Some factors influencing the reproduction and longevity ofCoccinella septempunctata Linnaeus [Coleoptera: Coccinellidae]

Zusammenfassung Coccinella septempunctata hat in Norwegen eine Generation pro Jahr. Die überwinterten Imagines haben in den ersten Wochen einen hohen Nahrungsbedarf (fig. 1). Das Ablegen der Eier erstreckt sich über mehrere Monate und man kann Larven fast über den ganzen Sommer finden. Die neu geschlüpften K?fer ben?tigen Nahrung, jedoch nimmt der Nahrungsbedarf nach den ersten Wochen ab. Der gesamte Nahrungsbedarf einer Population steigt w?hrend der gesamten Saison an. Die K?fer k?nnen mit künstlichen Nahrungsstoffen gefüttert werden; sie leben mehrere Monate, doch legen sie dann keine Eier ab. Gibt man ihnen jedoch in einem solchen zustand Blattl?use zu fressen, so beginnt die Eiproduktion nach etwa einer Wochen wieder. Weibchen, welche im Felde überwinterten, übertrafen die Laboratoriumstiere sowohl bezüglich der Eizahl als auch der Schlüpfprozente. Es wird die Schlussfolgerung gezogen, dassC. septempunctata geeignet ist, die Fluktuation der Blattlauspopulationen im Felde zu regulieren. Das Ausschlüpfen der K?fer sollte, damit die Blattlauspopulation klein gehalten werden kann, am besten zu einem frühen Zeitpunkt der Saison geschehen.      

Zur Lebensdauer vonBeauveria bassiana in Kontaminiertem Bonden unter Freilandund Laboratoriumsbedingungen

Zusammenfassung Die Lebensdauer vonBeauveria bassiana (Bals.) Vuill. in künstlich kontaminierter Erde wurde unter Freiland- und Laboratoriumsbedingungen bestimmt. Im Freiland befand sich die Erde in Drahtzylindern, die bis zur oberen Kante eingegraben waren, im Laboratorium war sie in einem grossen Tontopf bei etwa 20±2°C. Um jahreszeitliche Einflüsse zu erfassen, wurde der 1. Versuch im Oktober (Winterversuch), der 2. im Mai (Sommerversuch) angesetzt. In viertelj?hrlichen Abst?nden untersuchten wir 1–1 1/4 Jahr lang Erdproben aus 0–10, 10–20 sowie 20–28 cm Tiefe im Freiland und aus einer Mischprobe aus dem Topf im Labor. Die Pilzkeimzahlen wurden auf einem semiselektiven N?hrboden mit Hilfe der Bodenverdünnungs-Plattenmethode bestimmt. Alle Mittelwerte wurden umgerechnet auf 1 g trockene Erde (nach 8 h Trocknung bei 105°C). Im Winterversuch sank die Zahl derB. bassiana- Keime pro g trockene Erde aus dem Freiland von etwas über 10⁶ zu Versuchsbeginn im Laufe eines Jahres auf etwa 10⁴ bis 10³ je nach Bodentiefe. Im Sommerversuch sanken die entsprechenden Werte von 10⁷ auf etwa 10⁵ Konidien/g trockene Erde. In der im Labor aufbewahrten, feucht gehaltenen kontaminierten Erde sanken die Keimzahlen vonB. bassiana w?hrend des Winterversuches schneller als im Freiland; nach 1 1/4 Jahr verliefen Reisolierungsversuche negativ. Bei dem Sommerversuch wichen dieB. bassiana- Keimzahlen aus der Topferde erst nach 1 Jahr deutlich von denen im Freiland ab, sie waren von 10⁷ zu Versuchsbeginn auf etwa 10³ Keime/g trockene Erde gesunken. Die Keimzahlkurven (Abb. 1 und 2) zeigen im Ganzen eine sinkende Tendenz. V?llig unerwartet war in beiden Versuchen ihr zeitweiliges Wiederansteigen nach 3 bzw. 6 Monaten. Die genauen Ursachen hierf?r sind noch unbekannt.      

Die Sektion Tuberarium des Genus Solanum in Paraguay

In Paraguay gibt es zwei knollenbildende Solanum-Arten, nämlich S. malmeanum Bitter und 5. chacoense Bitter. Die letztere hat von allen südamerikanischen Wildkartoffeln die weiteste Verbreitung, denn sie kommt in Argentinien, Bolivien, Brasilien, Paraguay und Uruguay vor. Zuerst wurde diese Spezies aus Paraguay beschrieben, wo sie von Hassler am Ende des vergangenen Jahrhunderts entdeckt wurde. Im Gegensatz dazu hat S. malmeanum nur eine beschränkte Verbreitung und kommt hauptsächlich in den Flußlandschaften des feuchten paraguayischen Chaco und in Süd-Brasilien vor, wo die Art im Jahr 1893 zum erstenmal von dem schwedischen Naturforscher Malme gesammelt wurde. Sie hält während ihres Wachstums in der Winterzeit im blühenden Zustand schwache Frostgrade aus. Beide Wildkartoffeln sind seit dem vorigen Jahrhundert nicht wieder an ihren Originalfundstellen gesammelt worden. Es gelang uns die klassischen Fundplätze wieder aufzufinden und dort erneut Herbariummaterial und lebende Pflanzen einzusammeln. Durch eine Reihe beklagenswerter Fehlinterpretationen und irrtümlicher Diagnosen existieren von diesen beiden Solanum-Arten in der Literatur mehrere Dutzend von Synonymen. Einige dieser Irrtümer gehen auf Differenzen in Hasslers Originalsammlungen aus Paraguay zurück. Morphologisch wichtige Eigenschaften, wie Flügelung des Stengels, die Zahl der Zwischenfieder an den Blättern, die Länge der Stielchen an den Seitenfiedern variieren beträchtlich in den Sammlungen aus Paraguay. Hawkes entwickelte eine “Introgressions”-Hypothese bei Solanum und behauptete u. a., daß kurze Fiederstiele, geflügelte Stengel und eine große Anzahl von Zwischenfiederchen, z. B. typische Eigenschaften westargentinischer Gebirgsformen von S. chacoense seien, und durch Einkreuzung mit einer anderen Wildkartoffel aus der Gebirgsregion verursacht wurden. Anhand unserer Sammlungen aus Paraguay ergab sich, daß diese Eigenschaften auch in den paraguayischen Ebenen existieren, womit die “Introgressions-Hypothese” von Hawkes als unrichtig zurückgewiesen wurde.     

