An analysis of persistence in population systems

Zusammenfassung Es wird versucht etwaige Mechanismen zu erdenken, die das Fortleben in Bevölkerungssystemen fördern könnten. Die Betrachtung eines äusserst vereinfachten Schemas führt zur Abfassung des Begriffes der Beständigkeit gewährenden Nahrungsdichte. Dieser Begrifff ergibt den Schlüssel zur Betrachtung des Konsument-Nahrung-Verhältnisses und dessen lenkenden Rückkoppelung. Diese Lenkung kann einigermassen geändert werden durch die Beschwerde die die Dichte einer Bevölkerung ergeben kann. Dieselbe Prinzipien lassen sich weiter anwenden auf die Nahrungskette. Sodann bedarf das System noch einer Erweiterung durch Einführung paralleler Komponenten. Solange diese parallele Bevölkerungen keine Empfindlichkeit für ihre eigene Dichte aufweisen, werden sie entweder nebeneinander vorkommen können ohne dass ihre Gesamtexistenz gesichert ist, oder er ergibt sich nicht einmal die Möglichkeit eines beständigen Fortlebens aller Komponente. Dichteempfindlichkeit kann aber eine Lenkung zur Beständigkeit hervorrufen wenn die Bevölkerungen vorwiegend durch ihre eigene Dichte beeinflusst werden, und weniger durch die Gesamtdichte der parallelen Komponenten; dieser Umstand wird sich am leichtesten vorfinden im gegliederten Lebensraum. Aber auch auf ganz anderer Weise kann das Fortleben gefährdeter Parallele gesichert werden, nämlich durch (entweder zufällig oder regelmässig) immer wiederkehrende Katastrophen, die zu Gunsten dieser Komponente auswirken. Als Gesamtschluss ergibt sich also, dass der Fortbestand der Mannigfaltigkeit des Lebendigen gefördert werden kann durch eine Ungleichmässigkeit der Lebensbedingungen, entweder in räumlicher oder in zeitlicher Hinsicht.

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Résumé On fait un effort d'imaginer des mécanismes utiles à favoriser la survie dans des systèmes de populations. La considération d'un schéma extrêmement simplifié nous mène à dresser la conception de la densité fixante de nourriture. Cette conception nous donne la clef à l'analyse de la relation entre le consument et la nourriture et de son réglage stabilisant. Ce réglage peut être plus ou moins modifié par l'inconvénient que la densité d'une population peut produire. Les mêmes principes sont alors appliqués à la chaîne de nourriture. Ensuite le système doit encore être étendu par l'introduction des composants parallèles. Tant que les populations parallèles ne sont pas susceptibles à leurs propres densités, leur co-existence ne peut être que non-assurée ou même impossible. Cependant, la susceptibilité de leurs densités peut conduire à un réglage stabilisant quand les populations sont avant tout influencées par leur propres densités et légèrement par la densité commune de l'ensemble des composants parallèles; cet état sera réalisé le plus facilement dans un milieu hétérogène. Mais hors de ce réglage, il y a encore une toute autre possibilité que pourrait assurer la survie de parallèles menacés, c'est à dire de catastrophes (soit accidentelles, soit régulières) toujours revenantes et favorisant ces composants. Alors on arrive à la conclusion générale, que la diversité continue du monde vivant peut être favorisée par l'irrégularité des circonstances, soit de l'espace, soit du temps.

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The author is much indebted to Prof. Dr. H. R.Van Der Vaart and Mr. P.Smit for their critical discussion of the problems treated in this communication and to Mr. J. A. A.Spiekerman for his able linguistic help.     

Estimation of solar radiation environment

This paper derives a model,from a review of published literature and U.S. Army technical reports, for calculating the total heat imposed per unit surface area by direct sunlight. Factors considered include solar zenith angle, water vapor and dust content of the air and terrestrial elevation. Unlike the usual meteorological measurement of total hemispheric radiation, calculated values are obtained for direct solar intensity and also diffuse sky radiation, thus allowing separation of the solar radiation impinging on horizontal surfaces from that on vertical or perpendicular surfaces. Representative calculated values for 9 major climatic regions of the world agree with the limited comparable measured values available.

