Weitere Untersuchungen zur strahlenbedingten Lebensverkürzung bei Versuchstieren nach Dauerbestrahlung

Zusammenfassung Es wird über verschiedene Dauerbestrahlungsversuche mit Röntgenstrahlen an Mäusen mit Dosisleistungen zwischen 0,8 und 750 R/Tag berichtet. Aus den Ergebnissen werden u. a. die folgenden Schlüsse gezogen: Es ist eine strenge begriffliche Trennung zwischen der Spätschädigung und den akuten Effekten notwendig. Die Kenntnis der Altersabhängigkeit der Lebensverkürzung nach einmaliger Bestrahlung mit kleinen Strahlendosen erlaubt es, Schlüsse auf die Lebensverkürzung bei Dauerbestrahlungen zu ziehen. Bei einer Dauerbestrahlung wird der Effekt im wesentlichen durch die im ersten Lebensdrittel empfangenen Dosis bestimmt. Die unterschiedliche RBW von Röntgenstrahlen gegenüber Gammastrahlen wurde in einem Dauerbestrahlungsversuch mit 50 R/Tag erneut bestätigt. Bei Dauerbestrahlungen von Mäusen mit Röntgenstrahlen und Dosisleistungen oberhalb von 25 R/Tag wird der Tod der Tiere durch die gleichen Schädigungen verursacht, die nach einmalig-kurzzeitiger Bestrahlung als akutes Strahlensyndrom auftreten. Es wird ein Modell angegeben, welches den Zusammenhang zwischen Lebensverkürzung und Dosisleistung bei Dauerbestrahlungen beschreibt. Bei Mäusen ergab sich bei einer Bestrahlung der vorderen bzw. der hinteren Körperhälfte mit 2×300 R in beiden Fällen die gleiche Lebensverkürzung.

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Life-shortening of mice after long term irradiation with X-rays

Summary Results of long term irradiations of mice with X-rays (dose rates 0.8 to 750 R/ day) were reported. Life shortening in these experiments may be calculated from results of age dependency of life shortening after single short irradiations with low doses. In long term irradiations life shortening is caused mainly by the dose received during the iuvenile period. A model is proposed, which relates life shortening in long term irradiations with dose rate. Irradiation of the upper or the lower part of the body of a mouse with 2×300 R results in the same life shortening.

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Herrn Professor Dr. B.Rajewsky zum 75. Geburtstag gewidmet.

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Für die unermüdliche Hilfe bei der Durchführung der Versuche habe ich Frl. G.Jureeit, Frl. E.Midunsky und Herrn G.Manthey herzlich zu danken.     

Die Erzeugung von Chromosomendislokationen durch Röntgenstrahlen in der Keimbahn und in Geschlechtszellen Verschiedenen Alters bei Drosophila hydei STURT

Zusammenfassung Die durch Untersuchung der Riesenchromosomen der F₁ -Larven erfaßbaren, durch Röntgenstrahlen erzeugten, groben Chromosomendislokationen von Drosophila hydei zeigen nach Bestrahlung von reifen Spermien mit 4800 r eine Rate von 27.8±4,6%, nach Bestrahlung von Spermatocyten mit der gleichen Dosis eine Rate von 0,7±0,8%, bzw. 1,0±1,0%. In unbefruchteten Eiern wird durch die gleiche Dosis eine übertragbare R,ate von 4,5±2,3% erzeugt. Die reifen Spermien bleiben in den männlichen Geschlechtswegen auch dann, wenn kein Verbrauch erfolgt, nur kurze Zeit funktionsfähig und werden ständig durch neugebildete ersetzt. Dieser Prozeß läßt sich auch durch stärkere Abkühlung nicht wesentlich verlangsamen. Durch Bestrahlung von erwachsenen Larven und von Puppen lassen sich auch in den früheren Stadien der Keimbahn Dislokationen auslösen, die durch die Geschlechtszellen übertragen werden.     

Use of nitrogen and chilling in the production of radiation-induced sterility in the tsetse fly Glossina morsitans

Male pupae of Glossina morsitans were irradiated at the very late pupal stage at which females had already emerged. By the use of nitrogen and/or cooling stimulated emergence from the treated pupae could be postponed for several hours after irradiation, which would be advantageous in a sterile male project. The male survival and fertility after various doses given in nitrogen or warm or cold air were compared and it was found that a specified level of fertility could be achieved with better survival if nitrogen was used rather than air. The likely population-suppressing effect of releases of males after various possible treatments was computed, and it was concluded that a dose in nitrogen which gives incomplete sterility would be the most efficient.

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Zusammenfassung Puppen von Glossina morsitans wurden zur Sterilisierung bestrahlt. Es wurde ein Zeitpunkt ausgewählt, an dem fast alle weiblichen Fliegen schon geschlüpft waren, so daß nahezu ausschließlich die Männchen bestrahlt wurden. Eine Bestrahlung bei 20° C stimulierte das Schlüpfen der Fliegen. Wurde die Bestrahlung dagegen bei +2° in Luft oder Stickstoffatmosphäre vorgenommen, so konnte das Schlüpfen bis zum Wiedererwärmen verhindert werden. Diese Methode kann für Versuche im Freiland von großem Nutzen sein.Die Überlebens- und Sterilitätsrate wurden nach verschiedenen Bestrahlungsdosen in Stickstoffatmosphäre, in warmer oder kalter Luft verglichen.Wenn auch die Bestrahlung der Männchen vor dem Schlüpfen aus den Puppen mit einer bestimmten Dosis in Stickstoffatmósphäre zu einem geringeren Sterilitätsgrad führt, als die gleiche Bestrahlung in Luft, so liegt der Vorteil dieses Verfahrens jedoch in einer erheblich höheren Überlebensrate der sterilisierten Fliegen. Es kann damit jeder Sterilitätsgrad bei besserer Überlebensrate erzielt werden.Am rechnerischen Beispiel wird gezeigt, daß eine höhere Überlebensrate der sterilisierten Männchen für die Verminderung der Population von größerer Bedeutung ist, als der erzielte Sterilitätsgrad. Daher erscheint es günstiger, eine Bestrahlung in Stickstoffatmosphäre vorzunehmen.

