Entwicklungsphysiologische und biometrische Untersuchungen an DDT-sensiblen und resistenten St?mmen von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung 1. Zwischen 2 DDT-sensiblen und 3 resistenten Stämmen von Drosophila melanogaster, die durch unabhängige Selektionszucht auseinander abgeleitet waren, ergaben sich entwicklungsphysiologische und morphologische Differenzen in gleicher Richtung, aber unterschiedlicher Expressivität.2. Die larvale Entwicklungsdauer war bei allen resistenten Stämmen verlängert. In Übereinstimmung damit schlüpften die resistenten Imagines später, ihr Lebendgewicht war erhöht.3. Die Schlüpfraten der Imagines, bezogen auf eine bestimmte Eizahl, sowie die Fertilität der Stämme zeigten keine Unterschiede.4. Mehrere Körperteile der resistenten Stämme ließen im Vergleich zu den sensiblen Rassen eine allometrische Wachstumszunahme erkennen. Der prozentuale Zuwachs der einzelnen Merkmale zeigte starke Unterschiede. Nur bei einem resistenten Stamm fand sich in einem Merkmal — den Tibien — eine Verkürzung gegenüber der sensiblen Vergleichsgruppe.5. Es wird diskutiert, welche möglichen Zusammenhänge zwischen der DDT-Resistenz und den abgeänderten Eigenschaften bestehen und welche Ursachen ihnen zugrunde liegen.Mit 1 Textabbildung     

On the orientation of houseflies to various surfaces

The attraction of houseflies (Musca domestica L.) to surfaces was investigated by repeated counting of flies on samples of materials. The materials tested were mainly such as ordinarily occur in stables. The observations were made partly in a big cage in the laboratory and partly in a stable. The mechanism of attraction to some surfaces was analyzed by counting the number of flies arriving per time unit, and by measuring the duration of visits.Significant differences between materials were found. The brightness of the surfaces proved an important factor. The light materials, e.g. white tile and limewashed surfaces, were less visited than darker ones. Metallic surfaces were highly avoided. More flies were counted on very rough surfaces, straw, and jute sack, than on smoother ones, such as wood and concrete. The arrival of more flies per time unit to dark surfaces was demonstrated in some cases, and so was a tendency of staying longer on relatively rough surfaces, but the differences of attraction were not completely explained by these two reactions.

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Zusammenfassung Die Bevorzugung verschiedener Oberflächen durch die Stubenfliege (Musca domestica L.) wurde durch wiederholte Auszählung der Fliegen auf Proben verschiedener Substrate untersucht. Die Materialen waren hauptsächlich solche, die oft in Ställen vorkommen, welche bei uns nämlich den wichtigsten Aufenthaltsort der Stubenfliegen darstellen. Die Beobachtungen wurden teils im Laboratorium in einem großen Käfig, teils in einem Stall vorgenommen, wo der Besuch der dort freilebenden Fliegen registriert wurde. Vier Substrate wurden in jedem einzelnen Versuch verglichen, wobei jedes von ihnen in vier Stücken vertreten war. In allen Versuchen wurde Holz als Vergleichsbasis benutzt. Bei einigen Oberflächen wurde versucht, ihre Anziehungskraft durch Zählung der Fliegen näher zu analysieren, die pro Zeiteinheit zu diesen Materialproben kamen, sowie durch Messung der Aufenthaltsdauer auf diesen Substraten. Bei dieser Analyse wurde jeweils eine einzige Materialprobe in einem Käfig beobachtet und mit einem Standardstück aus Holz verglichen. Mehrere der Oberflächen zeigten in bezug auf Fliegenbesuche signifikante Unterschiede. Als ein wichtiger Faktor erwies sich die Helligkeit, indem helle Substrate, wie weiße Fliesen und getünchte Oberflächen, weniger als die dunkleren besucht wurden. In einem Versuch mit Kartonstücken verschiedener Tönung (weiß, hellgrau, dunkelgrau und schwarz) ergab sich, daß unter den betreffenden Versuchs-bedingungen allein die Farbe Unterschiede derselben Größenordnung verursachen konnte wie die Unterschiede zwischen den natürlichen Materialien. Metallische Oberflächen wurden weitgehend vermieden. Auf unebenen Oberflächen, Stroh und Jutesack, wurden mehr Fliegen als auf den glatteren, wie z.B. Holz und Zement, gezählt. Bei den Zählungen der pro Zeiteinheit ankommenden Fliegen ergab sich in mehreren Fällen, daß von dunkleren Oberflächen mehr Fliegen angelockt wurden. Bei Messung der Aufenthaltsdauer zeigte sich in einigen Fällen eine Tendenz zu längerem Verweilen auf unebenen Oberflächen. Jedoch liefert diese Analyse der Präferenz für Oberflächen nicht in allen Fällen eine Erklärung für die Unterschiede im Fliegenbesuch, die bei wiederholten Zählungen der Fliegen auf den Substratstücken festgestellt wurden.

     

Respiration and nutrition of radiation-sterilized female Dacus cucumis (Diptera: Tephritidae)

The oxygen consumption of flies irradiated with between 10 kilorads (krad) and 80 krad was not demonstrably different between doses, or when compared with untreated controls.Carbohydrate intake and initial body weights of irradiated flies were less than normal flies. However, the 10 krad irradiated flies accumulated a greater volume of fat body than normal flies, presumably because of failure of vitellogenesis in the former. Accumulation of fat body by 40 krad flies was initially retarded compared with 10 krad flies, but they later accumulated fat body at the same rate as the 10 krad flies. It is suggested that this was due to an initial hormonal disturbance caused by the higher dose.No degenerative changes were noted in the midgut of the 10 krad or 40 krad flies. The protein intake of these flies was similar to that of normal flies.

