An evaluation of techniques for measuring yield turgor in excised Salix leaves

Abstract. The use of three techniques for determining yield turgor in excised Salix leaves was investigated. These were the osmotic-solutions technique, the psychrometer technique, and the pressure-chamber technique. The application of the osmotic-solutions technique to a range of leaf types was discussed and the appropriate corrections for volume changes and the contribution of apoplastic water were detailed. It was concluded that the osmotic-solutions technique is not satisfactory for use with slowly growing and/or very elastic leaves. The psychrometer and pressure-chamber techniques were both simple compared with the osmotic-solutions technique, and gave values for yield turgor in the range of 0·3–0·5 MPa. A disadvantage of the psychrometer technique for field applications is that it requires one psychrometer chamber per sample. The pressure-chamber technique was modified for use as a field technique where multiple sampling could be easily and inexpensively achieved. Particular care was required with this technique to prevent water loss from the leaf during stress relaxation, but simple and effective procedures for doing so were found. The modified pressure-chamber technique described here, is recommended as the preferred technique for measuring the yield turgor of leaves in experiments where many simultaneous estimates of yield turgor are to be made.     

Measurement of Stem Water Potential of Young Plants Using a Hygrometer Attached to the Stem

A simple method was developed for the continuous non-destructivemeasurement of plant stem water potential. It consists of exposinga small section of stem vascular tissue and attaching to ita standard commercially available dewpoint hygrometer. Excellentagreement was found between water potential determined by thismethod, and that measured with a pressure-chamber on leavescovered with aluminium foil. Stem water potentials respondedwithin minutes to changes in radiation and transpiration. Resistanceto water uptake was found to be independent of the rate of transpiration.     

Comparison of pressure chamber and psychrometer estimates of leaf water potential in rice

Summary The need to compare pressure-chamber estimates of leaf water potential with a psychrometric method has been established for several crop species. We investigated this relationship for rice (Oryza sativa L.) as well as the need to protect leaves from water loss during sampling and measuring period in the pressure chamber. Two rice cultivars grown in containers on a clay-loam soil were stressed to varying degrees by withholding water. Fully expanded leaves were sampled for estimation of leaf water potential by the dew point hygrometer and pressure-chamber techniques. The same leaf was used in both methods allowing direct comparison. Additionally, two alternative methods of leaf handling for measurement by the pressure chamber technique were compared. Protection of leaf samples against water loss during excision, transport and handling was found to be more important at higher leaf water potentials (>−1.0 MPa). The two cultivars used appeared to differ in their response to protection of the leaf sample. These results serve to further caution pressure chamber users on extrapolating comparisons between the two measurement methods and between tissue handling techniques even within a crop species.     

Lobster burrows in Swedish waters

Summary 1. The typical habitat of the European lobster(Homarus vulgaris) is rocky or soft bottom with crevices, boulders and stones.2. At the Swedish west coast it favours a bottom with stones and boulders on sand or shellsand, where it can dig burrows in the soft bottom material under the stones or boulders.3. Such burrows have one, or more than one, opening; in the latter case usually two. A relationship between the size of a lobster and its burrow is often, but not always, noted. The lengths of tunnel-formed burrows, for instance, vary with the size of the overlying stones.4. External factors more or less important in the choice of the site of a burrow are, for example, the composition of the bottom material, the occurrence of slightly overhanging edges of stones or rocks, an outwards-downwards sloping bottom, highest possible values of salinity and temperature, and a sparse algal vegetation or no vegetation at all. Lobsters tend to be absent from polluted areas where the sedimentation rate of organic particles and the turbidity of the water are high.5. Besides being shelters, the burrows also serve as look-outs.6. Burrows may be dug in soft-bottom material in rocky crevices or in flat mud bottoms.7. The burrowing behaviour is characterized by three main patterns: (a) loosening of the bottom material with the walking legs and sometimes with the big claws, (b) shuffling off of piles of soft bottom material in a basket formed by the 3rd pair of maxillipeds and one or two pairs of walking legs, and (c) fanning backwards with the pleopods.8. Small lobsters behave like adults.9. The burrowing behaviour is very similar to that of the American lobster and resembles that ofNephrops norvegicus.

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Hummerhöhlen in schwedischen Gewässern

Kurzfassung Der europäische Hummer(Homarus vulgaris) wird vorzugsweise auf felsigen Böden mit Löchern und Spalten und felsigen oder sandigen Böden mit Steinblöcken und kleineren Steinen angetroffen. Vereinzelte Individuen sieht man auch auf ebenen Weichböden. Besonders tagsüber weilen die Tiere gern in Löchern bzw. Höhlen, welche die Hummer unter Steinen, Blöcken oder an Felswänden selbst ausgegraben haben. Viele Faktoren wirken bei der Wahl des Standortes zusammen, an dem eine solche Höhle ausgegraben werden soll. Unter Steinen und Felsen — vorzugsweise mit überhängenden Kanten — muß geeignetes Bodenmaterial vorhanden sein. Günstige hydrographische Verhältnisse sind eine weitere Voraussetzung. Fernerhin muß der Boden außerhalb der Höhle etwas schräggelagert sein; die Algenvegetation darf nicht zu dicht sein, damit die Sicht nicht eingeschränkt wird. Eine von einem anderen Hummer oder von einem Taschenkrebs verlassene Höhle nimmt der Hummer gerne in Besitz und verbessert sie, falls es notwendig ist. Verschmutzte Gewässer mit erheblicher Sedimentation und starker Trübung werden nicht besiedelt. Die meisten der gegrabenen Hummerhöhlen haben eine Öffnung. Einige sind in der Art eines Tunnels gebaut, mit zwei — selten drei — Öffnungen. Eine gewisse Relation zwischen der Größe einer Höhle und der des einwohnenden Hummers ist vorhanden. Oft aber bestimmt das Aussehen der unmittelbaren Umgebung die Größe der Höhle: so ist die Dimension eines oben liegenden Steines entscheidend für die Länge eines Tunnels. Auch in Lehmböden findet man ausnahmsweise gegrabene Höhlen. Die Art und Weise, in der der Hummer seine Höhle gräbt, wird kurz beschrieben. Die Arbeitsweise ist im Grunde stereotyp, sie wird aber zum Teil den speziellen Verhältnissen der Umgebung angepaßt. Kleine Hummer agieren in der gleichen Weise wie die adulten. Die Wahl des Aufenthaltsplatzes und das Ausgraben der Löcher ist dem Verhalten sehr ähnlich, das vonHomarus americanus beschrieben worden ist. Die Art und Weise des Grabens erinnert auch an die vonNephrops norvegicus.