     

Abiotic factors affecting mortality of Dacus oleae larvae and pupae in the soil

Mature larvae as well as pupae of different ages of Dacus oleae (Gmel.) (Diptera, Tephritidae) were treated with different combinations of various periods of cold and water, simulating winter conditions in Crete, Greece. Furthermore, mortalities of pupae and teneral adults were compared under semi-natural conditions in different soils at various moisture levels.Larvae showed a massive increase in mortality following water treatments of more than 6 hr, and no puparium formation occurred during inundation. Cold treatments proved equally deleterious. Pupae, on the other hand, were not affected by short cold treatments. Young pupae were quickly drowned when covered with water. A high percentage of the pupae died in wet soils, and in soils which, following inundation, had hardened to a dry brick-like consistency. Dry, loose soils in the shade allowed almost complete emergence. In the same soil in the sunshine, however, temperature rose above air temperature, and most pupae were killed. This effect was diminished in more humid soils, where pupal duration was longer. Upon emergence, teneral adults suffered a higher mortality when the pupation site was deeper in the soil, especially in hard soils.

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Zusammenfassung Reife Larven und Puppen unterschiedlichen Alters wurden verschiedenen Kombinationen von Kälte-und Wasserbehandlungen, welche den Winterbedingungen in Kreta, Griechenland, entsprechen, unterworfen. Die Mortalitäten von Puppen und frisch geschlüpften Imagines wurden in zwei verschiedenen Böden mit verschiedenen Wassergehalten unter halbnatürlichen Versuchsbedingungen ermittelt, und die Bodentemperaturen gemessen.Nach Wasserbehandlung von mehr als 6 Stunden nahm die Larvenmortalität sowohl in 25 als auch in 7,5° stark zu. Solange die Larven von Wasser überdeckt waren, bildeten sie kein Puparium. Kältebehandlungen von 6° und bis zu 5 Tagen Dauer verursachten ebenfalls hohe Mortalitäten. Puppen waren gegen solche kurze Kältebehandlungen unempfindlich. Sie ertranken aber umso eher, je jünger sie waren. Ein hoher Anteil der Puppen erstickte sowohl in feuchten Böden, die nicht wassergesättigt waren, als auch in vorher überschwemmten Böden, die beim Trocknen erhärtet waren. Trockener, lockerer Boden im Schatten bot die besten Bedingungen. Wenn derselbe Boden jedoch der Sonne ausgesetzt wurde, stieg die Temperatur unter halbnatürlichen Bedingungen bis 12° über die Lufttemperatur. Diese Treibhauswirkung war schwächer, je feuchter der Boden war. In feuchten Böden dauerte das Puppenstadium denn auch entsprechend länger. Die frisch geschlüpften Fliegen erlitten umso höhere Mortalitäten, je tiefer die Puppen vergraben waren. Das zeigte sich besonders deutlich in harten Böden, wo aus 5 cm Tiefe weniger als 5% aller geschlüpften Fliegen bis zur Oberfläche gelangten.

     

Variationsstatistische Untersuchungen über das Auftreten von Vakuolen in den Nukleolen von Hühnerherzfibroblasten in vitro nach der Einwirkung von Röntgenstrahlen,Megaphen und Kälte

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß von Röntgenbestrahlung, Megaphen und Kälte auf die Häufigkeit der nukleolären Vakuolen von Hühnerherzfibroblasten in vitro untersucht und zur Mitosehäufigkeit in Beziehung gesetzt. Während die Mitosehäufigkeit durch Röntgenstrahlen, Megaphen und Kälte herabgesetzt wird, sind die nukleolären Vakuolen nur nach Megaphen vermindert, nach Röntgenbestrahlung und Kälteeinwirkung jedoch vermehrt. Die Anwendung von verschiedenen Röntgendosen ergab hinsichtlich der Häufigkeit der nukleolären Vakuolen eine Dosisabhängigkeit. Das Auftreten der nukleolären Vakuolen in den Hühnerherzfibroblasten als Ausdruck der Stoffwechseltätigkeit der Nukleolen läßt unter verschiedenen Versuchsbedingungen indirekte Schlüsse über die Größe der Syntheseleistungen im Nucleolus zu.     

Biologische Wirkungen von Höchstenergiestrahlen an Pflanzensamen

Zusammenfassung Um einen ersten Überblick über die biologische Wirksamkeit von Höchstenergiestrahlen auf lebende Objekte zu erhalten, werden Samen von Gerste undLilium regale mit 20 GeV-Protonen, 600 MeV-Protonen und zum Vergleich mit 150 kV-Röntgenstrahlen bestrahlt. Das äußerst schwierige Problem der Dosisabschätzung wird diskutiert. Offensichtlich spielen die Kernexplosionen (Sterne) für die biologische Wirkung eine besondere Rolle. Insgesamt sind die bei den Versuchen verwendeten Höchstenergiestrahlen bei schätzungsweise gleicher Energiedosis wesentlich wirksamer als Röntgenstrahlen.     