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Zusammenfassung Einige Autoren haben wahrscheinlich machen können, daß sterilisierende Strahlendosen bei einigen Insektengruppen den Stoffwechsel beeinflussen. Jedoch sind für die Dipteren wenig Beweise für solche durch Bestrahlung hervorgerufene Störungen veröffentlicht worden. Die in dieser Arbeit beschriebenen Versuche waren darauf gerichtet, die Einflüsse der Bestrahlung auf einige physiologische Systeme von weiblichen Dacus cucumis zu bestimmen.Auf den Sauerstoffverbrauch konnte eine Wirkung von Strahlendosen von 80 Kilorad (krad) nicht festgestellt werden.Beim Vergleich von unbestrahlten Fliegen mit solchen, die 10 oder 40 krad erhalten haben, wurde gefunden, daß in beiden Fällen die bestrahlten Tiere zunächst weniger als normale wogen, daß aber später die Wachstumsrate der bestrahlten Fliegen anstieg, so daß ihr Gewicht sich schließlich dem der normalen anglich.Der Verbrauch von Eiweißlösung durch mit 10 und 40 krad bestrahlten Fliegen war dem der normalen ähnlich. Jedoch verbrauchten die bestrahlten Fliegen eine geringere Menge Zuckerlösung als die normalen. Es wird angenommen, daß darin der Ausfall des Kohlenhydratbedarfs durch die sterilen Ovarien zum Ausdruck kommt.Die mit 10 krad bestrahlten Fliegen bildeten ein größeres Fettkörpervolumen als die normalen. Es wird vermutet, daß dies eine kombinierte Folge der Nicht-Auflösung des pupalen und des gesteigerten. Aufbaus des adulten Fettkörpers bei Ausschaltung funktionierender Ovarien darstellt.Der Aufbau des Fettkörpers war anfänglich bei den mit 40 krad bestrahlten Fliegen gegenüber den mit 10 krad bestrahlten gehemmt, aber nach einer Verzögerung war die Zuwachsrate den mit 10 krad bestrahlten ähnlich. Es wird angenommen, daß das auf einer anfänglichen Hormonstörung bei den mit 40 krad bestrahlten Fliegen beruhen konnte.

     

Weather and behaviour in carrot fly (Psila rosae fab. Dipt. Psilidae) with particular reference to oviposition

Summary The behaviour of carrot flies in the field is influenced by prevailing weather, and a distinct crepuscular peak of activity is exhibited during dry, warm conditions. Trap catches of flies on carrot plots are related to weather data, and these indicate that oviposition activity appears to be initiated by changes in light intensity, but other factors are considered inportant.

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Zusammenfassung Möhrenfliegen verbringen den größten Teil ihres Imaginallebens im Schutze hochwüchsiger Vegetation, nur die Weibchen bewegen sich zum Zwecke der Eiablage über nennenswerte Entfernungen. Auch unter diesen Umständen ist ihr Verhalten in beträchlichem Ausmaße von den Witterungsbedingungen abhängig. Beispielsweise finden sich in einer Hecke die größten Zahlen immer auf der Leeseite, nur bei vollständiger Windstille ist eine gleichmäßigere Verteilung die Regel. In Zeiten schwerer Regenfälle verschwinden die Fliegen; es wird angenommen, daß sie sich dann tief ins Innere der Hecke zurückziehen.Die meisten Eiablagen erfolgen zwischen 16 und 20 Uhr, doch ist das mehr eine Reaktion auf Außenreize als eine angeborene Rhythmik. Eiablagen können zu jeder Tageszeit stattfinden, solange gewisse Temperatur-, Feuchtigkeits- und Helligkeitsbedingungen herrschen. Beobachtungen bei der Cockle Park-Versuchsstation zeigen, daß Temperaturen über 12,8°, relative Luftfeuchtigkeit über 60% und eine Lichtintensität von 15000–17400 Meterkerzen die Mindestbedingungen darstellen, unter denen sich trächtige Weibchen zur Eiablage aus ihren Verstecken ins Freie begeben. Windgeschwindigkeiten unter der Stärke einer kräftigen Brise (6 Beaufort) beeinträchtigen die Eiablageaktivität nicht; sie wird jedoch durch Regenperioden verhindert.In Nordost-England herrschen bei trockenem, warmem und hellem Wetter geeignete Bedingungen zur Eiablage jeweils eine Zeitlang morgens und abends. Stundenfänge in Fallen zeigen, daß die größte Anzahl der Fliegen die Möhren abends besucht.Bei trockenem, kühlem und trübem Wetter jedoch, wenn eine beträchtliche Wolkendecke die Lichtintensität auch tagsüber herabsetzt, können die Fliegen zu jeder Tageszeit ihre Verstecke verlassen. An solchen Tagen wurde das Maximum der Eiablagen zwischen 13 und 14 Uhr festgestellt.

