Low temperature thresholds for flight in Aphis fabae Scop.

The temperature thresholds for wing-beating and successful flight in alienicolae of Aphis fabae were found by flying tethered aphids in a falling temperature and by dropping free aphids in still air at different temperatures. The median temperature thresholds for wing-beating, horizontal and upward flight were 6.5°, 13° and 15° C respectively.

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Zusammenfassung Die Temperaturschwellen für Flügelschlag und erfolgreichen Flug wurden bei alienicolen Aphis fabae Scop. an gefesselten Aphiden bei fallenden Temperaturen ermittelt sowie durch Fallenlassen freier Blattläuse in ruhige Luft bei verschiedenen Temperaturen.Die mittlere Temperaturschwelle für Flügelschlag betrug 6,5° C (Flügelschläge eine Minute andauernd) und wurde vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft sowie von der Abkühlungsrate (sowie möglicherweise von der Flugdauer) beeinflußt. Unter 9–10° C hielt der Flügelschlag nur für eine kurze Zeit an und die Schlagamplitude war bei diesen Temperaturen im allgemeinen gering.Die mittlere Temperaturschwelle für horizontalen Flug lag bei 13° C (unter 10° vollständige Verhinderung) und für Aufwärtsflug bei 15° C (unter 12° völlige Hemmung); die höhere Schwelle für den Aufwärtsflug steht wahrscheinlich mit höherem Stoffwechselbedarf in Verbindung. Nach einem Aufenthalt von 24 Stunden bei niederen Temperaturen (5–15° C) vor dem Flug flogen bei 12–13° C weniger Blattläuse, als wenn sie bei 20° C gehalten worden waren. Diese Ergebnisse gelten nur für die ersten wenigen Sekunden des Fluges.

     

Untersuchungen zur N2-Binding bei der Verrottung von Waldgräserwurzeln unter Mikroaeroben Bedingungen

Zusammenfassung Es sollte geprüft werden, ob verrottende Wurzeln von Waldgräsern in einem mikroaeroben Milieu den N-Bindern wesentliche Mengen ausnutzbarer C-Quelle zur Verfügung stellen, so daß N-Gewinne mit dem Kjeldahlverfahren nachweisbar sind.Grobwurzeln von Calamagrostis epigaios mit C/N-Verhältnissen von 56 bis 61 wurden mit Quarzsand und Ca-Bentonit gemischt und mit einer für N-Bindung geeigneten Nährlösung überschichtet und nach Impfung bebrütet.Bei 28°C zeigten sich nach 14 Tagen erhebliche N-Gewinne, nach weiteren 7 Tagen war der N-Gehalt der Ansätze nahezu auf den Ausgangswert zurückgegangen.Der Zerkleinerungsgrad der Wurzeln hatte keinen nennenswerten Einfluß auf die Zersetzungsgeschwindigkeit. Bei 16°C und 6°C wurden fast die gleichen N-Gewinne beobachtet wie bei 28°C. Vermutlich sind die N-Verluste bei 28°C größer als bei tieferen Temperaturen.Die Untersuchungen wurden überwiegend mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Für diese Unterstützung sei hiermit bestens gedankt. Besonders danke ich weiterhin Herrn Prof. Laatsch für seine Anregungen und der Chemotechnikerin Frau Schmidt für die Durchführung der Analysen. Dank gebührt ferner den Herren Dr. Poschenrieder und Dr. Beck von der Bayer. Landesanstalt für Bodenkultur, Pflanzenbau und Pflanzenschutz, München, und Herrn Dr. Kutzner vom Bakteriologischen Institut der Südd. Forschungsanstalt für Milchwirtschaft in Weihenstephan b. Freising für die Einführung in mikrobiologische Arbeitsverfahren.

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Summary It was investigated if the roots of forest grasses, decomposing in a waterlogged environment, can provide substantial amounts of utilizable carbon compounds for nitrogen-fixing organisms, so that nitrogen gains can be detected by the Kjeldahl-procedure.Mixtures of quarz-sand and calcium-bentonite with coarse roots of Calamagrostis epigaios were soaked and covered with a nutrition solution suitable for N-fixation. The C/N-ratios of the roots ranged from 56 to 61. After inoculation the samples were incubated at different temperatures for various periods of time.After 14 days of incubation at 28°C considerable N-gains were obtained, but after additional 7 days the N-content of the samples almost returned to its original level.Roots ground to different particle size did not differ in their rate of decomposition. At 16°C and at 6°C almost the same N-gains were detected as at 28°C. Presumably the N-losses at 28°C are higher than at lower temperatures.

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Meinem verehrten Lehrer, Herrn Professor Laatsch, zu seinem 60. Geburtstag in Dankbarkeit gewidmet.     

Effect of temperature on the developmental rate of preimaginal stages of Aphidoletes aphidimyza (Diptera, Cecidomyiidae)

The duration of preimaginal stages of Aphidoletes aphidimyza Rond. is determined mainly by temperature.The lower threshold temperatures for egg, larva, pupa and total preimaginal development are 10.1°, 4.3°, 5.7° and 6.2°; the sums of effective temperatures are 25.0 day degrees, 110.9 day degrees, 154.1 day degrees and 280.2 day degrees, respectively. Equations for the dependence of duration of preimaginal stages on constant temperature were calculated.The larval feeding period is only 20% of the total preimaginal development period. Overlapping generations should therefore be maintained to assure a permanent preying activity and thus an effective biological control in glasshouses.