Die Inaktivierung der Ribonuclease durch Röntgenstrahlen in ihrer Abhängigkeit vom Wassergehalt

Zusammenfassung Trockene und feuchte Ribonuclease bis zu einem Wassergehalt von 70% wurde mit Röntgenstrahlen bestrahlt und die Abhängigkeit sowohl der Radikalzahlen als auch der Inaktivierungsraten von der Feuchtigkeit und der Aufbewahrungsdauer gemessen. Ähnlich, wie dies früher für Pepsin und Alkoholdehydrogenase festgestellt wurde, nehmen die Radikalzahlen, die man unmittelbar nach der Bestrahlung mißt, rasch mit steigendem Wassergehalt ab. Die Inaktivierungsraten nehmen mit dem Wassergehalt, welchen das Enzym bei der Bestrahlung besitzt, zu. Setzt man trocken bestrahlte Ribonuclease einer Wasserdampfatmosphäre aus oder löst sie in flüssigem Wasser, so ergeben sich beträchtlicheAftereffekte. Alle durch das Wasser bedingten Aktivitätsverluste beruhen darauf, daß durch Autoxydation die Strahlenempfindlichkeit der Ribonuclease erhöht wird. Ebenso wie die Inaktivierungsrate des Pepsins und der Alkoholdehydrogenase ist auch die Inaktivierungsrate der Ribonuclease unabhängig vom Wassergehalt während der Bestrahlung sowie der Aufbewahrungsdauer im trockenen Zustand, wenn sie anschließend an die Bestrahlung und Aufbewahrung in trockenem Zustand 2 bis 3 Tage in Lösung oder in H₂O-Dampf gebracht und erst dann die Aktivität gemessen wird.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Bundesinnenministerium (Schutzkommission) danken wir für Unterstützung der Arbeit.     

Larval development of Lygaeus equestris (Heteroptera, Lygaeidae) on different natural foods

Larvae of the seed-eating bug Lygaeus equestris were reared in the laboratory on four kinds of seeds and on a mixture of them. Mortality, development time and growth of the larvae were compared to estimate the suitability of the diets for larval development. The weights of field and laboratory-reared bugs were also compared. Possible reasons for the differences in the success of larval development on the different diets are discussed.

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Zusammenfassung Larven von Lygaeus equestris wurden mit Samen von Adonis vernalis, Cirsium arvense, Cynanchum vincetoxicum, Helianthus annuus und einer Mischung derselben aufgezogen. Mortalität, Entwicklungsdauer und Gewichtszunahme der Larven wurden in Abhängigkeit von der gebotenen Nahrung verglichen. Für die Zucht vom 1. Larvenstadium bis zur Imago waren sämtliche Samenarten verwendbar. Mischung der Samen ergab die niedrigste Mortalität. Die Helianthus-Samen ergaben die kürzeste Entwicklungsdauer und Adulte mit dem größten Gewicht. Die Cirsium-Samen waren in jeder Beziehung die ungünstigste Nahrung. Auch die Gewichte gezüchteter Wanzen und die von Freilandfängen wurden miteinander verglichen. Die absolute tägliche Gewichtszunahme war während des späteren Teils der Entwicklung am größten, während die relative Gewichtszunahme im frühesten Teil de Entwicklung am größten war. Bei gleicher Nahrung bestand keine Korrelation zwischen der Entwicklungsdauer und den Adult-Gewichten. Die denkbaren Ursachen für die Unterschiede im Erfolg der Larvalentwicklung bei verschiedener Ernährung werden diskutiert. Da L. equestris ernährungsgemäß nicht von C. vincetoxicum abhängig ist, scheint es, als ob die Spezialisierung auf diese Pflanze ein Ergebnis anderer Adaptationen an die Umwelt darstelt.

     

Head lice in the Netherlands: Susceptibility for insecticides in field samples

A double application of 1% lindane failed to cure head louse infestations in 38 out of 110 children in two cities. Residue tests showed considerable resistance levels in all samples from fourteen cities. The average LD 50's were 0.9% lindane and 2% dieldrin. A baseline for malathion was determined. LD 50 is 0.1% malathion. The results show that field-collected head lice can be used for insecticidal testing.

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Zusammenfassung In neun Schulen und zwei Städten wurden Kinder mit aktiven Kopfläusen zweimal in wöchentlichem Abstand mit einer alkoholischen einprozentigen Lindanlösung behandelt. In 38 von 110 Fällen versagte diese Behandlung, was auf Lindanresistenz in diesen Orten hindeutet. In vitro-Versuche wurden mit Läusen aus vierzehn Städten durchgeführt und ergaben durchwegs einen ähnlichen Resistenzgrad wie in den Feldversuchen.Beim Vergleich der gewogenen Durchschnitte war kein Einfluss einer erhöhten Mortalität (über 20%) in den unbehandelten Kontrollen auf die Versuchsresultate festzustellen. LD-50-Werte von 0.9% für Lindan und 2% für Dieldrin weisen auf die in den Niederlanden verbreitete Lindanresistenz hin. Die Grundlinie der Wirkung von Malathion, als Ersatz für Lindan, wurde bestimmt und eine LD 50 von weniger als 0,1% ermittelt. Einige Tiere überlebten bei 0,4% und bei 0,8% und zwar im Gegensatz zu anderweitigen Beobachtungen. Zur Unterscheidung resistenter und empfindlicher Läuse sollten deshalb die Testkonzentrationen erhöht werden.Die Resultate zeigen, dass im Feld gesammelte Kopfläuse für Insektizidteste geeignet sind. Beim Test sollte die Beobachtungszeit von 24 auf 18 Stunden verkürzt werden, wodurch eine annehmbarere Mortalität in Unbehandelt bei halbierter Wirkung erreicht wird.

     

Steigerung der antibioticabildung von Streptomyceten-Stämmen durch Röntgenstrahlen

Zusammenfassung Durch Einwirkung von hohen Dosen Röntgenstrahlen (120000 bis 130000 r), die eine Abtötungsrate von 99,85±0,1% zur Folge hatten, war es möglich, die Antibioticabildung von Streptomyceten-Stämmen zu steigern. Die Bestrahlung der Ausgangskultur erfolgte auf Hafermehlagar. Die Sporen dieser Kultur befanden sich während der Strahleneinwirkung am Luftmycel in Luft als umgebendem Medium.Wegen ihrer geringen Überlebensrate war die Gewinnung von Einsporkulturen durch Ausstreichen einer geringen Sporenmenge auf einer Agarplatte gut möglich.Vom Streptomyces-Stamm Labornummer 4/122, einem Polyenbildner, konnten nach drei Bestrahlungsschritten Einsporkulturen ausgelesen werden, deren Aktivität gegenüber der Ausgangskultur auf das 17 fache gesteigert war. Die Austestung erfolgte mit Fusarium culmorum in einer Sporenkeimprüfung.Ist nach einer Bestrahlung die Überlebensrate von Streptomycetensporen sehr gering, so lassen sich mit der beschriebenen Methode leicht Einsporkulturen herstellen, auch wenn die Sporen noch in Ketten zusammenhängen. Eintretende morphologische und physiologische Veränderungen durch die Bestrahlungen sind hierbei zu erwarten.Eine abgesunkene Antibioticabildung konnte bei verschiedenen Streptomyceten-Stämmen durch Röntgenstrahlen reaktiviert werden.Mit 2 Textabbildungen     

