Nouvelles expériences sur le Termite de Müller (Macrotermes mülleri) et considérations sur la théorie de la stigmergie

Résumé Dans ce mémoire est décrit le comportement des ouvriers deMacrotermes mülleri après que leur termitière ait eu sa partie épigée taillée de façon à supprimer les communications entre les parties supérieure et hypogée du nid.Par l'établissement de trois pistes odorantes, recouvertes d'un revêtement terreux et la construction d'une large galerie-tunnel, les Termites font communiquer les parties séparées.Le mécanisme de la construction et la stimulation des ouvriers sont analysés dans le détail. Il ne semble pas à l'auteur qu'un problème se soit posé aux ouvriers du Macrotermite. L'apparence de problème n'est qu'un reflet de la pensée humaine.Comme dans la reconstruction du nid étudiée antérieurement par l'auteur, la construction de l'uvre et sa cohérence s'expliquent parfaitement par la théorie de la stigmergie (Grassé, 1959). Le comportement des Macrotermites construisant les galeries-tunnels, à l'instar de celui desBellicositermes etCubitermes rebâtissant leur nid, est une manifestation épigénétique de l'activité des ouvriers.

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Summary In this paper the author describes the behavior of the workers ofMacrotermes mülleri after the cutting of the epigeous part of the nest so as to suppress any communication between its upper and hypogeous parts.The termites allow a communication between the separated parts by establishing 3 smelling tracks lined with an earthy covering and the building of a wide tunnel-shaped gallery.The mechanism of the building and the stimulation of the workers are thoroughly studied. It is not the author's impression that the workers of the Macrotermite have been involved in a problem. The semblance of the latter is only a reflection of the human thought.As in the case of the building of the nest previously studied by the author, the building of these works and its coherence are perfectly explained by the theory of stigmergy (Grassé, 1959). The behavior of tunnel-gallery building Macrotermites is an epigenetic manifestation of the workers activity as the one found withBellicositermes andCubitermes rebuilding their nest.

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Zusammenfassung In dieser Abhandlung wird das Betragen der ArbeiterMacrotermes mülleri beschrieben, nachdem der epigäische Teil ihres Termitennestes geschnitten worden ist, so dass jede Verbindung zwischen dem oberen und dem hypogäischen Teil des Nestes unmöglich wird.Durch die Anlegung von drei wohlriechenden, mit Erde übergezogenen Spuren, so wie durch die Erbauung einer breiten Tunnel-Galerie, setzen die Termiten die getrennten Teile wieder in Verbindung.Der Mechanismus der Erbauung und die Anreizung der Arbeiter werden ausführlich analysiert. Dem Verfasser scheint es nicht, ein Problem habe sich für die Arbeiter der Macrotermite gestellt. Ein scheinbares Problem wäre nur der Wiederschein des menschlichen Denkens.So wie für die vom Verfasser zuvor erforschte Wiedererbauung des Nestes, werden die Erbauung des Werkes und dessen Zusammenhang durch die Theorie der Stigmergie (Grassé, 1959) vollkommen erklärt. Das Betragen der Macrotermiten, wenn sie ihre Tunnel-Galerien bauen, so wie das Betragen derBellicositermes undCubitermes wenn sie ihre Nester wiedererbauen, ist eine epigenetische Manifestation von der Tätigkeit der Arbeiter.

     

The worker caste of the hodotermitid harvester termites

Summary Colonies ofHodotermes, Microhodotermes andAnacanthotermes have major and minor workers. InHodotermes, these develop independently from different larval stages; minor workers do not transform to major workers. For each major worker there are approximately 3.7 minor workers, and the actual sizes of the two worker castes can differ greatly from colony to colony. The first pigmented worker of incipient colonies is a minor worker of the 4th instar, but in more mature colonies the instars of the workers are later and variable. Large larvae, which can produce large workers, and small larvae with patchy pigmentation, which can produce minor workers, can also undergo stationary moults.

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Zusammenfassung Kolonien vonHodotermes, Microhodotermes undAnacanthotermes, enthalten grosse und kleine Arbeiter. Im Falle vonHodotermes entwickeln sie sich unabhängig aus verschiedenen Larvenstadien; kleinere Arbeiter wandeln sich nicht in grössere um. Auf einen grossen Arbeiter entfallen etwa 3,7 kleine Arbeiter. Der tatsächliche Umfang der beiden Arbeiterkasten kann sehr von Kolonie zu Kolonie schwanken. Der erste pigmentierte Arbeiter in jungen Kolonien ist ein kleiner Arbeiter im 4. Larvenstadium, aber in älteren Kolonien setzen sich die Arbeiter aus älteren Larven mit unterschiedlicher Zahl von Häutungen zusammen. Grosse Larven, aus denen sich grosse Arbeiter entwickeln können, und kleine Larven mit fleckiger Pigmentierung, die sich zu kleinen Arbeitern differenzieren können, können auch stationäre Häutungen durchmachen.

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Résumé Les colonies deHodotermes, Microhodotermes et d'Anacanthotermes possèdent des grands et des petits ouvriers. ChezHodotermes, ceux-ci se développent indépendamment à partir de différents stades larvaires; les petits ouvriers ne se transforment pas en grands ouvriers. A chaque grand ouvrier correspond approximativement 3,7 petits ouvriers, et la taille réelle de ces deux castes d'ouvriers peut différer de façon importante d'une colonie à une autre. Le premier ouvrier pigmenté des colonies jeunes est un petit ouvrier du 4^e stade, mais dans les, colonies plus âgées, les stades des ouvriers sont plus tardifs et variables. Les grosses larves pouvant produire de grands ouvriers, et les petites, avec des taches de pigmentation, des petits ouvriers, peuvent également subir des mues stationnaires.

     

The initiation of fungus comb construction in laboratory colonies ofAncistrotermes guineensis (Silvestri)

Summary Ancistrotermes guineensis (Silv.) colonies were reared in observation nests The timetable of development of the young colony is given. The construction of fungus comb from the faeces of the worker caste was observed; chewed wood was not used is constructing the comb. The fungus comb remained sterile until the correct species ofTermitomyces was introduced. The symbiosis between termite and fungus would appear to be specific. It seems that the alates do not carry an inoculum of viable spores of the fungus from the parent colony, but that workers introduce basidiospores in early foraging. This may be an important factor controlling the abundance of the termites. The phylogeny of the Macrotermitinæ is reviewed in the light of the new evidence.

