Alterations in premating behavior and pheromone biology of gamma-irradiated Trichoplusia ni (Lepidoptera: Noctuidae)

Exposure of female cabbage looper pupae, Trichoplusia ni, to gamma irradiation at 0 to 72 hr before eclosion resulted in significantly reduced moving and calling activity of the adults. The effects were dose-related from 10 to 40 kR. Generally, irradiation in a nitrogen atmosphere slightly reduced deleterious effects, but fractionation of the radiation dose did not. Four-day-old irradiated females contained significantly more sex pheromone than untreated females, indicating that loss of pheromone is positively correlated to the amount of calling activity.Males exposed to 20 kR or 40 kR in nitrogen were not affected in their flight response in an olfactometer to a level of synthetic pheromone ca. equal to that released by a calling female or to 0.1 x this level. The response of males exposed to 40 kR in air, however, was significantly decreased at the lower pheromone concentration.

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Veränderungen im vorkopulationsverhalten und in der pheromobiologie bei gammabestrahltentrichoplusia ni (Lepitoptera: Noctuidae)

Zusammenfassung Puppen von Trichoplusia ni wurden 0–72 Stunden vor dem Schlüpfen der Falter einer Gamma-bestrahlung ausgesetzt. Die Bestrahlung betrug 10–40 kR und erfolgte entweder in Luft (ununterbrochen oder fraktioniert) oder in einer Stickstoffatmosphäre. Die Effekte der verschiedenen Behandlungen auf das Rufverhalten der Weibchen (CB), die Bewegungsaktivität (MA) und den Pheromontiter wurden beurteilt. Die Reaktion bestrahlter Männchen auf das synthetische Sexual-pheromon (Z-7-Dodecen-1-o1-azetat) wurde gemessen bei einer Konzentration, wie sie von einem Weibchen erzeugt wird. und bei einem Zehntel dieser Menge.Die Bestrahlung reduzierte bei sitzenden Weibchen gesichert CB und MA (Tabelle II). Die Reduktion dieser Aktivitäten war im allgemeinen dosisabhängig. Die Fraktionierung der Bestrahlung und die Bestrahlung in Stickstoffatmosphäre konnten diese Effekte nicht gesichert vermindern.Bestrahlte Weibchen riefen gesichert weniger als nicht bestrahlte Tiere und gaben weniger Pheromon ab. Als Folge davon enthielten ihre Pheromondrüsen im Alter von 4 Tagen gesichert mehr Pheromon als Drüsen unbehandelter Weibchen (Tabelle IV).In Olfaktometertests reagierten Männchen, die mit bis zu 40 kR bestrahlt worden waren, ungefähr gleich wie unbestrahlte Männchen, wenn sie einer Verdampfungsrate von einem Weibchenaequivalent des Pheromons ausgesetzt wurden (Tabelle V). Männchen, die mit 40 kR in Stickstoffatmosphäre behandelt worden waren, reagierten auf eine niedrigere Pheromonkonzentration gleich gut wie Männchen, die mit 20 kR in Luft behandelt worden waren. Sie waren gesichert reaktionsfähiger als solche, die mit 40 kR in Luft bestrahlt worden waren.Die mögliche Bedeutung dieser Effekte für das Autozidverfahren wird diskutiert.

     

Failure to reduce an isolated Blowfly population by the sterile males method

In 1956 and 1957 pupae of L. sericata were irradiated at 6,000–7,000 rep, and allowed to emerge at three points on Holy Island. The sterilized population was maintained in preponderant numbers by regular replenishments. A test in 1958 showed no reduction in the density of the species. Possible causes of failure of the method are examined, and it is concluded that either the sterilization was inadequate or that the sterilized males were unable to compete with the native males.

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Zusammenfassung Die Methode sterile Männchen zur Ausrottung einer Art zu benutzen, ist in ihrer Wirkung mathematisch zuverlässig, vorausgesetzt, daß die anerkannten biologischen Erfordernisse vorhanden sind; sie hat sich in der Praxis gegen Callitroga bominivorax (Myiasisfliege) als wirksam erwiesen. In einem in kleinen Maßstabe durchgeführten Versuch gegen die Goldfliege Lucilia sericata wurden Fliegen, die durch eine 6,000–7,000 rep Gamma-Strahlung sterilisiert worden waren, in überwiegenden Zahlen auf einer 5 km² großen Insel in zwei aufeinanderfolgenden Jahren freigelassen. Eine Reduktion der einheimischen L. sericata-Population ließ sich nicht nachweisen. Es wurde experimentell geprüft, daß eine Zuwanderung von Fliegen vom Festland zu vernachlässigen war; wiederholte Versuche bestätigten, daß die Bestrahlungsdosis ausreichte, um sexuelle Sterilität zu erzeugen. Der Ablauf und die technischen Einzelheiten der Versuche wurden analysiert in dem Bestreben, die Ursache des Versagens ausfindig zu machen.Das Verhältnis steriler zu eingeborenen Männchen könnte im ersten Jahr infolge hoher Mortalität der sterilisierten Puppen under die erwartete Relation 5 : 1 gesunken sein. Diese Mortalität stand offenbar mit der Zuchtmethode in Beziehung. Es wurde jedoch gefolgert, daß dies an sich nicht für das Versagen verantwortlich gemacht werden könnte.Er wird vorläufig angenommen, daß hier, als Ergebnis von Sauerstoffmangel, ein geringer aber signifikanter Grad von Resistenz gegen Bestrahlung vorliege, möglicherweise begleitet von einer ähnlich geringgradigen Erholungsfähigkeit von Strahlungswirkungen; andererseits versagte das sterilisierte Sperma in Konkurrenz mit fertilem Sperma bei Doppelbegattungen.