Effects of caffeine on growth and metamorphosis of moth fly Telmatoscopus albipunctatus (Diptera, Psychodidae)

Caffeine causes severe retardation of growth and development and high mortality of larvae Telmatoscopus albipunctatus. In general, sensitivity to caffeine is inversely proportional to the age of the treated larvae. Adults originating from treated larvae show lower fertility. Treatment of pupae results in elongated abdomens, abnormal wings and reduced fertility in adults. Caffeine also affects adversely polytenization of chromosomes. It is suggested that effects on larval growth and polytenization of chromosomes are due to retardation of DNA synthesis. Other possible mechanisms of action of caffeine are discussed.

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Zusammenfassung Koffein verursacht starke Verzögerung von Wachstum und Entwicklung sowie hohe Mortalität der Larven von Telmatoscopus albipunctatus. Im allgemeinen ist die Empfindlichkeit genenüber Koffein umgekehrt proportional zum Alter der behandelten Larven. Adulte, die als Larven damit behandelt wurden, zeigen verminderte Fertilität. Behandlung von Puppen ergibt Adulte mit verlängertem Abdomen, anormalen Flügeln und verminderter Fertilität. Koffein beeinflußt auch die Polytänisierung der Chromosomen ungünstig. Es wird angenommen, daß die Beeinflussung des Larvenwachstums und der Polytänisierung der Chromosomen zurückzuführen ist auf verzögerte DNS-Synthese. Es werden sodann andere mögliche Mechanismen der Wirkung des Koffeins diskutiert.

     

Failure to reduce an isolated Blowfly population by the sterile males method

In 1956 and 1957 pupae of L. sericata were irradiated at 6,000–7,000 rep, and allowed to emerge at three points on Holy Island. The sterilized population was maintained in preponderant numbers by regular replenishments. A test in 1958 showed no reduction in the density of the species. Possible causes of failure of the method are examined, and it is concluded that either the sterilization was inadequate or that the sterilized males were unable to compete with the native males.

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Zusammenfassung Die Methode sterile Männchen zur Ausrottung einer Art zu benutzen, ist in ihrer Wirkung mathematisch zuverlässig, vorausgesetzt, daß die anerkannten biologischen Erfordernisse vorhanden sind; sie hat sich in der Praxis gegen Callitroga bominivorax (Myiasisfliege) als wirksam erwiesen. In einem in kleinen Maßstabe durchgeführten Versuch gegen die Goldfliege Lucilia sericata wurden Fliegen, die durch eine 6,000–7,000 rep Gamma-Strahlung sterilisiert worden waren, in überwiegenden Zahlen auf einer 5 km² großen Insel in zwei aufeinanderfolgenden Jahren freigelassen. Eine Reduktion der einheimischen L. sericata-Population ließ sich nicht nachweisen. Es wurde experimentell geprüft, daß eine Zuwanderung von Fliegen vom Festland zu vernachlässigen war; wiederholte Versuche bestätigten, daß die Bestrahlungsdosis ausreichte, um sexuelle Sterilität zu erzeugen. Der Ablauf und die technischen Einzelheiten der Versuche wurden analysiert in dem Bestreben, die Ursache des Versagens ausfindig zu machen.Das Verhältnis steriler zu eingeborenen Männchen könnte im ersten Jahr infolge hoher Mortalität der sterilisierten Puppen under die erwartete Relation 5 : 1 gesunken sein. Diese Mortalität stand offenbar mit der Zuchtmethode in Beziehung. Es wurde jedoch gefolgert, daß dies an sich nicht für das Versagen verantwortlich gemacht werden könnte.Er wird vorläufig angenommen, daß hier, als Ergebnis von Sauerstoffmangel, ein geringer aber signifikanter Grad von Resistenz gegen Bestrahlung vorliege, möglicherweise begleitet von einer ähnlich geringgradigen Erholungsfähigkeit von Strahlungswirkungen; andererseits versagte das sterilisierte Sperma in Konkurrenz mit fertilem Sperma bei Doppelbegattungen.

     

Competition between larvae of Ips typographus

A series of laboratory experiments were conducted to provide parameters for a simulation model for Ips typographus L. (Coleoptera, Scolytidae). This model illustrates larval competition and predicts brood survival in bolts. Brood survival depended upon larvae attaining a weight of at least 1.6 mg dry weight. The pattern of larval foraging in a bolt is hypothesized to be regulated by mutual avoidance among larvae. An analytical solution is presented for the construction of the pattern of larval paths originating from a single maternal gallery.