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Zusammenfassung Die Kolonien vonAncistrotermes guineensis (Silv.) waren in Beobachtungsnestern gezüchtet. Die wichtigsten Daten in der Entwicklung der jugen Kolonie ist gegeben. Die Konstruction der Pilzgarten aus dem Kot der Arbeiter wurde beobachtet; gekautes Holz wurde nicht für den Bau benutzt. Der Pilzgarten blieb sterile bis die richtige Art vonTermitomyces eingeführt wurde. Es ist wahrscheinlich, dass dei Symbiose zwischen Termiten Art und Pilz specifich ist. Es scheint als ob die Geflügelten beim Ausschwärmen von der ursprünglichen Kolonie nicht Pilz Basidiosporen mitnehmen, sondern dass die Arbeiter sie beim ersten furagieren einschleppen. Diese Tatsache könnte in der Kontrolle des Ueberflusses von Termiten sehr wichtig sein. Die Phylogenese der Macrotermitinae ist im Lichte dieser neuen Evidenz besprochen.

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Résumé Quelques colonies d'Ancistrotermes guineensis (Silv.) ont été élevées dans des nids sous verre pour en faciliter l'observation. La table chronologique du développement de la nouvelle colonie est donnée. On a observé que seule la matière fécale était utilisée pour la construction des meules à champignons et que les termites ne se servaient pas du bois maché. Les meules demeurèrent stériles jusqu'à l'introduction de l'espèce correcte deTermitomyces. La symbiose entre les termites et les champignons paraît être spécifique. Il semble que les essaimants ailés ne transportent pas d'inoculum de spores vivantes de la colonie d'origine et que les ouvriers les introduisent lors des premières récoltes à l'extérieur. C'est peut-être là un facteur important qui règle l'abondance des termites champignonnistes. La phylogénie des Macrotermitinæ doit être reconsidérée en fonction de cette nouvelle évidence.

     

Ueber schnuerversuche an formiciden waehrend der Metamorphose

Zusammenfassung Es wurde über verschiedene Schnürungen an Ameisenlarven,-pronymphen und-puppen berichtet. Die Ergebnisse zeigen, daß am Ende der Larvenzeit bzw. zu Beginn der Pronymphenzeit eine Hormonausschüttung im vorderen Teil des Körpers stattfindet. Die Hormonwirkung läßt sich von cephal nach caudal fortschreiten an der inneren Metamorphose beobachten. Wird diese Wirkung unterbunden, so kommt es zu einer Blockierung der Weiterentwicklung. Die Imaginaldifferenzierung ist dagegen von einer im Prothorax zu Beginn der Puppenzeit stattfindenden Hormonausschüttung abhängig. Letztere wird sicher von einer Induktion, die gegen Ende der Pronymphenzeit vom Kopf ausgeht, bewirkt. Die Metamorphose der Ameisen scheint demnach genau so hormonal reguliert zu sein wie die der Beine und der untersuchten Dipteren und Lepidopteren.

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Summary In the above research work there was reported about different ligatures withlarvae, prepupæ, and pupæ of ants. The results obtained by these show, that a distribution of hormons in the anterior part of the body takes place at the end of the larval stage respectively at the beginning of the prepupal stage. The effect of hormons allow to be observed progressing from cephal to caudal in the interior metamorphosis. As soon as this effect will be stopped, there will occur a blockade of development.In comparison with the development of the prepupa, that of the pupa is dependent on a distribution of hormons which takes place in the prothorax at the beginning of the pupal stage. The latter is surely caused by an induction proceeding from the head. Therefore the metamorphosis of ants seems to be regulated by hormons exactly like that of the bees and other investigated Dipteres and Lepidopteres.

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Résumé La présente note rend compte de l'influence des divers types de ligatures de larves, prénymphes et nymphes de Fourmis. Les résultats obtenus montrent que les hormones sont sécrétées dans la partie antérieure du corps chez les vieilles larves ou les jeunes prénymphes. L'effet des hormones dans l'organogenèse interne progresse de la partie antérieure vers la partie postérieure. Lorsque l'effet des hormones est complet, le développement se bloque. Le développement de la nymphe est alors contrôlé par des hormones thoraciques sécrétées au début du stade nymphal. Cette sécrétion est probablement induite à la fin du stade prénymphal par des organes céphaliques. Ainsi, la métamorphose des Fourmis semble conditionnée par des chaînes d'hormones semblables à celles découvertes chez les Abeilles, les Diptères et les Lépidoptères.

     

Mathematical studies in animal populations

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit ist eine Fortsetzung derThompson'schen Analysen des Parasitenzyklus bei Insekten, die mit der irrealen Folgerung endeten, dass unter gewissen Voraussetzungen — die wir in der gegenwärtigen Analyse akzeptiert haben —jeder Parasit in relativ kurzer Generationenfolge seinen Wirt, und damit sich selbst, zur Ausrottung bringen muss. Der Einfluss von wiederkehrenden Umwelt-katastrophen wie sie z.B. durch ungünstiges Wetter sehr häufig bedingt sind, wurde untersucht mit dem Ergebnis, dass solche Katastrophen, wenn sie in nicht allzugrossen Intervallen auftreten, völlig genügen, um die Unterbrechung der akkumulativen Parasitierung im Zyklus zu erklären.Die grössere Empfindlichkeit der Parasiten, welche aus allen Beobachtungen und Analysen sich ergibt, ist nicht physiologisch, sondern ökologisch bedingt. Methodisch hat sich gezeigt, dass die Analyse tierischer Populationen weitgehend ohne Anwendung von Integralen möglich ist.Die Ergebnisse, welche die hohe Bedeutung der Feinde bei grosser Wirtsdichte, und ihre minimale Wirksamkeit, wenn letztere niedrig ist, zeigen, sind unabhängig von einem besonderen Dichtefaktor der Feindvermehrung — wie er im allgemeinen besteht und die aufgezeigten Tendenzen noch verstärkt — gewonnen. Der Einfluss des Superparasiten wird unter dem Einfluss wiederkehrender Umwelt-katastrophen minimal. Am Modell einiger beobachteter Gradationen wird die Übereinstimmung mit unserer Analvse demonstriert.