     

Control of the mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata) using sterile males: Effects of nitrogen and chilling during gamma-irradiation of puparia

Nitrogen has proved effective in protecting puparia of Ceratitis capitata (Wiedemann) from gamma-irradiation induced damage as evidenced by increased adult emergence from early irradiated puparia, adult male survival, and male fertility. Chilling to 4° during irradiation had the opposite effect and it is concluded that the extent of damage which can be altered by these treatments is due to oxygen-dependent effects of irradiation. Increased fertility after irradiation in nitrogen may be due to increased sexual vigour rather than to reduction in damage of genetic material but this has not been proved. Effects on percentage adult emergence, survival and fertility are probably manifestations of the same phenomenon of irradiation-induced lethargy. It is considered that the effect of treatment with nitrogen at 25° or chilling to 4° in air during irradiation may be of value in increasing the flexibility of a large-scale campaign to control C. capitata by the sterile-insect release method.Adults from puparia of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann), subjected to sterilizing doses of gamma radiation, survive best when treated late in puparial life (Arroyo et al. 1965). This fact greatly affects the logistics of any large-scale sterilization programme (Knipling 1960) for the control of this or other insects in the field (see Smith 1963). Hence we have tried to separate the genetic and somatic effects of gamma-irradiation upon puparia of C. capitata. We hoped that if somatic effects could be lessened without affecting the degree of sterility induced by a given dose, the age-range of puparia which could be successfully sterilized might be increased, thus allowing greater flexibility in the development of a control programme.The lessening of radiation-induced damage under conditions of low oxygen tension has been well established in both plant and animal tissues (Patt & Brues 1954; O'Brien & Wolfe 1964). Nitrogen increases the radiation resistance of the wasp Habrobracon during development (Clark & Herr 1955), and Baldwin and Salthouse (1959) showed that oxygen deficiency protected the bug Rhodnius from the dual effect of delayed moulting and burning of the epidermis following administration of X-rays.Present results involving irradiation of C. capitata puparia in nitrogen at 25° or in air at 4° show that some protection from lethal somatic effects is possible.

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Zusammenfassung Es konnte gezeigt werden, dass bei der Bestrahlung der Puparien von Ceratitis capitata (Wiedemann) mit 10 k-rad Gammastrahlen in einer Stickstoffatmosphäre der erreichte Prozentsatz schlüpfender Imagines—im Vergleich mit der Bestrahlung in Luft bei 25° oder 4°C—vergrössert ist, wenn die Puparien am 4. Tag der Entwicklung bei 25°C behandelt werden. Die Schutzwirkung des Stickstoffs ist noch grösser bei einer Dosis von 30 k-rad. Nach Bestrahlung mit 10 k-rad in einem späteren Stadium der Puparien-Entwicklung blieb das Überleben der geschlüpften Männchen von der Behandlung mit Stickstoff oder von der Abkühlung unbeeinflusst. Jedoch ergaben am 4. Tag der Entwicklung behandelte Puparien nach Bestrahlung in Stickstoff länger lebende Männchen und das Überleben war nach Bestrahlung in Luft bei 4°C am geringsten. Diese Ergebnisse weisen auf die Existenz einer, sekundären Letalwirkung der Bestrahlung hin, die von Sauerstoff abhängig ist, da Stickstoff die Sauerstoff-spannung in den Geweben herabsetzt, während Abkühlung auf 4°C die Löslichkeit von Sauerstoff in den Gewebeflüssigkeiten erhöht. Der primäre Letaleffekt der Bestrahlung ist der, welcher die Weiterentwicklung durch Schädigung der sich differenzierenden Gewebe verhindert. Der Sekundäreffekt verhindert das Schlüpfen der voll entwickelten pharaten Imago aus ihrem Puparium, und es wird angenommen, dass die auf Bestrahlung während früher Entwicklungsstadien folgende Einschränkung der Überlebensfähigkeit der Erwachsenen — wie sie von anderen Untersuchern bei anderen Insekten gefunden wurde — eine Manifestation der gleichen Erscheinung darstellt. Es wird vermutet, dass diese sauerstoffabhängige sekundäre Letalität irgendwie mit einem Eingreifen in den normalen Atmungsstoffwechsel des Insekts zusammenhängt.Es wird im Vergleich mit der Bestrahlung in Luft bei 25°C eine Steigerung der Fertilität der in Stickstoff bei 25°C bestrahlten Männchen und eine Minderung der Fertilität nach Bestrahlung in Luft bei 4°C festgestellt. Das könnte eher eine Folge von Veränderungen in der sexuellen Vitalität als von Veränderungen in der Häufigkeit der Induktion dominanter Letalfaktoren in den Spermatozoen sein. Weitere Untersuchungen zur Bestimmung dieses Punktes sind notwendig.Es wird angenommen, dass die Wirkungen einer Behandlung mit Stickstoff oder Abkühlung auf 4°C während der Bestrahlung von Nutzen für die Steigerung der Flexibilität bei einer weitgespannten Bekämpfungsaktion von C. capitata durch die S.I.R.M. sein dürften.