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Die wirkung der temperaturen auf die präimaginalen studien von Aphidoletes aphidimyza (diptera, cecidomyiidae)

Zusammenfassung Die Entwicklungsdauer der präimaginalen Studien von Aphidoletes aphidimyza Rond. ist hauptsächlich von der Temperatur abhängig. Zwei Charakteristiken—die untere Temperaturschwelle und die Summe der wirksamen Temperaturen—sind wichtig für die Verwendung der aphidiphagen Gallmücke gegen Blattläuse in Glashäusern. Diese Charakteristiken wurden von uns erstmals festgelegt.Die unteren Temperaturschwellen für die Embryonal-, Larven-, Puppen- und für die ganze Präimaginalentwicklung von A. aphidimyza sind 10.1°, 4.3°, 5.7° und 6.2°; die Summe der wirksamen Temperaturen 25.0, 110.9, 154.1 und 280.2 Gradtage.Die Zeit, während der sich die Larve ernährt und Blattläuse vernichtet, entspricht nur 20% der gesamten Präimaginalentwicklung. Für eine ununterbrochene Aktivität der Larven und damit für eine hohe Wirksamkeit der biologischen Blattlausbekämpfung in Glashäusern ist deshalb unbedingt eine Ueberlappung der Gallmückengenerationen erforderlich.

     

Some factors influencing the emergence of overwintering Hessian Fly larvae

Overwintering fully-fed Hessian Fly larvae in puparia respond to experimental conditions of constant temperature and relative humidity progressively faster as the normal time of pupation and emergence in the spring approaches. Frost does not speed up emergence.A constant temperature of 15° or 20° C at 95% RH is recommended for the production of midges for experimental purposes from overwintering Hessian Fly puparia.

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Zusammenfassung Eine einfache Methode zur Erlangung von großen Mengen überwinternder Larven der Hessenfliege und Methoden für die Untersuchung des Einflusses konstanter Temperaturen und relativer Feuchtigkeit auf dieselben werden beschrieben.Ein hoher Schlupf-Prozentsatz wurde bei einer Temperatur von 15° C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 75, 85 und 95% erhalten, gleichgültig ob das Material dem Frost ausgesetzt war oder nicht. Bei Temperaturen von 20 und 25° wurde ein höherer Prozentsatz von älterem gefrorenen Material erhalten. Bei 30° schlüpften jüngere, nicht gefrorene Puparien (Scheinpuppen) nicht, obwohl ältere Puppen von gefrorenem Material zum Schlüpfen stimuliert wurden. In beiden Fällen erfolgte das Schlüpfen der Mücken nach Übertragung in eine Temperatur von 20°. Kein Schlüpfen erfolgte bei 35°, doch wurden dabei nicht alle Insekten getötet, da ein gewisses Schlüpfen zustande kam, wenn die Puparien wieder niedrigen Temperaturen ausgesetzt wurden.Bei 20° und 95% relativer Feuchtigkeit nahm die Reaktionsgeschwindigkeit mit der Annäherung des Frühlings zu. Unter diesen Verhältnissen begannen die Puparien Anfang November nach 12–13 Tagen zu schlüpfen, während Anfang April das Schlüpfen schon nach 3–4 Tagen begann; ein 50%-Schlupf wurde nach 19 Tagen bzw. nach 7 Tagen beobachtet.Es wurde kein Beweis dafür gefunden, daß Frost die Entwicklung beschleunige. Bei 24 Stunden Licht wurde das Schlüpfen schneller beendet als bei 8 und 16 Stunden oder ohne Licht.Im Frühjahr erfolgte schwacher Schlupf bei 10° und keiner bei 5° und 0°.Das Bespritzen der Puparien mit Dowicide verhinderte das Schlüpfen nicht.Angaben über die Ausbildung der Puparien und das Schlüpfen im Frühjahr von ähnlichem Material, das in offenen Glashäusern überwintert wurde, sind zu Vergleichszwecken angeführt.Es kann gefolgert werden, daß sich die vollernährten Larven in den Puparien während des Winters langsam entwickeln und auf experimentelle Umstände von konstanter Temperatur und Feuchtigkeit umso schneller reagieren, als der normale Zeitpunkt der Bildung von Puparien bzw. das Schlüpfen herannaht.Für die Erzeugung von Mücken zu Versuchszwecken werden eine konstante Temperatur von 15° oder 20° C und eine relative Feuchtigkeit von 95% empfohlen.

     

Temperature effects on the development and multiple generations in the alkali bee, Nomia melanderi cockerell

The range for development of post-diapausing prepupae of the alkali bee lies between 17 and 35°. Peak developmental temperature is approximately 29°. Although temperatures above 33° are outside of the favorable range of development and induce an obligatory aestivation, they are effective in causing a very rapid diapause breakage. Prepupae held at 35° for 110 days underwent no development, yet when removed to 29° they pupated in half of the time required by the controls at that temperature. Voltinism in the alkali bee is temperature dependent, and apparently the physiological system that triggers diapause is not activated unless the developing larvae or prepupae are subjected to temperatures below 27°. Males continue to emerge throughout the season, but a small percentage of the male population appears before any females to effect the phenomenon of proterandry.

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Zusammenfassung Der förderliche Bereich für die Postdiapause-Entwicklung der Präpuppen der Alkali-Biene liegt zwischen 17 und 35°. Die Optimaltemperatur beträgt annäherungsweise 29°. Obwohl Temperaturen über 33° außerhalb des förderlichen Entwicklungsbereichs liegen und eine obligatorische Ästivation induzieren, verursachen sie doch einen sehr raschen Bruch der Diapause. Präpuppen, die 110 Tage bei 35° gehalten wurden, entwickelten sich nicht weiter; nach 29° zurückgebracht, verpuppten sie sich jedoch in der Hälfte der Zeit, welche von den Kontrolltieren bei dieser Temperatur benötigt wirde. Mehrfach-Generationen der Alkali-Biene sind temperaturbedingt, und offensichtlich wird das physiologische System, welches Diapause auslöst, nur dann in Gang gesetzt, wenn die Larven oder Präpuppen Temperaturen unter 27° ausgesetzt werden. Männchen schlüpfen während der gesamten Brutsaison, doch erscheint ein kleiner Teil der männlichen Population vor den Weibchen und bewirkt so das Phänomen der Proterandrie.

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Technical Paper No. 1847, Oregon Agricultural Experiment Station, supported by National Science Foundation Grant No. G 15609.     