     

Der Einfluß der Umweltfaktoren auf das Wachstum und den Häutungsrhythmus der StrandkrabbeCarcinides maenas

Zusammenfassung 1. Junge Strandkrabben von 4–16 mm Carapaxbreite wurden bis zur Geschlechtsreife unter konstanten Umweltbedingungen aufgezogen.2. Die Dauer ihrer Häutungsintervalle nimmt bei konstanter Temperatur mit der Körpergröße stetig zu.3. Die Dauer der Häutungsintervalle hängt von der Temperatur und der Ernährung ab. Von der Tageslänge scheint sie weitgehend unabhängig zu sein.4. Der relative Grösßenzuwachs bei jeder Häutung ist im gesamten untersuchten Größenbereich und bei den verschiedenen Temperaturen bei allen Häutungen gleich: Bei den Häutungen verdoppelt sich jeweils das Körpervolumen.5. Augenstielamputationen und Verlust von Extremitäten wirken auf den Häutungsrhythmus in gleicher Weise: Die Schwankungsbreite in der Dauer der Häutungsintervalle ist vermindert. Die Häutungsintervalle sind in 20° C deutlich, in 10° C nur geringfügig verkürzt.6. Durch die Anwesenheit größerer Artgenossen werden die Häutungen verzögert. Die optische Wahrnehmung spielt dabei keine Rolle.7. Aus diesen Ergebnissen wird folgendes geschlossen: Der ausschlaggebende Faktor für die Auslösung von Häutungen ist ein bestimmter Größenzuwachs. Temperatur und Ernährung beeinflussen den Häutungsrhythmus dadurch, daß sie das Tempo des Wachstums bestimmen. Die winterliche Häutungsruhe in Freilandpopulationen wird nicht durch den Kurztag bedingt, sondern durch die Kälte. Diese hemmt lediglich das Wachstum, sie verhindert nicht die Häutungen über das häutungshemmende Hormon. Dieses vermindert vielmehr die Temperaturabhängigkeit des Häutungsrhythmus, indem es die Häutungen im Warmen stärker verzögert als im Kalten. Es gestattet die Anpassung des Häutungstermins an die individuelle Lage der Tiere. Es hemmt in Anwesenheit größerer Artgenossen die Häutung. Beim Verlust mehrerer Gliedmaßen wird seine Sekretion eingestellt, so daß die nächste Häutung vorzeitig erfolgt. Das häutungshemmende Hormon bedingt dementsprechend die große individuelle Variation in der Dauer der Häutungsintervalle.

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The effect of environmental factors on growth and moulting rhythm in the shore crab,Carcinides maenas

Young crabs (carapace width 4 to 16 mm) were raised under controlled conditions in the laboratory. The time intervals between subsequent moults increase at all test temperatures with increasing body size. The length of intermoult periods varies with temperature and feeding. It is not affected by day length. Moulting takes place as soon as a certain increase in size is attained. In comparable size groups, the amount of this increase is identical in all test temperatures. Moreover, the relation of increase to initial size is constant over the whole size range investigated. The body volume doubles at each moult. Eyestalk amputations and loss of extremities have similar effects: They shorten the intermoult periods at 20° C considerably, but at 10° C they do so only slightly; furthermore, the amplitude of fluctuations is narrowed. The presence of large specimens tends to retard moulting in smaller ones; this response is independent of visual stimuli. The following assumptions are made: Low temperatures retard the moulting rhythm directly by slowing down growth. They are not acting via the moult inhibiting hormone. Loss of several extremities causes a stop of hormone delivery resulting in shortened intermoult periods. Recognition by touch of a larger specimen causes increased hormone delivery and thus retardation of the subsequent moulting process.

     

Consanguineous marriages in diocesis of Brno,Czechoslovakia

Summary The frequency of consanguineous marriages in our country which has been evaluated with regard to the corresponding time period does not differ on the whole from the data given for the European populations. The relatively higher frequency of consanguineous marriages in the years before the World War II was due to the greater endogamy among the German inhabitans especially in the frontier areas. The continuous decrease of the frequency of consanguineous marriages reveals the trend of our population to the panmixia. As the decrease of consanguinity rate in time is significant we recommend to use the data from the corresponding time period in calculating the genetic parameters.

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Zusammenfassung Die Häufigkeit von Verwandteneben in unserem Lande, die in Abhängigkeit von der Zeit zusammengestellt wurde, unterscheidet sich nicht von der Häufigkeit bei anderen europäischen Bevölkerungen. Die etwas höhere Häufigkeit in den Jahren vor dem Zweiten Weltkrieg war auf eine höhere Endogamie in der deutschen Bevölkerung der Grenzgebiete zurückzuführen. Ein kontinuierlicher Abfall der Häufigkeit zeigt den Trend zur Panmixie in unserer Bevölkerung. Da dieser Abfall statistisch signifikant ist, empfehlen wir die Benutzung von Daten aus gleichen Zeitabschnitten für die Berechnung der genetischen Parameter.