     

Rearing, reproductive behaviour and gamma sterilization of fruit fly, Dacus zonatus (Diptera: Tephritidae)

Investigations were made on rearing, reproductive behaviour and gamma sterilization of one-day old male adults of Dacus zonatus. The larvae were successfully reared on an artificial diet based on wheat shorts. Adult emergence ranged from 89–99% with a sex ratio of about 1:1. Mating occurred at dusk and its duration ranged from 8–13 hours. Males mated a second time with the same female but preferred mating if the already mated female was replaced with a sexually mature virgin female. The optimum dosage for inducing sterility amongst one-day old male adults was 12 kR.

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Zusammenfassung Zucht und Fortpflanzungsverhalten von Dacus zonatus (Saunders) wurde untersucht. Die Larven wurden vier Generationen lang an einer Diät aus Weizenkleie, Bierhefe, granuliertem Zucker, Agar, Nipagin, Salzsäure und Wasser gehalten. Die Arbeit gibt Daten über Verpuppungsprozentsatz (69,3%), Puppengewicht, Dauer der Ei + Larvenperiode, Schlüpfen der Adulten, Präovipositionszeit, Fruchtbarkeit, Fertilität und Lebensdauer der Adulten. Die Schlüpfrate der Adulten betrug 89–99%, das Geschlechtsverhältnis lag etwa bei 1:1. Die Kopulation findet während der Abenddämmerung statt, sie dauert 8–13 Stunden. Maximum der Kopulationen zwischen dem 10. und 15. Tag nach dem Schlüpfen. Männchen paarten sich ein zweites Mal mit dem gleichen Weibchen, bevorzugten jedoch geschlechtsreife jung-fräuliche Weibchen. Die Eiablage begann am 2.–7. Tag nach der Paarung, die Eizahl betrug bei gepaarten Weibchen 91–564.Die optimale Dosis zur Erzeugung von 99,3% Sterilität bei Bestrahlung von einem Tag alten Männchen war 12 kR. Die Lebensdauer der Bestrahlten war vermindert.

     

Parental investment in monogamous pairs of Wood Warblers (Phylloscopus sibilatrix)

In Wood WarblersPhylloscopus sibilatrix in South-Central Sweden, paired males spend considerable time trying to attract additional females either in outlying parts of their territory or in a secondary territory at some distance from the first. Approximately 20 % of the paired males succeed in attracting an additional female, while the rest stay monogamous. When the eggs hatch males assist in feeding the young. We studied parental care in monogamous pairs and investigated the proportion of males being paired in relation to the hatching of broods. Both feeding frequency and load size increased with age of the young. Feeding frequencies were higher in males than in females, while there was no difference in load size between the sexes. Nestlings are unable to thermoregulate the first days after hatching, and females spent considerable time brooding them. We also show that males do not gain by deserting the family when the broods hatch, since the probability to attract additional females at that time is low.

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Zusammenfassung In einer Population Südschwedens wendeten die Männchen des Waldlaubsängers erhebliche Zeit auf, um entweder in entfernten Teilen ihres Reviers oder in einem zweiten Revier in einiger Entfernung weitere Weibchen anzulocken. Etwa 20 % der Männchen konnte so ein zweites Weibchen an sich binden, die übrigen blieben monogam. Nach dem Schlüpfen halfen die Männchen bei der Jungenfütterung. Die Brutpflege bei monogamen Paaren wurde untersucht, ebenso das Verhältnis der verpaarten Männchen zu geschlüpften Bruten. Fütterfrequenz und Größe einer Futterportion nahmen mit dem Wachstum der Jungen zu. Bei den Männchen war die Fütterfrequenz höher als bei den Weibchen, nicht jedoch die Größe einer Futterportion. Da die Nestlinge während der ersten Tage ihre Körpertemperatur nicht aufrecht erhalten können, werden sie vom Weibchen ausdauernd gehudert. Männchen gewinnen nichts, wenn sie die Familie nach dem Schlüpfen der Jungen verlassen, da die Wahrscheinlichkeit, ein neues Weibchen zu finden, in dieser Zeit gering ist.

     

Some factors influencing the emergence of overwintering Hessian Fly larvae

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

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

     

Mortality and sterility induced in Piophila casei by X-ray and neutron irradiation

Different doses of neutrons and X-rays were given to 5-day-old pupae of Piophila casei L. (Diptera, Piophilidae), just before their emergence. The mortality and sterility induced by the different types of radiation were measured. Neutrons are more effective than X-rays in provoking lethal lesions in somatic cells. Females are more resistant than males to the sterilizing action of neutrons, the relative biological efficiency of neutrons being 6 and 3.5, respectively.

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Iduktion von mortalität und sterilität durch röntgenstrahlen und neutronen bei piophila casei

Zusammenfassung Puppen von Piophila casei im Alter von 5 Tagen wurden mit verschiedenen Dosierungen von Neutronen und Röntgenstrahlen bestrahlt. Dadurch was es möglich, Dosis-Effekt-Kurven für Mortalität und Sterilität zu bilden. Die Neutronen erwiesen sich als wirksamer als die Röntgenstrahlen für die Auslösung von Letalstörungen bei den Puppen. Die Relative Biologische Wirkung (RBE) beider Strahlenarten auf die Mortalität ist nicht im ganzen Mortalitätsbereich gleichartig. Die durch Bestrahlung verursachte Sterilität wurde für beide Geschlechter bestimmt und zwar anhand der Überlebensrate der Eier von Einzelpaaren. Neutronen sind wirksamer als Röntgenstrahlen, um letale dominante Mutationen in Spermatozoen zu verursachen (RBE: 6). Neutronen reduzieren die Fertilität von Weibchen, welche aus bestrahlten Puppen stammen, ebenfalls stärker (RBE: 3,5). Die Fekundität der Weibchen wird wesentlich vermindert bei Neutronenbestrahlung von über 2000 rad und bei Röntgenbestrahlung von 7500–10000 rad. Die strahlenbedingte Schädigung der Ovarien konnte auch histologisch nachgewiesen werden.