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Résumé Le travail ci-dessus est la continuation des analyses deThompson des cycles parasitaires chez les insectes, qui l'ont à la conclusion absurde qu'en acceptant certaines suppositions — que nous avons acceptées dans la présente analyse — chaque parasite exterminerait son hôte et par conséquent soi-même. Nous avons étudié l'influence de certains phénomènes catastrophiques récurrents provenant du milieu comme par exemple celle d'un temps défavorable. Ces phénomènes, pourvu qu'ils ne se présentent pas à des intervalles trop grands, suffisent amplement pour expliquer l'interruption de la parasitation accumulative dans les cycles.La sensibilité plus grande des parasites qui est démontrée dans toutes les observations et analyses ne provient pas de causes physiologiques, mais écologiques.La méthodologie a donné comme résultat intéressant le fait que l'analyse des populations animales peut se faire sans l'application des intégrales.Les résultats démontrant la grande importance des ennemis quand les hôtes sont nombreux, mais par contre une activité minimale des ennemis quand les hôtes sont rares, ont été obtenus indépendamment d'une augmentation spéciale des ennemis qui, en général, constitue un facteur important, ce qui renforce encore les tendances que nous avons trouvées. L'influence des superparasites devient minime sous l'action des catastrophes récurrentes dus au milieu. Finalement, au moyen de quelques gradations bien observées, nous avons démontré que notre analyse est conforme aux faits.

     

Ozonized atmosphere and gross motor activity of rats

Rats were exposed to ozonized air at concentrations up to the maximum experienced in cities with bad smog conditions. The ozone was generated by electrical discharge. In one case the discharge was in air so that the ozone was accompanied by nitrogen oxides. Gross motor activity was significantly reduced as ozone levels increased. There was no significant difference between exposures to air with ozone alone and to air with ozone plus nitrogen oxides.

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Zusammenfassung Ratten wurden Luft mit Ozongehalten bis zu dem höchsten Wert bei schwerem "Smog" in Städten ausgesetzt und die Aktivität gemessen. Das Ozon wurde durch elektrische Entladung erzeugt. In einem Falle war die Entladung in Luft, so dass ausser Ozon auch Stickstoffoxyde entstanden. Die motorische Aktivität der Tiere war reduziert in dem Masse, in dem der Ozongehalt der Luft anstieg. Dabei war kein signifikanter Unterschied in der Wirkung vorhanden, wenn Luft mit Ozon allein oder mit Ozon und Stickstoffoxyden verwendet wurde.

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Resume On a exposé des rats à de l'air contenant de l'ozone aux concentrations les plus élevées constatées dans des villes par situations de "smog" les plus accentuées. L'ozone provenait de générateurs à décharges électriques. Dans un cas, les décharges se produisaient dans de l'air, si bien que l'ozone obtenu était mélangé à des oxydes d'azote. L'activité motrice des animaux fut réduite de façon significative avec l'augmentation du taux d'ozone. On n'a par contre pas constaté de différences significatives entre les troubles provenant de l'air contenant uniquement de l'ozone et ceux produits par un mélange d'ozone et d'oxyde d'azote.

     

Die Entstehung von Ersatzgeschlechtstieren bei der TermiteKalotermes Flavicollis Fabr.

Zusammenfassung Die Entstehung von Ersatzgeschlechtstieren ist bei der TermiteKalotermes flavicollis abhängig von der Reaktionsbereitschaft der Larven und von einer von den Geschlechtstieren ausgehenden Hemmwirkung.Die Reaktionbereitschaft (Kompetenz) ist kurz nach jeder Larvenhäutung sehr hoch und nimmt im Laufe des Häutungsintervalles allmählich ab. Sie ist abhängig von der Koloniegrösse. Der Kompetenzverlust ist ein allmählich erfolgender Prozess.Die von den Geschlechtstieren ausgehende Hemmwirkung scheint auf zwei sozialen Wirkstoffen (Ektohormone) zu beruhen, die im Kopf oder in der Brust produziert und durch den Darm nach aussen abgegeben werden. Der Wirkstoff des Männchens allein hat keine Wirkung, derjenige des Weibchens eine schwache Hemmwirkung auf die Entstehung von Ersatzweibchen. Beide Stoffe zusammen verhindern die Umwandlung kompetenter Larven vollkommen.

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Summary The production of supplementary reproductives inKalotermes flavicollis is dependent on the competence of the nymphs and on an inhibitory effect of functioning reproductives.The competence of nymphs is high after each moult and decreases in the course of the moulting interval. It is also dependent on the size of the colony. The loss of competence is not a sudden event but a progressive process.The inhibitory effect of functioning reproductives seems to be brought about by two substances (ectohormones) which are produced in the head or thorax and which are passed on to the nymphs through the intestine. The substance of the male has no effect. The female substance has a slight inhibitory action on the development of female supplementaries. Both substances together prevent the development of supplementary reproductives completely.

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Résumé La production des sexués de remplacement dépend chez le termiteKalotermes flavicollis ke la réactivité des larves et d'une inhibition exercée par les sexués fonctionnels.La réactivité des larves est grande après chaque mue larvaire. Elle diminue rapidement et se perd au cours de chaque stade. La réactivité dépend aussi du nombre d'individus dans une colonie. La perte de la réactivité est un processus propressif.L'inhibition exercée par les sexués fonctionnels dépend probablement de deux substances (ectohormones) qui sont produites dans la tête ou dans le thorax et qui passent par l'intestin à l'extérieur. L'ectohormone mâle n'a pas d'effet. L'ectohormone femelle a une légère action inhibitrice sur la production des sexués de remplacement femelles. Les deux substances ensemble inhibent complètement la production des sexués de remplacement.

     

The fate of light air ions in the respiratory pathways

From an analysis of the fate of the light air ions it was concluded that the most effective mechanism of deposition is the diffusion depriving the inhaled air of light ions at the level of intrasegmental bronchi and bronchioles. A natural electrostatic filter exists in the isthmus faucium.This filter influences the retention of light air ions during mouth-breathing. The electrostatic filter acts on electrically charged particles such as microbes as shown by an investigation of the density of microflora. An increase of the ion retention rate,although quite high in comparison with the same condition in the absence of an electric field,does not radically change the whole deposition pattern. However, a permanent supply of the opposite charge to the electrodes of the natural electrostatic filter may be of some importance to mouth-breathers.