Die Abhängigkeit des Wachstums verschiedener Markstamm und Futterkohle von einigen meteorologischen Faktoren

Zusammenfassung In den Jahren 1961 und 1962 nahmen wir an 16 Futterkohlformen in 2tägigem Abstand Längenmessungen vor. Die ermittelten Zuwachsraten wurden partiell mit den Werten der Bodenfeuchte, Windstärke und Temperatur korreliert.Auf Grund der Nichtlinearität des Zusammenhanges von Zuwachsrate und en 3 meteorologischen Größen konnten für einige Formen folgende Optimalwerte für den Zuwachs ermittelt werden: Bodenfeuchte unseres Versuchsbodens 15% (75% der Wasserkapazität), Temperatur 17°C Tagesmittel und Windstärke etwa 1 Bfort.Im Jahre 1961 bestimmte die Bodenfeuchte, 1962 die Temperatur vorrangig die Höhe der Zuwachsraten.Bei den Markstammkohlen lag der Regressionskoeffizient für die Lufttemperatur generell niedriger als bei Futterkohlkreuzungen. Daher reagierten sie beiden häufigsten Temperaturen von 14°C in den beiden Vegetationsperioden schwächer negativ als die Futterkohle. Ähnliches gilt für die Bodenfeuchte.Mit 3 AbbildungenHerrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

The temperature coefficient of the duration of life in Tubularia Crocea

Zusammenfassung Der Temperaturkoeffizient für die Lebensdauer vonTubularia crocea wurde für das Temperaturintervall 36°–25° C. bestimmt. Es wurde gefunden, daß derselbe etwa 2 für einen Temperaturunterschied von 1° beträgt. Das ist derselbe Temperaturkoeffizient, denLoeb für die Lebensdauer der Seeigeleier für das Temperaturintervall 32°–20° C. gefunden hat.

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I wish to thank ProfessorLoeb for his many helpful suggestions and criticisms.     

Susceptibility of Sitophilus granarius and S. Oryzae (Coleoptera: Curculionidae) to high temperature after exposure to supra-optimal temperature

S. granarius and S. oryzae were exposed to 32° and 35° for 2, 7 and 14 days and 1, 2 and 7 days, respectively, and mortality tested at 40°. Under these conditions maximum acclimation of S. granarius was achieved after 14 days at 32° and 2 days at 35°, while S. oryzae maximum acclimation occurred after 2 days at 32° and 1 day at 35°. Longer exposure at 32° for S. oryzae and for both species at 35°, appeared to reverse the process. Rearing S. granarius for three and five generations at 30°, raised its tolerance to the test temperature. Rearing S. oryzae for three generations at 30° did not have any significant effect on that species.

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Zusammenfassung Imagines von S. granarius und S. oryzae wurden physiologisch bei 32° und 35° für 2, 7 und 14 Tage, oder für 1, 2 und 7 Tage akklimatisiert und ihre Sterblichkeit bei 40° geprüft. Unter diesen Bedingungen wurde die maximale Akklimatisierung bei S. granarius nach 14 Tagen bei 32° und nach 2 Tagen bei 35° erreicht, während bei S. oryzae die maximale Akklimatisierung nach 2 Tagen bei 32° und 1 Tag bei 35° erreicht wurde. Längere Akklimatisierungs-Perioden bei 32° für S. oryzae und für beide Arten bei 35° schienen den Prozess umzukehren. Die Züchtung von S. granarius für drei und fünf Generationen, und von S. oryzae für drei Generationen bei 30° vergrösserte die Toleranz von S. granarius gegen die experimentelle Temperatur, hatte aber keinen bedeutsamen Effekt bei S. oryzae.Die Daten beweisen die Fähigkeit von S. granarius und S. oryzae, sich an höhere Temperaturen zu akklimatisieren, wobei der Grad der vergrösserten Toleranz bei den zwei Arten verschieden war. Es zeigte sich auch, dass in diesen zwei Arten der physiologische Akklimatisierungsprozess bei stufenweisem Wechsel zu einer höheren Temperatur effektiver war als der Prozess der Akklimatisierung bei Dauerzucht in einer erhöhten Temperatur. Die gegenwärtigen Daten beziehen sich nur auf die veränderte Empfindlichkeit hinsichtlich der Mortalität bei den akklimatisierten Insekten in hoher Temperatur.

     

A method for hatching the eggs of the aphid Schizaphis graminum

Techniques are described for the collection of fertile eggs of Schizaphis graminum (Rond.) on filter paper, and for the subsequent sterilization and incubation of the eggs under various temperature and photoperiodic conditions.19% of the eggs incubated continuously at 16°C in complete darkness hatched in 81 days after deposition. 45% of the eggs chilled at 6°C for 40 days (starting 10 days after deposition) hatched in 71 days if the postchilling incubation at 16°C was completed in darkness. The results indicate a further enhancement in the percentage egg hatch and a reduction in developmental time when the eggs were subjected to a light-dark regime during the post-chilling incubation.

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Zusammenfassung Es wird eine einfache und effektive Methode beschrieben, die Eier von Schizaphis graminum auf Filterpapier zu sammeln, sie nachfolgend zu sterilisieren und unter verschiedenen Temperatur- und Photoperiodebedingungen bis zum Schlüpfen zu inkubieren.Hierbei wurden folgende Resulate erzielt: (a) Inkubation der Eier in vollkommener Dunkelheit bei 16°C führte zu einem Schlupferfolg von 19% nach einer Entwicklungszeit von im Mittel 81 Tagen; (b) Kühlung der Eier bei 6°C während 40 Tagen (vom 10. Tag nach der Eiablage an) erhöhte die Schlupfrate unter ansonsten gleichen Bedingungen auf 45% und reduzierte die Entwicklungszeit auf 71 Tage; (c) durch einen Licht/Dunkel-Rhythmus, dem die Eier nach der 40-tägigen Kühlung ausgesetzt wurden, konnte eine weitere Steigerung der Schlupfrate und eine Verkürzung der Entwicklungszeit erreicht werden.