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Zusammenfassung Die Konkurrenz zwischen Larven des Borkenkäfers Ips typographus L. in Rundhölzern von Picea abies Karsten wurde im Laboratorium studiert. Um die Annahme zu testen, dass die Mortalität bei Borkenkäferlarven hauptsächlich von Futterkonkurrenz stammt, wurden die Parameter dieses Vorgangs geschätzt, die Zahl der Überlebenden vorausgesagt und verglichen mit der tatsächlichen Zahl Überlebender in jedem Rundholz. Die erforderlichen Voraussagen wurden mit dem Simulationsmodell von De Jong & Saarenmaa (1985) gemacht. In diesem Modell wird angenommen, dass die Larven Futter aufnehmen, in dem sie sich in der zweidimensionalen Rindenschicht bewegen und dass sie sterben oder sich vorzeitig in untergewichtige Käfer verwandeln, wenn sie in ein Gebiet gelangen, dessen Futter erschöpft ist.Es wurde geschlossen, dass der wichtigste Aspekt der Larvenbewegung im Hinblick aufs Überleben das gegenseitige Ausweichen ist. Die Muster der Larvengänge, wie sie aus einem Muttergang aufgrund gegenseitigen Ausweichens entstehen, wurden berechnet; sie stimmten sehr gut überein mit den beobachteten Mustern.Das Wachstum und das Überleben wurden in separaten Versuchen untersucht. Es wurde gezeigt, dass vorzeitiger Entwicklungsabschluss als Folge von Nahrungsknappheit eintritt. Das Überleben hängt davon ab, ob die Larve genug Futter zum Verpuppen erhalten hat. Dass die Larve eine bestimmte Grösse erreicht (Wachstum), war proportional zur Bewegung über eine bestimmte Distanz in der Rindenschicht. Unter den Versuchsbedingungen nahm das potentielle Trockengewicht der Puppen um 0,08 mg zu mit jedem mm Larvengang. Die minimale zur Verpuppung erforderliche Futtermenge war 20 mm Ganglänge, was proportional zu 1,6 mg Puppentrockengewicht ist.Aus diesen Resultaten wird geschlossen, dass Futterkonkurrenz die hauptsächliche Mortalitätsursache unter Larven von I. typographus in Rundhölzern im Laboratorium ist. Zudem wurde das Simulationsmodell erfolgreich überprüft; deshalb scheint es, dass Futterkonkurrenz entsprechend der vorigen Hypothese erfolgt. Die Annahme scheint vertretbar, dass dieser letzte Schluss auch für I. typographus unter natürlicheren Bedingungen zutrifft.

     

Host age, sex, and pathogen exposure level as factors in the susceptibility of Musca domestica to Entomophthora muscae

Adult Musca domestica were exposed to conidial showers from cadavers that were killed by Entomophthora muscae. Of the 4 host ages (14 days, 7 days, 3 days and <1 day), older flies were more likely to die without postmortem signs of infection, while younger flies were more likely to die with signs and produce primary conidia. The youngest fly group also succumbed to infection significantly sooner than older flies. Total mortality did not differ for the 2 sexes, but females died significantly more often with signs in one trial. Males died significantly earlier than did females, but differences were not significant when the sexes were paired by weight. Increased levels of pathogen exposure significantly increased both total mortality and the number of flies dying with signs; it also decreased incubation period. The potential significance of these findings in the epidemiology of the disease is discussed.

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Zusammenfassung Die Mortalitätsrate von Musca domestica nach Behandlung mit Entomophthora muscae Sporen wurde in Laborversuchen in Abhängigkeit von Wirtsalter,-geschlecht und Expositionsdauer festgestellt. Fliegen verschiedenen Alters (14 Tage, 7 Tage, 3 Tage und jünger als 1 Tag) wurden gemeinsam in 237 ml Kartonbehältern gehalten. Die Behälter besassen Netzdeckel, auf denen frisch an einer Entomophthora Infektion gestorbene Fliegen ausgelegt wurden. Auf diese Weise wurden die Versuchstiere 8 Stunden (low exposure) bzw. 48 Stunden (high exposure) lang mit Entomophthora Sporen kontaminiert. Mit Hilfe von am Boden der Versuchsgefässe ausgelegten Objektträgern wurde die relative Menge Entomophthora Sporen festgestellt, der die Versuchstiere ausgesetzt waren. Der Totenfall wurde täglich für die Dauer von 10 Tagen registriert; dabei wurde zwischen Konidienträgern (external signs) und Leichen ohne Konidien (no external signs) unterschieden.Die Versuchsgruppen, die 48 Stunden lang mit Entomophthora Sporen behandelt worden waren, wiesen im Vergleich zu den kürzer behandelten Versuchsgruppen höhere Mortalität und einen höheren Anteil an Konidienträgern auf. Darüber hinaus wurde das Auftreten von Konidienträgern bei den länger behandelten Gruppen früher beobachtet. Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollgruppen erhöhte die Behandlung mit Entomophthora Sporen auch die Rate nicht konidientragender Leichen.Bei gleicher Expositionsdauer zeigten Weibchen und Männchen ähnliche Mortalitätsraten. Ein höherer Anteil Konidienträger bei den Weibchen wurde bei einem von zwei entsprechenden Versuchen beobachtet. Konidienträger traten bei Weibchen später als bei Männchen auf. In Bezug auf die Inkubationszeit konnte kein geschlechsspezifischer Unterschied festgestellt werden, wenn Versuchsgruppen mit gleichem Gewicht verglichen wurden. Bei beiden Geschlechtern erfolgte die Bildung von Konidien bei grösseren Individuen später als bei kleineren Individuen.Das Alter der Versuchstiere beeinflusste sowohl die Mortalitätsrate als auch die Häufigkeit und das zeitliche Auftreten von Konidienträgern. Jüngere Fliegen wiesen einen höheren Anteil Konidienträger auf; bei Fliegen mit einem Alter von weniger als einem Tag wurde das Auftreten von Konidienträgern früher beobachtet als bei älteren Individuen.Die untersuchten Faktoren können auch für die Epidemiologie von Entomophthora freilebender Musca domestica Populationen eine wichtige Rolle spielen. In Populationen mit niedrigerem Durchschnittsalter wird sich eine Infektion rascher ausbreiten, da jüngere Fliegen eine kürzere Inkubationszeit aufweisen und auch nach kürzerer Kontaminationsdauer Konidien an den getöteten Individuen ausgebildet werden. Darüber hinaus wird sich eine Infektion dann rascher ausbreiten, wenn die Population mit einer grösseren Sporenmenge infiziert wird, da dann eine kürzere Inkubationzeit und ein höherer Anteil Konidienträger zu erwarten ist.