     

Der Einflu? der H?henlage auf Ei- und Gelegegr??e bei Kohlmeisen (Parus major)

In 7 Untersuchungsgebieten ließ sich ein signifikanter Anstieg im Eivolumen mit zunehmender Höhe nachweisen (Tab. 1). Hingegen wurde die geringste Gelegegröße in einem isolierten Stadtbiotop ermittelt; eine Zu- oder Abnahme der Gelegegröße in Abhängigkeit von der Höhe der Untersuchungsgebiete konnte nicht festgestellt werden (Tab. 2). Der Bruterfolg war im Stadtbiotop (100 m) und im höchstgelegenen Gebiet (875 m) im Vergleich zu Laubund Nadelwäldern in 300 m Höhe sehr niedrig (Tab. 3). Lediglich in der isolierten Stadtpopulation ließ sich eine reduzierte Gelegegröße als Anpassung an die sehr ungünstigen Ernährungsbedingungen erkennen. In der Höhe wird offenbar durch den ständigen Zustrom aus Tallagen eine Anpassung der Gelegegröße an die Höhenbedingungen verhindert. Als Anpassung an die klimatisch schwierigen Bedingungen in größeren Höhen ist die Zunahme der Eigröße mit der Höhe zu werten. Wegen des hohen Genflusses ist diese Anpassung vermutlich nicht genetisch fixiert.Egg size increased significantly from lowland urban habitats (Frankfurt, Hessia, West Germany) to coniferous mountain habitats (Garmisch-Partenkirchen, Bavaria). Clutch size was lowest in urban parks and cemeteries but did not increase or decrease with altitude (Tab. 2). Breeding success was extremely low in urban and mountain habitats compared to deciduous woods in 300 m (Tab. 3). In isolated urban parks a reduction in clutch-size indicates adaptation to poor feeding conditions. The mountain populations are not isolated from lowland ones. Therefore we conclude that perpetual influx of genes from other than mountain populations prevents selection producing a suitable clutch-size. Egg-size on the other hand is well adapted to altitude. Young hatched from large eggs are able to cope better with unfavourable weather conditions regulary met in mountain areas. Because geneflux is high, in mountain populations adaptations in egg-size are unlikely to be fixed genetically.     

Untersuchungen über die Höhlenimmigration von Micropterna nycterobia (Trichoptera,Limnephilidae)

Zusammenfassung Die Imagines von Micropterna spp. übersommern, manchmal in großer Abundanz, in Höhlen. Zur Erklärung der sehr großen quantitativen und qualitativen Unterschiede dieser Besiedlung in verschiedenen Höhlen wurden markierte Exemplare von Micropterna nycterobia in verschiedenen Richtungen und Entfernungen (bis zu 3 km) vom Eingang der Eisensteinhöhle (Niederösterreich) freigelassen. Sie fanden sich im Frühsommer zu nur 1–5% in der Höhle ein, aber ziemlich unabhängig von der Entfernung des Aussetzungsortes und vom individuellen Schlüpftermin. Später im Sommer Freigelassene wanderten nicht mehr in die Höhle ein. Es wird daher vermutet, daß die Migration dieser Tiere nicht gezielt auf Höhlen gerichtet ist und Massenansammlungen in bestimmten Höhlen nur dann zustandekommen, wenn in der Nähe ein besonders reich besiedelter Bach fließt. — Obwohl die Tiere scheinbar in völliger Dunkelheit sitzen, ist nicht auszuschließen, daß ihre Gonadenentwicklung von der Tageslänge abhängt, wie es bei Insekten allgemein üblich ist. Durch Exponieren von lichtempfindlichem Material wurde nachgewiesen, daß sich die Tiere in der Höhle nur dort aufhalten, wohin noch geringe Lichtmengen dringen.

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Summary The adults of Micropterna spp. estivate in caves, but there are considerable differences in abundance and species composition among different caves. Marking-recapture experiments were carried out with M. nycterobia near and in the Eisenstein cave in Lower Austria. Individuals released in early summer in distances up to 3 km from the cave returned and were recaptured there at rates of only 1–5%, but more or less independent of the distance from place of release and of the individual date of emergence. Later in the summer released Micropterna no longer immigrated. It is supposed that the migration of the adults of this species is not exclusively directed to caves, and that high abundance in a given cave depends mainly on mass occurrence of the larval stages in a nearby running stream. By exposure to light-sensitive material it was demonstrated that the caddis flies rest in the cave only in the region of weak illumination. They avoid total darkness. Therefore, we have not excluded that the development of their gonads depends, as is usual in insects, on day length.

     

Experimente zur Bruth?hlenwahl der Kohlmeise (Parus major)

Zusammenfassung Obwohl die Kohlmeise in sehr verschiedenen Höhlen brütet, zeigt die Art eine signifikante Bevorzugung, wenn sie die Möglichkeit zur Auswahl hat. Versuche mit Holzbetonnisthöhlen ergaben eine eindeutige Präferenz tiefer Höhlen von 19 cm Tiefe (vom Flugloch ab) gegenüber Höhlen von 14 oder 9 cm Tiefe. Noch tiefere Höhlen wurden abgelehnt, ebenso horizontal verlaufende. Bruthöhlen mit großem Innenraum von 20 cm Durchmesser wurden gegenüber Modellen von 14 oder 11,5 cm bevorzugt. Der große Brutraum wurde gegenüber tieferen, aber engeren Höhlen bevorzugt; eine solche Höhle sollte 14 cm tief und nicht 19 cm tief sein. In der Diskussion wird ein möglicher Selektionsvorteil in der Sicherheit vor Nestfeinden sowie der besseren Isolation des Nistmaterials gegenüber engeren Höhlen vermutet. Der Bruterfolg ist in großen Höhlen infolge größerer Gelege am größten.

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Experiments on nest-site selection in Great Tit,Parus major

Summary Although the Great Tit nests in a wide variety of holes, it shows a significant preference when a choice is available. Experiments with cement-sawdust nest-boxes indicated a clear preference for deep boxes of 19-cm depth (measured from entrance hole) over boxes 14 or 9 cm deep. Still deeper boxes were rejected as were those horizontally mounted. Nest-boxes with large internal space of 20-cm diameter were preferred to models of diameter 14 or 11.5 cm. The large box was preferred to deeper boxes with smaller internal diameter; such a box should be 14 and not 19 cm deep. It is suggested in the discussion that the larger-diameter box offers a possible selective advantage over smaller models in security against nest-predators as well as better insulation in the form of more extensive nest material. Breeding success is highest in large-diameter boxes due to larger clutches.