     

Die Temperaturabhängigkeit des Einflusses von Toluylenblau anf die Säurebildung von Streptococcus lactis

Zusammenfassung Es ist der Einfluß der Temperatur auf die Gärung von Streptococcus lactis bei Zusatz von 2,8 mmol Toluylenblau untersucht worden. Die Bildung von Gärungsmilchsäure zeigte Optima bei 28°C, 34°C und 38°C. Unterhalb von 30°C stimmte das Optimum für die Bildung von flüchtigen Säuren (als Essigsäure berechnet) mit dem Optimum für die Milchsäurebildung überein. Oberhalb von 30°C konnten drei Optima für die Bildung von flüchtigen Säuren ermittelt werden, die bei den Temperaturen minderer Milchsäurebildung, d. h. bei 32°C, 36°C und 40°C lagen. Es wird dies als ein Konkurrenzeffekt zwischen der Milchsäurefermentation und der Fermentation von flüchtigen Säuren gedeutet.Oberhalb von 30°C wurde die Milchsäurebildung nur außerhalb der Optimaltemperaturen durch Toluylenblau gehemmt. Die Bildung flüchtiger Säuren ließ sich durch den Farbstoff erst in weiterer Entfernung von dem mittleren Temperaturoptimum (36°C) hemmen. Zwischen 34°C und 38°C war keine Hemmung der Bildung flüchtiger Säuren durch die angewandte Farbstoffkonzentration möglich.

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Temperature dependence of the effect of toluylene blue on the acid formation by Streptococcus lactis

Summary The influence of temperature on the fermentation of Streptococcus lactis in a liquid medium containing 2,8 mmol/l toluylene blue has been investigated. The formation of lactic acid showed optima at 28°, 34°, and 38°C. Below 30°C the optimum for the production of volatile acids corresponded to the optimum of lactic acid production. Above 30°C three optima for the formation of volatile acids could be detected. These optima were located at the temperature of reduced lactic acid production (32°, 36°, 40°C). This has been interpreted as an effect of competition between the fermentations of lactic acid and volatile acids.Beyond 30°C lactic acid fermentation was inhibited by toluylene blue only at temperatures other than the optimum temperatures of 34°C and 38°C. The formation of volatile acids was inhibited by the dye only at a distance from the mean optimum temperature at 36°C. Between 34° and 38°C no inhibition of volatile acid production by the dye, at the concentration used, could be obtained.

     

The effect of temperature on the post-diapause development of four geographical populations of the European cherry fruit fly (Rhagoletis cerasi)

Pupae of Rhagoletis cerasi (L.) from Austria, Czechoslovakia, Switzerland and Italy were stored at 4° for 155 days and then transferred to eleven constant and four cycling temperature regimes until the flies emerged. No flies emerged in 324 days at 8° constant but mean emergence was 84% for the remaining regimes. Female flies emerged slightly earlier than males and flies from Italy were the last to start emerging. Reduced to a common mean base temperature of 6.8°, temperature sums in day degrees C to 10% emergence of female flies were 331 (Austria), 319 (Czechoslovakia), 359 (Italy) and 321 (Switzerland). The equivalent sums are also given for first, 50% and 90% emergence. When tested with soil temperature data from Switzerland 321 day degrees above 6.8° and 430 day degrees above 5° gave effectively the same estimates for practical forecasting purposes.

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Zusammenfassung Puppen von Rhagoletis cerasi L. aus üOsterreich, der Slovakei, der Schweiz und aus Italien, welche aus infizierten Kirschen gewonnen worden waren, wurden wüahrend 155 Tagen bei 4\dg gelagert und anschliessend füur die Weiterentwicklung in 11 konstanten und 4 fluktuierenden Temperaturregimen untersucht. Keine Fliegen schlüupften nach 324 Tagen Inkubationsdauer bei 8\dg, wüahrend die durchschnittliche Schlüupfrate bei den üubrigen Temperaturbedingungen 84% betrug. Die beobachteten und berechneten Werte füur die Entwicklungsdauer bis zur Erreichung der Schlüupfraten von 10% und 50% sind nach Geschlechtern und Herküunften getrennt in Tabellen aufgefüuhrt. Lineare Regressionsgleichungen wurden berechnet füur die Kurven der Entwicklungsraten und verwendet füur die Berechnung der Entwicklungsnullpunkte und effektiven Temperatursummen. Weibliche Fliegen schlüupften früuher als Müannchen und Puppen aus Italien entwickelten sich von allen vier Herküunften am langsamsten. Berechnet auf der Basis eines durchschnittlichen Entwicklungsnullpunktes von 6.8\dg als Schwellenwert benüotigten die Weibchen der verschiedenen Herküunfte bis zum Erreichen der Schlüupfrate von 10% folgende Temperatursummen in Gradtagen: üOsterreich 331\dg, Slovakei 319\dg, Italien 359\dg und die Schweiz 321.Die entsprechenden Werte für das Erreichen des Zeitpunktes von Schlüpfbeginn, 50% und 90% Schlüpfrate sind ebenfalls in Tabellenform dargestellt. Der normalerweise füur Prognosezwecke verwendete Schwellenwert von 5\dg wurde zu Vergleichszwecken ebenfalls in die Analyse der experimentellen Daten einbezogen, doch zeigte es sich, dass er zu tief liegt. Die üUberprüufung der Prognosemethode in der Schweiz mittels Bodentemperaturen in 5 cm Bodentiefe unter Anwendung des neuen Schwellenwertes von 6.8\dg und der effektiven Temperatursumme von 321 Gradtagen füuhrte jedoch zu den gleichen Schlussfolgerungen wie die Verwendung des traditionellen Schwellenwertes von 5\dg und der Summe von 430 Gradtagen. Da die Berechnungen auf der Basis von 5\dg einfacher sind und gute üUbereinstimmung mit den Fangresultaten im Freiland zeigen, besteht keine Veranlassung füur die praktische Anwendung den alten Schwellenwert zu üandern.