     

Fertilität und Sexualität

Zusammenfassung Bei autopolyploiden Formen vonBryophyllum daigremontianum nimmt mit steigender Valenz die Blütenzahl je Pflanze und der Przentsatz an fertilem Pollen ab.Bei den weitgehend sterilen F₁-Pflanzen der KreuzungBryophyllum crenatum x daigremontianum fällt die Blütenzahl mit steingender Valenz. Die Pollenfertilität nimmt von n-zum 2n-Pollen erheblich zu, vom 2n-zum 4n-Pollen wieder ab, ohne den Sterilitätsgrad des n-Pollens zu erreichen.Bei verschiedenen diploiden F₂-Klonen der gleichen Kreuzung besteht offenbar keine Beziehung zwischen Blütenzahl und Pollenfertilität. Mit Verdoppelung der Chromosomenzahl steigt auch bei diesen Pflanzen die Pollenfertilität in der Regel an. Die Zunahme der Fertilität ist bei den einzelnen Klonen sehr verschieden, sie scheint im allgemeinen um so größer zu sein, je geringer die Fertilität der diploiden Pflanzen ist.Aus den Befunden und aus einer Reihe bereits früher bekannter Tatsachen wird geschlossen, daß es sich bei der Pollensterilität und bei der sich in der Blütenzahl je Pflanze manifestierenden Sexualität um voneinander unabhängige Eigenschaften. handelt.Die Bedeutung dieser Tatsache für die Polyploidiezüchtung wird erörtert.Mit 3 AbbildungenFrau Prof. Dr.Elisabeth Schiemann zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Larval diet with a starter phase for mass-rearing Ceratitis capitata: substitution and refinement in the use of yeasts and sugars

Replacing commercial granular sucrose by inexpensive sugar-cane molasses in the finisher bulk phase of the Seibersdorf standard larval diet with starter (SLDS) for Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) had no detrimental effect on larval stage duration, pupal size, pupal recovery from hatched eggs, adult emergence, and adult flight ability. When a low-cost yeast from Cairo replaced Schwechat brewer's yeast in the Seibersdorf standard larval diet without the starter (SLD), all quality measurements except the larval stage duration were improved by 5–10%, the increase found significant for adult emergence and flight ability. When sugar and Schwechat yeast were replaced by molasses and Cairo yeast, respectively, in both starter and finisher phases of the SLDS, all quality measurements except the pupal size were affected negatively, the difference from control found almost always significant for larval stage duration and pupal recovery. When the SLDS diet contained molasses and Cairo yeast, molasses could be reduced in the finisher by 50% with no significant reduction on any of the quality measurements except the pupal size which was reduced by 6%. A similar reduction of Cairo yeast resulted in a significant reduction of both pupal recovery (by 26%) and adult emergence (by 18%). Yeast could be reduced by 50% only when molasses was simultaneously increased by 25%. Finally, in the starter phase of SLDS sodium benzoate or citric acid could be reduced considerably without a significant effect on any of the quality measurements.

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Zusammenfassung Der Ersatz von kommerziell verfügbarem, granuliertem Rübenzucker durch billige Zuckerrohrmelasse in der Endkomponente der in Seibersdorf für die Massenaufzucht von Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) verwendeten Standard-Larven-Diät mit Starter (SLDS) hatte keine negativen Auswirkungen auf (i) die Dauer des Larvenstadiums (ii) die Größe der Puppen (iii) die Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie auf (iv) die Entwicklung und (v) die Flugfähigkeit erwachsener Fruchtfliegen. Desgleichen führte ein Ersatz von Schwechater Brauhefe durch billige Hefe aus Kairo in der standardisierten Seibersdorfer Larvendiät ohne Starter (SLD) zu einer 5–10% igen Verbesserung der bewerteten Qualitätsparameter mit Ausnahme der Dauer des Larvenstadiums; die Entwicklung und Flugfähigkeit erwachsener Fliegen war zudem signifikant verbessert.Bei Ersatz von Zucker und Schwechater Brauhefe durch Melasse bzw. Hefe aus Kairo sowohl in der Starterphase als auch in der Endkomponente der SLDS wurden alle bewerteten Qualitätskriterien mit Ausnahme der Größe der Puppen negativ beeinflußt; signifikant verschlechterte Werte zu den Kontrollen traten insbesonders bei der Dauer des Larvenstadiums und der Entwicklung der Puppen auf. Enthielt dagegen die SLDS-Diät Melasse und Hefe aus Kairo, so konnte der Melasseanteil in der Endkomponente der Diät ohne signifikante negative Auswirkungen auf die Qualitätskontrollmerkmale um 50% verringert werden; nur die Größe der Puppen war um 6% reduziert. Eine gleich große Verringerung des Anteils an Kairohefe führte zu einer signifikanten Reduktion der Entwicklung der Puppen (um 26%) und der Entwicklung erwachsener Fliegen (um 18%). Hefe aus Kairo konnte nur dann um 50% vermindert werden, wenn der Melasseanteil gleichzeitig um 25% erhöht wurde.Letztendlich konnte Natriumbenzoat oder Zitronensäure in der Starterphase der SLDS ohne significante Auswirkungen auf die bewerteten Qualitätskriterien wesentlich reduziert werden.

     

Leaf injury and food consumption by larvae of Phaedon cochleariae (Coleoptera; Chrysomelidae) and Plutella maculipennis (Lepidoptera Plutellidae) feeding on turnip and radish

Larvae of Plutella maculipennis (Lepidoptera; Plutellidae) and Phaedon cochleariae (Coleoptera; Chrysomelidae) were fed on the leaves of both turnip Brassica rapa and radish Raphanus sativus. Both the weight of the food eaten and the area of leaf injured were measured. The weight eaten depended on the nutritive value of the food, whereas the area of leaf injured depended on the leaf thickness and the method of feeding of the insect. Both species developed fastest on young plants, which contained the most protein. They ate a greater weight of old than of young leaves, and injured a greater area of radish than of turnip leaf, which had more dry matter/unit area. The area of leaf injured by P. maculipennis was equivalent to the weight eaten, but P. cochleariae which had a different method of feeding destroyed much more leaf area than was expected from the weight of food eaten.