     

Vogelblut — eine allometrische übersicht der Bestandteile

Zusammenfassung Die Übersicht behandelt die allometrische Abhängigkeit verschiedener Blutparameter bei Vögeln von der Körpermasse. Folgende Bestandteile und Eigenschaften werden dargestellt: generelle physikalische und chemische Eigenschaften des Blutes, Leukozyten (Zahl, Differentialblutbild, Arneth-Zählung, Ontogenie), Erythrozyten (Zahl, Länge, Breite, Volumen, Hämoglobin-Inhalt, Ontogenie, verschiedene Formen während der Embryogenie, Reifung u. a.), Blutglukose, Hämatokrit, Hämoglobin, MCV, MCH, MCHC, Plasma-Protein-Konzentration, Thrombozyten (Zahl, Ontogenie) und Blutgruppen. Der Einfluß von verschiedenen endogenen (Geschlecht, Hormone, Alter, Größe, Fortbewegungsform, Legeperiode, Brut, Mauser usw.) und exogenen Faktoren (Temperatur, Aktivität, Tagesperiodik, Höhenlage, Klima usw.) wird diskutiert. Die mögliche Veränderung der Blutbestandteile in ihrem Gehalt bzw. in ihrer Zusammensetzung in verschiedenen systematischen Ordnungen innerhalb der Klasse Aves wird dargelegt. Verglichen mit den Säugern (Mammalia) sind es nur sehr wenige Unterschiede, die das Blut der Vögel charakterisieren: Die ovalen Erythrozyten haben alle einen Zellkern, der Blutglukose-Spiegel ist knapp zweimal so hoch, der Plasmaprotein-Gehalt beträchtlich geringer und die kernhaltigen Thrombozyten sind so groß wie die anderen Leukozyten.

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Blood of birds — an allometric review of its components

In this review the allometric relations of different blood parameters to body mass in birds are given. The following parameters are treated: physical and chemical properties, leucocytes (number, differential blood count, Arneth counts, ontogeny), erythrocytes (number, length, width, volume, hemoglobin content, ontogeny, different forms during embryogeny, maturation), blood glucose, hematocrit, hemoglobin, MCV, MCH, MCHC, plasma protein concentration, thrombocytes (number, ontogeny) and blood groups. The influence of different endogenous (sex, hormones, age, laying cycle, breeding, etc.) and exogenous factors (temperature, activity, diurnal cycle, geographical altitude, climate, etc.) is discussed. The taxonomic differentiation in different systematic orders within the birds is presented. Compared to mammalia only very few differences characterize bird blood: The oval erythrocytes are nucleated, blood glucose level is twice as high, plasma protein content is considerably lower and the (nucleated) thrombocytes are as big as the other leucocytes.

     

Reflexions sur l'„adaptation” des organismes dans les grottes

Summary The phenomena of adaptation, observed on cave-dwelling organisms, fitting themselves to the particular conditions of the caves, must not be explained in lamarckistish sense. They are phenomena of general organical reductions. As primary inducements, they compel some species, which have been made helpless in consequence of happening reductions to retire themselves spontaneously in caves. Trogloditism is therefore no cause of the peculiar decay of notorious cave-dwellers, on the contrary, it is the last stage of incessant phenomena, induced by reductions (results). The reductions arise independently from the cave, the cave is only a fitting place of existence, in which the decaying organisms introduced themselves afterwards.

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Zusammenfassung Diejenigen Erscheinungen, die in der Anpassung zu den speziellen Verhältnissen der Höhlen bei den Höhlenorganismen zu beobachten sind, sollen nicht im Sinne lamarckistischer Auffassung erklärt werden. Es sind dies allgemeine organische Reduktionserscheinungen, die als primäre Ursachen einzelne Arten veranlassen, sich mit dem Auftreten der sie hilflos machenden Reduktionserscheinungen willkürlich (aktiv) in die Höhlen zurückzuziehen. Der Trogloditismus ist demnach keine Ursache der speziellen Verkümmerung der allbekannten Höhlenbewohner, sondern eine Endstation der mit den Reduktionen eingeleiteten fortdauernden Erscheinungen (Ergebnis). Die Reduktionen treten von der Höhle unabhängig auf, die Höhle stellt nur den entsprechendsten Lebensraum dar, in welchen sich diese verkümmerten Organismen nachträglich eingefügt haben.

     

Nest structure and size distribution in the genusTrinervitermes (Isoptera,Termitidæ, Nasutitermitinæ) in West Africa

Summary This paper is one of a series of comparative studies of the biology and ecology of five species ofTrinervitermes occurring in West Africa. The nest structure of each is described in detail, and specific differences are given. The largest mounds are those ofT. carbonarius followed byT. conomus andT. ebenerianus in that order.T. auriterræ andT. suspensus do not produce mounds sufficiently often for their average size to be estimated. Large numbers of measurements ofT. ebenerianus mounds have been used to construct a frequency distribution of size, which is considered to be the resultant of three or four component normal distributions. These are thought to arise from the seasonal activities of the termites, each distribution representing the mounds of one year. On the basis of this hypothesis it is suggested that in the population examined the mean annual increment of mounds is four to five inches diameter; colony expansion is probably by the erection of supplementary mounds after the primary mounds reach three or four years of age. The mean number of mounds per colony is probably between three and six.