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Zusammenfassung Es wurde das Schicksal der leichten Luftionen mit dem Ergebnis analysiert, dass der wirksamste Mechanismus der Ablagerung die Diffusion ist, durch die sich die inhalierte Luft mit leichten Ionen in der Höhe der Bronchien und Bronchiolen absetzt. Ein natürliches elektrostatisches Filter existiert in Form des isthmus faucium. Dieses Filter beeinflusst das Zurückhalten leichter Luftionen während der Mundatmung. Das elektrostatische Filter wirkt auf die elektrisch geladenen Teilchen wie Mikroben, wie man sie bei einer Untersuchung über die Dichte der Mikroflora beobachtet hat. Eine verstärkte Zurückhaltung der Ionen,obwohl sie im Vergleich zu denselben Bedingungen ohne elektrisches Feld recht hoch ist, ändert den ganzen Ablagerungsmechanismus nicht. Jedoch mag eine dauernde Zufuhr der den Elektoden des natürlichen elektrostatischen Filters entgegengesetzten Ladung von einiger Bedeutung für die Mundatmung sein.

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Resume On a analysé la destinée des ions légers de l'air.Il en découle que le mécanisme le plus efficace de déposition réside dans la diffusion qui prive l'air de ses ions légers au niveau des bronches et des bronchioles.Un filtre électrostatique naturel se trouve dans l'isthmus faucium. Ce filtre influence la rétention des ions légers de l'air durant la respiration par la bouche. Ce filtre électrostatique agit sur les particules chargées électriquement telles que les microbes,comme il découle de recherches effectuées sur la densité de la micro-flore. Un accroissement du taux de retenue des ions, même s il reste élevé en comparaison de ce qui se passe dans des conditions analogues mais en l'absence d'un champ électrique,ne modifie pas radicalement le mécanisme de sédimentation. Pourtant, un apport permanent de charges opposées aux électrodes du filtre électrostatique naturel peut avoir une certaine importance pour les individus respirant par la bouche.

     

Hydrobotanische Untersuchungen an einigen Pyrenäenseen

Zusammenfassung Untersucht wurden einige Pyrenäenseen, die durch ihre Entstehung und ihre trophischen Verhältnisse besonders kennzeichnend sind. Alle gehören zur Gruppe der Hochgebirgsseen, wovon der Lac d'Estaing, entstanden durch Aufstau mittels Schuttkegel, ein natürlicher See ist, während alle übrigen Stauseen darstellen, einesteils an natürliche Seen anknüpfen,, zum anderen durch Aufstau von Flußläufen bedingt.In den Vegetationsverhältnissen ergibt sich eine deutliche Abstufung vom eutrophen Typus (Lac d'Estaing), über schwache Eutrophie-Erscheinungen (Embalse de Terradets) zum rein oligotrophen Typus eines Stausees (z.B. Lac d'Orédon). Alle Seen sind ursprünglich infolge Lage und Klima oligotroph gewesen und erfuhren teilweise durch anthropogene und zoogene Einflüsse eine gewisse Eutrophierung. Ihre Weiterentwicklung wird u.a. abhängen vom Fortfall oder Andauern dieser Einflüsse.

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Résumé Des recherches ont été faites dans les Pyrénées sur plusieurs lacs particulièrement caractéristiques par leur origine et leurs conditions trophiques. Tous sont des lacs de haute montagne. Le Lac d'Estaing a été formé par refoulement de déblai des montagnes. C'est un lac naturel, tous les autres lacs ont été formés par un refoulement artificiel, d'une part en connection avec un lac naturel et d'autre part par refoulement des cours d'eau. Dans leur végétation il se présente une gradation nettement visible du type eutrophique (Lac d'Estaing), passant par des types mésotrophiques (Embalse de Terradets) au type oligotrophique (Lac d'Orédon). A l'origine tous les lacs étaient oligotrophiques, par suite de leur position géographique et leur climat. Ils sont eutrophiés en partie par des influence anthropogènes et zoogènes. Leur développement ultérieur dépendra de ces infiuences.

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(Aus dem Botanischen Garten und Institut der Universität Köln)     

Do air monitoring station data represent the surrounding community exposure?

When the magnitude of measured CO concentrations at a monitoring station was compared with concentrations of surrounding areas (Los Angeles County), the temporal pattern and general variations described by the data are in accord, but the magnitude of the measurements of the monitoring station was consistently higher than that obtained by measurements of pooled, grab samples. No significant effects of distance were observed in analysis of variance.

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Zusammenfassung Bei einem Vergleich der Grösse der gemessenen CO Konzentrationen einer Messstation mit den gemessenen Konzentrationen in den umliegenden Gebieten (Los Angeles County) ergab sich, dass die zeitlichen Abläufe und allgemeinen Schwankungen übereinstimmten. Die Grösse der Messwerte der Messstation war jedoch ständig höher als die zusammengefassten Messungen herausgegriffener Proben. Die Entfernungen waren ohne signifikante Wirkung.

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Resume Dans le présent travail, on compare les concentrations de CO à une station de référence et dans les lieux circonvoisins (comté de Los Angeles). Il en découle que l'évolution dans le temps et, en général, les fluctuations de cette concentration correspondent d'un endroit à l'autre. Cependant, la valeur absolue a toujours été plus importante à la station de référence que dans les endroits où des échantillons ont été pris. On n'a en outre pas constaté d'effets significatifs de la distance et cela en utilisant une analyse de variance.

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Presented at the Sixth International Biometeorological Congress, 3–9 September 1972, Noordwijk, The Netherlands.     

