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

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

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

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

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

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

Temperature effects on the development and multiple generations in the alkali bee, Nomia melanderi cockerell

The range for development of post-diapausing prepupae of the alkali bee lies between 17 and 35°. Peak developmental temperature is approximately 29°. Although temperatures above 33° are outside of the favorable range of development and induce an obligatory aestivation, they are effective in causing a very rapid diapause breakage. Prepupae held at 35° for 110 days underwent no development, yet when removed to 29° they pupated in half of the time required by the controls at that temperature. Voltinism in the alkali bee is temperature dependent, and apparently the physiological system that triggers diapause is not activated unless the developing larvae or prepupae are subjected to temperatures below 27°. Males continue to emerge throughout the season, but a small percentage of the male population appears before any females to effect the phenomenon of proterandry.

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Zusammenfassung Der förderliche Bereich für die Postdiapause-Entwicklung der Präpuppen der Alkali-Biene liegt zwischen 17 und 35°. Die Optimaltemperatur beträgt annäherungsweise 29°. Obwohl Temperaturen über 33° außerhalb des förderlichen Entwicklungsbereichs liegen und eine obligatorische Ästivation induzieren, verursachen sie doch einen sehr raschen Bruch der Diapause. Präpuppen, die 110 Tage bei 35° gehalten wurden, entwickelten sich nicht weiter; nach 29° zurückgebracht, verpuppten sie sich jedoch in der Hälfte der Zeit, welche von den Kontrolltieren bei dieser Temperatur benötigt wirde. Mehrfach-Generationen der Alkali-Biene sind temperaturbedingt, und offensichtlich wird das physiologische System, welches Diapause auslöst, nur dann in Gang gesetzt, wenn die Larven oder Präpuppen Temperaturen unter 27° ausgesetzt werden. Männchen schlüpfen während der gesamten Brutsaison, doch erscheint ein kleiner Teil der männlichen Population vor den Weibchen und bewirkt so das Phänomen der Proterandrie.

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Technical Paper No. 1847, Oregon Agricultural Experiment Station, supported by National Science Foundation Grant No. G 15609.     

Über den Zusammenhang zwischen Membranbau,Wuchsstoffwirkung und der Sukkulenzzunahme von Kalanchoe Blossfeldiana im Kurztag

Zusammenfassung Es wurden im Lang- sowie im Kurztag gewachsene Pflanzen vonKalanchoe Bloßfeldiana auf den Feinbau und die Dehnbarkeit ihrer Zellwände, auf ihren Wuchsstoffgehalt sowie ihre osmotischen Werte hin geprüft. Außerdem wurden auch im Langtag herangewachsene, aber später in den Kurztag übertragene Lang-Kurztagspflanzen in den Kreis dieser Untersuchungen gezogen.Im Mesophyll des im Langtag gewachsenen, nicht sukkulenten Blattes besitzen alle Zellen trotz ihrer annähernd isodiametrischen oder sogar etwas quergestreckten Gestalt deutliche Röhrenstruktur in bezug auf den Dickendurchmesser des Blattes. Die Zellen sind also in ihrem Membranfeinbau so ausgestaltet, daß sie für die bei Kurztagseinwirkung auftretende starke Streckung der Zellen, welche zum Sukkulentwerden der Kurztagsblätter führt, auch vom physikalischen Gesichtspunkte aus gesehen besonders geeignet erscheinen.Die Wanddehnbarkeit sowie vor allem die im lebenden Blatt herrschende Turgorspannung ist im Kurztagsblatt wesentlich größer als im Langtagsblatt.Diese Unterschiede können nicht auf verschieden großen Wuchsstoffgehalt oder auf verschieden große Empfindlichkeit auf den vorhandenen Wuchsstoff zurückgeführt werden; denn der Auxingehalt der Kurztagspflanzen ist wesentlich geringer als der von im langen Tage gewachsenen, und auch durch Zufuhr von zusätzlichem Wuchsstoff können keine Sukkulenzsteigerung und keine Beeinflussung der Zellwanddehnbarkeit erzielt werden.Die osmotischen Werte der Kurztagsblätter sind wesentlich niedriger als die von Langtagsblättern. Sukkulente Exemplare vonKalanchoe Bloßfeldiana gleichen auch in dieser Beziehung nicht nur morphologisch, sondern auch physiologisch dem Typus reiner Sukkulenten.Die Lang-Kurztagspflanzen standen in jeder Beziehung zwischen den nur im langen oder kurzen Tag erwachsenen Pflanzen; der im langen Tag angelegte morphologisch-physiologische Typus wurde durch den mehrwöchigen Aufenthalt im Kurztag auch in bezug auf die hier untersuchten Größen noch stark umgeprägt.Mit 4 Textabbildungen (7 Einzelbildern).     