90. K. Jeremias und Elisabeth Frank: Das jahresperiodische Verhalten der Zucker und der Stärke in Wedeln und Rhizomen; von Athyrium filix-femina und Dryopteris dilatata

1. In Wedeln und Rhizomen von Athyrium filix-femina und von Dryopteris dilatata wird der Jahresgang der Zucker und der Stärke bestimmt. 2. Die sommergrünen Wedel von Athyrium besitzen im Juni und im November je ein Zuckermaximum, das von Glucose, Fructose und Saccharose gebildet wird. Ein Zuckerminimum, das mit dem Stärkemaximum zusammenfällt, liegt im Mai. 3. Die Wedel von Dryopteris und die Rhizome beider Arten zeigen ein ausgeprägtes winterliches Zuckermaximum. In den Rhizomen wird während der kalten Jahreszeit Raffinose angehäuft. Der Stärkegehalt ist relativ hoch, nur während der Hauptwachstumsperiode geht er deutlich zurück. 4. Das jahresperiodische Verhalten der Zucker und der Stärke zeigt keine grundsätzlichen Unterschiede zu dem aus den Spermatophyten bekannt gewordenen.     

Arthropod predators of the Miridae (Heteroptera) living on broom (Sarothamnus scoparius)

The arthropod predators of five species of Miridae living on broom were studied by means of the precipitin test. Some twenty species of predator were identified of which Heteroptera and various spiders were numerically the most important. Predators appear to contribute considerably towards nymphal mortality in some years, particularly in the case of those mirid species hatching later in the year.

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Zusammenfassung An Besenginster (Sarothamnus scoparius) leben 5 Miriden-Arten. Sie sind alle univoltin und schlüpfen im Frühling und Frühsommer aus den überwinterten Eiern. Ihre Feinde unter den Arthropoden wurden mit dem Praecipitintest untersucht, der auf einer Reaktion von Beutematerial aus dem Darm des Räubers mit Antikörpern im Blutserum von Kaninchen beruht, denen ein Extrakt der Beutetiere injiziert worden war. Diese Prüfungen ergaben eine breite Liste von Arthropoden, die Larven und erwachsene Miriden fressen. Spinnen sind wichtige Prädatoren der erwachsenen Wanzen, aber bei weitem die zahlreichsten Raubfeinde sind die Miriden selbst. Ältere Individuen der am frühesten im Jahr schlüpfenden Arten saugen regelmäßig an frisch geschlüpften Larven der später erscheinenden Arten. Es wird wahrscheinlich gemacht, daß die Räuber in manchen Jahren erheblich zur Junglarven-Mortalität beitragen, besonders in Falle jener später im Jahr schlüpfenden Arten.

     

Die Abhängigkeit der Nestbauzeiten der Radnetzspinnen Epeira diademata und Zilla-X-notata von verschiedenen Aussenbedingungen

Zusammenfassung Der Beginn der Netzbauzeiten der Kreuzspinne Epeira diademata ist abhängig von der Temperatur. Die Einstellung in den Temperaturwechsel des Tages unterliegt einem gewissen Rhythmus im Laufe des Jahres.Die einjährigen Kreuzspinnen bauen in den Monaten Mai bis Juni meist zur Zeit der Temperaturextreme, vorwiegend des Maximums. Im Juli überwiegen die Bauzeiten während des Temperaturminimums. Daneben treten bis Mitte August zunehmend Baubeginne auf dem ansteigenden Ast der Temperaturkurve auf. Von Mitte August an nehmen die Netzbauten zur Zeit des Minimums zu, bis sie gegen Mitte September fast allein noch auftreten. Von Mitte September bis gegen Ende der Beobachtungszeit bauen die geschlechtsreifen Spinnen in 80,95% der Fälle während des Temperaturabstieges von Maximum nach Minimum. Allgemein: Vom Frühjahr bis Mitte September liegt der Beginn des Netzbaues nur auf dem ansteigenden Ast der Temperaturkurve, d. h. vom Minimum bis zum Maximum; im Herbst wird nur auf dem fallenden Ast der Temperaturkurve, also zwischen Maximum und Minimum gebaut.Die zweijährigen Kreuzspinnen, die im nichtgeschlechtsreifen Stadium überwintern, bleiben im Herbst des ersten Jahres auf dem vorletzten Baubeginnstadium der einjährigen stehen. Sie legen ihre Netze vom September bis Oktober noch zur Zeit des Tagesminimums und Temperaturanstieges an. Im nächsten Frühjahr wird zunächst ebenfalls meist zur Zeit des Minimums gebaut. Dann gehen die Spinnen zum Bauen während des Temperaturabstieges über. Die nicht geschlechtsreif überwinternden Kreuzspinnen machen also den gleichen Rhythmus im Beginn der Netzbauzeiten in 2 Jahren durch, den die nicht überwinternden in 1 Jahr durchlaufen.Versuche in der Dunkelkammer und im Thermostaten bestätigen, daß die Temperatur den entscheidenden Einfluß ausübt, wenn auch die geschlechtsreifen Spinnen bei fallender Temperatur erst mit Eintritt der Dämmerung oder Dunkelheit mit dem Netzbau beginnen. Zilla x-notata baute während der ganzen Beobachtungszeit während des Temperaturabstieges, entweder bald nach dem Abfall der Temperatur vom Maximum oder am häufigsten zur Zeit des Tagesminimums.Als Dissertation angenommen von der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Göttingen.     