     

The ecology of symphyla part III. Factors controlling soil distributions

Symphylids exhibit complex, seasonal, vertical migrations in soil. The effect of soil moisture content, soil temperature, the presence of plants at the soil surface, feeding cycles, moulting cycles, egg-laying and diurnal rhythms on these migrations were studied. Symphylids migrated in response to changes in soil moisture content and could not survive when soil air was less than 100% R.H. The zone of optimum temperature was 15 to 21° C and survival was limited to the range 2° to 28° C. Food attracted Scutigerella immaculata (Newport) in spite of unfavourable soil conditions, but the animals left the surface soil to moult and lay eggs and during non-feeding phases. No diurnal rhythms were found. Most favourable conditions for symphylids included soil temperature in the range 15–21° C, moist soil and growing plants at the surface.

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Zusammenfassung Die Symphyliden zeigen komplizierte, jahreszeitliche Vertikalwanderungen im Boden. Es wurde ein Versuch unternommen, die relative Bedeutung der verschiedenen exogenen und endogenen Faktoren abzuschätzen, welche diese Wanderungen beherrschen. Die Hauptfaktoren, die im Laboratorium und durch Freilandbeobachtungen untersucht wurden, waren Feuchtigkeitsgehalt des Bodens, Bodentemperatur, Anwesenheit von Pflanzen auf der Bodenoberfläche, Fraßzyklen, Häutungsfolgen, Eiablage- und Tagesrhythmen. Es konnte in entsprechenden Feld- und Laborproben nachgewiesen werden, daß die Verteilung der Symphyliden zum Feuchtigkeitsgehalt des Bodens in Beziehung steht. Bodenfeuchtigkeitsgehalte, die einer relativen Feuchtigkeit der Bodenluft von weniger als 100% entsprachen, ergaben eine Abwanderung der Symphyliden in andere Bodenschichten. Das Überleben der Symphyliden über nennenswerte Zeiträume erfolgte nur bei einer relativen Feuchtigkeit vom 100% in der umgebenden Luft. Versuche zur Bestimmung des Temperaturgradienten zeigten, daß der optimale Temperaturbereich für Symphyliden zwischen 15 und 21° C liegt und daß die Lebensfähigkeit von Temperaturen unter 2° und über 28° begrenzt wird. Scutigerella immaculata, eine phytophage Art, konnte eine Zone besiedeln, wo die Bodenbedingungen für die Ernährung ungünstig sind. Sie zeigte außerdem Fraß- und Hungerphasen, indem sie während der Hungerphasen in tiefere Bodenschichten wandert, um sich zu häuten. Die Eier wurden gewöhnlich in der Bodenschicht zwischen 5 und 15 cm abgelegt. Tagesrhythmen ließen sich nicht finden. Es wurde gefolgert, daß die günstigsten Bedingungen für eine hohe Anzahl von Symphyliden an der Bodenoberfläche in der Anwesenheit von Pflanzen an der Bodenoberfläche, einer Bodentemperatur im Bereich von 15–21° und feuchtem Boden bestehen.

     

Application of the sterility principle for the control of the mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata): Pupal metabolism in relation to mass-rearing techniques

Percentage emergence and survival of emergent adults of Ceratitis capitata were not affected by subjecting puparia of different ages to mechanical vibrations or by normal handling and transportation procedures. Optimal conditions for puparial development were found to be between 20° and 25° C and 75% to 90% rh. Combinations of low temperature and low humidity or high temperature and high humidity were deleterious.The rate of water loss by puparia was greatest during the first 3 days of development, while fat was consumed throughout the period of puparial life. Mean temperatures for puparial development above 25° did not alter the length of puparial life greatly or predictably, while such temperatures reduced the fat reserves of emergent adults. The starvation of adult males from the time of emergence resulted in a decrease of fat reserves, while access to water did not significantly prolong life. Access to carbohydrate or carbohydrate and protein food resulted in the maintenance of high fat reserves in adult males. Hence it is concluded that fat reserves are of significance in the nutrition of adult male C. capitata.Results are discussed in terms of defining optimal conditions for handling puparia in a mass-rearing programme to produce adults with a maximum of nutritional reserves for release into the field after sterilization.

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zusammenfassung Schlupf- und Überlebensprozentsatz der schlüpfenden Imagines von Ceratitis capitata (Wiedemann) wurden nicht beeinflußt, wenn Puparien verschiedenen Alters mechanischen Vibrationen unterworfen wurden oder normalen Behandlungs- und Transportprozeduren unterlagen. Optimale Entwicklungsbedingungen für die Puparien ergaben sich bei 20°–25° C und 75%–90% rel. Luftfeuchtigkeit. Kombinationen niedriger Temperatur mit geringer Feuchte oder hoher Temperatur mit hoher Feuchte waren schährich.Die Wasserverlustrate der Puparien war während der ersten drei Tage der Entwicklung am größten, während das Fett während des gesamten Puparienlebens verbraucht wurde. Mitteltemperaturen über 25° während der Puparienentwicklung veränderten die Länge der Pupariendauer nicht stark noch voraussagbar, während solche Temperaturen die Fettreserven der schlüpfenden Fliegen herabsetzten. Hungerperioden für erwachsene Männchen vom Schlupfzeitpunkt an ergaben eine Abnahme der Fettreserven, indes Zutritt zu Wasser das Leben nicht signifikant verlängerte. Zugang zu Kohlenhydraten oder Kohlenhydrat- und Eiweißnahrung hatte bei adulten Männchen die Erhaltung hoher Fettreserven zur Folge. Daraus wird geschlossen, daß Fettreserven für die Ernährung der erwachsenen Ceratitis capitata-Männchen von Bedeutung sind.Die Befunde werden im Hinblick auf die Definition optimaler Bedingungen für die Behandlung der Puparien in Massenzuchtverfahren diskutiert, die zur Freilassung im Gelände nach der Sterilisierung Adulte mit einem Maximum an Nährstoffreserven ergeben.

     

The biology of the cutworm Tryphaena pronuba L. (Lepidoptera: Noctuidae)

Summary Adults of the cutworm Tryphaena pronuba L. fly between June and October and lay about 1,400 eggs. There are seven larval instars, followed by a pre-pupal (diapause) stage in January and pupation in May. The effects of different temperatures on the rate of egg, larval and pupal development are described and discussed.