Die Entwicklung Männlicher und Weiblicher Inflorescenzen BeiXanthium Unter dem Einfluss von Tageslänge und Gibberellin

Zusammenfassung Xanthium X 7, eine fast tagneutrale Form vonXanthium strumarium mit leichtem Kurztagspflanzen-Charakter wurde im Kurztag und im Langtag kultiviert und gleichzeitig mit Gibberellin behandelt. Die Bildung männlicher und weiblicher Inflorescenzen und das gegenseitige Verhältnis beider Blütenstandstypen zueinander wurden beobachtet. Die wesentlichsten Ergebnisse waren:Kultur im Langtag brachte absolut und relativ eine starke Erhöhung der Anzahl männlicher Inflorescenzen je Pflanze und verzögerte das Auftreten und die Entwicklung weiblicher Blütenstände.Gibberellinzusatz ergab in beiden Photoperioden eine leichte Verzögerung der Blütenbildung, im Kurztag außerdem eine Verminderung der Zahl der je Pflanze gebildeten männlichen und weiblichen Blütenstände.Das gegenseitige Verhältnis der männlichen zu den weiblichen Blütenständen wurde durch Gibberellinzusatz in beiden Photoperioden gleichsinnig zugunsten der weiblichen Inflorescenzen verschoben.Die Ergebnisse werden diskutiert, vor allem im Zusammenhang mit Hypothesen über die Rolle der Wuchsstoffe bei der Blütenbildung.Mit 2 Textabbildungen     

Über den Einfluss der Tageslänge nach der photoperiodischen Induktion auf die Infloreszenzen vonKalanchoë Blossfeldiana

Zusammenfassung Den Pflanzen wurde ein Blühimpuls durch verschieden lange Behandlung mit 9stündigem Kurztag (während 2, 8 und 16 Tagen) gegeben und die Entwicklung der Infloreszenzen im anschließenden 12-, 18- und 24stündigen Tag beobachtet. Sie war je nach der Tageslänge sehr verschieden. Die Belichtungsdauer während der Entwicklung der Blüten übt also einen starken Einfluß auf das Blühergebnis aus. Zwischen 18- und 24stündigem Langtag war aber kein statistisch zu sichernder Einfluß feststellbar; beide wirkten gleich stark verzögernd gegenüber 12stündigem Tag, wobei die für das Blühen sehr viel günstigere Wirkung des 12-Std-Tages aber daher kommt, daß er fürKalanchoë Bloßfeldiana noch blühfördernde Kurztagswirkung hat.Mit 6 Textabbildungen. Wilhelm Ruhland zum 75. Geburtstag.     

The biology of the cutworm Tryphaena pronuba L. (Lepidoptera: Noctuidae)

Summary Adults of the cutworm Tryphaena pronuba L. fly between June and October and lay about 1,400 eggs. There are seven larval instars, followed by a pre-pupal (diapause) stage in January and pupation in May. The effects of different temperatures on the rate of egg, larval and pupal development are described and discussed.

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Zusammenfassung Die Imagines des Hausmütterchens, Tryphaena pronuba L., fliegen zwischen Juni und Oktober und legen etwa 1400 Eier ab. Auf sieben Larvenstadien folgt ein Präpuppenstadium, das von Anfang Januar bis Mitte Mai diapausiert. Systematische Versuche über den Einfluß der Temperatur auf die Entwicklungsrate von Eiern, Larven und Puppen zeigen, daß die optimale Entwicklungstemperatur für die Eier (90–100% Schlupf) bei etwa 25° liegt. Da sich jedoch die Jungraupen bei dieser Temperatur ebensowenig wie bei 10° normal weiterentweckeln können, ist als optimale Temperatur für Embryonal-und Larvenentwicklung 15–20° zu betrachten. Bei Wechseltemperaturen (zwischen verschiedenen 10°-Intervallen) stimmten Schlupfprozente und Entwicklungszeiten ziemlich genau mit den Werten überein, welche sich bei konstanten Temperaturen in Höhe der Mittelwerte ergeben hatten; nur bei 10° war der Schlupf gegenüber 5-und 15°-Wechsel stärker gehemmt und die Entwicklungszeit verdoppelt. Tiefere, Temperaturen (0,8–5°) erniedrigten-auch im Freiland-schon bei kurzer Einwirkungszeit die Schlupfprozente, obwohl sich die überlebenden bei 25° normal weiterentwickelten. Die Larvalentwicklung dauerte bei 10, 15, 20 und 25° neun, acht, drei bzw. zwei Monate bei einer Entwicklungsrate von 10, 40, 50 bzw. 7%. Das Präpuppenstadium dauerte bei 25° weniger als eine Woche, bei 10° über einen Monat.