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This work has been supported by grant nr. 74.01552.06 from the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), Rome, Italy.     

Mating competitiveness and the effect of X-rays and ageing on males of Tetranychus urticae (Acarina, Tetranychidae) in relation to genetic control

Males of Tetranychus urticae Koch were irradiated with X-ray doses of 4, 8, 24 and 32 krad (were applied to 0–1 day-old adult virgin males) and tested in mating competition with one-day-old nonirradiated males. A non-significant excess of parental females were mated to the unirradiated males. This consistent trend in favour of females, mated with unirradiated males was highly significant, when the results of all the experiments were bulked. This indicated that radiation impaired the mating competitiveness of males of T. urticae. Ageing of irradiated males resulted in a significant decrease of male-mating competitiveness at least within 2 days after irradiation. When 24 krad X-rays irradiated males were tested in mating competition at different ages, with unirradiated males of equal age, it was demonstrated that the reduction in mating competitiveness of ageing irradiated males is caused by accelerated agein, due to the irradiation treatment.

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Zusammenfassung Männchen von Tetranychus urticae wurden mit Röntgenstrahlendosen von 4, 8, 24 and 32 krad bestrahlt (angewendet bei 0–1 d alten adulten jungfräulichen Männchen) und in Paarungskonkurrenz mit l-d alten, nicht bestrahlten Männchen getestet. P-Weibchen wurden—nicht signifikant—häufiger von nicht bestrahlten Männchen begattet; dieser durchgängige Trend war jedoch hoch signifikant, wenn die Ergebnisse aller Versuche zusammengefaßt wurden. Dies zeigt an, daß die Bestrahlung die Paarungskonkurrenzfähigkeit der Männchen verschlechtert. Das Altern von bestrahlten Männchen ergab eine signifikante Abnahme der Paarungskonkurrenzfähigkeit, zum mindesten innerhalb von zwei Tagen nach der Bestrahlung. Wurden Männchen nach 24 krad-Röntgenbestrahlung auf Paarungskonkurrenz in verschiedenem Alter, verglichen mit unbestrahlten entsprechenden Alters, getestet, so zeigte sich, daß die Abnahme der Paarungskonkurrenzfähigkeit von alternden bestrahlten Männchen verursacht wird durch beschleunigtes Altern, das durch die Bestrahlung bewirkt wird.

     

Effects of gamma radiation on the postembryonic stages of a dermestid beetle, Anthrenus vorax waterhouse

The postembryonic stages of Anthrenus vorax proved to be susceptible to doses of 5, 10, 15 and 20 k rad. Pupation was more or less completely inhibited, but some larvae pupated after repeated moults, reduction in size and regrowth, and emerged as normal adults. Percentage of successful moults decreased with increasing doses.At lower doses, more last-stage larvae died in the prepupal stage; at higher doses, larval mortality was higher. Radiation of the early prepupa hampered the pupal moult, that of the late prepupa did not, but produced certain malformations in the adult.In the pupal stage, the later the pupa was radiated, the less susceptible it was, radiation during the first 3 days after pupation being more harmful than later. Pre-emergent adults and pupae of 5 and 6 days old were exposed to different doses of radiation. Data on the fecundity and fertility of various mating combinations of irradiated and non-irradiated males and females are presented and discussed.

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Zusammenfassung Die postembryonalen Stadien von Anthrenus vorax erwiesen sich gegen Strahlendosen von 5, 10, 15 und 20 k rad als empfindlich. Die Verpuppung war mehr oder weniger vollständig gehemmt, jedoch verpuppten sich einige wenige Larven nach wiederholten Häutungen, Größen-rückgang und erneutem Wachstum und schliipften als normale Adulte. Der Prozentsatz erfolgreicher Häutungen verringerte sich mit ansteigenden Dosen.Bei niederen Dosen starben die älteren Larven vor allem im Präpuppenstadium; bei höheren Dosen war ihre Larvensterblichkeit höher. Bestrahlung im frühen Präpuppenstadium hemmte die Puppenhäutung, im späten Puppenstadium dagegen nicht, verursachte dann aber gewisse Mißbildungen bei der Imago.Das Puppenstadium war gegenüber der Bestrahlung um so weniger empfindlich, je später die Puppe bestrahlt wurde. Während der ersten drei Tage nach der Verpuppung wirkte die Bestrahlung schädlicher als danach. Schlüpfreife Käfer und 5–6 Tage alte Puppen wurden verschiedenen Strahlendosen ausgesetzt. Es werden Angaben über Zeugungsfähigkeit und Fruchtbarkeit verschiedener Paarungskombinationen bestrahlter und unbestrahlter Männchen und Weibchen gemacht und besprochen.

