvénile sur la gonade est également discuté.

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Alterations in spermiogenesis of Locusta migratoria migratorioïdes after corpora allata implantation and after irradiation

Summary Low doses of gamma-rays, given to larvae of Locusta migratoria, lead to alteration of spermiogenesis and male sterility. These results are similar to those which follow corpora allata implantation.At cellular level, morphological alterations in spermatids are the same in both treatments: mitochondrial vacuolization, nuclear pycnosis, centriole multiplication, plasmic membrane invagination. Some of these alterations reveal themselves late, at the time the spermatids fix on the parietal cells. These don't elaborate the substances of the spermatodesm's cap: their physiological functions are therefore also disturbed.The relationship beetween this physiological disturbance and abnormal evolution of spermatid are considered and the way in which juvenile hormone acts upon gonads is discussed.