Role of environment during diapause on the phenology of Chrysoteuchia topiaria (Lepidoptera: Pyralidae)

The time prepupae of Chrysoteuchia topiaria (Zeller) collected from the field required to complete diapause development, pupate and emerge as adults decreased progressively during winter. Short daylengths (12 hr light, 12 hr dark) retarded development during diapause and the subsequent adults emerged later than those insects exposed to long days (16 hr light, 8 hr dark). Also, the time required for adults to emerge decreased as temperature increased. Diapausing insects remained sensitive to short photoperiods through the winter and beyond the transition from short to long days in spring. However, the phenological emergence of adults does not occur solely because a particular threshold of photoperiod or temperature was exceeded whereby development resumed, but rather, because of the cumulative effects of time, temperature and daylength during diapause.

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Zusammenfassung Chrysoteuchia topiaria (Zeller) überwintert als Präpuppe, verpuppt sich im Frühjahr und schlüpft dann als Imago Ende Mai und im Juni. Die Falter legen Eier, die innerhalb 10–14 Tagen schlüpfen, und die entstehenden Raupen sind im Oktober erwachsen und diapausieren als Präpuppen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Wirkungen von Temperatur und Photoperiode während der Diapause-Entwicklung auf die nachfolgende Phänologie dieses univoltinen Rasenzünslers.Die Zeit, welche im Freien gesammelte Präpuppen benötigten, um die Diapause-Entwicklung zu vollenden, sich zu verpuppen und als Falter zu schlüpfen, nahm während des Winters fortschreitend ab. Kurztag (12 Std Licht, 12 Std Dunkelheit) verzögerte die Entwicklung während der Diapause und die folgenden Erwachsenen schlüpften später als diejenigen, die Langtag (16 Std Licht, 8 Std Dunkelheit) ausgesetzt waren. Ebenso verringerte sich die Zeit, die bis zum Schlupf der Falter gebraucht wurde in dem Maße, wie die Temperatur anstieg. Die diapausierenden Insekten blieben während des Winters und auch nach dem Übergang von Kurzzu Langtag im Frühling für Kurztag sensibel. Jedoch phänologisch tritt der Schlupf der Falter nicht allein deshalb ein, weil die entsprechenden Schwellenwerte für Tageslänge und Temperatur überschritten wurden und damit die Entwicklung wieder aufgenommen werden konnte, sondern vielmehr infolge der kumulativen Wirkung von Zeit, Temperatur und Tageslänge während der Diapause.

     

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

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

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

     

Untersuchungen über das Verhalten des nukleolus während der Kernteilung

Zusammenfassung Es wurden Wurzelspitzen von Soja hispida, Phaseolus vulgaris, Vicia, saliva und Zea mays fixiert und Präparate daraus hergestellt, die für die Untersuchungen beim Verhalten des Nukleolus während der Kernteilung benutzt wurden.Obwohl es nicht ganz klar ist, deuten doch die Kernteilungsbilder der späteren Prophase darauf hin, daß zwischen dem Nukleolus und dem Kernfaden ein stofflicher Austausch stattfindet. Der Nukleolusrest unterwirft sich dann, während der Metaphase, einer direkten Teilung. Während der Telophase, zur Zeit der Alveolierung der Chromosomen, wird der Nukleolusstoff, welcher an dem Chromosomenaufbau teilnahm, ausgeschieden und lagert sich in Form von Tropfen um die aus der direkten Teilung entstammende Nukleoluskugel. Mit der Zeit verschwinden zahlenmäßig diese Tropfen, um eine zweite ebenso große Kugel zu bilden. Am Ende verschmelzen beide Kugeln und in jedem Tochterkern ist wieder je ein Nukleolus entstanden, womit auch die Kernteilung zu Ende ist.Die Experimente mit Einwirkung von elektrischem Strom auf die Zellen der Wurzelspitzen von Zea mays deuten ebenfalls auf die stoffliche Verschiedenheit des Nukleolus hin.     

Segmentbildung im Keimstreif der Krebse

Eine der zentralen Fragen der Entwicklungsbiologie ist die nach den Mechanismen, die zur Differenzierung anfänglich gleichartiger Zellen führen. Insbesondere bei Organismen, die während ihrer Ontogenese ein invariantes Zellteilungsmuster zeigen, liegt es nahe, im Zellstammbaum den Schlüssel zum Verständnis von Differenzierung zu sehen. Vergleichende Studien zeigen jedoch, daß Zellgenealogie und Zelldifferenzierung voneinander unabhängig sind – eine Schlußfolgerung, die in ähnlicher Weise schon vor hundert Jahren von einem der Pioniere der Entwicklungsbiologie, E. G. Conklin, formuliert wurde: ?Is there any causal relation between cell-formation and differentiation? There is abundant evidence that there is no necessary relation between the two”?.     