Temperature equivalent of solar radiation on man

A method is described of determining the increment of air temperature which would produce a physiological effect on man equivalent to that induced by the solar radiation load imposed under open summer conditions in mid-latitude deserts. The method consists of: (a) exposing subjects to solar radiation in a transparentchamber with controlled temperature, humidity, and air movement; (b) exposing the same subjects to the same conditions with the solar radiation excluded, but at various temperatures above that used in the solar exposure; (c) establishing regression equations of physiological reactions on air temperature from the preceding step; (d) determining the air temperature which, acting alone, would have produced the same reaction as the solar exposure; (e) determining the increment of air temperature equivalent to the radiation load.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Bestimmung derjenigen Zunahme der Lufttemperatur, die eine physiologische Wirkung beim Menschen auslöst,Äquivalent derjenigen durch Sonnenstrahlung im Sommer in der Wüste, wird beschrieben: (a) Exponierung einer Person in einer transparenten Kammer mit kontrollierter Temperatur, Feuchte und Luftbewegung; (b)Abschirmung der Sonnenstrahlung und Exponierung der Person bei höheren Temperaturen unter sonst gleichen Bedingungen; (c) Berechnung der Beziehung zwischen Lufttemperatur und physiologischer Reaktion; (d) Bestimmung der Temperatur, die die gleiche Reaktion auslöst wie die Sonnenstrahlung durch Berechnung; (e) Bestimmung derjenigen Zunahme der Lufttemperatur, die der Bestrahlungsbelastung Äquivalent ist.

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Resume On décrit ici une méthode permettant de déterminer quelle hausse de température déclen une réaction physiologique équivalente à celle provoquée par le soleil d'été en plein désert: (a) On expose un sujet au rayonnement solaire dans une cellule transparente dont la température, l'humidité et le mouvement de l'air sont contrÔlés; (b) On supprime alors le rayonnement solaire et l'on expose le mÊme sujet à des températures plus élevées, les autres éléments restant les mÊmes; (c)On calcule ensuite la relation entre la température de l'air et les réactions physiologiques observées précédemment; (d) On détermine la température qui déclenche, selon le dit calcul, la mÊme réaction que le rayonnement solaire; (e) On peut alors déterminer la hausse de température qui équivaut aux effects du rayonnement.

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Studies were made while the authors were employed by the U.S. Army Quartermaster Research & Development Command, Natick, Mass.     

Poliomyelitis and weather during 10 years in England and wales

In a preliminary analysis by Spicer, the effects of temperature and humidity upon poliomyelitis frequencies were investigated, using only deviations of monthly means from the 10-year means for the same month. In this way seasonally varying factors influencing the polio frequencies but unconnected with the weather were removed from the analysis.The data have been analysed in greater detail,holding to this basic principle. The results yield modified or new conclusions concerning the role of the weather variables, their importance compared with other factors,the distribution of time intervals between weather deviations and onset of symptoms,and the seasonal variation in the effect of the weather itself. A biometeorological interpretation is given, in which warm damp weather is implicated. In an appendix the statistical method is described and compared with the one previously used, and applications to other disease-weather problems are considered.

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Zusammenfassung In einer vorläufigen Analyse hat Spicer die Auswirkungen von Temperatur und Feuchtigkeit auf die Erscheinungshäufigkeit von Poliomyelitis untersucht, wobei er nur Abweichungen des Monatsmittels im Vergleich zum Zehnjahresmittel für den gleichen Monat verwendete.Die erzielten Ergebnisse wurden jetzt eingehender analysiert,wobei der Autor am Basisprinzip festgehalten hat. Sie führen zu veränderten und neuen Schlussfolgerungen in Bezug auf die Rolle,welche die Witterung als veränderliche Grösse spielt, ihre Bedeutung im Vergleich zu anderen Faktoren, die Verteilung der Zeitabstände zwischen Abweichungen in der Witterung und dem Eintritt der Symptome, und die saisonbedingte jeweilige Anderung in der Auswirkung der Witterung selber. Es wird eine biometeorologische Erklärung gegeben in der warmes feuchtes Wetter einkalkuliert ist. In einem Anhang wird die statistische Methode beschrieben und mit der früher angewandten verglichen.

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Resume Dans une analyse préliminaire, Spicer a recherché l'influence de la température et de l'humidité sur la fréquence de la poliomyélite en n'y employant que les écarts entre les moyennes mensuelles et la moyenne décennale du même mois. Les données ont été soumises à une analyse détaillée en partant de ce principe de base.Les résultats ont donné lieu à de nouvelles conclusions ou à des conclusions modifiées sur l'influence des variables atmosphériques, leur importance en comparaison d'autres facteurs, la distribution des intervalles entre les écarts atmosphériques et la manifestation des symptômes, ainsi que sur les variations saisonnières dans l'influence des conditions atmosphériques elles-mêmes. On propose une interprétation biométéorologique, dans laquelle les conditions de temps chaud et humide sont incorporées. La méthode statistique est traitée en appendice et elle est comparée à celle pratiquée antérieurement.

     

Insect population quality and meteorological conditions

Recent studies on the rice stem borer,CHILO SUPPRESSALIS Walker,are presented as an example of some results of spatial variation in population quality.Local differences in the seasonal prevalence of this insect are basically related to the alternative occurrence of a short life-cycle strain which has a strong tendency to multivoltinism, and a long life-cycle strain which has a deep intensity of diapause along the climatic line. Qualitative change in a local population is illustrated by some effects of phase polymorphism in the armyworm,LEUCANIA SEPARATA Walker. The active black larvae that appear in crowded populations and the sluggish pale larvae that appear in sparse populations differ in their daily rhythmic activity and in their resistance to starvation at different humidities.

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Zusammenfassung Kürzliche Untersuchungen über den Reisstielbohrer, CHILO SUPPRESSALIS Walker, werden als Beispiel für einige Ergebnisse bei räumlichen Unterschieden in der Qualität einer Population beschrieben.Ortliche Unterschiede in der jahreszeitlichen Verbreitung dieses Insekts werden grundlegend in Beziehung gesetzt zum Vorkommen eines Stammes von kurzer Lebenslänge, der eine starke Tendenz zu Multivoltinismus zeigt und eines Stammes von langer Lebenslänge,der eine besondere Tiefe der Diapause entlang der Klimalinie aufweist.Der qualitative Wechsel in einer lokalen Population wird and einigen Wirkungen des Phasenpolymorphismus beim Heerwurm,LEUCANIA SEPARATA Walker, aufgezeigt. Die aktiven schwarzen Larven, die in dichten Populationen auftreten und die trägen blassen Larven, die in dünnen Populationen auftreten, differieren in ihrer täglichen rhythmischen Aktivität und in ihrem Widerstand gegen Hungern bei verschiedenen Feuchten.