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Zusammenfassung Die Imagines des Hausmütterchens, Tryphaena pronuba L., fliegen zwischen Juni und Oktober und legen etwa 1400 Eier ab. Auf sieben Larvenstadien folgt ein Präpuppenstadium, das von Anfang Januar bis Mitte Mai diapausiert. Systematische Versuche über den Einfluß der Temperatur auf die Entwicklungsrate von Eiern, Larven und Puppen zeigen, daß die optimale Entwicklungstemperatur für die Eier (90–100% Schlupf) bei etwa 25° liegt. Da sich jedoch die Jungraupen bei dieser Temperatur ebensowenig wie bei 10° normal weiterentweckeln können, ist als optimale Temperatur für Embryonal-und Larvenentwicklung 15–20° zu betrachten. Bei Wechseltemperaturen (zwischen verschiedenen 10°-Intervallen) stimmten Schlupfprozente und Entwicklungszeiten ziemlich genau mit den Werten überein, welche sich bei konstanten Temperaturen in Höhe der Mittelwerte ergeben hatten; nur bei 10° war der Schlupf gegenüber 5-und 15°-Wechsel stärker gehemmt und die Entwicklungszeit verdoppelt. Tiefere, Temperaturen (0,8–5°) erniedrigten-auch im Freiland-schon bei kurzer Einwirkungszeit die Schlupfprozente, obwohl sich die überlebenden bei 25° normal weiterentwickelten. Die Larvalentwicklung dauerte bei 10, 15, 20 und 25° neun, acht, drei bzw. zwei Monate bei einer Entwicklungsrate von 10, 40, 50 bzw. 7%. Das Präpuppenstadium dauerte bei 25° weniger als eine Woche, bei 10° über einen Monat.

     

Über die kalorischen Eigenschaften von gefrorenen Erythrozyten

Zusammenfassung Durch osmotische Schwellungen wurde der Wassergehalt menschlicher Erythrozyten in einem bestimmten Konzentrationsbereich verändert. Diese Erythrozyten mit unterschiedlichem Wassergehalt wurden in einer Ultrazentrifuge der Firma Christ dicht gepackt und bei einer Temperatur von –72 °C eingefroren. Anschließend wurde die mittlere Enthalpiedifferenz der Erythrozytensedimente mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter der Firma Perkin-Elmer im Temperaturbereich von –47 °C bis 0 °C bestimmt. Beim Auftauen der Sedimente wurde kein Phasenübergang gemessen, der auf einen Schmelzvorgang einer eutektischen Mischung hinweist, wie er bei Salzlösungen auftritt. Unter bestimmten Annahmen führt eine Analyse der Meßergebnisse nach der Theorie binärer Mischungen zu der Aussage, daß ein erheblicher Teil des Zellwassers die kalorischen Eigenschaften des freien Wassers besitzt. Ein genauer Wert für die Masse des gebundenen Wassers kann im Rahmen der vorliegenden Messungen noch nicht angegeben werden.

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Caloric properties of frozen erythrocytes

Summary Erythrocytes with different water content were tightly packed in an Ultracentrifuge (Beckman) and frozen at a temperature of –72 °C. With a Differential Scanning Calorimeter (Perkin-Elmer) the enthalpy difference of the packed erythrocytes was measured in the temperature range from –47 °C to 0 °C. When the frozen sediments were thawed, there was no phase transition which corresponds to an eutectic mixture as it exists in salt solutions. Under certain conditions the analysis of the experimental results by means of the theory of binary mixtures shows that most of the water in the cells exhibits the caloric properties of the free water. At the present time a precise value for the mass of the bound water in the erythrocyte cannot be given. The thermodynamic analysis shows the contributions of the different components in the red blood cell to the measured partial enthalpy differences.

     

The ecology of cold hardiness in different populations of the black currant gall mite, Cecidophyopsis ribis

Population samples of C. ribis from eastern Norway, western Norway, and England, and cuttings of 5 black currant varieties were exposed for different periods to -18.5°±0.5° C and mites also to 6°. Mite mortality, mite emigration, egg production at 6°, and bud burst of the cuttings, were observed.Marked differences were found between the mite populations both in their ability to produce eggs at 6°, and in cold hardiness at -18.5°. Mortality during cold treatment was inversely related to mite density in different buds as well as in different zones of each bud. Mite emigration was greatly facilitated when the side of the bud touched the twig.When comparing cold hardiness of the mites with that of black currant cuttings, cold treatment of the cuttings as a control measure appeared to be of little promise against the Norwegian populations of C. ribis. With the English population, however, a reasonable safety margin seemed to exist between exposures giving complete kill of the mites, and those which damage the cuttings.

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Zusammenfassung Populationsproben von C. ribis von Rygge, Ost-Norwegen; Hjelmeland, West-Norwegen; und Reading, England, wurden für verschiedene Zeiten Temperaturen von -18.5±0,5° und 6° ausgesetzt. Unbefallene Stecklinge der folgenden fünf Schwarze Johannisbeer-Sorten wurden in ähnlicher Weise mit Kälte von -18.5° behandelt: Bang up, Booskop Giant, Brødtorp, Silvergieter's Zwarte und Wellington XXX. Mortalität, Abwanderung und Eiproduktion der Milben bei 6° und das Knospenaufbrechen der Johannisbeer-Reiser wurden beobachtet.Die Milben von Rygge waren am meisten, die von Reading am wenigsten kälteresistent, während Milben von Hjelmeland eine mittlere Kälteresistenz aufwiesen (Fig. 1). Milben von Rygge, und in geringerem Maße die von Hjelmeland, produzierten bei 6° eine beträchtliche Anzahl Eier, während die Eiproduktion der englischen Population bei dieser Temperatur fast vollständig zum Stillstand gelangte (Tabelle III).Die Mortalität während der Kälte war umgekehrt proportional zur Milbendichte in verschiedenen Knospen (Fig. 2) sowohl wie in verschiedenen Zonen jeder Knospe (Tabelle I). Niedrige Wintertemperaturen wirken demnach nicht als Regulationsfaktor auf die Populationsdynamik dieser Art.Die Wirkung der Kältebehandlung auf die Milbenabwanderung ist in Tabelle II dargestellt. Die Abwanderung der Milben wurde sehr erleichtert, wenn eine Seite der Knospe den Zweig berührte (Fig. 4).Mit einer möglichen Ausnahme von Booskop Giant und Brødtorp konnten die Sorten der Schwarzen Johannisbeeren 16 Tage lang -18,5° ohne sichtbaren Schaden für den Knospenaustrieb unterworfen werden. Milben aus Ost-Norwegen überlebten 16 Tage Kältebehandlung in allen und Milben aus West-Norwegen in einer der Prüfungen. Kältebehandlung der Stecklinge scheint deshalb als Bekämpfungsmaßnahme gegen die norwegischen Populationen von C. ribis wenig erfolgversprechend. In den englischen Milbenpopulationen wurde dagegen nach 9 oder 10 Tagen 100% Mortalität erzielt. Dies scheint einen erträglichen Sicherheitszeitraum zwischen Behandlungen, die vollständige Abtötung der Milben ergeben, und solchen, die den Stecklingen schaden, offenzulassen.