Enzymatische Differenzierung der Symbiose von Glycine max und Rhizobium japonicum mit effektiven und ineffektiven Stämmen

Die Symbioseentwicklung von Glycine max und Rhizobium japonicum 61-A-101 in Nitrogenaseaktiven Wurzelknöllchen wird anhand des Knöllchenwachstums, der Nitrogenaseaktivität und einiger Enzyme des N-Stoffwechsels verfolgt: Aspartat-Aminotransferase = AST (E.C. 2.6.1.1.), Alanin-Amino-transferase = ALT (E.C. 2.6.1.2.), Glutamat-Dehydrogenase = GDH (E.C. 1.4.1.2.), Glutamat-Synthase = GOGAT (E.C. 1.4.1.13.), Glutamin-Synthe-tase = GS (E.C. 6.3.1.2.) und Alanin-Dehydrogenase = ADH (E.C. 1.4.1.1.). Die spezifischen Aktivitäten der AST, ALT und GDH aus dem pflanzlichen Cytoplasma durchlaufen ähnlich wie die bakterielle Nitrogenase ein frühes Maximum während der Knöllchenentwicklung, während sie in den Bakteroiden niedriger sind (20 bis 40 %) und sich geringfügiger verändern als in der pflanzlichen Fraktion. Die GS aus den Bakteroiden zeigt konstant niedrige Werte (um 350 mUnits), während in der pflanzlichen Fraktion ein Aktivitätsanstieg von etwa 1,2 Units am 19. Tag auf über 6 Units am 50. Tag meßbar ist. Die bakterielle ADH weist in demselben Zeitraum einen ähnlichen Anstieg (bis 300 mUnits) auf. Die GOGAT-Aktivitäten liegen in den Bakteroiden zweibis dreimal höher als im pflanzlichen Cytoplasma und steigen leicht an. Die Ergebnisse bei verschiedenen Soja-Sorten werden dargestellt. Die Auswirkungen der Infektion mit einem ineffektiven Stamm von Rhizobium japonicum (61-A-24) auf die Enzymaktivitäten werden untersucht. Sowohl die bakteriellen als auch die pflanzlichen Enzyme AST, ALT und GDH weisen eine ähnliche Entwicklung ihrer Aktivitäten wie in effektiven Knöllchen auf. Die pflanzlichen GOGAT- und GS-Aktivitäten und die der bakteriellen ADH liegen allerdings viel niedriger. Die GS-Aktivitäten aus den Bakteroiden übertreffen die spezifischen Aktivitäten aus effektiven Zellen um das Drei- bis Vierfache. Der ineffektive Rhizobienstamm unterscheidet sich auch vom effektiven dadurch, daß er bei den infizierten Pflanzen zu einer Erhöhung der Knöllchenzahl mindestens bis zum 50. Tag führt, im Gegensatz zu den N₂-fixierenden Pflanzen, die ihre Knöllchenzahl ab dem 15. Tag nicht mehr steigern. Ein Vergleich der Enzym-Aktivitäten aus Bakteroiden mit den Aktivitäten von Nitrogenaserepremierten und -derepremierten freilebenden Zellen von Rhizobium japonicum ergibt mehr Übereinstimmung mit letzteren. Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die gewährte Unterstützung im SFB 103 ?Zellenergetik und Zelldifferenzierung”.     

Implications of Wear on Tanytarsus Mouth Parts

Summary Larvae of Tanytarsus collected in Bear Lake, Utah-Idaho had a wide variation in amount of wear on labial teeth and mandibles. Those larvae with worn mouth parts were generally smaller in body length and located at 4.5-m depths. Individuals with unworn mouth parts were larger in body length and predominantly in 1.5 to 3.0-m depths. A larva collected in the process of molting revealed that the wear of the mouth parts was definitely related to age of an instar. If a molting larva had not been discovered, one might have concluded that individual differences in mouth parts were not a result of wear but were due to different species. The differences in body size and depth distribution associated with larvae having differently shaped mouth parts could have confirmed a conclusion that competition was separating two closely related species. As the Tanytarsus example illustrated, however, a single species fits the same set of conditions, and thus recognition of wear on critical taxonomic characters is very important.

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Zusammenfassung Larven von Tanytarsus aus dem. Bear Lake (B?rensee) an der Grenze von Utah and Idaho zeigten grosse Unterschiede hinsichtlich der Abnutzung der Mandibula und der Z?hne an der Labia. Larven mit abgenutzten Mundwerkzeugen waren im Allgemeinen kleiner und lebten in einer Tiefe von 4,5 m. Tiere mit nichtabgenutzten Mundwerkzeugen waren gr?sser und hielten sich haupts?chlich in einer Tiefe von 1,5 bis 3,0 m auf. Es zeigte sich an einer Larve, die gerade w?hrend der H?utung aufgefunden wurde, dass die Abnutzung der Mundwerkzeuge altersbedingt war. W?re eine Larve nicht gerade w?hrend der H?utung gefunden worden, so h?tte man zu dem Schluss kommen k?nnen, dass die Gr?ssenunterschiede der Mundwerkzeuge nicht auf Abnutzungserscheinungen zurückzuführen sind, sondern es sich um artbedingte Unterschiede handelte. Die Verschiedenheiten in K?rpergr?sse und im Lebensraum, gesehen im Zusammenhang mit den verschiedentlich geformten Mundwerkzeugen, h?tte die Auffassung untersützt, dass eine Konkurrenz zwei eng verwandte Arten r?umlich getrennt h?tte. Wie das Beispiel von Tanytarsus aber zeigt, lebt eine Art unter den beschriebenen Umst?nden and die Erkennung der Abnutzung taxonomisch wichtiger Merkmale ist daher besonders zu berücksichtigen.