     

Der mitotische und endomitotische Kernzyklus beiAllium carinatum. I. Struktur,Volumen und DNS-Gehalt der Kerne

Zusammenfassung In den Meristemen und sich differenzierenden Geweben der Wurzel und des Blattes vonAllium carinatum wurden an denselben Zellkernen Chromatinstruktur, Volumen und DNS-Gehalt parallel untersucht. Sowohl während der mitotischen, als auch während der endomitotischen Interphase zeigt sich ein Unterschied in der Struktur zwischen Kernen im Stadium G₁ und solchen in G₂: Die in G₁ locker verteilten, kleinen Euchromomeren werden größer und erfüllen in G₂ regelmäßiger verteilt und dichter gelagert den Kernraum; die kompakten Chromozentren wachsen ebenfalls heran und verschmelzen zusätzlich zu Sammelbildungen, so daß ihre Anzahl in G₂ verringert erscheint. Die Strukturänderungen während der S-Periode selbst sind schwieriger zu beurteilen, jedoch bleiben die Chromozentren sicher während der DNS-Replikation kompakt.Im Zuge der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose kommt es zu einer völligen Angleichung der euchromatischen und heterochromatischen Chromatinelemente im Zerstäubungsstadium (Z); seine Bedeutung liegt offenbar in der Trennung der Chromatiden. da unmittelbar nachher die für G₁ charakteristische feinkörnige Struktur wiederhergestellt wird und auch die Chromozentren wieder verkleinert, aber vermehrt hervortreten (Stadium der Neu-Organisation, NO).In der Mitose erscheinen im Anschluß daran, während der frühen Spiralprophase, Eu- und Heterochromatin vorerst wieder aneinander angeglichen (Stadium SpE), später kommt es aber infolge des asynchronen Spiralisationsverhaltens der heterochromatischen Abschnitte der Chromosomen zu einer neuerlichen Differenzierung (Stadium SpH), und erst in einem mittleren Prophasestadium sind die Chromosomen endgültig einheitlich stark spiralisiert (SpS).Das Kernwachstum erfolgt sowohl im mitotischen als auch im endomitotischen Kernzyklus in drei Schühen: Der erste findet unmittelbar nach der mitotischen bzw. endomitotischen Telophase statt, der zweite nach der DNS-Synthese, der dritte kurz vor und während der mitotischen Prophase bzw. der Endomitose. Die Volumenzunahme zwischen G₁ und G₂ sowie zwischen G₁ und der Zerstäubung sind im mitotischen Kernzyklus größer als im endomitotischen.     

Über Ruhestadien erwachsener Insekten

Zusammenfassung Der Vitamin B₁-Haushalt von Kartoffelkäfern wurde während der Winterruhe und zum Vergleich auch im Verlauf der Fraßzeit untersucht, wobei die Probleme der Temperaturadaptation und des Hungers besondere Berücksichtigung fanden. Die Käfer gehen mit erheblichen Vitaminvorräten in Form von freiem Aneurin und Cocarboxylase in das Ruhestadium hinein. Das Sparprinzip steht während dieser Zeit im Vordergrund. Gedrosselte Atmung, eine Temperaturadaptation entsprechend dem Typ 3 und die vorherrschende Fettverbrennung verhindern einen stärkeren Vitaminschwund. Die gesteigerte Atmung nach dem Erwachen hat trotz hoher Temperatur ebenfalls nur geringe Vitaminabnahme zur Folge. Diese Anpassung ermöglicht es dem Käfer, die Zeit bis zur ersten Nahrungsaufnahme zu überbrücken. Im Gegensatz dazu haben die hungernden Sommerkäfer bei hohen Temperaturen äußerst starke Vitaminverluste, die offenbar die Gesamtatmung limitieren. Der relativ konstante und im großen Überschuß auftretende Cocarboxylasegehalt der winterruhenden Tiere läßt die fehlende Temperaturadaptation dieses Fermentanteils verständlich erscheinen. Es sind aus den Versuchen jedoch keine Rückschlüsse auf eine etwaige regulierende Tätigkeit des Apoferments möglich. Durch Thiaminase aus Muschelgewebe kann man den Cofermentanteil der Carboxylase weitgehend abbauen, ohne den stark gedrosselten Sauerstoffverbrauch der Wintertiere zu beeinflussen.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel, Teil III (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht). — Das benutzte Stufenphotometer stellte die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Nuove ricerche sull'orientamento e il senso del tempo di Arctosa perita (Latr.) (Araneae lycosidae)