     

The course of poisoning of normal and pyrethrins-resistant house flies by pyrethrins-piperonyl butoxide residues: A kinetic analysis

Virgin female house flies, Musca domestica L., one day of age, were exposed at 32° C for measured periods of time to deposits on glass of six concentrations of pyrethrins (Py) and to 42 Py-piperonyl butoxide (PB) mixtures. The percentage mortality at 18 to 20 hr after exposure was recorded, and the duration of exposure required for 50% kill (Lt₅₀) was calculated for each treatment from the regression of probit kill on log exposure time.Comparison of the Lt₅₀'s for these normally susceptible flies at different Py concentrations indicated that the apparent order of the toxic reaction was about 4.5 with residues that contained Py alone. In the presence of PB, the apparent order was reduced progressively approximately to 2. These observations are interpreted in support of the hypothesis that flies possess a mechanism for detoxifying Py, and that PB exerts its synergistic action by interfering with the detoxication process.Similar data from a strain of flies selected for over 90 generations for Py-resistance suggest that the selected strain possesses a more active detoxifying mechanism, which need not differ qualitatively from that present in the unselected population.The development of direct biochemical and physiological evidence in reference to these problems is urged.

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Zusammenfassung Wenn Stubenfliegen (Musca domestica) Pyrethrin-Rückständen verschiedener Konzentration ausgesetzt werden, stellen die Zeiten, die zur Abtötung der Hälfte der Insekten erforderlich sind (LD 50), vergleichbare Indizes für die Giftreaktionsraten dar. Es besteht auch die Wahrscheinlichkeit, daß die unbekannten Pyrethrin-Konzentrationen, die im Körperinneren erreicht werden, den bekannten Außenkonzentrationen direkt proportional sind. Infolgedessen können die offensichtlichen Größenordnungen der Vergiftungsreaktion in Gegenwart verschiedener Konzentrationen des Insektizids und des Synergisten geschätzt werden, und von Änderungen in der offenbaren Größenordnung können Rückschlüsse auf die Natur der beteiligten Prozesse gezogen werden.Bei normalen sowie resistenten Fliegen bewirkte die Hinzufügung des Synergisten, Piperonylbutoxyd (PB), in den Giftbelägen eine Verminderung der scheinbaren Größenordnung der Reaktion, welche sich dem Wert 2 näherte, wenn die PB-Konzentration vergrößert wurde. Jedoch waren zur Erreichung dieses Zieles bei den resistenten Fliegen größere Konzentrationen notwendig. Diese wiesen auch mit Pyrethrin allein eine höhere Größenordnung der Reaktion auf.Es muß deshalb geschlossen werden, daß normalerweise ein beträchtlicher Teil des absorbierten Pyrethrins in nichttoxische Reaktionswege abgelenkt wird. Die beobachtete Toxizität ist nur dem Pyrethrin-Anteil proportional, der nicht auf diese Weise verlorengeht, und erweckt deshalb im Verhältnis zu dem insgesamt eingedrungenen Pyrethrin den Anschein einer höheren Reaktionsordnung. Wird die PB-Konzentration verstärkt, so wird die Pyrethrin-Fraktion, die unschädlich gemacht wird, zunehmend reduziert, und bei PB-Konzentrationen von mehr als 0,15 mg/sq.ft (=1,6×10^-4 mg/cm²) nimmt das gesamte von normal empfindlichen Fliegen absorbierte Pyrethrin an der bimolekularen toxischen Reaktion teil.Resistente Fliegen machen eine noch größere Fraktion des absorbierten Pyrethrins unschädlich und täuschen bei alleiniger Gegenwart von Pyrethrin konsequentermaßen eine noch höhere Größenordnung der toxischen Reaktion vor. Auch ihr Entgiftungsmechanismus kann durch PB gehemmt werden, doch sind dazu höhere Konzentrationen des Synergisten von der Größenordnung von 18 mg/sq.ft (=19,4×10^-3 mg/cm²) notwendig.

     

The settling of female Haematopota insidiatrix austen (Diptera, Tabanidae) on cloth screens

The response of female Haematopota insidiatrix towards cloth screens is considered as part of the host-finding behaviour. When black, dark grey, light grey and white cloths were compared as regards attractiveness, more flies settled on the black than on the other shades. When a screen was carried horizontally flies settled on the under surface but not on the upper surface and more flies were caught. A black screen with three white stripes was progressively less attractive as the width of these stripes was increased. Even narrow white stripes reduced the catch, particularly if they were horizontally arranged. When differently sized black screens were compared, fewer flies were caught on the smaller ones. Flies settled on the lower part of a screen, as they do on a host animal. When a screen was divided so that its lower half was white and its upper half black, fewer flies settled on it than on the all-black reverse side (control). Conversely, with black below white approximately the same number of flies were caught on this as on the black control side of the screen. At temperatures below 19°C and humidities above 77% R.H., more flies settled on the sunny than on the shaded side of the screen. At higher temperatures and lower humidities this preference was reversed.

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Zusammenfassung Die Reaktion der weiblichen Haematopota insidiatrix auf Stoffschirme wird als ein Teil des Verhaltens bei der Suche nach einem Wirtstier betrachtet. Beim Vergleich von schwarzen, dunkelgrauen, hellgrauen und weissen Stoffen in Beziehung auf ihre Anziehungskraft setzten sich mehr Fliegen auf die sxhwarzen Stoffe als auf anders getönten. Wenn ein Schirm horizontal getragen wurde, setzten sich die Fliegen auf die untere Seite doch nicht auf die obere Seite. Ausserdem stieg die Anzahl der gefangenen Fliegen. Ein schwarzer Schirm mit drei weissen Streifen versehen übte um so weniger Anziehungskraft aus, je breiter die Streifen gemacht wurden. Selbst enge weisse Streifen verminderten die Anzahl der gefangenen Fliegen, besonders wenn sie horizontal angebracht waren. Wenn Schirme von verschiedener Grösse herumgetragen wurden, fingen sich auf den kleineren Schirmen weniger Fliegen. Die Fliegen setzten sich auf den unteren Teil der Schirme genau wie sie es bei Wirtstieren machen. Wurde ein Schirm in eine untere Hälfte (weiss) und eine obere Hälfte (schwarz) geteilt, so liessen sich weniger Fliegen darauf nieder als auf der ganzschwarze Rückseite (Kontrolle). Im umgekehrten Falle, (untere Hälfte schwarz, obere Hälfte weiss) wurde ungefähr dieselbe Anzahl von Fliegen auf dieser Seite wie auf der völlig schwarzen Rückseite gefangen. Bei Temperaturen unter 19°C und einen relativen Feuchtigkeit von über 77% setzten sich mehr Fliegen auf die sonnige Seite als auf die beschattete Seite des Schirmes. Bei höheren Temperaturen und niedrigerem Luftfeuchtigkeitsgehalt war diese Vorliebe umgekehrt.