     

Observations on the biology of Glossiphonia heteroclita (L.)

Summary A population of Glossiphonia heteroclita (Linnaeus) was studied in a pond situated in the grounds of the University College of North Wales, Bangor, Caernarvonshire, from November 1965 to September 1966.Monthly samples were obtained by placing roofing slates in the pond and collecting the leeches which settled on their undersides. These leeches were weighed, and examined for the presence of food in their gut. This provided the data for the construction of histograms of weight frequency, from which their life-history could be inferred.During the summer, breeding leeches were kept in the laboratory, at an average temperature of 14°C. Experiments were carried out to investigate the relationship of the young leeches with their parent, and the feeding behaviour of G. heteroclita.The evidence suggests that G. heteroclita is an annual. A proportion of the leeches which had over-wintered, began to reach maturity in April and breeding commenced in May. By September most of these had produced offspring and many of the heavier leeches had died.About twenty-five eggs were laid into a thin-walled cocoon, which was held under the posterior end of the body. After three or four days the eggs became arranged in a single layer, and were firmly attached to the parent by means of the embryonic attachment organ. The embryos hatched sixteen days later, at 14°C, and then attached to the parent by their posterior suckers. The young leeches remained attached to the parent for at least ten days, by which time their store of yolk was used up. Young leeches separated from their parent soon after hatching died.Although young leeches which were placed in a separate dish from their parents several days after hatching, survived well, they were not able to take advantage of certain types of food.Young leeches separated from their parents, but kept in the same dish usually re-attached in a few hours. They also readily attached themselves to other adult G. heteroclita, but not to other species in the same family e.g. Glossiphonia complanata and Helobdella stagnalis.In the field, leeches which hatched early in the summer, weighed up to 8 mg in September. Those which hatched later did not grow so rapidly. Many small leeches were found in the population throughout the winter. The data on feeding showed that it occurred infrequently during the winter. There was considerable mortality in April, just before the onset of breeding.The behaviour experiments, supported by immunological evidence, suggested that the main food of G. heteroclita in the College Pond, was Lymnaea stagnalis. The leeches did not accept undamaged snails. They also fed on damaged Enchytraeus albidus.

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Zusammenfassung Von November 1965 bis September 1966 wurde in einem Teich im Gelände des University College of North Wales, Bangor, Caernarvonshire, eine Population von Glossiphonia heteroclita (Linnaeus) wissenschaftlichen Untersuchungen unterzogen.An der Unterseite von Dachschiefern, die in den Teich gestellt wurden, siedelten sich Egel an. Jeden Monat wurden these Egel, die einen Ausschnitt der ganzen Population im Teich darstellten, gesammelt. Diese Egel wurden gewogen und der Darm auf das Vorhandensein von Nahrung geprüft. Die Untersuchungen ergaben Daten zur Aufstellung von Histogrammen der Gewichtsfrequenz, von denen der Lebenszyklus konstruiert werden konnte.Im Sommer wurden Egel während der Vermehrung im Laboratorium bei einer Durchschnittstemperatur von 14°C gehalten. Die Beziehungen von jungen Egeln zum Muttertier und die Art und Weise der Nahrungsaufnahme von G. heteroclita wurden experimentell untersucht.Die Beobachtungen weisen darauf hin, daß G. heteroclita eine einjährige Lebensdauer hat. Ein Teil der Egel, die überwintert hatten, begannen im April ihre Geschlechtsreife zu erreichen und sich im Mai zu vermehren. Bis September hatten die meisten dieser Egel Junge produziert, und viele der schwereren Egel waren eingegangen.Etwa 25 Eier wurden in einen dünnwandigen Kokon gelegt, der sich unter dem hinteren Ende des Körpers befand. Nach 3 bis 4 Tagen batten sich die Eier einschichtig gruppiert und waren mit Hilfe der embryonischen Haftorgane fest an dem Muttertier befestigt. Bei 14°C schlüpften- die Jungen nach 16 Tagen aus und befestigten sich mit ihren hinteren Saugnäpfen an das Muttertier. Nach Verbrauch des Dottervorrats blieben die jungen Egel nach mehrere Tage an dem Muttertier festgesaugt. Die Jungen, die kurz nach dem Ausschlüpfen vom Muttertier getrennt wurden, gingen ein.Obwohl junge Egel, die mehrere Tage nach dem Ausschlüpfen vom Muttertier getrennt und in einem anderen Behalter untergebracht wurden, gut überlebten, waren sie jedoch nicht fähig, gewisse Arten von Nahrung aufzunehmen.Junge Egel, die vom Muttertier getrennt wurden, jedoch in demselben Behälter blieben, saugten sich gewöhnlich nach wenigen Stunden wieder fest. Sie saugten sich ohne weiteres nicht nur bei dem Muttertier sondern auch bei anderen erwachsenen G. heteroclita wieder fest, nicht aber bei anderen Arten der gleichen Familie, z.B. Glossiphonia complanata und Helobdella stagnalis.Freilebende Egel, die am Anfang des Sommers ausschlüpften, wogen im September bis zu 8 mg. Diejenigen, die später ausschlüpften, wuchsen nicht so schnell. Während des ganzen Winters wurden viele kleine Egel in der Population gefunden. Die Daten der Ernährungsfrequenz zeigen, daß während des Winters Nahrung nicht häufig aufgenommen wurde. Kurz vor Beginn der Vermehrung im April war die Sterblichkeit beträchtlich.Die Verhaltensexperimente, gestützt auf immunologische Nachweise, deuten darauf hin, daß die Hauptnahrung von G. heteroclita im College-Teich Lymnaea stagnalis war. Die Egel nahmen unbeschädigte Schnecken nicht an. Sie frassen auch verletzte Enchytaeus albidus.