     

Larval diet with a starter phase for mass-rearing Ceratitis capitata: substitution and refinement in the use of yeasts and sugars

Replacing commercial granular sucrose by inexpensive sugar-cane molasses in the finisher bulk phase of the Seibersdorf standard larval diet with starter (SLDS) for Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) had no detrimental effect on larval stage duration, pupal size, pupal recovery from hatched eggs, adult emergence, and adult flight ability. When a low-cost yeast from Cairo replaced Schwechat brewer's yeast in the Seibersdorf standard larval diet without the starter (SLD), all quality measurements except the larval stage duration were improved by 5–10%, the increase found significant for adult emergence and flight ability. When sugar and Schwechat yeast were replaced by molasses and Cairo yeast, respectively, in both starter and finisher phases of the SLDS, all quality measurements except the pupal size were affected negatively, the difference from control found almost always significant for larval stage duration and pupal recovery. When the SLDS diet contained molasses and Cairo yeast, molasses could be reduced in the finisher by 50% with no significant reduction on any of the quality measurements except the pupal size which was reduced by 6%. A similar reduction of Cairo yeast resulted in a significant reduction of both pupal recovery (by 26%) and adult emergence (by 18%). Yeast could be reduced by 50% only when molasses was simultaneously increased by 25%. Finally, in the starter phase of SLDS sodium benzoate or citric acid could be reduced considerably without a significant effect on any of the quality measurements.

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Zusammenfassung Der Ersatz von kommerziell verfügbarem, granuliertem Rübenzucker durch billige Zuckerrohrmelasse in der Endkomponente der in Seibersdorf für die Massenaufzucht von Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) verwendeten Standard-Larven-Diät mit Starter (SLDS) hatte keine negativen Auswirkungen auf (i) die Dauer des Larvenstadiums (ii) die Größe der Puppen (iii) die Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie auf (iv) die Entwicklung und (v) die Flugfähigkeit erwachsener Fruchtfliegen. Desgleichen führte ein Ersatz von Schwechater Brauhefe durch billige Hefe aus Kairo in der standardisierten Seibersdorfer Larvendiät ohne Starter (SLD) zu einer 5–10% igen Verbesserung der bewerteten Qualitätsparameter mit Ausnahme der Dauer des Larvenstadiums; die Entwicklung und Flugfähigkeit erwachsener Fliegen war zudem signifikant verbessert.Bei Ersatz von Zucker und Schwechater Brauhefe durch Melasse bzw. Hefe aus Kairo sowohl in der Starterphase als auch in der Endkomponente der SLDS wurden alle bewerteten Qualitätskriterien mit Ausnahme der Größe der Puppen negativ beeinflußt; signifikant verschlechterte Werte zu den Kontrollen traten insbesonders bei der Dauer des Larvenstadiums und der Entwicklung der Puppen auf. Enthielt dagegen die SLDS-Diät Melasse und Hefe aus Kairo, so konnte der Melasseanteil in der Endkomponente der Diät ohne signifikante negative Auswirkungen auf die Qualitätskontrollmerkmale um 50% verringert werden; nur die Größe der Puppen war um 6% reduziert. Eine gleich große Verringerung des Anteils an Kairohefe führte zu einer signifikanten Reduktion der Entwicklung der Puppen (um 26%) und der Entwicklung erwachsener Fliegen (um 18%). Hefe aus Kairo konnte nur dann um 50% vermindert werden, wenn der Melasseanteil gleichzeitig um 25% erhöht wurde.Letztendlich konnte Natriumbenzoat oder Zitronensäure in der Starterphase der SLDS ohne significante Auswirkungen auf die bewerteten Qualitätskriterien wesentlich reduziert werden.

     

The bimodal termination of diapause in the laboratory by Hyalophora cecropia

The emergence curve of wild Hyalophora cecropia or of a strain selected for emergence with the early mode was bimodal if the pupae were conditioned (= diapause-ending processes) in an outdoor insectary or in a 6° incubator. When pupae were periodically brought indoors during the winter, the time required for emergence gradually decreased and the emergence curve gradually became bimodal. The duration of the photophase had no apparent effect either during conditioning or pharate adult development.

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Zusammenfassung Puppen von Hyalophora cecropia (L.) wurden konditioniert (= Diapausebeendigung) und zwar in einem Freilandinsektarium bei Aussentemperaturen und bei drei unterschiedlichen Tageslängen (natürlich, Kurztag, Langtag). In regelmässigen Abständen wurden solche Puppen während des Winters zu 25° und Langtag verbracht. Mit zunehmender Konditionierung wurde die für das Falterschlüpfen erforderliche Zeit allmählich kürzer und die Schlüpfkurve allmählich zweigipflig. Die während der Konditionierung herrschende Tageslänge hatte keinen merklichen Effekt. Auch die Tageslänge nach der Konditionierung (bei 25°) hatte keinen erkennbaren Einfluss auf die Schlüpfkurve. Puppen einer Rasse, die für das Schlüpfen im ersten Maximum selektioniert worden waren, hatten eine zweigipflige Schlüpfkurve und zwar nach Konditionierung im Freilandinsektarium oder im 6°-Schrank. Die spätschlüpfende Gruppe braucht eine zusätzliche Konditionierung, wenn die frühschlüpfende Gruppe voll konditioniert ist. Es gibt Anzeichen dafür, dass das zusätzliche Erfordernis eine ausreichende Temperatursumme über einem unbekannten Temperaturminimum ist.