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Zusammenfassung Diese Arbeit beschreibt mittels eines Rückblicks auf die veröffentlichte Literatur und die Technischen Berichte der U.S. Army ein Modell für die Berechnung der totalen Wärmemenge, die einer Oberflächeneinheit durch die direkte Sonnenstrahlung zugeführt wird. Die betrachteten Faktoren schliessen den Einfallswinkel, den Wasserdampf, den Staubgehalt der Luft sowie die Höhenlage ein.Im Gegensatz zur üblichen meteorologischen Messung der totalen hemisphärischen Strahlung erhält man so berechnete Werte für die direkte Strahlungsintensität und auch für die diffuse Himmelstrahlung, so dass damit die Strahlung auf horizontale Flächen von der auf vertikale oder geneigte Flächen getrennt werden kann. Repräsentative berechnete Werte für 6 Hauptklimagebiete der Erde stimmen mit den wenigen vergleichbaren Werten überein, die verfügbar sind.

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Resume Dans le présent mémoire, on décrit un modèle permettant de calculer la quantité totale de chaleur reçue par une surface unité par suite du rayonnement solaire direct. Pour ce faire, on a passé en revue les travaux publiés en la matiére et les rapports techniques de l'armée des Etats-Unis. Les éléments considérés sont:l'angle d'incidence, la vapeur d'eau, la teneur en poussières de l'atmosphère et l'altitude. Au contraire des mesures météologiques usuelles indiquant le rayonnement total reçu par un hémisphère on obtient ici des valeurs calculées pour l'intensité du rayonnement direct ainsi que pour le rayonnement diffus. On peut ainsi distinguer le rayonnement tombant sur une surface horizontale de celui atteignant une surface verticale ou ayant une inclinaison quelconque. Des valeurs représentatives calculées pour 6 zones climatiques de la terre correspondent bien aux quelques valeurs comparatives dont on dispose.

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Dr.Roller was a Senior Postdoctoral Visiting Research Associate of the National Academy of Sciences-National Research Council on leave of absence from the Department of Agricultural Engineering, The Ohio State University, Ohio Agricultural Research and Development Center, Wooster, Ohio.     

Mendel and Darwin A new link in the old quarrel

Zusammenfassung Gegenüber den Ansichten vonJ. Gross (1925), der den Mendelismus für die Stütze der selektionsdarwinistischen Evolutionserklärung halten will, stellt der Verfasser die Argumente zusammen, die beweisen können, dass, im- Grunde genommen, beide Lehren identifiziert sein sollten, da sie mit gleichem Begriffe der allerkleinsten, von einander unabhängigen, hauptsächlich äusserlichen, unbestimmten und meistens nur geringere Lebensbedeutung zeigenden Varianten operieren, deren Ursachen, nachDarwin, öfters unbekannt, das Entstehen sogar zufällig bleiben, d.h. dass sie vollständig den Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung unterworfen sein müssen, was-im Mendelismus – gleichfalls in dem freien Zusammentreffen und dem Kombinieren der mendelnden Merkmale sein Ausdruck findet, was inbezug auf die sich abspielenden Interaktionen der Genallele, und zwar in Folgte der Anteilnahme von immer zwei Elternseiten, mit allgemeiner Gleichung desNewtonschen Binoms ausgedruckt werden kann, wie das der Verfasser im Jahre 1938 entwickelte.Der alte Vorwurf somit, der seit langem dem Darwinismus gemacht wurde, es habe eine allzugrosse Bedeutung den zufälligen Variationen beigemessen, sollte, im Grunde genommen, von dem Standpunkte der Wahrscheinlichkeitstheorie für ein Argument zugunsten ebengleich des Darwinismus, als des Mendelismus angeführt werden. Umso mehr, wenn es gelingen könnte die Ansicht vonTh. H. Morgan (1919) zu bestätigen, dass die Entwickelung eines jeden beliebigen Merkmals, bloss kraft seines Anwachsens, die Chancen für die weitere Entwickelung desselben in der eingenom-. menen Richtung vergrössert.Zugleich wird jedoch ein deutlicher Vorbehalt gemacht, dass die erschlossene Identifizierung einstweilen nur die microevolutiven Vorgänge (lautW. Ludwig's Terminologie, 1938) betreffen könnte, keineswegs aber die natürliche Zuchtwahllehre, die vor allem die Dynamik der Populationsänderungen behandelt.