     

Lipoid content and resistance in the housefly, Musca domestica L.

The lipoid content of several resistant and normal strains of houseflies was determined. A Swiss extremely DDT-resistant strain had a much higher fat content than a normal Swiss reference strain and several Italian strains. Among the Italian strains, a chlordane-resistant strain had a significantly higher fat content than a diazinon-resistant and a normal strain. This difference was no longer significant however, when the normal Swiss strain was included in the calculations. Iodine numbers, specific gravity and physical consistence showed no consistent difference between the fats of resistant and normal strains, except that the syphoned-off oils from fats of resistant flies seemed to be less viscous than those of normal flies of the same provenience.In a further series of experiments, the lipids were extracted from wheat bran, to which were added instead fats extracted from normal and from DDT-resistant housefly pupae; normal larvae were reared in a medium containing the fat from resistant pupae and vice versa. Neither this procedure nor that of offering cholesterol as sole larval lipid source, had any influence on resistance level in the adult state.

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Zusammenfassung Es wurde der Lipoidgehalt der Puppen resistenter und sensibler Hausfliegenstämme bestimmt. Ein hoch DDT-resistenter Schweizer Stamm hatte einen bedeutend höheren Fettgehalt als ein normaler Schweizer und verschiedene italienische Stämme. Unter den italienischen Stämmen, hatte ein Chlordan-resistenter Stamm einen signifikant höheren Fettgehalt als ein Diazinon-resistenter und ein normaler Stamm. Wenn jedoch bei der statistischen Auswertung dieser Resultate die Zahlen für den Schweizer normalen Vergleichstamm mit in Betracht gezogen wurden, waren die Unterschiede für den Chlordanstamm nicht mehr signifikant.Die Feststellung Wiesmanns, dass resistente Hausfliegen einen höheren Fettgehalt aufweisen, konnte also in unseren Versuchen nur in einem von drei resistenten Stämmen bestätigt werden. Es ist daher anzunehmen, dass die Tatsache vorhandenen höheren Fettgehaltes nicht für alle resistenten Stämme zutrifft. Die Wiesmann'sche Lipoidtheorie der Insektizidresistenz, die übrigens auch von ihm selbst nur als Teilmechanismus des Resistenzgeschehens aufgefasst wird, ist vielleicht für gewisse Stämme anwendbar, so z.B. für den Schweizer Stamm K₁, für den unsere Resultate mit den Ergebnissen Wiesmanns übereinstimmen. Die Theorie ist jedoch sicher nicht für jeglichen resistenten Hausfliegenstamm gültig.Wenn chemische und physikalische Eigenschaften der Fette, z.B. Jodzahl, Dichte und Konsistenz verglichen wurden, konnten keine klaren Unterschiede zwischen dem Fett resistenter und normaler Stämme gefunden werden. Vielleicht könnte man nur von einem Unterschied in der Viskosität der abgeheberten flüssigen Ölphase resistenter und normaler Fliegen gleicher Provenienz sprechen.Extrahierung der im Larvenfutter vorhandenen Fette und ihr Ersatz durch Fliegenpuppefette, oder Verabreichung von Cholesterin als einzige larvale, Fettquelle, hatte keinen Einfluss auf die Resistenz der Adulttiere.

     

Farbstoffgehalt und Grösse der Augen bei verschiedenen Mutanten von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung Quantitative Untersuchungen über den Farbstoffgehalt der Drosophilaaugen haben schon wiederholt gezeigt, daß die Werte bei bestimmten Mutanten von der Erwartung abweichen. So fand man regelmäßig bei den rotäugigen Mutanten v bzw. cn weniger Pterin und bei der braunäugigen Mutante bw weniger Ommochrom als bei Wildfliegen.Wir haben diese Befunde zunächst mit Hilfe einer vereinfachten Extraktions- und Meßtechnik nachgeprüft und bestätigt. Die genauere Analyse ergab dann aber, daß das Farbstoffdefizit der Mutanten v, cn und bw lediglich darauf beruht, daß diese Tiere kleinere Augen haben als die Wildfliegen. Die Augenverkleinerung ist jedoch nicht, wie gelegentlich vermutet wurde, die Folge einer polyphänen Wirkung der Gene v, cn und bw, sondern nur eine besondere Eigenschaft bestimmter Fliegenstämme, die heute in fast allen Laboratorien gehalten werden.Die Erscheinung selbst beruht auf der Wirkung augenverkleinernder Modifikationsgene, die bei diesen Stämmen zufällig mit den Farbgenen gekoppelt sind, durch geeignete Kreuzungen aber eliminiert werden können. Unsere so erhaltenen neuen v-, cn- und bw-Stämme besitzen nicht nur ebenso große Augen wie die Wildfliegen, sondern enthalten auch die theoretisch erwarteten Mengen an Augenfarbstoffen. Der Zusammenhang zwischen der Größe der Augen und ihrem Farbstoffgehalt hat u. a. zur Folge, daß die Männchen, die ja stets kleinere Augen haben als die Weibchen, bei allen Mutanten weniger Augenpigment besitzen als jene.Der Farbstoffgehalt der Augen hängt außerdem von der Zucht-temperatur ab. Fliegen, die sich bei 18° C entwickeln, besitzen weniger Pterin aber mehr Ommochrom als solche, die bei 26° C aufgezogen werden. Auch die Melaninsynthese im Integument der Tiere wird durch Temperaturerniedrigung begünstigt; aus 18°-Zuchten stammende Fliegen sind deutlich dunkler als die entsprechenden 26°-Tiere.     