     

Environmental biology of a sod webworm Crambus tutillus (Lepidoptera, Crambidae)

Crambus tutillus McDunnough was studied to determine the role of temperature and photoperiod in regulating the seasonal development of this univoltine sod webworm. Diapause was induced by exposing seventh instar larvae to short days which initiated the molt to the eighth or diapausing instar. After induction of diapause, short days and cool temperatures were required for normal diapause development. Diapausing larvae exposed to short days and warm temperatures died whereas those exposed to long days and warm temperatures readily terminated diapause, completed the 9th instar, pupated and emerged as adults. The rate of growth of early instars was found to increase as the daylength decreased. This response is believed to be a precise adaptation to the photoperiods of summer in adjusting the rate of development to the seasonal supply of food.

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Zusammenfassung Es wird untersucht, welche Rolle Temperatur und Photoperiode im jahreszeitlichen Entwicklungsgang des univoltinen Rasenbülten-Spinners, Crambus tutillus McDunnough, spielen. In Oregon häuten sich die überwinterten Larven im Frühjahr zum letzten Larvenstadium, fressen gewaltig, verpuppen sich und beginnen Mitte Mai als Falter zu schlüpfen. Die reproduktive Phase erreicht ihren Gipfel Anfang Juni und ist im Juli beendet. Die Falter leben 10–14 Tage und legen Eier, die nach 10 Tagen schlüpfen. Die aus ihnen entstehenden Larven entwickeln sich während des Sommers nur langsam und erreichen im Herbst das Überwinterungsstadium.Für jedes Stadium (instar) wurde die Verteilung der Kopfkapselgröße bestimmt. Larven, die kurzen Tageslängen ausgesetzt werden, entwickeln sich schneller als solche, die längeren unterlagen. Durch Einwirkung von Kurztagen während des 7. Stadiums wird eine Diapause induziert, indem die Häutung zum 8. oder Diapause-Stadium ausgelöst wird. Nach der Diapause-Induktion sind zur normalen Entwicklung Kurztag und Kühle erforderlich. Diapausierende Larven, die Kurztag und Wärme ausgesetzt wurden, starben, während diejenigen, die Langtag und Wärme erhielten, die Diapause beendeten, das 9. Stadium vollendeten und sich zu Imagines entwickelten. Die Wachstumsrate der frühen Larvenstadien stieg in dem Maße, wie sich dis Tageslänge verkürzte. Diese Reaktion wird als eine exakte Anpassung an die Tageslängen des Sommers betrachtet, welche die Entwicklungsgeschwindigkeit der Menge der jahreszeitlich verfügbaren Nahrung angleicht.

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Work was conducted in cooperation with the Oregon Agricultural Experiment Station, Corvallis and approved as Technical Paper No. 2851.     

47. Richard Harder: Kleine Versuche über die Antiseptica aus den Verdauungsorganen einiger carnivorer Pflanzen

An den Blättern von Drosera binata, burkeana, capensis, pygmaea, rotundifolia und spathulata, Pinguicula lusitanica und vulgaris sowie Darlingtonia californica und Dionaea muscipula, die aus axenischen Kulturen entnommen wurden, ließ sich keine Ausscheidung von antiseptischen Stoffen, die gegen Bakterien wirksam sind, nachweisen. In der Kulturflüssigkeit der submersen Utricularia exoleta konnten sich Bakterien entwickeln, außerdem blieben Eiweißwürfelchen, die in die Kulturflüssigkeit eingebracht worden waren, über ein Jahr lang unverdaut; eine Aussonderung sowohl von Antiseptica als auch von Verdauungsenzymen in die umgebende Flüssigkeit findet bei U. exoleta also nicht statt. Aus diesen Befunden lassen sich Schlüsse über die Verdauung der Beute bei den betreffenden Carnivoren ziehen.     