Zusammenfassung Die Uferspinne Arctosa perita (Latr.) verfügt über einen astronomischen Orientierungsmechanismus, durch den die Tiere imstande sind, wenn sie auf dem Wasser ausgesetzt werden, in der Richtung nach dem Ufer zu fliehen. Die Spinnen orientieren sich auf Grund des Sonnenstandes und des polarisierten Himmelslichtes und haben die Fähigkeit, die Tageszeit einzukalkulieren (Papi 1955b und c).Wenn eine Gruppe von Tieren gefangengehalten wird, dann nimmt bei den Fluchtversuchen die Streuung der Fluchtrichtungen zu. Dabei ist die Streuung der gesamten Fluchtversuche — wenigstens während der ersten 16 Tage — statistisch nicht verschieden, ob die Tiere nun a) in den natürlichen Belichtungs- und Temperaturschwankungen, b) im Dauerdunkel und in den Temperaturschwankungen oder c) im Finstern unter konstanter Temperatur gehalten werden. Was die Genauigkeit der Richtungsorientierung betrifft, so bleibt, trotz der stärkeren Streuung, die durchschnittliche Fluchtrichtung bei Gruppe a) bis zu 21 Tage lang korrekt, während sie bei den Gruppen b) und c) von der theoretischen Richtung immer mehr abweicht.Tiere, die im Finstern unter konstanter Temperatur gefangengehalten werden, orientieren sich bezüglich einer unbeweglichen Lampe bei verschiedenen Tageszeiten ungefähr so, wie wenn sie die Sonne wäre.Exemplare, die 3 Tage lang einem gegen den natürlichen Tag um 6 Std verschobenen Belichtungsrhythmus ausgesetzt werden, nehmen Orientierungswinkel an, die zur Zeit ihres künstlichen Tages korrekt wären.Ein innerer Tagesrhythmus (innere Uhr) regelt die Abweichung des Orientierungswinkels der Tiere. Im Laufe des Tages ändert sich der Orientierungswinkel nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer solchen, die die Azimutgeschwindigkeit der Sonne auszugleichen sucht.Wenn die Tiere einige Stunden bei einer Temperatur von 4–5°C oder in 2°C gehalten werden, dann orientieren sie sich so, wie es einige Stunden vorher korrekt wäre. Der Gang der inneren Uhr kann also durch sehr niedrige Temperaturen verzögert oder gestoppt werden.Unter experimentellen Bedingungen können die Tiere in 8–10 Tagen neue Fluchtrichtungen erlernen.In der Besprechung werden die Resultate mit jenen verglichen, die bei anderen, einer astronomischen Orientierung fähigen Tieren erhalten wurden.

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Dedicato al Prof. Karl von Frisch in occasione del suo 70 compleanno.     

Versuche über Photoperiodismus III

Zusammenfassung An den Lupinenartenluteus, angustifolius, albus undmutabilis wurden 1934 und 1935 Tageslängenversuche durchgeführt.Blüte, Ansatz und Reife vonL. angustifolius undL. luteus erfuhren bei 12-Stundentag eine starke Verzögerung gegenüber dem Normaltag.Im übrigen zeigten die beiden Arten bei den Tageslängenversuchen selbst sowie auch beim Vergleich mit den Ergebnissen von Saatzeitversuchen ein so widerspruchvolles Verhalten, daß die Frage nach ihrer photoperiodischen Reaktionsweise als nicht geklärt angesehen werden muß.Es wird vermutet, daß bei den vorgenannten Arten neben der Tageslänge auch Temperatur und Feuchtigkeit einen großen Einfluß auf den Entwicklungsrhythmus ausüben. L. albus erwies sich bis auf kleine Abweichungen als ziemlich unempfindlich gegen Veränderungen der Tageslänge. L. mutabilis ist ebenfalls als tagneutral zu bezeichnen.Die Versuche werden in Vergleich gesetzt zu denen anderer Autoren und die Ergebnisse im Hinblick auf den Anbau und die Züchtung der Lupinenarten besprochen.     

Termination of the facultative diapause in the codling moth, Laspeyresia pomonella (Lepidoptera, Tortricidae)

The abiotic factors regulating the termination of the facultative diapause of the mature larva of the codling moth, Laspeyresia pomonella (L.), are described. The termination of diapause under long-day conditions (LD) is influenced by: (i) the rearing temperature of the larvae during prediapause development, (ii) the duration of the preincubation period, i.e. the time for which the diapausing larvae remain under prediapause rearing conditions, (iii) the reactivating incubation, i.e. the period for which the larvae are chilled, and (iv) the complementary incubation (LD and, except in one experiment, 26°), i.e. the period after the chilling needed for the pupation of the insects. The complementary incubation is distinctly shorter if the prediapause development of the larvae takes place at rearing temperatures below 26°, i.e. 21° or 19°. The latter conditions led to 100% pupae and pupation could be accelerated by prolonging the preincubation period. In larvae reared at 26°, the prolongation of the preincubation period raised the rate of pupation to a maximum of only 56% and also caused higher mortality. On the other hand, diapause was terminated under short-day conditions if the temperature was raised to 26° after a rearing temperature of 19° and a preincubation period of 90 days.

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Beendigung der fakultativen diapause des apfelwicklers, Laspeyresia Pomonella (Lepidoptera, Tortricidae)

Zusammenfassung Es wurde untersucht, welche abiotischen Faktoren die Beendigung der fakultativen Diapause ausgewachsener Apfelwicklerlarven (Laspeyresia pomonella) steuern. Die Beendigung der Diapause unter Langtagbedingungen (LT) wird beeinflusst durch: 1. die Zuchttemperatur der Larven während der Prädiapauseentwicklung; 2. die Dauer der Präinkubation, d.h. die Zeit, während der diapausierende Larven unter Prädiapause-Zuchtbedingungen bleiben; 3. die Reaktivierungs-inkubation, d.h. eine Periode von 70 d, während der die Larven auf 4° gekühlt werden und 4. die Komplementärinkubation (LT und, ausser in einem Experiment, 26°), d.h. die nach der Kühlung bzw. dem Wechsel in der Photoperiode benötigte Zeitdauer bis zur Verpuppung. Die Komplementärinkubation ist deutlich kürzer, wenn die Prädiapauseentwicklung der Larven bei Temperaturen unter 26° stattfindet. Bei 19° verpuppten sich 100% der Larven, wobei der Zeitpunkt der Verpuppung durch die Verlängerung der Präinkubationszeit beschleunigt wurde. Bei Larven, die bei 26° gezüchtet wurden, erreichte die Verpuppungsrate lediglich 56% bei einer relativ langen Präinkubationsdauer, wobei deren Verlängerung auch die Larvenmortalität erhöhte. Nach einer Zuchttemperatur von 19° und einer Präinkubationsdauer von 90 Tagen konnte die Diapause unter Kurztagbedingungen beendet werden, wenn die Temperatur auf 26° erhöht wurde.