     

Nuove ricerche sull'orientamento e il senso del tempo di Arctosa perita (Latr.) (Araneae lycosidae)

Zusammenfassung Die Uferspinne Arctosa perita (Latr.) verfügt über einen astronomischen Orientierungsmechanismus, durch den die Tiere imstande sind, wenn sie auf dem Wasser ausgesetzt werden, in der Richtung nach dem Ufer zu fliehen. Die Spinnen orientieren sich auf Grund des Sonnenstandes und des polarisierten Himmelslichtes und haben die Fähigkeit, die Tageszeit einzukalkulieren (Papi 1955b und c).Wenn eine Gruppe von Tieren gefangengehalten wird, dann nimmt bei den Fluchtversuchen die Streuung der Fluchtrichtungen zu. Dabei ist die Streuung der gesamten Fluchtversuche — wenigstens während der ersten 16 Tage — statistisch nicht verschieden, ob die Tiere nun a) in den natürlichen Belichtungs- und Temperaturschwankungen, b) im Dauerdunkel und in den Temperaturschwankungen oder c) im Finstern unter konstanter Temperatur gehalten werden. Was die Genauigkeit der Richtungsorientierung betrifft, so bleibt, trotz der stärkeren Streuung, die durchschnittliche Fluchtrichtung bei Gruppe a) bis zu 21 Tage lang korrekt, während sie bei den Gruppen b) und c) von der theoretischen Richtung immer mehr abweicht.Tiere, die im Finstern unter konstanter Temperatur gefangengehalten werden, orientieren sich bezüglich einer unbeweglichen Lampe bei verschiedenen Tageszeiten ungefähr so, wie wenn sie die Sonne wäre.Exemplare, die 3 Tage lang einem gegen den natürlichen Tag um 6 Std verschobenen Belichtungsrhythmus ausgesetzt werden, nehmen Orientierungswinkel an, die zur Zeit ihres künstlichen Tages korrekt wären.Ein innerer Tagesrhythmus (innere Uhr) regelt die Abweichung des Orientierungswinkels der Tiere. Im Laufe des Tages ändert sich der Orientierungswinkel nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer solchen, die die Azimutgeschwindigkeit der Sonne auszugleichen sucht.Wenn die Tiere einige Stunden bei einer Temperatur von 4–5°C oder in 2°C gehalten werden, dann orientieren sie sich so, wie es einige Stunden vorher korrekt wäre. Der Gang der inneren Uhr kann also durch sehr niedrige Temperaturen verzögert oder gestoppt werden.Unter experimentellen Bedingungen können die Tiere in 8–10 Tagen neue Fluchtrichtungen erlernen.In der Besprechung werden die Resultate mit jenen verglichen, die bei anderen, einer astronomischen Orientierung fähigen Tieren erhalten wurden.

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Dedicato al Prof. Karl von Frisch in occasione del suo 70 compleanno.     

The pick-up of C14-DDT at different temperatures

Mosquito larvae, Aedes aegypti, picked up progressively greater amounts of C¹⁴ labeled DDT with ascending temperatures. The pick-up relationship contrasted with per cent mortality which showed a negative temperature coefficient. The exposure temperatures were 10°, 20° and 30° C. A similar relationship of pick-up of DDT occurred when heads, thoraces, or abdomens of the larvae were compared separately. The thorax contained greater concentrations than heads or abdomens at 30° and 20° C. At 10° C the heads contain more than thoraces and abdomens, but the amount was still less than that picked up at 20° and 30° C.The results show a positive coefficient of pick-up of DDT but a negative temperature coefficient for per cent mortality provided the concentration of DDT is not too high. The latter relationship agrees with considerable earlier research. The explanation for the negative temperature effect of DDT is still not understood, but we have evidence that the effect is not positively related to pick-up by whole larvae or portions of whole larvae.

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Zusammenfassung Mückenlarven (Aedes aegypti) nahmen um so größere Mengen von ¹⁴C-markiertem DDT auf, je mehr die Temperatur anstieg. Im Gegensatz dazu zeigte die prozentuale Mortalität einen negativen Temperaturkoeffiziente. Die Untersuchungstemperaturen betrugen 10, 20 und 30°. Eine ähnliche DDT-Aufnahme-Beziehung ergab sich, wenn Köpfe, Brustabschnitte oder Abdomina der Larven getrennt verglichen wurden. Bei 30 und 20° wiesen die Brustabschnitte größere Konzentrationen auf als die Köpfe und Abdomina. Bei 10° enthielten die Köpfe mehr als die Abdomina und Brustabschnitte, aber die aufgenommene Menge war doch geringer als bei 20 und 30°.Die Ergebnisse zeigen einen positiven Temperaturkoeffizienten für die DDT-Aufnahme, aber einen negativen für die prozentuale Mortalität unter der Voraussetzung, daß die DDT-konzentration nicht zu hoch ist. Die zweite Beziehung stimmt mit beträchtlich früheren Untersuchungen überein. Eine Erklärung für diesen negativen Temperatureffekt des DDT ist noch nicht gefunden, aber es scheint, daß diese Wirkung keine positive Korrelation zur DDT-Aufnahme ganzer Larven oder bei Teilen ganzer Larven aufweist.