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Résumé En s'opposant aux points de vue exprimés parJ. Gross (1925) que la doctrine mendélienne aurait pu être considérée comme le support de celle du sélectionisme darwinien, l'auteur avance des preuves que tous les deux devraient au fond s'identifier, parce qu'elles basent leurs déductions sur les variantes minimes, en majeure partie concernant les traits extérieurs, très souvent d'une importance vitale insignifiante, en même temps peu définies et réciproquement indépendantes, l'origine desquelles, selonDarwin, reste d'ordinaire inconnue, l'apparition même étant imprévue et fortuite, ce qui signifie, qu'elles doivent être assujetties complètement aux règles, requisitions et conséquences de la théorie de probabilité, tandis que dans le mendélisme la même chose se manifeste également dans les associations en majeure partie libres et indépendantes des caractères semblables, qui représentent les interactions combinatoires géniques entre les paires allélomorphiques, qui grâce à la participation de pas plus que deux partenaires parentals s'expriment dans une équation générale du binôme newtonien (1938).De cette manière, l'objection faite jadis contre la doctrine darwinienne d'avoir assigné un poids trop grand au hasard des variations indéfinies, doit être au fond considérée, au point de vue de la théorie de probabilité, plutôt comme l'argument de l'appui en faveur de cette doctrine, aussi bien naturellement que du mendélisme même, lui aussi étant une expression de cette théorie. Cela d'autant plus s'il était possible de confirmer les idées deTh. H. Morgan (1919), selon lequel le développement d'un trait quelconque, une fois commencé, acquiert, par la seule apparition, plus de chances pour son progrès consécutif dans le même endroit.Néanmoins, toute réserve est prise par l'auteur au fait, que cette identification déduite ne saurait être attribuée pour le moment du moins, qu'aux phénomènes microévolutifs (conformément à la terminologie deW. Ludwig, 1938) et qu'elle ne pourrait jamais être appliquée à la théorie de la sélection naturelle, cette denière concernant avant tout les facteurs impliqués dans la dynamique des changements quantitatifs des populations.

     

Reproductive efficiency in relation to colony size in hymenopterous societies

Summary Censuses showing the numerical relations between adults and immature stages are presented for numerous colonies of social Hymenoptera. Emphasis is placed on primatively social forms having colonies of very few individuals and lacking a worker caste or having such a caste only feebly differentiated. Evidence is presented for considering the number of immature individuals in a colony as an index of the ability of the adult females (queens and workers) of the colony to produce reproductives of the next generation. The censuses therefore relate colony size (number of adult females) to reproductive potentiality. It is not surprising that in all species the number of immature individuals rises with the number of females in the colony.When the immature stages are measured in numbers of individuals, it can be seen that the number of young rises slowly in relation to increases in number of females (mostly workers),i. e., the curves are rather flat if the same units of measurement are used for both x and y axes. Therefore a relatively large increase in worker number is associated with any increase in production of reproductives of the next generation. (A possible exception occurs inPseudagapostemon which lacks a worker caste.)When numbers of immature stages in a series of colonies of a species are divided by the number of females (queens and workers) in each colony to determine the efficiency of those females in rearing young, it is found that the efficiency per adult female is usually greater the smaller the colony, and that in those primitively social forms which sometimes live as lone individuals, it is these isolated females that produce the most progeny per female. Behavioral social interactions causing deminishing efficiency with increasing colony size must be common.Since higher reproductivity per female is attained by lone individuals rather than by those in groups, selection among egg-layers in small primitive social groups and in early season groups, when worker action is absent or minimal, may be partly responsible for the fact most social insects have colonies with only one queen. Such differential selection may partially explain the fact that colonies of bees typically contain only a single queen in spite of the belief that at least some of them arose phylogenetically through aggregations instead of through subsocial family groups. Other reasons for the frequency of colonies with one rather than many queens are probably more important and include the ease of establishment of a colony by a lone queen, the simplicity of caste controlling mechanisms if the number of functional queens is limited to one as contrasted to the complications if some additional queens are allowed, and various reasons related to selection and intracolonial competition as suggested in the text.