     

Über den Licht- und Schattenreflex von Mya arenaria

Zusammenfassung Wird eine Intensität, an die Mya adaptiert ist, für einige Sekunden vermindert und dann wieder auf die alte Höhe gebracht, so benötigt Mya 5 Min., um sich an die Ausgangsintensität zurückzuadaptieren.Es ist damit zu rechnen, daß etwa 70% aller Beschattungen eine Reaktion zeitigen. Das Auftreten oder Fehlen der Reaktion steht nicht in Zusammenhang mit der Länge der Zeit, während der das Tier an die Ausgangsintensität adaptiert wurde, wenn diese Zeit länger als die eigentliche Adaptationszeit ist. Auf Beschattung reagiert Mya in der Regel durch Einschlagen oder Einziehen der an den Siphoöffnungen befindlichen Tentakel, auf Belichtung mittels einer Siphokontraktion. Die biologische Bedeutung dieser beiden Reaktionsweisen wird zu erklären versucht.Die Unterschiedsschwellen für Belichtung und Beschattung fallen annähernd in die gleiche Größenordnung, auf Intensitätserhöhung reagieren die Tiere um ein Geringes empfindlicher. Die Muscheln sprechen im. Durchschnitt auf eine Intensitätsverminderung um 59,35% des Anfangsbetrages gerade eben noch an, während eine Erhöhung um das 1,05fache des Anfangsbetrages als durchschnittliche Unterschiedsschwelle des Licht-reflexes anzusehen ist.Die minimalen Beschattungszeiten und die Latenzzeiten des Schatten-reflexes sind wesentlich kürzer als die minimalen Expositionszeiten und Latenzzeiten des Lichtreflexes unter entsprechenden Bedingungen.Setzt man die Muscheln einer Kombination zweier Lampen aus, von denen jede stets die gleiche Intensität hat, während die Farbe der einen Lampe gewechselt werden kann, und mißt nun die Reaktionszeiten bei Auslöschen des farbigen Lichtes, so ergeben sich bei den verschiedenen Farben verschiedene Reaktionszeiten. Die kürzeste Reaktionszeit fanden wir bei Auslöschen gelben Lichtes. Im Gelb ist also das Absorptions-maximum der den Schattenreflex bedingenden photosensiblen Substanz, in einem anderen Spektralbereich also als das des den Lichtreflex bestimmenden Stoffes.Alle diese Tatsachen führten uns zu der Schlußfolgerung, daß die für den Schatten- und Lichtreflex von Mya verantwortlich zu machenden Rezeptoren miteinander nicht identisch sind.Die Reaktionszeit des mechanischen Reizes verkürzt sich mit steigender Reizstärke. Mechanischer Reiz und ein (an sich zeitlich unterschwelliger) Lichtreiz können sich summieren, was sich in einer Verkürzung der Reaktionszeit zeigt.     

Untersuchungenüber Das tageszeitlich gebundene Schlüpfen yon Pseudosmittia Arenaria (Dipt. Chironomidae)

Zusammenfassung In einleitenden terminologischen Erwägungen wird vorgeschlagen, den Ausdruck Schlüpfrhythmus zugunsten von tageszeitlich gebundenem Schlüpfen aufzugeben. Pseudosmittia arenaria zeigt im normalen Tag-Nachtwechsel ein deutliches tageszeitlich gebundenes Schlüpfen mit einem Maximum 6–8h nach DL (Beginn der Beleuchtung).In Dauerdunkel schlüpfen keine Imagines. In Dauerlicht erscheinen die Tiere gleichmäßig über den ganzen Tag verteilt.Der ganze Bereich des sichtbaren Lichtes (geprüft von 476–641 m) ist wirksam. Auch die Lichtintensität in Licht-Dunkelbedingungen spielt im untersuchten Bereich (18–350 Lux) keine Rolle.Das Schlüpfmaximum von Ps. arenaria zeigt eine deutliche Beziehung zu DL. Es wandert bei konstanter Tageslänge um so dichter an DL heran, je kürzer die relative Länge der Lichtzeit ist.Bei kürzeren Tageslängen wandert das Maximum von DL fort, bei längeren an DL heran. Bei Tagen, die kürzer als 18h sind, liegt es in der folgenden Dunkelzeit, bei solchen, die länger als 36h sind, vor DL. Sein Weg beschreibt dabei eine kubische Parabel.Beim Eintritt des Gipfels in die folgende Dunkelzeit erscheint ein Maximum nur an jedem 2. Tag. Ein Maximum vor DL ruft ein zusätzliches Maximum in der gleichen Entfernung von LD (Beginn der Dunkelzeit) hervor. Bei extremen Tageslängen ist also dennoch ein Maximum ungefähr alle 24h zu beobachten. Dies ist exogen bedingt. Verlagert man durch schwache Beleuchtung während der Dunkelzeit das Maximum im 12h-Tag in die Lichtzeit, so erhält man ein Maximum an jedem Tag. Der Eintritt des Maximums in eine Dunkelzeit hat also das Umspringen auf einen Schlüpfgipfel an jedem 2. Tag bzw. auf 2 je Tag zur Folge.Im 12h-Tag mit absoluter Dunkelzeit während der Dunkelzeit kann man auch ein Maximum alle 12h erreichen, und zwar durch Umstimmung eines Teils der Population. Man hat dann 2 Gruppen, deren Maxima um 12h gegeneinander verschoben sind. Hemmend und fördernd auf den Einfluß des Lichtes wirken Temperatur und Substratfeuchtigkeit. Beide Faktoren können ohne Licht kein Schlüpfen hervorrufen. Beziehungen zwischen Lebensweise, Ökologie oder systematischer Stellung und tageszeitlich gebundenem Schlüpfen lassen sich bisher nicht feststellen.     