Dynamics of Parental Behavior in the Black-Chinned Mouthbreeder,Tilapia melanotheron1 (Pisces: Cichlidae)2,3

Nur einige der Verhaltensweisen von Tilapia macrocephala (= melanotheron), die in der Brutpflegephase auftreten, werden davon beeinflußt, ob das ♂ Junge im Maul trägt. Alle Brutpflegehandlungen lassen sich von normalen Atmungs-, Körperpflege- und Nahrungsaufnahmebewegungen ableiten. Das Umschichten der Eier im Maul ist wahrscheinlich am wichtigsten. Es bewegt die Jungen im Atemwasserstrom und ändert sich — wie das Fächeln von Substratbrütern — mit dem Entwicklungsstand der Jungen. Es hängt aber auch noch von anderem ab: Umschichten stört, aber ersetzt auch funktionell das Atmen und hängt, wie dieses, mit dem Sauerstoffbedarf des Elterntieres zusammen. Vielleicht führt stärkere Sauerstoffzufuhr zu stärkerer Schwimmblasenfüllung. Diese muß kompensiert werden, ebenso das Gewicht der Jungen und ihr Gewichtsverlust, sobald ihre eigene Schwimmblase funktionsfähig ist. All das müßte das Atmen und Umschichten beeinflussen. Ein Maulbrüter muß Eier und Larven länger im Maul halten als ein Substratbrüter, muß also “Husten” und Schlucken entsprechend unterdrücken. Er muß ferner so gähnen, daß nichts aus dem Maul fällt; das Maulvorstülpen scheint ein derart modifiziertes Gähnen zu sein. Sich-Kratzen tritt während der ganzen Brutpflegezeit, aber nicht im Zusammenhang mit Ausschwimmversuchen der Jungen auf.     

Die Entwicklung der Objektfixierung einiger Verhaltensweisen während der ersten vier Lebenstage bei der Streifengans Anser indicus (Eulabeia indica Latham)*

Frischgeschlüpfte Gössel zeigen Verhaltensweisen wie Grüßen, Unterkriechen und Picken, deren auslösende Objekte noch unspezifisch sind. Die Verhaltensweisen und die Einengung der Eigenschaften der Objekte während der ersten 3 Lebenstage werden beschrieben. Bis etwa zum 1. Drittel des 3. Tages nach dem Schlüpfen bleiben Streifengänse auf dem Nest.

• 1 Grüßen wird durch Objekte von 2—55 cm Ø, die sich etwa 1 m/sec bewegen und durch Laute verschiedener Charakteristik ausgelöst. Die Objekteinengung geschieht in 2 Phasen: In der 1. Phase wird die Art (Typus) des Grußobjekts geprägt; die Phase beginnt zwischen der 12. und 14. Lebensstunde mit Objektfixieren und sehr häufigem Auftreten des Jammerlautes, der das Erscheinen des grußauslösenden Objekts fordert. Das Ende der Phase, spätestens um die 24. Std., zeigt sich durch Aufhören der Jammerlaute, Ansteigen von Stimmfühlungslauten und Ausweichen vor anderen als der geprägten Art an. Die 2. Phase, das Kennenlernen der individuellen Merkmale des Grußobjekts, liegt zwischen der 18. und 56. Std. Das Kennenlernen der Geschwister liegt zwischen der 36. und 40. Lebensstunde und geht einher mit den ersten aggressiven Auseinandersetzungen in der Geschwisterschar. Dabei wird eine Rangordnung aufgebaut. Gössel ohne Geschwister kennen ihre Eltern früher als die, die Geschwister haben. Die Stimmen der Eltern werden vor dem Aussehen der Eltern gekannt.
• 2 Unterkriechen läßt sich als Appetenz nach Schlaf ansehen. Für das Auslösen des Unterkriechens genügt eine Attrappe mit einer dunklen Öffnung, die wenige cm groß und nicht weiter als 30 cm entfernt ist. Für das Schlafen sind Dunkelheit und Druck auf die Halsregion notwendig. Mit fortschreitender Prägung der Art und dem Kennen der Mutter werden auch die Merkmale des Unterkriechobjekts eingeengt. Ab 70 Std. Alter ist Dunkelheit nicht mehr unbedingt notwendig für Schlaf, ab 96 Std. kann auch der Druck auf die Halsregion entfallen.
• 3 Picken erscheint in mehreren Funktionskreisen. Die Entwicklung von Objektwahl, Treffsicherheit und Schnelligkeit wird quantitativ verfolgt.

     

Über die Bedeutung des Alters für die photoperiodische Reaktion von Kalanchoe Blossfeldiana

Zusammenfassung Aussaaten vonKalanchoe Bloßfeldiana, die am 30. Januar, 21. März und 21. Mai gemacht worden waren, wurden im 9- und 12-Stundentag sowie in natürlicher Tageslänge aufgezogen.Mitte Juli waren in den im 9-Stundentag gehaltenen Gruppen die Januarpflanzen bereits verblüht, die Märzpflanzen hatten Knospen, und die Maipflanzen waren noch vegetativ. Im 12stündigen und natürlichen Tag waren noch in keiner der Aussaaten Blüten vorhanden. Nur der Kurztag hatte also Blütenbildung ausgelöst.Am 14. 7. kamen Gruppen von Pflanzen aus jeder Tageslänge und von jedem Aussaattermin in 6-, 9-, 12- und 24stündigen Tag. Bis Ende August oder früher wurden in der 6- und 9stündigen Tagesdauer in allen Gruppen Blütenanlagen gebildet, was dem Kurztagscharakter der Pflanze durchaus entspricht.Aber auch im 12-Stundentag entstanden Blütenanlagen, jedoch nur bei der Januar- und der Märzaussaat, und zwar um so früher, je kürzer die Tagesdauer während des Vorlebens vor dem 14. 7. gewesen war.Die Januaraussaat bildete sogar im Dauerlicht Blütenanlagen aus; innerhalb der Versuchszeit allerdings nur nach Vorleben im 12stündigen, nicht im natürlichen Tag.Die 3 Monate alten Pflanzen blühten also nur im 6- und 9-Stundentag, 5 Monate alte auch im 12-Stundentag und 7 Monate alte auch im Dauerlicht.Mit zunehmendem Alter wirdKalanchoe Bloßfeldiana also fähig, auch im ausgesprochenen Langtag Blüten anzulegen. Sie ist also in der Jugend eine typische Kurztagspflanze, verhält sich später aber wie die tagneutralen Gewächse, die bei allen Tageslängen blühen können.     