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Zusammenfassung Larven des Meerrettichkäfers, Phaedon cochleariae Fab., und der Kohlschabe, Plutella maculipennis Curtis, wurden an intakten Pflanzen von Rettich (Rhaphanus sativus L., var. French Breakfast) und Rübsen (Brassica rapa L., var. Early Milan White) gehalten. Größe und Trockengewicht der verzehrten Nahrung wurden während der gesamten Larvalentwicklung ermittelt. Die Versuche verliefen bei einer konstanten Raumtemperatur von 20°.Beide Insekten frßen eine größere Gewichtsmenge von Rübsen- als von Rettichblättern und von alten mehr als von jungen Blättern. Die mittlere Umsatzrate von P. maculipennis betrug für Rübsen und Rettich 0,41 und der Ausnutzungskoeffizient war an jüngeren Pflanzen sowohl bei Rettich wie Rübsen größer als an älteren. Die Umsatzrate von P. cochleariae variierte zwischen 0,11 und 0,27 in Abhängigkeit von Art und Alter der Nährpflanze, aber es war nicht möglich, den Ausnutzungskoeffizienten zu messen, weil der Kot nicht gesammelt werden konnte. Das Trockengewicht der von P. maculipennis gefressenen Nahrung auf den jüngsten und ältesten Pflanzen variierte bei Rübsen zwischen 10,52 und 23,77 mg und bei Rettich zwischen 9,45 und 15,28 mg; und bei P. cochleariae zwischen 12,24 und 15,70 für Rübsen und 9,79 und 12,29 für Rettich.Beide Insekten fraßen von Rettich eine größere Blattfläche als von Rübsen, wahrscheinlich weil Rübsen einen größeren Gehalt an Trockensubstanz pro Flächeneinheit enthält. Die von P. maculipennis beschädigte Blattfläche entsprach dem Gewicht der gefressenen Nahrung, da sie sauber durch das Blatt hindurch frißt und die Blattadern meidet. P. cochleariae beschädigte eine größere Blattfläche als erwartet wurde, da er die untere Blattoberfläche beschabt, oft nicht eindringt, aber die Blattadern durchnagt, so daß das Gewebe infolge Austrocknung und Ernährungsstörungen abstirbt.

     

Geographic variation in clutch and brood size of the Eagle OwlBubo bubo in the Western Palearctic

Summary In the western Palearctic, the clutch size of the Eagle Owl (Bubo bubo) is constant with latitude and longitude whereas the brood size decreases from south to north, a reverse trend compared to other Strigiforms. This tendency seems independent of the population density of Eagle Owls and the availability of prey with high food value and may be related to climatic constraints which could determine lower viability of eggs and young at high latitudes.

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Zusammenfassung In der Westpaläarktis ist die Gelegegröße des Uhus in Gebieten unterschiedlicher geographischer Länge und Breite konstant. Im Unterschied dazu nimmt die Brutgröße von Süden nach Norden ab, umgekehrt zum Trend bei anderen Eulen. Die Tendenz der Abnahme der Brutgröße scheint unabhängig von der Siedlungsdichte und der Erreichbarkeit von Beute mit hohem Nährwert. Sie kann mit klimatischen Bedingungen zusammenhängen, die eine höhere Mortalität der Eier bzw. Nestlinge in hohen Breiten verursachen.

     

Observations on the rate of growth and disruption of moulting in the larvae and pupae of Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera, Tenebrionidae) at sub-threshold temperatures

When Tribolium castaneum is grown at 20° and 70% R.H., most individuals attain the adult form but are unable to free themselves from the pupal skins. Pupae bred at 30° will become normal adults at 20° but they do not emerge as adults at 17.5° unless they spend 2 days or more at 30°. Exposure for more than 3 weeks to 15° is fatal, usually because of failure in the sloughing of the pupal cuticle. Young larvae moved from 30 or 25° to 15° die if they are close to moulting and prepupae yield distorted adults because of moulting failures. Freshly hatched larvae are killed by 56 days at 17.5° and by 14 days at 15°, but many half grown larvae survive 84 and 28 days respectively at these temperatures. Exposure of prepupae to 17.5° for 28 days, to 15° for 21 days, to 10° or 5° for 7 days inhibits the pupal moult of some individuals although development to adult proceeds inside the larval skin. Normal growth and development of larvae proceeds for 42 days at 17.5° and of pupae for 21 days at 15° C. Development of pupae at 15° continues for at least 36 days but the adults formed are distorted by entanglement with the partially sloughed pupal exuviae. Compared with 30°, the rates of pupal growth are reduced 18 times at 15°, 5 times at 17.5° and 3 1/2 times at 20°, and those of larval growth by 12 times at 17.5° and by 4, 6 and 10 times over successive 28 day periods at 20°. Larval growth persists only a few days at 15°.