Effect of starvation and desiccation on the water balance and humidity response of adult Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera: Cucujidae)

The water content, dry matter content, and humidity response of adult Oryzaephilus surinamensis were determined after the beetles had been starved at 30 ± 1° and <5% RH for 0, 12, 24, 36, 48, or 72 hr. Humidity response was determined in alternative chambers in which the beetles were presented a choice between 2 relative humidities.Beetles which had been starved for 48 hr showed a hygropositive response to all the humidity pairs presented (0–40, 10–50, 30–70, 60–100% RH). The response was stronger in males than in females but did not vary in intensity with the position of the alternative on the RH scale.The response to alternatives of 60 and 100% RH, which gradually changed from hygronegative to hygropositive as the beetles were starved and desiccated, was correlated both with water loss and with loss of dry matter. Providing water to beetles that had been starved and desiccated for 48 hr caused a reversal of their response from hygropositive back to hygronegative.

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Zusammenfassung Wassergehalt, Trockenmasse und Verhalten zur Feuchtigkeit erwachsener Oryzaephilus surinamensis wurden bestimmt, nachdem die Käfer 0, 12, 24, 36, 48 oder 72 Std lang bei 30 ± 1° und <5% rel.LF gehungert hatten. Die Feuchtereaktion wurde in Alternativ-Wahlkammern geprüft, in denen den Käfern die Wahl zwischen zwei rel.LF geboten wurde.Der Gewichtsverlust während Hunger und Austrocknung resultierte aus dem Verlust sowohl von Wasser wie von Trockensubstanz, doch bleibt das Verhältnis von Wasser zu Trockensubstanz im wesentlichen konstant.Die Feuchtereaktion nicht ausgetrockneter Käfer variierte in Richtung und Intensität mit dem Geschlecht und mit der Lage der alternativ gebotenen LF-Stufen. Nach 48stündigem Hungern und Wasserentzug zeigten Männchen wie Weibchen eine hygropositive Reaktion gegenüber allen zur Wahl gestellten LF-Paaren (0–40, 10–50, 30–70, 60–100% rel.LF). Die Reaktion war bei den Männchen stärker als bei den Weibchen, ihre Intensität änderte sich aber mit der Lage der Wahlpaare auf der LF-Skala nicht.Die Reaktion gegen die Alternative von 60 und 100% rel.LF, welche sich allmählich von hygronegativ zu hygropositiv verschob, wenn die Käfer Hunger und Trockenheit ausgesetzt wurden, war sowohl mit Wasserverlust als auch mit Trockensubstanzverlust korreliert. Die Reaktion der Männchen änderte sich bei Gewichtsverlust (Wasser und Trockensubstanz) etwas rascher als die der Weibchen und in beiden Geschlechtern veränderte sich die Reaktion während der frühen Stadien des Hungerns rascher als in späteren. Wurden Käfern, die 48 Std lang Hunger und Trockenheit ausgesetzt waren, wieder Wasser geboten, so schlug ihre Reaktion von hygropositiv wieder zu hygronegativ um.Die Korrelation der Feuchtereaktion mit dem Gesamtgewichtsverlust während Hunger und Austrocknung ist für Insekten-Arten von hohem Anpassungswert, die normalerweise hygronegativ reagieren. Wenn ihre Wasserreserven und die Quellen ihres Stoffwechselwassers (die Nahrungsreserven) erschöpft sind, kehrt sich ihre Feuchtereaktion um und sie suchen feuchte Gebiete auf.

     

Flight activity of Leucoptera spartifoliella (Lepidoptera, Lyonetiidae)

The flight activity of Leucoptera spartifoliella was studied in a relatively enclosed area of broom. Sarothamnus scoparius (L.) Wimmer in 1964, 1965 and 1966 in England.The adult period has a definite flight phase during which flight, within and away from the population birth place, occurs mainly in the evenings.The numbers flying are governed by the size and the age of the population, and the temperature at the time of peak flight. Rainfall appears to be the most important inhibitor of flight.Emigration early in the flight period is truly migratory, but becomes an extension of the trivial movements later on in the period.An equation for calculating the numbers of the moths ofying on any day of the flight period is presented.