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Paper No. 5188 Scientific Journal Series, Minnesota Agricultural Experiment Station, St. Paul 1, Minnesota.     

Über die Resistenzadaptation wechselwarmer Tiere an extreme Temperaturen und ihre Ursachen

Zusammenfassung 1. Hitze- und Kälteadaptation können sinnvoll oder paradox verlaufen (diese Termini beschreiben nur den Vorgang in einfacher Weise und sollen nicht das Problem der Nützlichkeit beinhalten).2. Es wird auf neuere Befunde russischer Autoren eingegangen.3. Die Resistenzadaptation intakter Tiere verläuft bei manchen Tiergruppen (z. B. den Fischen) stets sinnvoll gegenüber beiden Extremtemperaturen. Bei anderen Tieren findet man nur eine Anpassung an eine Extremtemperatur. Beispiele für eine insgesamt paradoxe Anpassung der Ganztiere sind nicht bekannt, jedoch wohl für Teilbereiche der Adaptationstemperatur.4. Eine Koppelung von sinnvoller und paradoxer Resistenzadaptation kann durch Mechanismen bedingt werden, welche die Resistenz ganz allgemein erhöhen, so auch gegenüber beiden extremen Temperaturen. Auch bei einer sinnvollen Anpassung an beide Extremtemperaturen kann die Adaptation an eine von beiden mit einer allgemeinen Widerstandsfähigkeit gegenüber mehreren Faktoren verbunden sein.5. Die Resistenzadaptation einzelner Organfunktionen kann derjenigen der Lebensresistenz der Ganztiere entsprechen, doch braucht dies nicht immer der Fall zu sein. Sie kann nach russischen Autoren im Gegensatz zum Ganztier fehlen oder auch paradox verlaufen (wie bei der Endplattenübertragung von Nerv-Muskel-Präparaten von Fröschen), wenn die Lebensresistenz der Tiere sinnvoll adaptiert. Beim sehr resistenten Zellstoffwechsel (Sauerstoffverbrauch des Gewebes und Fermentaktivitäten) zeigten sich bei Xiphophorus helleri weit mehr paradoxe Adaptationsphänomene als beim Ganztier oder den Organfunktionen.6. Es liegen Hinweise dafür vor, daß nicht nur Zellenzyme, sondern auch reine Eiweiße eine Hitzeanpassung zeigen können. Man kann bei derartigen Versuchen die Tiere den unterschiedlichen Adaptationstemperaturen aussetzen und dann die Eiweiße isolieren, oder die Proteine selbst bei verschiedenen Temperaturen aufbewahren.7. Die Adaptationstemperatur kann auf lebenswichtige Prozesse wie die Funktion des Atemzentrums direkt einwirken, aber auch auf Zellstoffwechselprozesse mit einem weiteren Toleranzbereich. So wird die paradoxe Hitzeadaptation des Sauerstoffverbrauchs von Aalmuskelgewebe wahrscheinlich durch einen direkten Einfluß der Aufbewahrungstemperatur bewirkt. Oder aber es werden primär übergeordnete Systeme wie das Zentralnervensystem oder Hormondrüsen von der Adaptationstemperatur beeinflußt, die dann sekundär die Resistenz von Organfunktionen und des Gewebes gegenüber extremen Temperaturen verändern. Es werden Nachwirkungen der übergeordneten Faktoren, die auch an den isolierten Organen oder dem Gewebe in vitro meßbar sind, unterschieden von Direkteffekten, die nur im intakten Organismus wirksam und nach der Isolierung der Organe und Gewebe nicht mehr feststellbar sind.8. Es wird die Arbeitshypothese diskutiert, daß bei wechselwarmen Wirbeltieren die Hormone der Schilddrüse bei einer Leistungs- und Resistenzadaptation mitwirken, indem sie die Hitzeresistenz herabsetzen, die Kälteresistenz und den Stoffwechsel des Ganztieres und der Gewebe steigern. Um eine Leistungsadaptation im Sinne einer Kompensation und eine sinnvolle Resistenzadaptation an beide Extremtemperaturen zu erklären, müßte die Aktivität der Drüse mit steigender Adaptationstemperatur abnehmen. Es werden Befunde erörtert, die für beziehungsweise gegen eine Abhängigkeit der Schilddrüsenfunktion von der Adaptationstemperatur sprechen, und solche, die für beziehungsweise gegen eine Wirkung der Schilddrüsenhormone auf die Resistenz in dem angegebenen Sinne angeführt werden können. Die Methoden zur Untersuchung des ersten Problems werden kritisch betrachtet (Tab. 1). Die vorliegenden Befunde reichen noch nicht aus, um bei beiden Problemen eindeutige Entscheidungen zu fällen.

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On the resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals and its causes

This report deals with resistance adaptation to extreme temperatures in poikilotherm animals, but not with capacity adaptation within the normal range of temperature. Resistance adaptation can either be reasonable or paradoxical; this depends on whether heat resistance (or cold sensitivity) increases or decreases with rising adaptation temperature before the experiments. New results are presented and discussed in the light of pertinent literature on resistance adaptation of intact animals, single organ functions, cell metabolism and pure proteins. The resistance adaptation of intact vertebrates seems always to be reasonable to both extreme temperatures, whereas invertebrates often adapt to one extreme temperature only. Organ functions and especially the very resistant cell metabolism of vertebrates may show paradoxical adaptation phenomena, the causes of which are discussed. Aspects are mentioned whether or not the function of the hypophysis-thyroid system is influenced by adaptation temperature and whether or not this system can regulate heat and cold resistance. The validity of results obtained by applying different methods for determination of thyroid gland activity in regard to their importance for temperature adaptation are considered. Pertinent results of Russian authors, reported during the recent Symposium on Cytoecology in Leningrad, are discussed.