Untersuchungen über die Natur des Nerveneinflusses auf die retinomotorischen Erscheinungen

Zusammenfassung In den Netzhäuten von mit Physostigmin, Acetylcholin, Atropin, Nikotin oder Adrenalin (Injektion in den Rückenlymphsack) behandelten, zuvor dunkeladaptierten und kurz nach der Injektion belichteten oder helladaptierten und dann dunkelgestellten Fröschen wird die Stellung insbesondere der Stäbchen und Zapfen ermittelt und mit der der Retinae im übrigen gleichbehandelter Kontrolltiere verglichen, die lediglich eine Injektion 0,65%iger Kochsalzlösung gleichen p_Hs wie die jeweilige Wirkstofflösung erfahren hatten.Die Versuche stellen eine erste Inangriffnahme der Frage nach dem Charakter der von Wigger (1937) und Nover (1939) beschriebenen fördernden bzw. hemmenden Wirkung der verschiedenen Nerven auf die retinomotorischen Erscheinungen und insbesondere der weiteren dar, ob im Falle der Möglichkeit, für alle zur Beobachtung kommenden Erscheinungen — Förderung bzw. Hemmung der Zapfenkontraktion und Stäbchenstreckung bei Belichtung, der hivers gerichteten Bewegungen bei Verdunklung — eine chemische Reizübertragung verantwortlich zu machen, die bisher bekannten Neurohormone und die von ihnen ausgeübten Effekte zu einer Deutung ausreichen.Der von den untersuchten einzige auf Stäbchen und Zapfen antagonistisch wirkende Stoff ist das Acetylcholin, in dem es — im Sinne des Lichtreizes — die Zapfen in den beiden angewandten Konzentrationen (10^–4 und 10^–8) bei Belichtung wie Verdunklung zur Kontraktion, die Stäbchen dagegen zur Streckung bringt. Der Förderung der Lichtwanderung der Sehelemente durch die in diesem Sinne wirkenden Nerven könnte danach sehr wohl eine bei Belichtung an ihren Endigungen erfolgende Ausscheidung von Acetylcholin zugrunde liegen.Die Diskussion der Möglichkeiten für die fördernde Wirkung der gleichen Nerven auch bei Verdunklung führt zu der Annahme, daß für diese ein zweiter, unter diesen Adaptationsbedingungen von den gleichen Nervenendigungen ausgeschiedener, auf die Sehzelleninnenglieder ebenfalls antagonistisch, jedoch entgegengesetzt wie das Acetylcholin wirkender Stoff verantwortlich zu machen ist.Es wird auf die verschiedenartige Beeinflussung des Atropins und Nikotins, die bei Belichtung und Verdunklung Stäbchen wie Zapfen gleicherweise zur Streckung bringen, seitens der beiden Förderungshormone hingewiesen: das bei Belichtung aktive Neurohormon hemmt die Atropin- und fördert die Nikotinwirksamkeit auf die Sehzelleninnenglieder, das bei Verdunklung die Wanderungen unterstützende fördert umgekehrt den Atropin- und hemmt den Nikotineinfluß. In ähnlich verschiedener Weise wird möglichermaßen das Eserin in seiner Wirksamkeit auf die Sehzelleninnenglieder von den beiden Neurohormonen beeinflußt. Eine — kontrahierende — Eigenwirkung des Physostigmins zumindest auf die Zapfen ist unverkennbar.Für die Hemmung der retinomotorischen Erscheinungen muß unter der Voraussetzung chemischer Reizübertragung ein weiteres Wirkstoffpaar angenommen werden, innerhalb dessen das Adrenalin bestenfalls eine Teilrolle spielen könnte. Es wirkt je nach Konzentration und Adaptation verschieden, jedoch auf Stäbchen und Zapfen stets in gleichem Sinne: Bei Belichtung stets (Konzentrationen: 10^–4 und 10^–8) kontrahierend, bei Verdunklung in geringer Konzentration (10^–7) deutlich streckend, in höherer (10^–4) ganz gering kontrahierend.     