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Zusammenfassung Bei der Fortbewegung erwachsener Falter von L. spartifoliella lassen sich zwei Formen unterscheiden: gewöhnliche und Wanderflüge.Die gewöhnlichen Flüge treten innerhalb und rings um die Ursprungspopulation auf, und zwar während des größten Teils des Tages, aber mit Intensitätsgipfeln zwischen 18 und 20h. Sie sind gewöhnlich ungerichtet und werden häufiger von Männchen als von Weibchen unternommen.Die Ausbreitungsflüge werden hauptsächlich von Weibchen unternommen, sind gerichtet und können von der Windrichtung beeinflußt werden. Obwohl die Weibchen von der Häutung an geschlechtsreif sind, werden die Wanderflüge zu Beginn der Flugperiode von jungen und jungfräulichen Weibchen ausgeführt, während die älteren, befruchteten und legereifen Weibchen Ausbreitungsflüge erst später in der Flugperiode unternehmen.Größe und Alter der Falterpopulation und die Temperatur während der Flughöhepunkte stellen die wichtigsten Faktoren dar, welche die Wanderflüge von L. spartifoliella beeinflussen.

     

Termination of adult diapause in Pyrrhocoris apterus (Heteroptera: Pyrrhocoridae) in the field

The time when diapause ends in the Czech population of Pyrrhocoris apterus was studied by the transfer of the overwintering bugs to laboratory conditions of 25°C and long day (L 18, D 6) or short day (L 12, D 12).Both the incidence of oviposition after the transfer to short-day conditions and the duration of the pre-oviposition period after the transfer to long-day conditions indicate that the diapause ends in the period of December–January. Development is then inhibited environmentally, by low temperatures.Thus the diapause of P. apterus is terminated before the advent of hard frosts. The resistance to frost is not bound to the condition of the intrinsic inhibition of the maturation of gonads.

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Zusammenfassung Die Termination der Diapause kann nicht — wie vielfach angenommen wird — mit der Wiederaufnahme der Entwicklung gleichgesetzt werden, da in der Natur die Entwicklung nach dem Ende der Diapause meist durch niedrige Temperaturen noch weiterhin inhibiert bleibt (Quieszenz). Um das wahre Ende der Diapause bei Pyrrhocoris apterus zu ermitteln, wurden Wanzen im Verlaufe der Überwinterung (Hiberntion) (August–März) in abgestuften Intervallen aus dem Freien ins Laboratorium übertragen, wo 25° und 24-stündige Photoperioden mit Photophasen von 12 oder 18 std herrschten.Die Versuche wurden während drei Winterperioden durchgeführt (1964–65, 1966–67, 1967–68) und dabei Wanzen aus drei klimatisch unterschiedlichen Lokalitäten: Smolenice, Slaný und Jankovice (Seehöhe 240, 280 bzw. 430 m) verglichen, deren mittlere Jahres-temperatur 9,0, 8,2 bzw. 7.5° beträgt. Die Wanzen wurden paarweise bei Lindensamen und Wasser gehalten. In allen Versuchen wurde Eiablage, bei manchen auch Kopulation, Eianzahl und Schlüpfrate, täglich ermittelt.Im Langtag (L 18, D 6) begannen die Weibchen stets Eier zu legen, doch verkürzte sich im Verlaufe der Überwinterung schrittweise die Länge der Präovipositionsperiode. Zwischen August und Anfang Oktober begannen die Eiablagen in der Regel nach 26–34 Tagen. Nach Mitte Januar (manchmal auch schon ab Dezember) verkúrzte sich die Präovipositionsperiode auf nur 8–9 Tage, was dem Wert der Präovipositionszeit bei Nondiapause-Tieren entspricht.Im Kurztag (L 12, D 12) blieben die diapausierenden Wanzen unfruchtbar. Die Weibchen der August- und September-Proben legten überhaupt keine Eier (obwohl sie zwei über drei Monate lang gehalten wurden. Die Weibchen der im Oktober und November eingeholten Proben legten nur zu einem geringen Prozentsatz (14 bzw. 32%) und nach längerer Präovipositionsperiode ab. Bereits ab Mitte Dezember legten jedoch alle Weibchen nach einer Präovipositionsperiode von nur 8–11 Tagen ab.In der Natur endet also die imaginale Diapause bei tschechischen Populationen von P. apterus schon im Dezember, gegebenenfalls im Januar, d.h. noch vor Eintritt strengerer Fröste. Der Adaptationswert der Diapause beruht daher nicht auf einer direkten Erhöhung der Frostresistenz, sondern auf der Synchronisation des Lebenszyklus der Insekten mit der Jahreszeit.Die photoperiodische Termination der imaginalen Diapause bei P. apterus wird mit ähn-lichen Erscheinungen bei anderen Insektenarten verglichen.