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Zusammenfassung Die zahlenmässigen Beziehungen zwischen den Imagines und den jugendlichen Stadien werden für zahlreiche Nestpopulationen von sozialen Hymenopteren aufgezeigt. Besonders berücksichtigt sind dabei primitiv soziale Formen, die kleine Nestpopulationen und keine oder eine nur schwach entwickelte Arbeiterinnenkaste besitzen. Es wird gezeigt, dass die Anzahl der jugendlichen Individuen in einem Nest als Index für die Fähigkeit der erwachsenen Weibchen (Königinnen und Arbeiterinnen) Geschlechtsformen der nächsten Generation zu erzeugen gewertet werden darf. Die Zahlen zeigen daher die Beziehungen zwischen der Grösse der Kolonie (Anzahl der erwachsenen Weibchen) und dem Fortpflanzungspotential. Es ist nicht überraschend, dass in allen Arten die Anzahl der jugendlichen Individuen mit der Anzahl der Weibchen in einer Kolonie steigt.Wenn die Anzahl der jugendlichen Individuen gegen die Anzahl der erwachsenen Weibchen aufgetragen wird, so zeigt sich, dass die Anzahl der Jungen mit wachsender Anzahl von Weibchen (zumeist Arbeiterinnen) langsam ansteigt, d. h. ziemlich falche Kurven werden erhalten. Eine verhältnismässig starke Erhöhung der Arbeiterinnenzahl ist mit einer erhöhten Produktion von Geschlechtstieren für die nächste Generation verbunden (Eine Ausnahme darf möglicherweise inPseudagapostemon gesehen werben, in der eine Arbeiterinnenkaste fehlt).Wenn die Anzahl der jugendlichen Individuen pro Nest durch die Anzahl von erwachsenen Weibchen (Königinnen und Arbeiterinnen) pro Nest geteilt wird um die Leistungsfahigkeit der Weibchen in der Produktion von Nachwuchs zu bestimmen, so stellt sich heraus, dass die Produktionsfähigkeit eines Weibschens um so grösser ist je kleiner die Kolonie ist. Es sind gerade die zeitweise einsamen Weibchen von primitiv sozialen Formen die die meiste Nachkommenschaft pro Weibchen produzieren. Soziale Wechselbeziehungen, die eine Verringerung jener Leistungsfähigkeit mit steigender Koloniegrösse hervorrufen, muss weit verbreitet sein.Da eine erhöhte Fortpflanzungsfähigkeit pro Weibchen eher in einsamen Weibchen erreicht wird als in solchen die in Gruppen leben, muss Selektion unter den Eierlegern in den zahlenmässig schwachen primitiv sozialen Nestverbanden und in den Frühjahrsstadien von anderen Nestpopulationen die dann keine oder wenige Arbeiterinnen haben, teilweise fur die Tatsache verantwortlich sein, dass die meisten sozialen Insekten nur eine Königin pro Volk besitzen. Eine solche differentielle Selektion mag zum Teil die Tatsache erklären, dass im typischen Fall Bienen nur eine Königin besitzen obwohl angenommen wird, dass sich zumindest einige der sozialen Bienen phylogenetisch eher von Aggregationen als von subsozialen Familienverbänden ableiten. Andere Gründe für die Häufigkeit von Arten mit nur einer Königin sind vielleicht ausschalaggebender; jene schliessen mit ein die relative Leichtigkeit der Koloniegründung durch nur ein Weibchen, die Einfachheit des Mechanismus fur die Regulierung der Kastenstärke durch nur ein Weibchen im Gegensatz zur Kompliziertheit im Falle von mehreren Königinnen, und verschiedene andere Gründe, die mit Selektion und Konkurrenz zwischen den Kolonien zu tun haben und im Text näher dargelegt sind.