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Zusammenfassung Dieser Artikel gehört zu einer Reihe von vergleichenden Studien der Biologie und kologie von fünf Arten vonTrinervitermes, die in Westafrika vorkommen. Die Neststruktur wird für jede Art im einzelnen beschrieben, und die speziellen Unterschiede werden hervorgehoben. Der Grösse nach angeordnet stehen die Hügel vonT. carbonarius an erster, die vonT. conomus an zweiter und die vonT. ebenerianus an dritter Stelle.T. auriterræ undT. suspensus bauen nur selten Hügel, und ihre durchschnittliche Grösse ist deshalb nicht abzuschätzen. Eine Bestimmung der Häufigkeitsverteilung der Grösse wurde an Hand von zahlreichen Messungen anT. ebenerianus Hügeln durchgeführt. Diese Häufigkeitsverteilung wird als die Resultante von drei oder vier normalen Verteilungskomponenten angesehen. Es ist anzunehmen, dass diese Komponenten durch die Tätigkeit der Termiten während der verschiedenen Jahreszeiten entstehen, so dass jede Verteilung die während eines Jahres angelegten Hügel darstellt. Auf Grund dieser Hypothese würde sich ergeben, dass für die untersuchte Population die mittlere jährliche Zunahme des Durchmessers der Hügel 10–12 cm beträgt. Die Ausdehnung der Kolonie erfolgt durch Anlage zusätzlicher Hügel, wenn die ursprünglich vorhandenen drei bis vier Jahre alt sind. Jede kolonie besitzt im Durchschnitt drei bis sechs Hügel.

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Résumé On a décrit en détail la construction des nids de cinq espèces deTrinervitermes en Afrique Occidentale, montrant les différences inter-spécifiques. Parmi les termitières la plus grosse est construite parT. carbonarius, suivi deT. conomus etT. ebenerianus dans cet ordre. LesT. auriterræ etT. suspensus ne bâtissent que rarement les termitières et on ne peut pas obtenir la moyenne statistique de leur grosseur. On a déterminé chez les termitières deT. ebenerianus une fréquence de tailles, composée on pense de trois ou quatre distributions normales interactives. On présente l'hypothèse que celles-ci sont déterminées par les activités en saison, chaque distribution représentant les termitières construites en une seule année, et que l'augmentation annuelle est en moyenne de 10 à 12 centimètres en diamètre; l'expansion des colonies après que les termitières originales ont atteint leur grosseur habituelle après trois ou quatre ans est due aux termitières supplémentaires. Le nombre moyen de nids dans une colonie est probablement entre trois et six.

     

Prediction of protein subcellular localization by weighted gene ontology terms

We develop a new weighting approach of gene ontology (GO) terms for predicting protein subcellular localization. The weights of individual GO terms, corresponding to their contribution to the prediction algorithm, are determined by the term-weighting methods used in text categorization. We evaluate several term-weighting methods, which are based on inverse document frequency, information gain, gain ratio, odds ratio, and chi-square and its variants. Additionally, we propose a new term-weighting method based on the logarithmic transformation of chi-square. The proposed term-weighting method performs better than other term-weighting methods, and also outperforms state-of-the-art subcellular prediction methods. Our proposed method achieves 98.1%, 99.3%, 98.1%, 98.1%, and 95.9% overall accuracies for the animal BaCelLo independent dataset (IDS), fungal BaCelLo IDS, animal Höglund IDS, fungal Höglund IDS, and PLOC dataset, respectively. Furthermore, the close correlation between high-weighted GO terms and subcellular localizations suggests that our proposed method appropriately weights GO terms according to their relevance to the localizations.     

Rufduett des Bienenfressers(Merops apiaster)

Zusammenfassung Ein Rufduett des Europäischen Bienenfressers wird nur während des Höhlenbaues (etwa 14 Tage) vorgetragen. Ein Vogel befindet sich dabei in der Höhle, sein Partner sitzt davor. Beide beteiligen sich am Bau der Höhle; entsprechend wechselt die Rollenverteilung im Duett. Zwischen den Duettsängern besteht keine Blickverbindung (ausgenommen zu Beginn des Höhlenbaues). Duett-typische Ausdrucksbewegungen treten nicht auf. Der Vogel in der Höhle beeinflußt die Rufgeschwindigkeit und Lautwahl des Partners. Das Duett des Bienenfressers leitet sich sehr wahrscheinlich von Bettellauten und Nestflugrufen ab. Es könnte gleichzeitig zur Stimulation und Synchronisation der Grabetätigkeit und zur Festigung des Paarzusammenhalts beitragen.

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A duet of the European Bee-eater(Merops apiaster)

Summary Characteristics of the duet described are: It is only performed during digging (about 14 days). One bird stays in the hole, its mate sits near by the entrance.Both birds take part in digging, thus the duet-casts change and are not sex-specific. There is no visual contact (except at onset of digging). Due-typical displays do not occur. The bird in the hole influences its mate in singing speed and motiv change. The duet is probably developed from juvenile begging calls. Duetting may promote stimulation and synchronization of digging as well as strengthen the pair bond.

     

Die Erregung einzelner Fadenhaare von Periplaneta americana in Abhängigkeit von der Grösse und Richtung der Auslenkung

Zusammenfassung Auf einem Cercus stehen etwa 220 Fadenhaare. Jedes Haar besitzt eine Sinneszelle. Es ist in einer Kuppel eingelenkt und von einem Wall umgeben.Die Haare sind regelmäßig in Längsreihen angeordnet. Haare einer Reihe stimmen in den wesentlichen Merkmalen überein: Die Untersuchungen werden auf eine Reihe beschränkt.Mit der Adhäsionskraft zwischen einer kleinen Lackkugel und dem Haarschaft wird die Richtungsabhängigkeit der rücktreibenden Kraft gemessen: Bei Auslenkung in einer bestimmten Ebene (Vorzugsebene) ist die rücktreibende Kraft besonders klein. In schwachen Luftströmungen bewegen sich deshalb die Haare — unabhängig von der Richtung der Strömung — in ihrer Vorzugsebene.Das Rezeptorpotential und die Impulse eines Fadenhaares werden mit Kapillarelektroden in der Kuppel abgeleitet.Die Richtungsabhängigkeit des Rezeptorpotentials wird untersucht: In der einen Richtung der Vorzugsebene tritt ein maximales phasischtonisches Generatorpotential auf, in der Gegenrichtung maximale Hyperpolarisation. Bei Auslenkung um 12° ändert sich die Höhe des Rezeptorpotentials etwa wie der Kosinus der Auslenkungsrichtung. Die Abweichungen von der cos-Funktion nehmen mit der Größe der Auslenkung zu. Sie werden teilweise durch Strukturen, die die freie Auslenkung des Haares begrenzen, verursacht.Die Abhängigkeit des Generatorpotentials von der Größe der Auslenkung wird in der optimalen Richtung untersucht: Die Höhe der Potentialspitze nimmt logarithmisch und die Höhe des Potentialplateaus linear mit der Größe der Auslenkung zu. Bei 12° Auslenkung schlägt das Haar am Wall an: Bei weiterer Auslenkung fallen die Kennlinien ab.Die Fadenhaare sind zur Rezeption schwacher Luftströmungen hervorragend geeignet: Wenn sie abwechselnd um jeweils 1° in den beiden Richtungen der Vorzugsebene ausgelenkt werden, erreicht das Generatorpotential bereits 40% seiner maximalen Höhe. Der Wall schützt den rezeptiven Apparat vor Überlastung.