Zur Photosensibilität der Bakterien

Zusammenfassung Die Überprüfung einer größeren Anzahl von Bakterienarten und-stämmen auf ihre Photosensibilität gegenüber laborüblichen starken Strahlungsquellen (375 W-Lampe, HBO 200, HBO 500) ergab art-und stammspezifische Unterschiede.Der bei kontinuierlicher Bestrahlung zu beobachtende photobiologische Effekt bestand in einer Hemmung der Bakterienentwicklung. Totale Wachstumshemmung konnte bei der Mehrzahl der Stämme mit dem gesamten Emissionsspektrum wie auch mit Begrezung des Spektrums zum UV hin erzielt werden.Durch Messung der Bestrahlungsstärke und Berchnung der Letaldosis konnte die Photosensibilität der verschiedenen Bakterien verglichen werden. Die erhaltenen Werte machen deutlich, daß die unterschiedliche Lichtempfindlichkeit nicht einhergeht mit den bei der taxonomischen Einteilung üblichen Gruppenmerkmalen. Auch die Rolle der Pigmente scheint sich gegenüber der Wirkung anderer, die Photosensibilität mitbestimmender Faktoren im summarischen Hemmeffekt nicht durchzusetzen. Am resistentesten erweisen sich die Kokken und Gelbpigmentierten. Erhöhte Sensibilität besitzen die meisten Wildstämme gegenüber—auch artidentischen—Laborstämmen.Die für die einzelnen Bakterien ermittelten Werte für die Letaldosis im Gesamtspektrum bleiben in gleicher Reihenfolge auch bei Begrenzung des Emissionsspektrums erhalten.Die bekannte stärkere biologische Wirkung des kurzwelligen Anteils des Sichtbaren wird bei gleichzeitiger Bestrahlung mit langwelligem Licht nicht mehr effektiv, offenbar infolge kompensierender photoreaktivierender Prozesse, die bei Langzeitbestrahlung vermutlich gleichzeitig ablaufen können.Direktor: Prof. Dr. med. H. Knöll     

Über die Pollenkeimung einiger diploider Pflanzen und ihrer Autotetraploiden in künstlichen Medien

Zusammenfassung Pollen von diploiden und künstlich hergestellten autotetraploiden Stämmen von Rübsen, Kohl, gelbem Senf, Ölrettich und Gartenampfer wurde in künstlichem Medium zur Keimung gebracht. Der Pollen der autotetraploiden Pflanzen keimte in der Regel sehr viel schlechter als der Pollen der diploiden Pflanzen. Die Unterschiede in dem Keimungsprozent zwischen dem von diploiden und dem von tetraploiden Pflanzen stammenden Pollen waren stets um so größer, je optimaler die Bedingungen für die Keimung an und für sich waren. Von einem Falle abgeschen, lagen die Keimungsoptima für den von den diploiden und für den von tetraploiden Pflanzen stammenden Pollen stets bei der gleichen Koncatration der Nährlösung. Der Prozentsatz geplatzten Pollens war bei der von den 4n-Pflanzen herstammenden Material sehr viel größer als bei dem Pollen von 2n-Pflanzen. Die schlechtere Keimung und das stärkere Platzen werden in erster Linie auf die — wahrscheinlich durch die Zunahme des Zellvolumens bedingte — geringere physiologische Leistungsfähigkeit der Polyploiden zurückgeführt.     

Die Regulation des Luftschöpfens bei Notonecta glauca L.

Zusammenfassung Auf Zunahme des auf dem Wasser lastenden Luftdruckes reagiertNotonecta glauca mit Emporsteigen zur Oberfläche. Die Druckzunahme wirkt indirekt, und zwar dadurch, daß sie eine Volumverringerung des Luftvorrats und somit eine Abnahme des Auftriebs verursacht; diese Abnahme des Auftriebs wird perzipiert und veranlaßt ihrerseits das Emporsteigen zur Oberfläche. Auch das spontane Emporsteigen ist auf die durch den Atmungsprozeß bedingte Volumabnahme des Luftvorrats (und somit auf die Abnahme des Auftriebs) zurückzuführen. — Eine durch Anhängen eines Gewichts bedingte Abnahme des Auftriebs wird vonNotonecta durch Vergrößerung des mitgenommenen Luftvorrats kompensiert. — Bei dem Zustandekommen dieser Reaktionen spielen die Antennen keine Rolle; auch das Gleichgewicht ist bei antennenoperierten Tieren nicht gestört. Die abweichenden VersuchsergebnisseWebers sind wahrscheinlich durch die bei der Abtragung der Antennen leicht eintretende Störung der Luftschicht bedingt. — Inwieweit auch Sauerstoff- und Kohlensäuregehalt des Luftvorrats auf das Emporsteigen von Einfluß sind, wurde nicht weiter untersucht.     

Development of increased irritability to insecticides due to decreased detoxication

Selection of adults of the spotted root maggot Euxesta notata with malathion, by a method in which they could avoid the insecticide, developed a strain in which the flies had an increased irritability to malathion and at the same time an increased susceptibility to it. Similar results were obtained by selection with parathion or with methyl parathion. The selected strains were found to have a lower ability to detoxify malathion by hydrolysis. Selection with dieldrin increased the resistance without changing the irritability, while selection with DDT increased the resistance and decreased the irritability to this insecticide.

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Zusammenfassung Selektion von Fliegen der Wurzelmade Euxesta notata mit Malathion, bei der es den Fliegen ermöglicht wurde, dem Insektizid auszuweichen, ergab einen Stamm, der sich durch eine erhöhte Reizbarkeit und zugleich durch eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Malathion auszeichnete. Selektion mit Parathion oder Methylparathion erbrachte ähnliche Resultate. Die selektionierten Stämme erwiesen sich als weniger aktiv in der Entgiftung von Malathion durch Hydrolyse. Selektion mit Dieldrin steigerte die Resistenz ohne die Reizbarkeit zu verändern, während Selektion mit DDT die Resistenz erhöhte und die Reizbarkeit durch dieses Insektizid verringerte. Diese Ergebnisse deuten Wege an, durch Selektion mit Insektiziden, jenen Typus von Verhaltensresistenz herbeizuführen, der auf einer Änderung der Reaktion gegenüber den erregenden Eigenschaften des Insektizids beruht.