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Résumé Des chiffres indiquent les rapports numériques qui existent entre les stades adulte et larvaire chez de nombreuses colonies d'Hyménoptères sociaux. L'étude porte principalement sur des formes de sociétés primitives constituées par des colonies réduites à quelques individus et dont la caste ouvrière est inexistante ou peu différenciée. Il est montré que, dans une colonie, le nombre d'individus à l'état larvaire peut être un indice de la capacité, pour les femelles adultes (reines et ouvrières), à produire les sexués de la génération suivante. Les chiffres établissent donc un rapport entre la taille de la colonie (nombre de femelles adultes) et le pouvoir reproducteur. Il n'est pas étonnant que, chez toutes les espèces, le nombre d'individus à l'état larvaire s'élève avec le nombre de femelles dans la colonie.Lorsque l'on compte les individus à l'état de larves, on constate que le nombre de jeunes s'élève lentement par rapport à l'accroissement du nombre des femelles (ouvrières pour la plupart), c'est-à-dire que les courbes sont peu expressives si l'on utilise les mêmes unités de mesure pour les 2 axes x et y. Donc, à un accroissement relativement important du nombre des ouvrières, correspond un accroissement variable dans la production des sexués de la génération suivante. (Exception faite peut-être pourPseudagapostemon qui n'a pas de caste ouvirère).Lorsque, dans une série de colonies d'une espèce déterminée, on divise le nombre de larves par le nombre de femelles (reines et ouvrières) afin de déterminer les capacités nourricières des femelles dans chaque colonie, on constate que ces capacités sont d'autant plus grandes pour chaque femelle adulte que la colonie est plus petite; et que dans ces formes de sociétés primitives qui ne comprennent parfois que des individus solitaires, les femelles isolées sont celles qui ont la plus forte descendance par individu. Il est probablement courant que les interactions du comportement social provoquent une diminution des capacités lorsque la colonie s'accroît. Etant donné que le pouvoir reproductif par individu est plus élevé lorsque les femelles sont isolées que lorsqu'elles sont groupées, la sélection parmi les pondeuses de petits groupes sociaux primitifs, tôt dans la saison, lorsque l'activité ouvrière est nulle ou à son minimum, est sans doute une des raisons pour lesquelles la plupart des insectes sociaux forment des colonies à une seule reine. Cette sélection différentielle peut expliquer en partie que des colonies d'abeilles ne contiennent habituellement qu'une reine en dépit du fait que, au moins une certain nombre d'entre elles, proviennent génétiquement de groupes collectifs et non de familles subsociales. Les autres raisons auxquelles on peut attribuer la fréquence des colonies à une plutôt qu'à plusieurs reines, sont sans doute plus importantes: ce sont la facilité de s'établir pour une colonie à reine unique, la simplification des mécanismes de contrôle de caste lorsque le nombre des reines actives est limité à une, opposée aux complications qui surgissent à l'admission d'autres reines, d'autres raisons diverses, liées à la sélection et à la compétition entre les colonies sont suggérées dans le texte.

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Contribution number 1117 from the Department of Entomology, the University of Kansas, Lawrence, Kansas.

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The preparation of this paper was facilitated by a grant (No. G 11967) from theNational Science Foundation. I wish to thank Dr. RobertR. Sokal for valuable criticism of the paper; Drs.C. L. Farrar andF. E. Moeller of the U. S. Department of Agriculture, Madison, Wisconsin, and Dr.W. E. Laberge of the University of Nebraska for helping me to. obtain certain data, especially unpublished data, on honeybees and bumblebees.     

Potential solar radiation on plant shapes

The thesis is presented that most plant-shapes, especially trees, resemble a combination of geometrical shapes which present their non-opaque bodies to incoming radiation, which is partially absorbed by the foliage. Such a hypothesis makes possible the quantification of the budget of energy of the entire plant. This first report presents only the findings in regard to the receipt of direct and diffuse solar radiation from the sky (clear conditions), before reflection and absorption, on a variety of geometries which simulate common plant-shapes. An all-year simulation of potential insolation for such shapes was conducted for latitudes 0° to 90°. Each shape, latitude and each season exhibited its own characteristic patterns of the various energy cycles. Derived data differed materially from data applicable to horizontal surfaces. The simulated plant-shapes tended to avoid receipt of energy in the low latitudes, whereas the opposite occurred toward higher latitudes.

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Zusammenfassung Die meisten Pflanzenumrisse, speziell Bäume, ähneln einer Kombination geometrischer Formen. Die Bäume sind nicht-undurchsichtige Körper für einkommende Strahlung, die durch die Blätter teilweise absorbiert wird. Nach der Hypothese ist es möglich, den Energiehaushalt für die gesamte Pflanze zu quantifizieren. Dieser erste Bericht befasst sich nur mit den Ergebnissen der direkten und diffusen Sonnenstrahlung vom Himmel bei klaren Bedingungen vor Reflexion und Absorption bei einer Anzahl simulierter geometrischer Formen, die auf allgemeinen Pflanzenumrissen basieren. Eine ganzjährige Simulation der potentiellen Besonnung dieser Formen wurde für alle Breiten von 0° bis 90° berechnet. Jede Form, Breite und Jahreszeit zeigt ihre eigenen charakteristischen Verläufe der verschiedenen Energiezyklen. Die abgeleiteten Werte unterscheiden sich von den Werten, die auf horizontale Oberflächen anwendbar sind. Die simulierten Pflanzenkörper neigten zur Vermeidung von Energieaufnahme in niedrigen Breiten, während bei höheren Breiten das Umgekehrte auftrat.