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Summary Approximately 220 filiform hairs are to be found on each cercus (Fig. 4). Each hair has a single sensory cell and is located in a sharp walled indentation on top of a mound (Fig. 3).The hairs are arranged in regular columns. In any one column all the hairs are essentially alike (Fig. 5). This paper concerns the hairs of a single column.The elastic forces within the hairs were measured in different directions with the help of adhesion between the hair shaft and a tiny ball of dry varnish. Along one preferential plane the elastic forces were especially small (Fig. 6 and 7). Thus weak air currents bend the hair along this plane regardless of the direction they come from.Receptor potentials and impulses from individual hairs were picked up by glass capillary electrodes inserted in the mound at the base of the hair (Fig. 3 and 8).The amplitude of the receptor potential depends upon the direction in which the hair is bent (Fig. 14). A maximum phasic-tonic generator potential occurs by bending the hair in one direction along the preferential plane and a maximum hyperpolarization by bending it in the opposite direction (Fig. 9 and 13). Within the first 12° of deflection the amplitude of the receptor potential follows fairly closely upon the cosine of the direction of deflection (Fig. 13). The deviation from the cosine function increases with increasing deflection (Fig. 14). This deviation is caused at least in part by structures about the base of the hair which limit its free movement.The amplitude of the generator potential also depends on the degree of deflection along the preferential plane (Fig. 10). The peak generator potential rises with the logarithm whereas the ensuing plateau rises linearly with the degree of deflection (Fig. 12). At 12° the hair shaft reaches the wall of the indentation. Further bending yields lower potentials (Fig. 11).The filiform hairs are excellently adapted to function as receptors for weak air currents. The generator potential rises to 40% of maximum when the hair describes only a two degree arc along the preferential plane, from 1⁰ on one side of the resting position to 1° on the other side (Fig. 12). The steep walls around the base protect the receptive apparatus from excessive strain.

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Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.

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Herrn Prof. Dr. H. Autrum danke ich für das Thema und die Unterstützung bei der Arbeit. Die Untersuchungen wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.     

über die H?henanpassung vonCrotophaga ani undTyrannus melancholicus in den Anden Kolumbiens

Zusammenfassung An Trauertyrann,Tyrannus melancholicus Vieillot, 1819 (Tyrannidae) und Ani,Crotophaga ani L., 1758 (Cuculidae) wird geprüft, wie weit in verschiedenen Höhenlagen der Anden Kolumbiens Veränderungen einzelner Körpermerkmale auftreten, und ob diese bestehenden Klimaregeln entsprechen und als Anpassungen an unterschiedliche Höhenlagen gedeutet werden können.An 114 Trauertyrannen und 138 Anis aus fünf verschiedenen Höhenstufen zwischen 0 und 2300 m über dem Meere wurden jeweils 15 Einzelmerkmale (Maße und Gewichte) registriert.Beide Vogelarten zeigten ein mit der Höhe deutlich ansteigendes Körpergewicht und entsprechend zunehmende Körperlänge.Für Herz und Lungen wurde eine im Verhältnis zum Körpergewicht stark überproportionale Gewichtszunahme mit der Höhe festgestellt.Spannweite und Länge der Flügel wuchsen ungefähr der Körpergröße entsprechend. Die Flächenbelastung blieb mit steigender Höhe gleich, was bei Berücksichtigung der Dimensionsunterschiede eine überproportionale Flügelflächenzunahme in Vergleich zum Gewichtsanstieg bedeutet.Der Schwanz wurde beim Trauertyrann schwach unter-, beim Ani leicht überproportional mit zunehmender Höhe länger.Der Schnabel wurde beim Trauertyrann im gleichen Verhältnis wie der Körper vergrößert, hingegen war er beim Ani in den Stufen IV und V sogar etwas kürzer als auf Meeresniveau.Das Beinskelett (Femur, Tibiotarsus, Tarsometatarsus) der Trauertyrannen wurde mit zunehmender Höhe im Vergleich zum Körper schwach unterproportional verlängert. Das Verhältnis der Einzelknochen änderte sich dabei nicht. Dagegen nahm es beim Ani kaum zu, und sein Tarsometatarsus wurde mit zunehmender Höhe relativ kürzer.Humerus und Ulna wuchsen mit der Höhe gleichmäßig, doch schwach unterproportional zur Körpergröße. Durch überproportionale Zunahme der längsten Schwungfeder glich sich dies Defizit an der Gesamtflügellänge wieder aus.Die meisten Veränderungen lassen sich als Anpassungen an die mit der Höhe abnehmenden Klimafaktoren Temperatur und Luftdruck deuten. So entspricht die Größenzunahme mit abnehmender Temperatur derBergmannschen, die relative Verkürzung der Beine derAllenschen, die überproportionale Zunahme der Herzgewichte derHesseschen Klimaregel. Vergrößerung von Herz und Lungen können als Adaption an notwendig höhere Stoffwechselleistung bei höherem Wärmeverlust, Fliegen in dünnerer Luft und geringeren Sauerstoffgehalt der Atemluft gedeutet werden.Das geringe Alter der Populationen in größeren Höhen und die enge Nachbarschaft zu solchen tieferer Lagen machen es sehr unwahrscheinlich, daß die gefundenen Unterschiede genetisch fixiert sind. Eine Aufgliederung der beiden Arten in Vertikalrassen bleibt daher außer Betracht.