Einzel-Organismen und Populationen im circadianen Experiment

Zusammenfassung Die circadiane Periodik von Einzel-Organismen wird mit der von Populationen vieler Organismen verglichen. Unter Population wird dabei eine Vielzahl einzelner Organismen verstanden, deren circadiane Schwingungen sich nicht gegenseitig synchronisieren. Unter konstanten Bedingungen klingt die über die gesamte Population gemessene Schwingung ab, da die Einzel-Schwingungen wegen ihrer individuell unterschiedlichen Spontanfrequenzen de-synchronisieren. Die Populations-Schwingung verh?lt sich dabei wie eine nicht selbsterregte, ged?mpft abklingende Schwingung, obwohl alle Einzel-Organismen, aus denen die Population besteht, selbsterregt schwingen; wenn die Zahl der Einzel-Organismen genügend gro? ist, entspricht sie auch in mathematischer Hinsicht einer ged?mpften Schwingung. Im Sonderfall einer Populations-Schwingung, zu der jeder einzelne Organismus nur durch ein einmaliges Ereignis beitr?gt (z. B. Schlüpf-Periodik), klingt die Schwingung nicht nur infolge De-Synchronisation ab, sondern auch aus biologischen Gründen: sie erlischt zwangsl?ufig, wenn alle Organismen zur Schwingung beigetragen haben. Die beiden D?mpfungs-Ursachen sind dadurch unterscheidbar, da? bei der De-Synchronisation die Schwingungsform ver?ndert wird, beim Erl?schen der Schwingung aus biologischen Gründen dagegen nicht. Selbsterregte Schwingungen von Einzel-Organismen und ged?mpft abklingende Populations-Schwingungen unterscheiden sich in zahlreichen Eigenschaften, die an biologischen Beispielen erl?utert werden. Dabei werden die Schwingungen unter konstanten Au?en-Bedingungen, unter dem synchronisierenden Einflu? von Zeitgebern und unter dem Einflu? von Einzel-Reizen betrachtet (vgl. Tabelle). Für ?kologische Studien sind Untersuchungen an beiden Schwingungs-Typen geeignet. Wenn dagegen allgemeine Eigenschaften der „circadianen Uhr“ bestimmt werden sollen, sind Untersuchungen an Populationen ungeeignet. Denn einer der charakteristischen Parameter jeder Schwingung, die D?mpfung, h?ngt zwar bei der circadianen Schwingung eines Einzel-Organismus' direkt von den Eigenschaften dieser „Uhr“ ab; bei Populations-Schwingungen ist die D?mpfung dagegen durch die Verteilung der Spontanfrequenzen aller Einzel-Organismen innerhalb der Population gegeben und damit unabh?ngig von der Eigenschaft der „circadianen Uhr“.     

50. F. Wolkinger: Zytologische Untersuchungen an Pulmonaria stiriaca Kern.;

In der Natur konnten bisher zwei aneuploide Formen von P. stiriaca gefunden werden; P. stiriaca von einem jugoslawischen Fundort an der südlichen Arealgrenze besaß 2n = 20 Chromosomen (vermutlich 2n = 3x ? 1), während alle zytologisch untersuchten Pflanzen aus dem nördlichsten Teil des Areals, aus der Steiermark, einheitlich 2n = 18 Chromosomen (vermutlich 2n = 3x ? 3) aufwiesen. Es ist sehr wahrscheinlich, daß P. stiriaca ein zur Art gewordener Bastard ist und aus der diploiden P. maculosa (2n = 14) und der tetraploiden P. mollissima (2n = 28) hervorgegangen ist, wie schon Gams 1927 annahm. Als Ergebnis solcher Kreuzungen entstehen sehr häufig Aneuploide. Durch ?non-disjunction” in der ersten meiotischen Teilung kommt es bei P. stiriaca nicht nur zur Bildung von Kernen mit neun und zehn Chromosomen, sondern auch zu Kernen mit acht, elf und zwölf Chromosomen. Ob außer den zwei bisher festgestellten vermutlich hypotriploiden Formen auch andere lebensfähig sind, ist noch zu prüfen. Die Meiose verläuft bei ungefähr 80 bis 90 % der Pollenmutterzellen normal; 10 bis 20% der Pollenmutterzellen lassen auf Grund ihrer Struktur Hybridisierung vermuten. Häufig treten Brücken- und Fragmentbildungen auf. Die Fragmente werden jedoch nicht immer in der Anaphase I frei. Bisweilen bleiben sie mit einem Chromosom verbunden und werden erst in der Anaphase II frei. In seltenen Fällen werden sie in einen Tetradenkern eingeschlossen. In der frühen Telophase I bilden die Fragmente neben den normalen Tetradenkernen Mikronuklei. Nach der simultanen Wandbildung liegen sie als zusätzliche Fragmentzellen in wechselnder Zahl in der Tetrade. Auf dem Wege der Fragmentzellenbildung werden Chromosomenbruchstücke eliminiert, die am Ende der Reduktionsteilung als kleine Körner zwischen den durchwegs fertilen Pollenkörnern zu finden sind. Translokationsringe hingegen, die auf Translokations-Hybridität deuten, sind nur selten zu beobachten.