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Resume L'étude récente du mode de vie du charançon du riz, CHILO SUPPRESSALIS Walker, fournit un exemple frappant des variations auxquelles sont soumises les qualités d'une population. Les différences locales constatées dans la répartition saisonnière de cet insecte sont en relation étroite avec l'apparition successive,alternée ou simultanée de populations ayant des caractéristiques propres. L'une est formée d'individus qui ont une courte vie et une forte tendance à produire plusieurs générations en un certain laps de temps, l'autre d'individus ayant un long cycle de développement. Ces derniers présentent en outre une longue diapause le long d'une ligne climatique déterminée. Une modification qualitative à l'intérieur d'une population locale est illustrée par quelques effets de polymorphisme des phases de développement du LEUCANIA SEPARATA Walker (Armyworm).Les larves actives et noires qui se rencontrent dans les populations denses et les larves paresseuses et pâles qui composent les populations peu denses différent dans leur rythme journalier d'activité et dans leur résistance aux privations à diverses humidités.

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Paper presented during the Fourth International Biometeorological Congress, New Brunswick, N.J., 26 August – 2 September 1966.     

The influence of electric fields on the uptake of light gas ions of a model of man

The influence of electric fields on the uptake of light gas ions of a model of man was investigated. The apparatus used for the measurement of electric fields, and an ion-meter in which the air intake imitates the human zone of inhalation are described. With this model the atmospheric concentration of positive and negative ions was measured at a limit mobility of about 1 cm²/v sec. The influence of electric fields was examined (1) when the model had a certain potential relative to the surroundings, and (2) when the model was at ground potential and free charges were present in the room. The presence of electric fields was found to reduce the uptake of light gas ions and to change the proportional uptake of positive and negative ions as compared with values obtained under field-free conditions.Thus, it is required in biological research work on gas ions to keep track of the electric fields in the room in which the experiments are performed.

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Zusammenfassung Der Einfluss von elektrischen Feldern auf die Aufnahme von kleinen Luftionen wurde am Modell untersucht; die Apparate für die Messung der elektrischen Felder und ein Ionenmeter bei dem die Luftaufnahme der Einatmung beim Menschen entspricht,werden beschrieben. An dem Modell wurde die Menge an pos. und neg. Ionen der Luft bei einer Grenzgeschwindigkeit von ungefÄhr 1 cm²/v sec gemessen. Der Einfluss elektrischer Felder wurde untersucht (1),wenn das Modell eine bestimmte Ladung relativ zur Umgebung hatte und (2),wenn das Modell geerdet war und im Raum freie Ladungen gegeben waren. Elektrische Felder verminderten die Aufnahme von kleinen Luftionen und verÄnderten die proportionale Aufnahme von pos. und neg. Ionen beim Vergleich mit den Werten unter feldfreien Bedingungen.Deshalb ist es erforderlich,dass bei Untersuchungen über die biologische Wirkung von Luftionen die elektrischen Felder in dem Untersuchungsraum berücksichtigt werden.

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Resume On a examiné au moyen d'un modèle humain l'influence des champs électriques sur l'absorption de petits ions gazeux. On décrit en outre les appareils ayant servi à la mesure des champs électriques ainsi qu'un instrument de mesure qui simule l'inspiration de l'air chez l'homme et mesure les ions alors reÇus. On a mesuré sur le modèle la quantité d'ions positifs et négatifs provenant de l'air pour une vitesse limite d'environ 1 cm²/v sec. L'influence des champs électriques fut déterminée: (1) pour le cas où le modèle présentait une certaine charge par rapport au milieu ambiant, (b) pour le cas où le modèle était mis a la terre et où les charges libres étaient introduites dans l'espace. La présence de champs électriques a diminué l'absorption de petits ions et modifié la proportion d'absorption des ions positifs et négatifs par rapport aux valeurs obtenues en l'absence de champs. Il est dès lors indispensable de considérer les champs électriques existant dans les locaux d'essais chaque fois que l'on recherche les effets biologiques des ions de l'air.

     

Die Bedeutung des innersekretorischen Systems fuer die Ausbildung Epidermaler Kastenmerkmale bei der Honigbiene (Apis mellifica L.)

Zusammenfassung Durch Schnürungsversuche, Drüsenimplantationen und Organtransplantationen können bei Metamorphosestadien der Honigbiene Entstehung und Größenausbildung von Haaren, Borsten und Drüsen beeinflußt werden.Faktoren des Kopfes sind für Entstehung und Größenausbildung, Hormone der Prothoraxdrüse für die histologische Differenzierung der Kleinorgane von Bedeutung.Das innersekretorische System ist zwischen die Determination durch den Futterwechsel und die Ausbildung von Kastenmerkmalen eingeschaltet.

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Summary By stringing experiments, implantation of glands, and transplantation of Anlagen within the praepupal and nymphal stages of the honeybee the formation and the enlargement of hairs, bristles, and epidermal glands is influenced.There are factors of the head responsible for the formation and the enlargement of the few-cell-organs, hormons of the prothoracic glands for their differentiation.The endocrine system is acting between the caste determination by change of larval food and the development of caste differentiation.

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Résumé La formation et la croissance des poils et des glandes épidermiques sont influencées par les expériences de ligature, d'implantation de glandes et de transplantation d'organes sur les prénymphes et les nymphes de l'Abeille.La naissance et l'accroissement des petits organes sont sous la dépendance de facteurs localisés dans la tête, alors que leur différenciation histologique est conditionnée par des hormones prothoraciques.Le système endocrine intervient entre la détermination de la caste sous l'influence de la nourriture larvaire et le développement des caractères différentiels de la caste.

     

Reproductive status and adrenal size in the northern red-backed vole in relation to season

Adrenal and gonad weights were measured in the northern red-backed vole, CLETHRIONOMYS RUTILUS, from July 1963 through August 1964 in the vicinity of College, Alaska. Relative weights of the testes and ovaries underwent a seasonal cycle which was most closely correlated with the annual light cycle. Adrenal size in female voles appeared to be strongly influenced by reproductive state and underwent a striking increase with onset of the breeding season and a corresponding decline with cessation of reproductive activities. In male voles adrenal size was not influenced by reproductive activities. The magnitude of seasonal change in adrenal size of male voles was not great and could not be definitely associated with any extrinsic factors in the environment.