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Resume Les formes extérieures des plantes et plus spécialement celles des arbres peuvent se ramener à des combinaisons de formes géométriques. Les arbres ne constituent pas des corps opaques pour le rayonnement, mais celuici n'est que partiellement absorbé par la couronne. Selon l'hypothèse présentée ici, il est possible de déterminer quantitativement le bilan énergétique de la plante entière. Ce premier mémoire se restreint à l'étude de l'absorption du rayonnement direct et diffus, c'est-à-dire du soleil et d'un ciel serein. Ces résultats sont calculés avant toute réflexion ou absorption par d'autres corps et se rapportent à un certain nombre de formes géométriques simulant des profils typiques d'arbres. On a ainsi calculé le gain énergétique de ces formes pour toute l'année et pour toutes les latitudes de 0° à 90°. Chaque profil, chaque latitude et chaque saison présente des caractéristiques propres quant à l'évolution des différents cycles d'énergie. Les valeurs ainsi obtenues se distinguent nettement de valeurs correspondantes se rapportant à des surfaces horizontales. Les profils de plantes examinés tendent à absorber aussi peu d'énergie que possible dans les basses latitudes, alors que c'est le contraire qui se produit au voisinage des pôles.

     

Variations thermiques dans les nids deTrinervitermes geminatus Wasmann,en relation avec le milieu extérieur dans la savane de Lamto (Côte d'Ivoire)

Résumé Des enregistrements de températures ont été effectués dans des termitières deTrinervitermes geminatus Wasmann et dans le sol en juin 1968, puis en janvier 1969, avant, pendant et après le passage des feux de brousse.Les termitières deTrinervitermes geminatus Wasmann, partiellement épigées, sont soumises à de fortes variations de température en surface, en relation avec l'éclairement et les pluies. De même que dans le sol, ces variations se propagent lentement dans la termitière et s'atténuent avec la profondeur: leur amplitude passe de 40° C environ au sommet de la termitière à 2 ou 3° C dans les loges souterraines, amplitude également observée dans le sol à profondeur équivalente.Sans que l'on puisse parler de régulation thermique de la part des termites, il existe néanmoins une relation entre la température au centre du nid et la taille de ce nid: l'amplitude thermique journalière des nids de grande taille étant nettement plus faible que celle des petits nids. Ceci ne résulte probablement que de l'inertie thermique qui est plus importante dans les grandes termitières.L'influence immédiate du passage des feux de brousse se révèle négligeable: elle ne se manifeste qu'en surface de la partie épigée du nid.

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Summary Temperature measurements have been made in mounds ofTrinervitermes geminatus Wasmann as well as in the soil. They have been recorded in june 1968 and in january 1969, before, during and after the bush fire.The temperature of the mounds varies with the conditions of enlightment and rain. At the top of the nests, the variations are about 40° C (72° F); in the subterranean rooms, they are about 2, 5° C (4, 5° F), just as in the soil at equal depth.The variation of temperature is smaller in bigger mounds but there is probably no regulation by the termites themselves. Only the mass of the mound seems to intervene in the deadening of the external variations of temperature.The immediate influence of the bush fire is insignificant: only the surface of the mound offers a very momentary variation.

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Zusammenfassung Temperaturmessungen sind während der Monate Juni 1968 und Januar 1969 (vor, während und nach der Buschfeuer) in den Termithügel vonTrinervitermes geminatus Wasmann sowie in dem Boden vorgenommen worden.Die Temperatur des Nestes wird durch Licht und Regenbedingungen beeinflusst. Die Temperatur ändert sich ungefähr um 40° C in der Spitze des Nestes, während sie um 2–3° C in den unterirdischen Logen schwankt, ebenso wie die Temperatur im Boden in gleicher Tiefe.Die Temperaturschwankungen sind kleiner in grösseren Nesten. Die Temperaturregelung seitens der Termiten ist wahrscheinlich ausgeschlossen: nur die Masse des Nestes scheint die Dämpfung der Temperaturschwankung zu bedingen.Der Einfluss des Buschfeuers ist nicht besonders: nur die Oberfläche des Hügels zeigt eine momentane Temperaturschwankung.

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Aspirant au Fonds National Belge de la Recherche Scientifique.

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La présente étude entre dans le cadre des recherches poursuivies à la Station d'Ecologie tropicale de Lamto (B. P. 28, N'Douci (Rép. de Côte d'Ivoire), installée par l'E.N.S., avec l'aide du C.N.R.S. (R.C.P. n^o 60), dans le but d'analyser la structure et la vie d'une biocénose terrestre.     