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This work was performed on a grant-in-aid (EMR No. 118) from the Canada Department of Agriculture.     

Schilddrüse und Federausfall

Zusammenfassung Die Folgen künstlich herbeigeführter Hyperthyreoidie auf den Federausfall sind während und außerhalb der Mauser untersucht.Thyroxin und Thyreoidea können in der Mauserperiode nach 7 bis 10 Tagen den Federausfall kurzfristig hemmen bzw. blockieren.Außerhalb der Mauserperiode kann ein hyperthyreotischer Zustand einen Federausfall verursachen. Die einzelnen Arten wie auch artgleiche Idividuen reagieren auf dieselbe Menge bei gleichen Umweltbedingungen ungleich stark. Zwischen Temperament des Einzelvogels und Reaktion auf Schilddrüsengaben ist eine Parallelität erkennbar.Mit zunehmender Anzahl der Injektionen steigen allgemein Wirkungsdauer und Intensität des Federausfalls.Ihr zeitlicher Abstand entscheidet mit über das Ergebnis. Bei einer Distanz von mehr als 3 Tagen ließ sich kein Federausfall mehr auslösen.Eine Gewichtsabnahme — gleich, ob von Federausfall begleitet oder nicht — war bei meinen Vögeln stets die Folge schon einmaliger Hormongaben. Bei Wiederholungen kommt es zu starkem Kräfteverfall, u.U. mit tödlichen Folgen. Eine Injektion kann nach anfänglichem Abfall zu einem Anstieg über das Ausgangsgewicht führen.Für den jahreszykhschen Ablauf der Schilddrüsentätigkeit läßt sich kein allgemein gültiges Schema aufstellen. Innerhalb einer Art bestehen keine eindeutigen Beziehungen zwischen Mauser und dem Entwicklungszustand der Schilddrüse.Der Federausfall nach Hyperthyreoidie ist eines der Symptome des überstürzten Stoffwechsels. Hiermit ist nicht bewiesen, daß auch der Beginn der Mauser durch erhöhte Sekretion der Schilddrüse ausgelöst wird.Die Untersuchungen führen zu der Annahme, daß der Federausfall bei Hyperthyreoidie und der einer normalen Mauser keine homologen Erscheinungen sind.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Die Hormonpräparate stellten großzügig zur Verfügung die Deutsche Hoffmann-La Roche AG, Grenzach-Baden, und die Dr. Georg Henning-GmbH, Berlin.     

Host location behaviour of Stomoxys calcitrans

Laboratory experiments on the host-finding behaviour of Stomoxys calcitrans conducted in a large slow-speed wind tunnel, showed that visual and olfactory stimuli and temperature and humidity are implicated. The flies landed preferentially on targets of low reflectance, but the effect of reflectance was influenced by the conspicuousness of the target against the background. The release of CO₂ and olfactory stimuli emanating (from a human arm), from the target enhanced flight activity. The results suggest that carbon dioxide induced imprecisely directed upwind flight, whereas human skin odour elicited precisely directed upwind orientation to its source. Skin odour may have an arrestant effect on flies landing on the target. Odours from mammalian blood and sweat had no effect. An increase in the temperature and humidity of the target airstream failed to influence the behaviour of the flies. However, the release of a target airstream which was both warm and moist, and contained CO₂ or skin odour increased the landing rate on the target. It is concluded that warmth and moisture induced settling by activated flies.

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Zusammenfassung Das Wirtslokalisations-Verhalten der blutsaugenden musciden Fliege Stomoxys calcitrans wurde in einem Windkanal untersucht, der in einer 3,24 m³ großen Flugkammer einen nahezu laminaren Luftstrom von 0,2–0,25 m/sec erzeugte. Ziele, von welchen bei kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit dem Windkanal-Luftfluß zwei Luftströme zugeführt werden konnten, wurden in den Apparat gebracht. Diese Ziel-Luftströme konnten mit olfaktorischen Reizen versetzt werden und die Reflexion der Zieloberfläche konnte variiert werden. Die Wirkung ausgewählter olfaktorischer und visueller Reize sowie der Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf die Reaktion von 24 Std gehungerten Fliegen beiderlei Geschlechts wurden untersucht. Die Anzahl der Landungen auf einer Kontrolle und auf einem Testziel, die sich nur hinsichtlich des zu untersuchenden Reizes unterschieden, wurde als Kriterium der Wirksamkeit dieser Reize benutzt.Die Fliegen landeten bevorzugt auf Zielen mit geringer Reflexion, doch wurde die Wirkung der Reflexion durch die Erkennbarkeit des Zieles gegen den Hintergrund beeinflußt. Wenn CO₂ und olfaktorische Reize vom Arm einer menschlichen Versuchsperson vom Testziel freigelassen wurden, wurde ein Anstieg der Flugaktivität und der Landeraten an beiden Zielen beobachtet. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß CO₂ einen ungenau gerichteten Flug gegen die Luftströmung auslöst, während menschlicher Hautduft eine genau windaufwärts gerichtete Orientierung zu seiner Quelle hervorruft. Die Beobachtungen geben weiterhin Veranlassung zu der Annahme, daß der Hautgeruch einen Verweileffekt auf die Fliegen ausübt, die auf dem Ziel gelandet sind. Düfte von Blut und Hautsekreten von Säugetieren hatten keine Wirkung.Ein Anstieg der Temperatur und Luftfeuchtigkeit des Ziel-Luftstroms hatte keinen Einfluß auf die Reaktion gegenüber dem Ziel, es sei denn, die Fliegen waren zugleich durch CO₂ oder Hautgeruch aktiviert. Sogar nach einer solchen Aktivierung blieb die Wirkung aus, wenn der LLuftstrom nicht sowohl warm (35°) als auch feucht (100% rel. LF) war. Die Ergebnisse führen zu der Vermutung, daß Wärme und Feuchtigkeit, die nur in der näheren Umgebung des Wirtes wahrnehmbar sind, die aktivierten Fliegen zur Landung veranlassen.Die Befunde lassen beträchtliche Ähnlichkeiten im Wirtsfinde-Verhalten zwischen Stomoxys calcitrans und Mücken erkennen, sowohl hinsichtlich der mitwirkenden Reize als auch der Reaktionen, die sie hervorruten.