     

Die Bedeutung von Umweltfaktoren und Geschlechtshormonen für den Jahresrhythmus der Zugvögel

Zusammenfassung Unter natürlichen Bedingungen bestimmt eine Vielzahl eng miteinander gekoppelter endogener und exogener Faktoren die Wechsel zwischen Zug- und Ruhephasen im Ablauf des Jahres.Alle Übergänge von schwachen zu starken Zugvögeln, entsprechend der Zunahme der Bedeutung der endogenen Komponente und Abnahme einer exogenen Steuerung sind bekannt.Bei schwachen Zugvögeln kann im Versuch im Herbst der Zugtrieb durch unterschiedliche Temperatur, Nahrungsmenge und -art gehemmt, ja sogar völlig unterdrückt werden. Die Stärke der Abhängigkeit ist eng gekoppelt mit der wechselnden inneren Stimmung im Jahresablauf.Das Experiment hat ergeben, daß die Wirkung ungleicher Ernährungsbedingungen durch künstliche Zufuhr von Geschlechtshormonen im Herbst aufgehoben wird.Im Frühjahr ist die Intensität des Zugtriebes, wenn, dann nur wenig von Umweltreizen abhängig. Künstliche Zufuhr von Geschlechtshormonen hat im Frühjahr keine oder nur eine geringe Steigerung der nächtlichen Aktivität entsprechend der inneren Stimmung des Vogels zur Folge.Unter natürlichen Lebensverhältnissen beginnt allgemein im Winterquartier die Entwicklung der Keimdrüsen, deren Wirkstoffe dafür sorgen, daß der Vogel ungehemmt von Umwelteinflüssen schnellstens in sein Brutgebiet kommt.Die Intensität des Frühjahrszuges hängt vom Entwicklungszustand der Gonaden ab. Den Geschlechtshormonen kommt demnach während des Zuges eine wichtige, wenn auch wahrscheinlich keine entscheidende Bedeutung zu.Es wird die Arbeitshypothese aufgestellt, daß der Zugtrieb als ein höherer Impuls das ganze Jahr vollfertig bereit ist, den während der Ruhephasen endogene und exogene Faktoren blockieren. Die Möglichkeit, ihn zu allen Jahreszeiten künstlich zu blockieren oder auszulösen, läßt dies vermuten.Die während der Winterruhe blockierenden endogenen Komponenten sind unbekannt. Bei schwachen Zugvögeln spielen exogene eine entscheidende Rolle.Überschreiten quantitativ die gleichen Wirkstoffe der Keimdrüsen, welche im Frühjahr die Zugintensität steigern, ein gewisses Niveau, so wird der Zugimpuls blockiert. Ob der Abbruch des Zuges im Frühjahr und die damit beginnende Fortpflanzungszeit ursächlich hiermit zu erklären sind, bleibt unbekannt.Versuchsergebnisse weisen darauf hin, daß sich entsprechend dem Ablauf der Instinkthandlungen der Fortpflanzung verschiedene blokkierende Wirkstoffe ablösen.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Karl Junkmann, durch dessen Vermittlung wir die Präparate von der Schering AG freundlichst zur Verfügung gestellt bekamen.Herrn Prof. Dr. A. Kühn zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Termination of diapause and continuous laboratory rearing of the sweet clover weevil, Sitona cylindricollis Fahr.

Young adults of Sitona cylindricollis were collected in the field and treated in the laboratory with various temperatures and photoperiods to terminate the diapause.Different methods of rearing weevils from the egg stage to mature adults are described and discussed.

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Zusammenfassung Jungkäfer von Sitona cylindricollis wurden im Herbst in Süsskleefeldern gesammelt und im Laboratorium zur Eiablage gebracht. Die Diapause wurde nach ca. 9 Wochen durch eine 16-stündige Photoperiode, 25° C Umgebungstemperatur und junge Süsskleelaub als Nahrung beendet. Eine Kältebehandlung in 5° C für 3 oder 6 Wochen und nachfolgender Aufenthalt im Langtag bei 25° C waren ebenfalls wirksam und lösten nach einer Gesamtzeit von 9 bis 10 Wochen Eiablage aus. In diesen Grenzen konnte eine vorhergehende Kältebehandlung eine ebenso lange Zeit in entwicklungsfördernden Bedingungen ersetzen ohne die Gesamtzeit, die bis zum Beginn der Eiablage benötigt wurde, zu verlängern.Eine weitere Verlängerung der Kältebehandlungen verlängerte nur die Gesamtdauer der Behandlungszeit, obwohl die Zeit, die nach Rückkehr in entwicklungsfördernde Bedingungen bis zur Eiablage notwendig war, verkürzt wurde. Andrerseits machten diese längeren Kältebehandlungen eine Langtags-Photoperiode überflüssig.Zwei Generationen von S. cylindricollis wurden durchgehend im Gewächshaus gezüchtet. Es sollte möglich sein, 3 Generationen Käfer pro Jahr im Laboratorium zu züchten. Die Zuchtmethoden werden beschrieben und diskutiert.

     

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.