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The adaptation to different altitudes byTyrannus melancholicus undCrotophaga ani in the Colombian Andes

Summary Two species of birds, the tropical kingbird,Tyrannus melancholicus Vieillot (1819) and the smooth-billed ani,Crotophaga ani L., 1758 were studied to determine whether or not some of their morphological characters showed adaptation to different altitudes in the Colombian Andes.Fifteen different measurements and weights were taken from each of 114 tropical kingbirds and 138 anis collected at five different elevations between 0 and 2300 m.Both species showed a clear increase in body weight and a corresponding increase in body length with altitude.The weights of heart and lungs increased at a much higher rate than did body weight.Spread and lenght of wings showed a nearly proportional increase with body length. No significant change was observed in the wing load. This means a relative increase in wing area compared with the increase in body weight.InTyrannus tail length increased rather more slowly with altitude than did body length, in the ani rather more rapidly.InTyrannus the bill increased proportionally with body length whereas in the ani the bill was even shorter at the higher levels IV and V than at sea level.In the kingbird's hind limb a general increase in femur, tibiotarsus and tarsometatarsus size was observed but no significant changes in their ratio could be detected. The same was not true in the ani: its hind limb increased less and its tarsometatarsus became relatively shorter with increasing altitude.Humerus and ulna increased with equal ratios with altitude but rather underproportionally. This was balanced by a larger increase of the longest wing feather.Most of the changes observed may be adaptive to decreasing temperature and atmospheric pressure with increasing altitude. Increasing size with decreasing temperature is in accordance withBergmanns rule, the relative decrease in leg length confirmsAllens, the increase of heart weightHesses eco-geographic rule. Increased weight of heart and lungs may be adaptive to increased heat loss, higher energy consumption during flight in thinner air, and lower oxygen concentration at higher altitudes.The higher altitudes have been settled by anis and tropical kingbirds only recently, and are in close proximity to the lower altitude ranges. Thus it seems unlikely that the variations of the characters between the different levels have a genetic basis, and although these variations may be as large as between verticals subspecies, such taxonomic distructions are not concluded in this instance.

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Meinem verehrten Doktorvater, Herrn Professor Dr.G. Niethammer, in dankbarer Erinnerung     

Der Einflu? der H?henlage auf Alterszusammensetzung und Brutbiologie bei Kohl- und Blaumeise(Parus major, P. caeruleus) im Harz

Zusammenfassung 1971–1977 wurden in 15 Untersuchungsgebieten des Harzes (100–900 m über NN), neben brutbiologischen Daten auch Feststellungen zum Alter der brütenden von Kohl- und Blaumeise gesammelt. Zusätzlich wurden in den Wintern 1971–1975 in 3 der 15 Gebiete in den Nistkästen übernachtende Vögel erfaßt. Zur Brutzeit betrug der Altvogelanteil der Kohlmeise 61 % (46–86 %); er nahm mit der Höhe zu, und zwar vom Laub- zum Nadelwald, aber auch in den Fichtenwaldgebieten. Bei der Blaumeise betrug der Altvogelanteil der Brutvögel 41 % (25–50 %), er sank mit zunehmender Höhe. Im Winter stieg der Altvogelanteil der Kohlmeise mit der Höhe, bei der Blaumeise nahm er ab. Die Abhängigkeit der brutbiologischen Daten von der Höhe wurde bei der Kohlmeise wesentlich vom Anteil der Altvögel, bei der Blaumeise überwiegend von dem der Jungvögel beeinflußt. Bei der Kohlmeise verbrachten die Jungvögel den Winter in tieferen Lagen; die wenigen im Winter im Harz auftretenden Blaumeisen waren meist Jungvögel. Der wachsende Altvogelanteil der Kohlmeise mit zunehmender Höhe widerspricht der üblichen Meinung, die Jungvögel würden in ungünstigere Biotope, hier also in größere Höhen abgedrängt. Diese Zunahme läßt sich als Folge der geringeren Attraktivität der höheren Lagen für ansiedlungsbereite Jungvögel verstehen. Der sinkende Altvogelanteil der Blaumeise mit zunehmender Höhe, in Übereinstimmung mit der gewohnten Meinung, zeigt zwei Aspekte. In den hochgelegenen Pessimalbiotopen siedeln sich Jungvögel in nennenswerter Zahl in Jahren mit hohen Bestandsdichten in den Optimalbiotopen an. Daneben wandern durch interspezifische Konkurrenz/Interferenz um die Bruthöhlen Brutvögel auch in die hochgelegenen Gebiete ab (Nachgelege).

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The altitudinal influence on age composition and breeding biology of Great and Blue Tit(Parus major, P. caeruleus) in the Harz mountains

Summary In addition to data od breeding biology the age of breeding females of Great and Blue Tit has been checked 1971–1977 in 15 study plots of the Harz mountains (100–900 m above sea level). Moreover, in 3 of the 15 plots birds have been controlled, which spent the night in nestboxes during the winters 1971–1975. During breeding season the percentage of adult Great Tit was 61 (46–86) %. It increased with altitude as well as from deciduous to coniferous woods and within the spruce areas according to altitude. The percentage of adult breeding females of Blue Tit was 41 % (25–50 %). It decreased with altitude. In winter the percentage of adult Great Tits increased with altitude, whereas that of adult Blue Tits decreased. The altitudinal influence on the breeding biology was mainly due to the amount of adult females in the Great Tit and of the young females in the Blue Tit. In winter the young Great Tits could be found at lower altitude. The few birds of Blue Tit staying during winter in the Harz mountains were mainly young. The increasing percentage of adult Great Tits with altitude is contrary to the usual assumption that the young are pushed off into unfavourable habitats, i.e. into higher altitudes. Higher elevations are less attractive to young birds for breeding. The decreasing percentage of adult Blue Tits with altitude enhances two aspects. In the pessimum habitas at higher altitudes, a settlement of young birds only took place in years with a high density in the optimum habitats. On the other hand, as a result of interspecific competition for nest-holes, breeding birds may migrate from the lower to the higher areas (repeat clutches).