     

Die Inaktivierung des Pepsins durch Röntgenstrahlen in ihrer Abhängigkeit vom Wassergehalt im Zusammenhang mit der Entstehung der langlebigen Radikale

Zusammenfassung Trockenes und feuchtes Pepsin bis zu einem Wassergehalt von 60% wurden mit Röntgenstrahlen oder Elektronen bestrahlt, und die Abhängigkeit sowohl der Radikalzahlen als auch der Inaktivierungsrate von der Feuchtigkeit und der Aufbewahrungszeit gemessen. Ein mit dem Wassergehalt wachsender Prozentsatz der Radikale wird durch das Wasser bereits unmittelbar nach ihrer Bildung (in einer Zeit < 3 min) gelöscht. Im Gegensatz hierzu ist die Inaktivierungsrate völlig unabhängig vom Wassergehalt. Bei Aufbewahren des trockenen Enzyms in Luft über 18 Tage bleiben gleichfalls die Inaktivierungsraten konstant, obwohl das ESR-Spektrum abklingt. Die Resultate werden durch die Annahme erklärt, daß diejenigen Reaktionen, die bei der Lagerung des feuchten oder trockenen Pepsins zu der Löschung der Radikale führen, in dem Pepsin beim Lösen in Wasser stattfinden, wenn es trocken bestrahlt und sofort nach der Bestrahlung in Wasser gelöst wird.FräuleinRoswitha Buss danken wir für gute technische Assistenz, dem Bundesinnenministerium (Schutzkommission) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft für Unterstützung der Arbeit.Herrn ProfessorLangendorff zum 65. Geburtstag gewidmet.Über das Thema wurde bereits 1965 auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Biophysik, Homburg/Saar, vorgetragen.     

The design of a low-speed wind tunnel as an instrument for the study of olfactory orientation in the Colorado beetle (Leptinotarsa decemlineata)

Aerodynamic phenomena relevant to the olfactory orientation of walking adult Colorado beetles are discussed and a low-speed wind tunnel suitable for the study of olfactory orientation is described. It is concluded that in this wind tunnel the beetles respond to attractive plant volatiles by odourconditioned anemotaxis. The presence of potted potato plants in the air stream of the wind tunnel causes positive anemotactic responses of male and female Colorado beetles. The maximum positive anemotactic response of the male beetles is obtained after 6 hours of starvation. Fully grown potato plants are more attractive to male beetles than young plants.

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Zusammenfassung Aerodynamische Phänomene werden diskutiert, die für die geruchliche Orientierung der adulten Kartoffelkäfer von Bedeutung sind, nämlich der Übergang von wirbelfreier zu turbelenter Strömung im freien Strom; die Grenzschicht; der Übergang von wirbelfreier zu turbulenter Strömung in der Grenzschicht und die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht. Ein Windtunnel für niedrige Windgeschwindigkeit wird beschrieben, der sich für das Studium der geruchlichen Orientierung des Kartoffelkäfers als günstig erwies. Messungen der Windströmung in diesem Tunnel zeigten, daß der Prozentsatz von Turbulenz im Hauptstrom der Insektenprüfkammer niedrig ist und daß eine einheitliche Lockstoffkonzentration in dieser Kammer vorliegt. Es wird geschlossen, daß die Käfer auf pflanzliche Duftstoffe mit Geruch-induzierter Anemotaxis reagieren. Die Dicke der wirbelfreien Grenzschicht über der Laufplatte in der Prüfkammer wurde ermittelt.Die Einführung von getopften Kartoffelpflanzen in den Luftstrom des Windtunnels löst positive anemotaktische Reaktionen bei Männchen und Weibchen des Kartoffelkäfers aus. Die stärkste positive anemotaktische Reaktion der Männchen wird nach sechs Stunden Hunger erzielt. Ausgewachsene Kartoffelpflanzen sind attraktiver für Männchen als junge.In der Diskussion wird vermutet, daß die Größe der Turbulenz und die Dicke der Grenzschicht unter Freilandbedingungen die geruchlich induzierte anemotaktische Reaktion der Insekten beeinträchtigt.

     

Effect of larval population density on the adult morphology of two species of Lepidoptera, Plusia gamma L. and Pieris brassicae L.

The morphological effects of population density in locusts in the production of phases is now well established and in recent years somewhat parallel effects have been observed in the larvae of Lepidoptera. Unlike locusts Lepidoptera pass through a quiescent pupal period but nevertheless the adult may be affected. In both P. gamma and P. brassicae adults from crowded larval cultures were smaller in both size and weight although the effect was counteracted to some extent by approaching pupal diapause in P. brassicae. The effect was similar in many cases to that produced by an increase in temperature except that it disturbed the relationships between the lengths of the wing and hind femur with the live weight. The ratio of these lengths (equivalent to E/F ratio in locusts) was significantly increased but was not a satisfactory index of larval population density. No effects were observed in the wing pattern and colouration in either species.