     

Causes of resistance to DDT in a diazinon-selected and a DDT-selected strain of house flies

The causes of resistance to DDT in a DDT-selected (F58W) and a diazinon-selected (SKA) strain of house flies differed.Small (1 g DDT/fly) topically applied doses penetrated more slowly into the SKA than into the F58W or susceptible strains. Large doses (32 g/fly) penetrated equally fast into all strains.The two resistant strains metabolised DDT rapidly and the susceptible strain slowly. The only metabolite identified was DDE.WARF anti-resistant is a powerful synergist for DDT in the F58W strain, and prevents the formation of DDE. WARF anti-resistant is not such a good synergist in the SKA strain which possesses other mechanisms for metabolising DDT and also DDE.DDT or its decomposition products seem to interact strongly with the tissues of SKA flies from which they are not readily extracted.

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Zusammenfassung Gaschromatographie und radioaktive Markierungsverfahren wurden in Verbindung mit Papier- und Dünnschichtchromatographie benutzt, um die Urschen der Resistenz gegenüber DDT in einem mit DDT selektierten (F58W) und einem mit Diazinon selektierten Stamm (SKA) der Stubenfliege aufzuklären.DDT drang unterschiedlich in die zwei resistenten Stämme ein, die beide DDT rasch abbauten, sich aber in den Entgiftungsmechanismen unterschieden.Kleine Dosen (1 g DDT pro Fliege), die äußerlich aufgebracht wurden,töteten den empfindlichen Stamm, aber nicht den F58W- oder den SKA-Stamm, DDT drang in den SKA-Stamm langsamer ein als in die beiden anderen Stämme. Der eindringende DDT-Anteil nahm in den drei Stämmen unterschiedlich ab, wenn die Dosis anstieg, und bei hohen Dosen (32 g pro Fliege) vollzog sich das Eindringen in alle drei Stämme ungefähr gleich schnell.Das DDT wurde in den beiden resistenten Stämmen schnell, in dem anfälligen langsam abgebaut. Das einzige Abbauprodukt, das in den drei Stämmen identifiziert wurde, war DDE. In F58W und dem empfindlichen Stamm wurde die Masse des abgebauten DDT als DDE gefaßt.Die Bildung von DDE aus DDT wird in dem Stamm F58W durch das Antiresistent WARF verhindert, das die Toxizität des DDT erheblich steigert, wodurch sich zeigt, daß in diesem Stamm die Dehydrochlorierung eine wichtige Resistenzursache darstellt.In dem SKA-Stamm, der DDE abbaut, wurden nur Spuren von DDE gefunden. Jedoch stellt die Dehydrochlorierung in dem SKA-Stamm keine wesentliche Resistenzursache wie im F58W-Stamm dar, da WARF-Antiresistent kein starker DDT-Synergist ist. In dem SKA-F58W-Stamm wurde viel weniger von dem zugefügten DDT wiedergefunden als in den anderen Stämmen, wahrscheinlich weil DDT oder seine Abbauprodukte stärker mit den Geweben der SKA-Fliegen reagieren.

     

Zur Regelung der Stellung des Femur-Tibia-Gelenkes bei der Stabheuschrecke Carausius morosus in der Ruhe und im Lauf

Zusammenfassung Das femorale Chordotonalorgan adaptiert nicht vollständig. — Werden die femoralen Chordotonalorgane einer Körperseite operativ dauernd gespannt, weichen die Tiere auf einer senkrechten Lauffläche in Richtung der intakten Körperseite von der Senkrechten ab. — Der Regelkreis zur Stabilisierung des Femur-Tibia-Gelenkes kann auf unterschiedliche Werte adaptieren. Daraus werden Rückschlüsse auf die einzelnen Glieder des Regelkreises gezogen. — Eine Operationstechnik zur Verlegung des Ansatzes der Receptorsehne des femoralen Chordotonalorganes von der dorsalen auf die ventrale Seite des Femur-Tibia-Gelenkes wird beschrieben. Auf diese Weise operierte Tiere bewegen die Femur-Tibia-Gelenke während des Laufens nur, wenn die Tarsen einen Gegenstand berühren. Sonst bleiben die Beine starr ausgestreckt. Sind die Tiere dagegen in Ruhe, beugen sie das operierte Bein in regelmäßigen Abständen. — Die Untersuchung der Tiere am Laufrad ergibt: Verhindert man das Rückschwingen eines Beines, wird es beim Laufen nicht bewegt. Es erzeugt aber eine Kraft. Diese Kraft ist im intakten Bein größer als bei durchtrennter Receptorsehne und kleiner als bei dauernd gespanntem Chordotonalorgan. — Es wird ein Modell entwickelt, das die Steuerung des Führungsgrößengebers für die Bewegung eines Beines durch die bis jetzt bekannten Afferenzen aus Beinreceptoren abbildet.Mit Unterstützung der Stiftung Volkswagenwerk.