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Herrn Willi Lehmann zum 70. Geburtstag gewidmet     

Meal size in nymphs of Locusta migratoria

Meal size in fifth-instar nymphs of Locusta migratoria L. has been investigated by weighing the gut and its contents immediately after feeding. Larger meals are taken in mid-instar, while females eat more in one meal than males under the same conditions. Bigger meals are also eaten after longer periods of food deprivation, but after deprivation for two hours or less, corresponding with the normal interfeed length, meals are smaller than would be expected from the potential maximum foregut volume. The maximum volume attained varies with the type of food available to the insects and is influenced by previous conditioning. Temperature and humidity do not affect meal size except at 40°, at which temperature the usual pattern of feeding is completely altered.

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Zusammenfassung Die Nahrungsmenge, die von einer Larve der Wanderheuschrecke, Locusta migratoria L., im fünften Entwicklungsstadium bei einer einzigen Mahlzeit verzehrt wird, wurde ermittelt, indem ihr Darm und Darminhalt sofort nach dem Fressen gewogen wurden. In der Mitte des Entwicklungsstadiums wurden größere Mengen verzehrt, Weibchen fraßen mehr als Männchen, jedoch sind die weiblichen Larven ja auch größer. Die Menge der aufgenommenen Nahrung vergrößerte sich mit der Dauer künstlichen Futterentzuges. Sie erreichte ihren Höhepunkt nach sechs Stunden, nach welcher Zeit der Vorderdarm absolut leer war.Die verzehrten Mengen waren je nach der Art der Nahrung unterschiedlich. Auch stellten die Insekten sich so ein, daß sie von einer bestimmten Nahrung mehr zu sich nahmen, wenn sie daran aufgezogen worden waren. Nach längeren Zeitspannen der Isolierung hatten sie die Tendenz, weniger zu fressen.Temperatur und Feuchtigkeit hatten keinen Einfluß auf die Mengen, die verzehrt wurden, außer bei 40°, bei welcher Temperatur sich das gesamte Verhalten zum Fressen ändert.

     

The Höglwald field experiments – aims,concept and basic data

An outline is given of the aims and the concept of the interdisciplinary research work exerted at the Höglwald, an experimental field station in Southern Germany. The Höglwald lies in the temperate suboceanic broadleaf zone. Under natural conditions beech would prevail. The soils are mostly developed as Typic Hapludalfs, weakly aquic in the argillic horizon and strongly acidified in the topsoil. The investigations performed in stands of Norway spruce (Picea abies L. Karst) and European beech (Fagus sylvatica L.) were initiated in 1982/83. The main aims are (1) to test experimentally the soil acidification hypothesis predicting root damage by aluminium toxicity, (2) to study the effects of compensatory liming with and without artificially increased acid input, (3) to investigate comprehensively nitrogen cycling and turnover including studies about (a) N-gas fluxes, (b) root reactions to excess N-supply, (c) N-assimilation in the canopy, (d) effects of experimentally increased N-input on trees, soil and seepage water chemistry, and (e) N-turnover under natural and experimentally produced drought periods. Part of these investigations were also performed in a mixed stand of spruce and beech to show possible interactions of both species.     

Further investigations on the distribution of hibernating Culex pipiens pipiens L. (Diptera, Culicidae) in artificial marl-caves in south limburg (Netherlands)

In three artificial marl-caves in Dutch Limburg with a similar simple construction and belonging to the horizontal static type, the factors influencing the choice of the hibernation sites of Culex pipiens pipiens L. were studied.From counts made in January of the years 1958–1960 it appeared that despite differences of the caves the picture obtained for the distribution of the mosquitoes agreed markedly and, in addition, many aspects were found the same over these years.By means of a series of field experiments it was established that the factor light determines the broad outlines of the distribution of the hibernating mosquitoes in the cave corridors investigated. Measurements of light intensities showed fluctuations in intensity in the corridors of the caves investigated. Broadly speaking the mosquitoes were observed in the twilight zone. In this zone maxima in the distribution of the mosquitoes appeared to coincide with the spatial change of decrease into increase of light intensity.In a small niche in one of the caves most mosquitoes were found on the side opposite to the entrance of the cave. This phenomenon was already recognized in an earlier study on the distribution of Culex in the marl-caves of Southern Limburg (Kuchlein & Ringelberg 1956).

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Zusammenfassung In drei künstlichen Mergel-Höhlen holländisch Limburgs mit ähnlich einfachem Bau und vom gleichen horizontal statischen Typ wurden die Faktoren untersucht, welche die Wahl der Überwinterungsplätze von Culex pipiens pipiens L. beeinflussen.Zählungen, die jeweils im Januar der Jahre 1958–1960 durchgeführt wurden, erweckten den Ànschein, daß trotz der Unterschiede in den Höhlen das erhaltene Bild über die Verteilung der Stechmücken auffällig übereinstimmte und außerdem viele Aspekte während dieser Jahre gleich blieben.Mit Hilfe einer Reihe von Feldversuchen wurde festgestellt, daß der Faktor Licht die groben Züge der Verteilung der überwinternden Mücken in den untersuchten Höhlengängen bestimmt. Messungen der Lichtintensitäten ergaben Schwankungen der Stärke in den geprüften Höhlenkorridoren. Grob gesagt wurden die Stechmücken in der Zwielicht-Zone gefunden. In dieser Zone scheinen die Maxima der Stechmückenverteilung mit dem räumlichen Umschlag von Abnahme zu Zunahme der Lichtintensität zusammenzufallen.In einer kleinen Nische in einer der Höhlen wurden die meisten Mücken auf der dem Eingang gegenüberliegenden Seite der Höhle gefunden. Dieses Phänomen wurde bereits in einer früheren Untersuchung über die Verteilung von Culex in den Mergel-Höhlen Süd-Limburgs (Kuchlein & Ringelberg 1956) behandelt.

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