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Zusammenfassung Nebennieren- und Gonadengewichte wurden bei der Wühlmaus CLETHRIONOMYS RUTILUS von Juli 1963 bis August 1964 in der Nähe von College, Alaska,gemessen. Die relativen Gewichte der Hoden und Ovarien unterlagen einem jahreszeitlichen Rhythmus, der sehr eng mit der jahreszeitlichen Strahlungsperiodik korreliert war. Die Grösse der Nebennieren bei weiblichen Wühlmausen schien stark durch die Fortpflanzung beeinflusst zu sein und unterlag einer auffälligen Zunahme mit dem Einsetzen der Jahreszeit der Fortpflanzung und einer entsprechenden Verkleinerung mit dem Aufhören der Fortpflanzungsaktivität. Bei männlichen Wühlmäusen war die Grösse der Nebenniere nicht durch die Fortpflanzungsaktivität beeinflusst. Das Ausmass der jahreszeitlichen Schwankungen der Grösse der Nebenniere bei männlichen Wühlmäusen war nicht gross und konnte nicht endgültig irgend einem äusseren Umweltfaktor zugeordnet werden.

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Resume Dans les environs de College, Alaska, on a pesé les surrénales et les organes sexuels de campagnols CLETHRIONOMYS RUTILUS. Ces pesées ont été effectuées de juillet 1963 à août 1964. Le poids relatif des testicules et des ovaires sont soumis à un cycle périodique qui correspond étroitement à celui de la lumière.La grosseur des surrénales des femelles semble fortement influencée par les phénomènes de reproduction. Ces glandes se développent de façon marquée au début de la saison des amours et redeviennent plus petites dès la fin de la période de reproduction. Chez les mâles, la grosseur de ces glandes n'est pas modifiée par l'activité reproductrice. L'amplitude des variations de la grosseur des surrénales des souris mâles est réduite et il n'est pas possible de mettre ces variations en relation directe avec celles d'un facteur particulier du milieu ambiant.

     

Increased parasitic pressure as a major factor in the evolution of social behavior in halictine bees

Summary and conclusions Mutillid parasites,Pseudomethoca frigida (Smith), were frequently found in a nest aggregation ofLasioglossum zephyrum (Smith), and were observed in combat with the bees, thereby indicating their importance (and that of parasites and predators in general) in the evolution of nest guarding and supporting Michener's hypothesis that one of the important factors in the evolution of social behavior was the opportunity for defense by guards in nests containing more than one bee. Nesting aggregations may have evolved in several ways, one being selection of bees nesting in areas already proven successful. Such selection might be expected where subtle environmental differences are critical, and may take the form of return to the parental nest sites or joining some other nest aggregation. Aggregation probably increases parasite and predator pressure, thus perhaps providing the necessary selective pressure for colony formation with nest guarding, as well as providing the potentiality for colony formation by allowing females to enter different nests. The seemingly greater success in nest defense by larger colonies suggests that this is one of of the factors responsible for the evolution of increased colony size. The behavior of the bees in nest defense and of their mutillid parasites is described.

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Zusammenfassung Die parasitische Mutillide,Pseudomethoca frigida (Smith), wurde mehrfach in den Kolonien vonLasioglossum zephyrum (Smith), beobachtet, als sie in Kämpfe mit diesen Bienen verwickelt war. Die einschlägigen Beobachtungen weisen auf die Wichtigkeit dieser, als auch anderer Parasiten und Räuber in der Evolution des Wächterwesens innerhalb der Bienen hin, indem sie Hypothese vonMichener unterstutzen, die besagt, dass einer der grundlegenden Faktoren fur die Entwicklung sozialen Verhaltens die Möglichkeit war ein Nest durch Wächter verteidigen zu können. Dies ist natürlich nur dann der Fall, wenn mehr als eine Biene im Nest vorhanden ist. Nisten im Verband, d. h. Nest-Ansammlung mögen sich auf verschiedenen Wegen entwickelt haben. Einer davon war die Selektion von Bienen, die immer bereits «erprobte» Nistplatze zum Nesten benützen. Eine derartige Selektion kann in solchen Fällen erwartet weredn, in denen geringfügige Unterschiede in den Umweltfaktoren für das Nisten entscheidend sind. Diese Selektion mag dann zur Rückehr zu den Geburtsplätzen oder zum Nesten in fremden Kolonierverbänden führen. Die Nester in Kolonierverbänden sind sicherlich Parasiten und Räubern erhöht ausgesetzt. Der entsprechende Selektiondruck mag dann nicht nur zur Formung von Kolonie mit einem organisierten Waechterwesen geführt haben, sondern auch die Möglichkeit mit eingeschlossen haben, dass die Bienenweibchen auch benachbarte Nester besuchen können. Der augenscheinlich grössere Erfolg in der Nestverteidigung im Falle von grösseren Kolonien weist darauf hin dass der erstere einer der Faktoren ist, die für die Evolution von grösseren Nestansammlungen ausschlaggebend sind.Das Verhalten der verteidigenden Bienen und das ihrer parasitischen Multilliden ist beschrieben.

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Résumé Des parasites mutillides ont été souvent trouvés dans une agglomération de nids deLasioglossum zephyrum (Smith) et ont été observés en train de combattre les abeilles, ce qui permet de souligner leur importance (et celle des parasites et des prédateurs en général) dans l'évolution de la garde du nid et qui confirme l'hypothèse deMichener, selon laquelle un des facteurs importants dans l'évolution du comportement social est la possibilité de défense par des gardes dans les nids contenant un nombre d'abeilles supérieur à un.Les agglomérations de nids peuvent avoir évolué de différentes manières, l'une étant le choix de sites dans les aires, qui se sont déjà révélées propices. Une telle sélection peut être attendue là où des différences subtiles dans le milieu sont décisives. Elle peut prendre la forme d'un retour aux sites de nidification des parents ou le choix de n'importe quelle autre agglomération. Il est probable que l'agglomération augmente le nombre des parasites et des prédateurs et, par le fait même, procure peut-être la pression sélective nécessaire pour la formation de colonies avec gardiennage du nid. De même, l'agglomération procure aussi la possibilité de formation de colonies en donnant aux femelles l'occasion d'entrer dans différents nids. Le plus grand succès apparent dans la défense du nid par les colonies de plus grande taille suggère qu'il s'agit d'un des facteurs responsables de l'évolution de la colonie vers une augmentation.Le comportement des abeilles durant la défense du nid et celui de leurs parasites est décrit.