World patterns of the distribution of the monthly comfort index

A previously developed Comfort Index based on subjective reactions of man was applied to the entire earth. It was calculated for every month. A preliminary attempt was made to show some of the aspects of the annual regime of the monthly Comfort Index. The maps presented do not generally conform to patterns established by climatic classifications which utilize non-physiological parameters.Amarked zonal character is apparent on the maps. The northern hemisphere Afro-Eurasian region exhibits greatest physioclimatic extremes. In contrast, areas associated with coolcurrent littorals and low latitude highlands show conditions most desirable to man.

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Zusammenfassung Ein kürzlich entwickelter Comfort Index, der von den subjektiven Reaktionen des Menschen ausgeht, wurde auf die ganze Erde angewandt. Er wurde für jeden Monat berechnet. Dies ist ein vorläufiger Versuch, um einige der Formen des jährlichen Bildes des monatlichen Comfort Index zu zeigen. Die vorliegenden Karten stimmen im allgemeinen nicht mit klimatologische Klassifikationen überein,die nichtphysiologische Parameter benutzen. Auf den Karten tritt eine ausgesprochen zonale Anordnung hervor. Das afro-eurasiatische Gebiet der nördlichen Halbkugel zeigt die grössten physioklimatischen Extreme. Umgekehrt weisen die Küstengebiete mit kühlen Strömungen sowie die Hochländer niedriger Breiten Bedingungen auf, die für den Menschen sehr günstig sind.

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Resume On a utilisé pour toute la terre un indice de confort développé récemment et basé sur des réactions subjectives de l'homme.Cet indice a ét calculé pour chaque mois. Il s'agit ici d'un essais préliminaire de montrer quelques unes des formes que peut prendre l'indice mesuel de confort au cours de l'année. Les cartes qui en découlent ne correspondent généralement pas à celles qui utilisent une classification climatologique et non des paramètres physiologiques. On distingue sur ces cartes une distribution typiquement zonale. La région afro-euro-asiatique de l'hémisphère nord présente les plus fortes extrèmes physio-climatologiques. Au contraire, les côtes baignées par des courants frais ainsi que les hauts plateaux des faibles latitudes présentent des conditions très propices à l'homme.

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This study was supported, in part,by grants from the National Science Foundation and the University of California Summer Faculty Fellowship.I also wish to acknowledge the help of Gerald L. Potter, my research assistant, who completed a major part of the computations.     

A suggested relationship between sugar beet leaf spot and upper—air flow patterns

The flow pattern of the upper air at the 500 mb level was found to be the key to the surface weather pattern influencing the development of CERCOSPORA BETICOLA on sugar beet. Stable long-wave conditions of the upper air provided more persistent surface conditions unfavorable for leaf spot development. A train of short wave produced favorable weather conditions for leaf spot development.

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Zusammenfassung Es wurde nachgewiesen, dass die Strömungsformen der oberen Luftschichten auf dem 500 mb Niveau die Wetterformen an der Oberfläche beeinflussen, die die Entwicklung von CERCOSPORA BETICOLA auf Zuckerrüben erklären. Stabile Langwellen-Bedingungen in den oberen Luftschichten bedingen gleichmässigere Oberflächenbedingungen, die für die Blattflecken ungünstig sind, während eine Folge kurzer Wellen zu Wetterbedingungen führt, die für die Blattfleckenbildung günstig sind.

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Resume On a pu démontrer que la forme de l'écoulement de l'air au niveau de 500 mb se répercute sur les conditions atmosphériques au sol, conditions particulières qui agissent sur le développement de CERCOSPORA BETICOLA de la betterave à sucre. Des conditions stables d'écoulement ne présentant que de larges ondulations dans les couches supérieures de l'atmosphère provoquent des conditions de surface défavorables au développement de la maladie. Au contraire, une succession de courtes ondulations conduit à des conditions de surface favorables au champignon.

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Journal Paper No. J-6610 of the Iowa Agriculture and Home Economics Experiment Station, Project 1163. Cooperative investigation of the Iowa Station and Crops Research Division, Agricultural Research Division, United States Department of Agriculture.     

Problèmes écologiques posés par l'observation des Ascidies dans la zone infralittorale

Résumé 1. La répartition des Ascidies dans la zone infralittorale ne peut être expliquée par l'influence des facteurs écologiques généralement mesurés dans la zone des marées.2. L'observateur dispose de trois critères principaux pour juger de l'action des facteurs écologiques non mesurables: (a) l'abondance relative des espèces renseigne sur la balance des facteurs favorables et défavorables ainsi que sur les besoins de surface de fixation; (b) l'état de croissance et la maturité sexuelle précoce permettent de détecter l'influence de facteurs défavorables; (c) la disposition par rapport au substrat permet de juger des facteurs lumière, couleur du substrat, orientation par rapport au substrat. L'étude comparée de la disposition sur fonds rocheux et sédimentaires permet de mettre en évidence l'importance du nuage particulaire soulevé par les courants de fond.3. Scaphandre, Soucoupe et Troïka sont des instruments de choix pour l'analyse et l'expérimentation sur le «gregariousness phenomenon» et sur la formation des associations biologiques, dans l'infralittoral rocheux et plus encore sur les fonds chalutables.