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Zusammenfassung Die Einwirkung der larvalen Populationsdichte auf die Morphologie der jungen Falter wurde bei Plusia gamma und Pieris brassicae durch Vergleich frischgeschlüpfter Falter aus Einzel- und aus Massenzuchten bestimmt.Bei P. gamma wogen Puppen aus Massenkulturen etwas weniger und verloren während des Puppenstadiums mehr an Gewicht. Die entstehenden Falter waren gewichtsmäßig deutlich leichter und hatten etwas kürzere Flügel. Größe und Gewicht der Männchen waren größer als die der Weibchen, und da die Massenzucht die meßbaren Größen bei den Weibchen stärker beeinflußt, verstärkte sie den Unterschied zwischen den Geschlechtern. Jahreszeitliche Unterschiede wurden beobachtet, wobei Gewicht und Größen in der warmen Jahreszeit geringer waren, doch blieb der jahreszeitliche Einfluß geringer als der durch Übervölkerung hervorgerufene.Bei P. brassicae hatte die Massenzucht eine ähnliche Wirkung auf die Puppen- und Erwachsenengewichte und auch auf die Maße, außer daß der Flügel kürzer und schmaler war. Die Unterschiede zwischen den Geschlechtern wurden durch die Massenaufzucht nicht verschärft. Lebendgewicht und Femurlänge waren beim Männchen größer, währen das Weibchen größere Flügel hatte. Bei Herannahen der Diapause wurde die Wirkung der Massenkultur auf Puppen- und Imaginalgewicht kompensiert, aber die Wirkungen auf die Erwachsenenmaße blieben noch erhalten, wenn auch in geringerem Ausmaß als sie bei nichtdiapausierenden Generationen zu beobachten waren. In der wärmeren Jahreszeit wurden Variationen erzielt, die in etwa den durch Übervölkerung bewirkten ähnlich waren, außer daß die Flügel abweichende Form aufwiesen und daß Übervölkerung bei den Männchen die Wirkung stark reduzierte.In Einzelkulturen beider Arten wurden positive, aber nicht stark signifikante Korrelationen in der Beziehung von Costa- und Hinterschenkellänge mit dem Lebendgewicht gefunden. Diese Beziehungen wurden durch Massenkultur gestört.In beiden Arten wurde das Costa-Schenkel-Verhältnis durch Massenkultur signifikant vergrößert (cf. E/F-Rate bei Heuschrecken), ergab aber keinen befriedigenden Index für die larvale Populationsdichte.In der Flügelzeichnung und Färbung beider Arten wurden durch larvale Massenkultur keine Wirkungen beobachtet.

     

Die Inaktivierung der Ribonuclease durch Röntgenstrahlen in ihrer Abhängigkeit vom Wassergehalt

Zusammenfassung Trockene und feuchte Ribonuclease bis zu einem Wassergehalt von 70% wurde mit Röntgenstrahlen bestrahlt und die Abhängigkeit sowohl der Radikalzahlen als auch der Inaktivierungsraten von der Feuchtigkeit und der Aufbewahrungsdauer gemessen. Ähnlich, wie dies früher für Pepsin und Alkoholdehydrogenase festgestellt wurde, nehmen die Radikalzahlen, die man unmittelbar nach der Bestrahlung mißt, rasch mit steigendem Wassergehalt ab. Die Inaktivierungsraten nehmen mit dem Wassergehalt, welchen das Enzym bei der Bestrahlung besitzt, zu. Setzt man trocken bestrahlte Ribonuclease einer Wasserdampfatmosphäre aus oder löst sie in flüssigem Wasser, so ergeben sich beträchtlicheAftereffekte. Alle durch das Wasser bedingten Aktivitätsverluste beruhen darauf, daß durch Autoxydation die Strahlenempfindlichkeit der Ribonuclease erhöht wird. Ebenso wie die Inaktivierungsrate des Pepsins und der Alkoholdehydrogenase ist auch die Inaktivierungsrate der Ribonuclease unabhängig vom Wassergehalt während der Bestrahlung sowie der Aufbewahrungsdauer im trockenen Zustand, wenn sie anschließend an die Bestrahlung und Aufbewahrung in trockenem Zustand 2 bis 3 Tage in Lösung oder in H₂O-Dampf gebracht und erst dann die Aktivität gemessen wird.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Bundesinnenministerium (Schutzkommission) danken wir für Unterstützung der Arbeit.     

Maternal age as an ecological factor in the population dynamics of the European corn borer, Ostrinia nubilalis

The influences of maternal age on egg hatchability in the laboratory, and on larval survival on host plants in the field of the European corn borer were studied.Maternal age had no effect on egg fertility, but the failure of fully developed embryos to hatch increased with the increase of the female's age.On host plants, the number of surviving larvae hatched from eggs laid by 2-day old moths was higher than those from eggs laid by 6-day old moths. But the influence of maternal age was apparent only during early larval life; it was not apparent in the later larval stages, possibly because the weaker larvae had been eliminated within the first few days after hatch.The maternal influence on larval survival was more pronounced among the young larvae living on a borer-resistant host than among those on a borer-susceptible host. The general implication of this observation is discussed.

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zusammenfassung Es wurde das Schlüpfen von Eiern des Maiszünslers untersucht, die von Weibchen verschiedenen Alters (von 1 bis 6 und 7 oder mehr Tagen) abgelegt worden waren. Die Ergebnisse zeigen eine beständige Zunahme des Versagens der Schlüpffähigkeit voll entwickelter Embryonen mit der Zunahme des Weibchen-Alters.Zwei Maissorten, eine Maiszünsler-resistente und eine Maiszünsler-anfällige, wurden mit einer bestimmten Anzahl von Eiern mit weit entwickelten Embryonen infiziert. Die Eier stammten von 2 und von 6 Tage alten Weibchen. Die Anzahl der auf den Pflanzen überlebenden Larven, die 1, 4 und 6–7 Wochen nach der Infektion geprüft wurde, war bei denen aus Eiern von 2 Tage alten Müttern größer als bei solchen aus Eiern der 6 Tage alten Falter. Die Beobachtungen lassen vermuten, daß das Mutter-Alter die Lebensfähigkeit der Larven während der allerersten Tage nach dem Schlüpfen beeinflußt. In den späteren Stadien wurden mütterliche Effekte nicht nachgewiesen, wahrscheinlich weil dann die schwächeren Individuen während der frühen Larvenzeit bereits ausgemerzt wurden.Die Wirkung des Alters der Mutter auf das Überleben ihrer Larven war auf einer Maiszünsler-resistenten Sorte deutlicher ausgeprägt als auf einem anfälligen Wirt. Der Einfluß suboptimaler Bedingungen auf die Manifestation der Wirkungen des Mutter-Alters werden diskutiert.