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I am indebted to Dr.C. D. Michener of The University of Kansas for constructive criticism of this paper. I wish to thank him also for identification of the bee and Dr. ClaranceMickel of the University of Arizona for identification of the mutillid.     

L'enseignement de la biométéorologie dans les ecoles supérieures

Resume L'auteur soumet à la discussion et à la réflexion une proposition en vue de la réalisation de formes variées d'enseignement spécialisé de biométéorologie et de bioclimatologie dans les Ecoles supérieures. L'auteur discute ensuite les questions biclimatologiques et biométéorologiques fondamentales et appliquées.

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A scheme for the introduction of various forms of specialized education in biometeorology and bioclimatology is submitted for discussion and consideration. Problems of international co-operation in both basis and applied biometeorological and bioclimatological research are discussed.

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Zusammenfassung VorschlÄge für die Einführung einer spezialisierten Ausbildung in Biometeorologie und Bioklimatologie an der Hochschule werden aufgezÄhlt und die Probleme der internationalen Zusammenarbeit in der freien und angewandten Forschung diskutiert.

     

Effect of meteorological events on ragweed pollen count

Hourly and daily counts of air-borne ragweed pollen, AMBROSIA SPP, taken with a volumetric sampler during the 1961 season at Ottawa, Canada, were compared with meteorological events. The time of daily peak concentration of pollen coincided with the time of decreasing relative humidity and development of a super-adiabatic lapse rate in the first 200 ft of atmosphere. Daily variations in pollen count were virtually completely dominated by the local ragweed population and microclimate but could be explained to a limited extent by variations in air mass.On occasions, gravity slide counts using a Durham type apparatus varied qualitatively with volumetric counts, but it was not possible to obtain a constant factor to convert gravity to volumetric counts.

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Zusammenfassung Die stündliche und tÄgliche Anzahl von Pollen des Jakobskreuzkrauts(AMBROSIA SPP.) in der Luft (mit einem volumeterischen Sammler bestimmt) wÄhrend der Saison 1961 in Ottawa, Kanada, wurde mit meteorologischen Daten korreliert. Die höchste Pollenzahl in der Luft fiel mit dem Abfall der rel. Feuchte zusammen und der Entwicklung eines überadiabatischen Gradienten in den ersten 65 m Höhe der AtmosphÄre. Die tÄglichen Schwankungen der Pollenzahl wurden tatsÄchlich vollstÄndig von der lokalen Verteilung der Ambrosia spp. und dem Mikroklima bestimmt und konnten nur in geringem Masse mit den Schwankungen der Luftmassen in Zusammenhang gebracht werden.Die Zahl der Pollen in durch Schwerkraft gewonnen Proben fiel gelegentlich qualitativ mit den volumetrisch gewonnen Proben zusammen; es war jedoch nicht möglich, einen konstanten Faktor zu berechnen, um gravimetrisch gewonnene Werte in volumetrische umzuwandeln.

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Résumé Le nombre par heure et par jour, des grains de pollen de AMBROSIA SPP. dans l'air, mesuré par un collecteur volumétrique pendant la saison 1961 à Ottawa (Canada)a été comparé avec les données météorologiques.Le nombre le plus élevé correspondait à une chute de l'humidité relative et à un gradient superadiabatique s'élevant jusqu'à 65m d'altitude. La cause des variations quotidienne du nombre des grains de pollen correspondait pratiquement à la distribution locale de Ambrosia spp. et au microclimat, et ne correspondait que dans une faible mesure avec les déplacement des masses d'air. Le nombre des grains de pollen obtenus par gravitation au moyen d'un appareil du type Durham coincidait parfois qualitativement aux valeurs obtenues par un collecteur volumétrique, mars il n'a pas été possible d'établir un facteur constant,qui permÎt de transformer les valeurs gravimétriques en valeurs volumétriques.

     

The significance of cutaneous respiration in BUFO REGULARIS Reuss

The importance of the amphibian skin for eliminating CO₂ was tested by measuring the blood pH of B. REGULARIS placed for varying periods in buffer solutions (pH 7.0 and 4.9) or swathed in latex. Blood pH did not vary from pH 7.5, except after being swathed in latex, when it dropped to pH 6.5. Respiratory movements were significantly lower when toads were submerged than when they were breathing air, and lower in water at 20°C and in the buffer solutions than in water at 30°C. It is concluded that pulmonary and cutaneous respiration are closely adjusted in this species.

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Zusammenfassung Die Bedeutung der Haut der Amphibien zur Eliminierung von CO₂ wurde durch Messung des Blut-pH an B. REGULARIS untersucht, die in Pufferlösungen (pH 7,0 und 4,9) eingesetzt oder in Latex eingewickelt waren. Der pH-Wert des Blutes (pH 7,5) änderte sich nicht ausser bei den in Latex eingeschlossenen Tieren. Nach Untertauchen waren die respiratorischen Bewegungen signifikant weniger als bei Haltung an der Luft; sie waren in Wasser und Pufferlösungen bei 20°C geringer als in Wasser bei 30°C. Daraus wird geschlossen, dass die Lungen- und Hautatmung in dieser Tierart eng verbunden sind.

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Resume L'importance de la peau dans l'élimination du CO₂ chez les batraciens a été démontrée par la mesure du pH du sang de B. REGULARIS. Les animaux étaient plongés dans des solutions-tampon (pH 7,0 et 4,9) ou enveloppés de latex et cela durant des laps de temps variable. La valeur du pH du sang (pH 7,5) n'a pas varié si ce n'est dans le cas des bêtes enveloppées dans du latex (pH 6,5). Les mouvement respiratoires des crapauds immergés furent plus lents que ceux des animaux respirant à l'air et cela de façon significative. Ils furent en outre plus lents à 20°C dans l'eau et les solutions-tampon que dans de l'eau à 30°C. On en déduit que les respirations pulmonaire et cutanée sont étroitement liées entre elles chez les individus de cette espèce.