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Zusammenfassung Kleine Gruppen isolierter Individuen von Tribolium castaneum wurden mit entsprechendem Futter in verschiedenem Alter, von frisch geschlüpften Larven bis zu mittleren Puppenstadien, für bestimmte Zeitintervalle Temperaturen von 20, 17,5, 15, 10 und 5° C ausgesetzt. Die Insekten wurden bei 30° und 70% rel. Luftfeuchtigkeit gezüchtet und nach dem Versuch gewöhnlich wieder in diese Umgebung zurückgebracht. Die schärfsten Versuchsbedingungen töteten alle Versuchstiere, die mildesten keine. Mittlere Bedingungen töteten nur junge, häutungsreife Larven oder verursachten bei Präpuppen und Puppen eine Reihe von Häutungsstörungen, die gewöhnlich tödlich waren. Einige Larven verpuppten sich, ohne zum Abstreifen der Larvenhaut befähigt zu sein, und die Imagines hatten in verschiedenem Umfange Schwierigkeiten beim Abwerfen der Puppenhaut. Die meisten dieser Erwachsenen waren zu verstrickt, um lange leben zu können. Die schwächsten, behindernden Mißbildungen bestanden in gedehnten Hinterflügeln und aufgeblähten Elytren. T. castaneum kann sich bei konstant 20° und 70% rel. Luftfeuchtigkeit verpuppen, aber —wenn überhaupt — vermögen sich bei dieser Temperatur nur wenige zu lebensfähigen Erwachsenen zu entwickeln, es sei denn, sie werden nach 30° überführt. Bei 30° gebildete Puppen können bei 20° als Erwachsene schlüpfen, aber bei 17,5° mißlingt den meisten normaler Schlupf, außer die Puppen waren bereits 3 Tage alt. Eben gebildete Puppen werden durch 15 Tage bei 15° nicht geschädigt, aber nach 21–30 Tagen schlüpfen die meisten Erwachsenen mit gedehnten Hinterflügeln. Längere Einwirkung, bis zu 42 Tagen, verursachte heftigere Verzerrungen und 56 Tage waren tödlich. Bei 15° tritt nur eine sehr langsame Puppenentwicklung ein.Wenn Larven aus 30° in einem Alter von 7 oder weniger Tagen konstant 20° ausgesetzt werden, entwickeln sich keine normalen Imagines, bei 8–12 Tage alten bilden sich normale Erwachsene, während 13 Tage alte Larven wieder mißgebildete Erwachsene ergeben. Werden Larven verschiedenen Alters 15° ausgesetzt, so ist die Sterblichkeit bei frühen Larvenstadien, die kurz vor der Häutung stehen, groß. Ebenso führt die Einwirkung auf Präpuppen zur Störung der Imaginalhäutung.Frisch geschlüpfte Larven entwickeln sich nach 42 Tagen bei 17,5° normal, jedoch sind 56 Tage für fast alle verhängnisvoll. Die Entwicklungsperioden der Larven lassen vermuten, daß bei dieser Temperatur etwa 42 Tage lang ein gewisses Wachstum erfolgt. Etwa 14 Tage bei 15° und 7 Tage bei 5° tötet alle frisch geschlüpften Larven. Halbwüchsige Larven werden durch 21 Tage bei 15° getötet, jedoch starb keine bei der Einwirkung von 17,5° für weniger als 84 Tage.Werden große Larven für nur 21 Tage 15° oder für 7 Tage 10 oder 15° ausgesetzt, so verpuppen sich einige oder alle anormal ohne Abstoßung der Larvenhaut. Einige der nach 28tägiger Behandlung mit 17,5° gebildeten Puppen ergaben gestörte Erwachsene und die 56 Tage ausgesetzten blieben bei der Imaginalreife innerhalb der Puppenhaut in der Verpuppungslage stecken, während die meisten der nach Einwirkung von 15 und 10° gebildeten Puppen normale Imagines ergaben.

     

Fortpflanzungsbiologische Eigentümlichkeiten vonCocconeis und Vorarbeiten zu einer systematischen Gliederung vonCocconeis placentula nebst Beobachtungen an Bastarden

Zusammenfassung Zur Charakterisierung von kleineren systematischen Einheiten der Diatomeen muß, vor allem in polymorphen Formenkreisen, außer der Schalenzeichnung auch die Größenvariation herangezogen werden, und es sind gegebenenfalls auch Merkmale des Chromatophors (Anzahl der Pyrenoide) und fortpflanzungsbiologische Eigentümlichkeiten mit zu berücksichtigen. Das Prinzip der Sippengliederung wird am Beispiel vonCocconeis placentula eingehend dargelegt.Als neue benannte Sippe wird var.euglyptoides beschrieben. Sie besitzt, abgesehen von anderen Merkmalen, die bisher einzig dastehende Besonderheit, daß nicht, wie sonst, nur Zellen mit hypothekischer Rapheschale sexualisierbar sind und kopulieren können. Die sonst bestehende 50% ige Sterilität wird dadurch auf einen niedrigeren Wert herabgedrückt, doch besteht nicht volle Fertilität, weil die Zellen mit hypothekischer rapheloser Schale nicht untereinander, sondern nur mit Partnern mit der anderen Thekenkombination zu kopulieren vermögen.Var.euglyptoides ist fähig, mit var.pseudolineata Bastarde zu bilden, was durch die Beobachtung von Bastardkopulationen unmittelbar bewiesen wird. Gewisse Übergangsformen zwischen beiden Varietäten lassen sich als Bastarde bzw. als ihre Nachkommen und Rückkreuzungsnachkommen auffassen. Ausnahmsweise auftretende atypische Verhaltungsweisen bei der Fortpflanzung vonpseudolineata können unter der Annahme einer Einkreuzung von seiteneuglyptoides verstanden werden.Die anderen Varietäten erscheinen, auch in gemischten Populationen, scharf voneinander getrennt, wie sich dies auch für andere Gattungen bei eingehender Untersuchung ergibt: trotz oft gleichzeitiger Kopulation erfolgt keine Bastardierung, es bestehen also offensichtlich physiologische Kreuzungsbarrieren.Entwicklungsgeschichtlich-morphologische und fortpflanzungsbiologische Eigenheiten, die vermutlich für die ganze Gattung kennzeichnend sind, werden zusammenfassend geschildert. Dabei werden ältere Angaben ergänzt und einzelne Irrtümer richtiggestellt. Ein bemerkenswertes Beispiel für das Auftreten konstanter fortpflanzungsbiologischer Unterschiede bilden var.pseudolineata und var. I, die beide anisogam kopulieren: doch wird beipseudolineata die obere Schale des weiblichen Partners von der heranwachsenden Zygote emporgehoben, während sie bei var. I. nur senkrecht aufklappt und in Verbindung mit der Rapheschale unten liegen bleibt.