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Paper no. 6758, Scientific Journal Series, Minnesota Agricultural Experiment Station. St. Paul, Minnesota 55101, U.S.A.     

Zur Frage der Wirkungsweise einer radonhaltigen Atmosphäre auf embryonale Stadien von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung Als Beitrag zur Untersuchung des biologischen Wirkungsmechanismus von Radon und seinen Folgeprodukten wurden Drosophilaeier in einer geeigneten Versuchsanordnung einer mit Radon angereicherten Atmosphäre ausgesetzt. Die Beteiligung des in der umgebenden Luft enthaltenen Radons, des in die Eier hineindiffundierten Radons sowie der auf der Unterlage und den Eiern abgelagerten Folgeprodukte bei der Strahlenwirkung wird analysiert und die davon herrührenden Dosen formelmäßig angegeben. Es ergab sich, daß die Reduzierung der Schlüpfrate der Eier in erster Linie auf die -Strahlung der auf den Eiern und der Unterlage abgelagerten Folgeprodukte des Radons zurückzuführen ist. Die experimentell gefundenen Dosiseffektkurven für die Schlüpfratenerniedrigung ergaben in halblogarithmischem Maßstab Geraden, wobei die durchschnittliche Streuung der Meßpunkte bei den Sehlüpfraten-Dosiskurven (8%) wesentlich geringer war, als bei den Schlüpfraten-Radonkonzentrationskurven (15%). Die größere Abweichung bei den Schlüpfraten-Radonkonzentrationskurven wird auf die mangelnde Proportionalität zwischen Radonkonzentration und Menge der abgelagerten Folgeprodukte zurückgeführt.     

Nightingales in space: song and extra-territorial forays of radio tagged song birds

Summary Most temperate zone passerines defend territories during the breeding season. Commonly the size of these territories is estimated by plotting the singing locations of the males. However, an individual's activities need not be restricted to the area used for singing. So far, only little quantitative information has been available to determine how the singing territory relates to the activity range of male songbirds. Here, we present a study in which we used radio-tracking techniques to collect quantitative data on the spatial behaviour of 11 male territorial Nightingales (Luscinia megarhynchos). The results show that the singing territories made up only about 50% of the activity ranges. Nevertheless, males spent over 90% of the time within the singing territory. Singing territories almost never overlapped but activity ranges overlapped in all cases with the activity range of at least one neighbour. Males intruded into neighbouring territories throughout the season but the longest excursions were made before and during the female fertile period. The time spent for forays correlated significantly with song rate and territories of males with higher song rates in turn were less frequently the object of forays by other males. Song rate can be indicative of male quality, so that our findings strongly suggest that foray behaviour is related to male quality in nightingales.

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Das Raum- und Gesangsverhalten von männlichen Nachtigallen in der Brutsaison: radiotelemetrische Untersuchungen

Zusammenfassung Männliche Singvögel markieren mit ihrem Gesang ein Revier. Empirische Studien zeigen allerdings, dass Männchen und Weibchen das Revier verlassen und in Reviere von Nachbarn eindringen. Solche Ausflüge sind vor allem in dichteren Habitaten schwierig zu beobachten, so dass für die meisten Vogelarten kaum Datenmaterial für die Raumnutzung außerhalb der Gesangsreviere vorliegt. In dieser Studie haben wir über den Verlauf der Brutsaison 11 männliche territoriale Nachtigallen telemetriert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aktionstradien im Mittel doppelt so groß waren, wie die Gesangsreviere und dass die Männchen ca. 8% der Zeit außerhalb der Gesangsreviere verbracht haben. Dabei überlappten die Aktionsräume benachbarter Männchen deutlich. Die Männchen drangen vor allem vor und während der fertilen Phasen der Weibchen in Nachbarreviere vor. Darüber hinaus drangen Männchen mit höherer Gesangsaktivität signifikant länger in Nachbarreviere ein, als Männchen mit geringerer Gesangsaktivität. Reviere von Männchen mit höherer Gesangsaktivität wurden dabei auch signifikant seltener von anderen Männchen besucht. Da die Gesangsaktivität mit der Qualität eines Männchens zusammenhängen kann, weisen die Ergebnisse darauf hin, dass qualitativ bessere Männchen mehr in Nachbarreviere eindringen als qualitativ schlechtere Männchen und die Reviere der qualitativ besseren Männchen auch weniger häufig von Rivalen besucht werden. Dass solche Ausflüge von Männchen für Versuche zu außerpaarlichen Kopulationen genutzt werden, ist anzunehmen, muss aber noch geklärt werden. Die räumlichen Beziehungen territorialer Männchen reflektieren darüber hinaus vermutlich Aspekte der sozialen Beziehungen.

     

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

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

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