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Ökologische Probleme, die sich aus Beobachtungen an Ascidien im Infralitoral ergeben

Kurzfassung Die Verbreitung der Ascidien im Infralitoral kann nicht durch den Einfluß der im allgemeinen für die Gezeitenzone bedeutsamen ökologischen Faktoren erklärt werden, da diese im Infralitoral nur geringen Veränderungen unterliegen. Hinsichtlich des Vorkommens und der Verteilung der Ascidien läßt sich der Einfluß der Umwelt anhand folgender Kriterien erschließen: (a) Die relative Häufigkeit der Arten gibt einen Aufschluß über das Gleichgewicht zwischen günstigen und ungünstigen ökologischen Faktoren sowie über die Substratansprüche einer Species. (b) Der Einfluß ungünstiger Faktoren läßt sich anhand des Wachstums und des vorzeitigen Eintritts der Geschlechtsreife feststellen. (c) Die Anordnung auf dem Substrat ermöglicht die Beurteilung der Faktoren Licht, Farbe des Substrats und Orientierung im Verhältnis zum Substrat. Vergleichende Untersuchungen der Anordnung auf felsigem und sedimentärem Untergrund gestatten Aussagen über die Bedeutung der Bodenströmungen. Es wird auf die Notwendigkeit hingewiesen, moderne Unterwassergeräte und Tauchausrüstungen einzusetzen, um Untersuchungen über die Aggregationsphänomene und eine Analyse der Lebensgemeinschaften in der infralitoralen Felszone sowie auf dem Meeresgrund durchführen zu können.

     

A morphological study of larval development in polymorphic all-worker broods of the army antEciton burchelli (1, 2)

Zusammenfassung Untersuchungen der inneren und ausseren Anatomie von polymorphen All-worker Larven desEciton burchelli Stammes zeigen keine erkennbaren Unterschiede qualitativer Art in der allgemeinen oder Einzelstruktur zwischen den verschiedenen Grössenklassen, hingegen konstante Unterschiede in der relative Wachstumsgeschwindigkeit.Zur Zeit des Auftretens äusserer Strukturen wie Mundteile, Antennensprossen (scheiben) und imaginaerer Beinsprossen (scheiben), ebenso innerer Strukturen wie Labialdrüsen weisen die Gruppen Unterschiede auf.Betrachtung einer gesamten Zucht zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb der Entwicklungsphase zeigte, dass Individuen der höchtsten Grössenklasse am Weitesten fortgeschritten waren, Individuen von mittlerer Grösse etwas weniger entwickelt und solche von der geringsten Gesamtgrösse den geringsten Fortschritt aufwiesen.Einzeluntersuchungen über die Entwicklung imaginärer Beinknospen und über die cytologischen Veränderungen in den Labialdrüsen zeigen, dass diese Strukturen sich am langsamste in den grössten Larven entwickeln, etwas schneller in der mittleren Grössenklasse und am raschesten in den kleinsten Larven.Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Untersuchung der Entwicklungs-geschichte der Labialdriisen in Bezug auf ihre Bedeutung für Speicheldrüsen und Spinndrüsenfunktionen durchgeführt, es zeigte sich, dass vonSchneirla auf Grund früherer Untersuchungen gezogene Schlüsse, die bedeutsame Rolle der stimulierenden und trophischen Fähigkeiten der Larvenzucht für das Kolonieverhalb betreffen, bestätigt werden können.

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Résumé L'étude de l'anatomie, interne et externe, des larves d'un couvain polymorphe all-worker d'Eciton burchelli indique que, malgré le manque de différences significatives entre les structures globales ou partielles des individus appartenant aux divers groupes polymorphes, il existe des différences importantes dans la courbe de croissance parmi les individus des populations polymorphes. Des différences dues à la caste se manifestent lors de l'apparition des structures externes telles que les pièces buccales et les disques imaginaux des antennes, des pattes et des gonopodes. Des différences se manifestent également par des structures internes telles que le tube digestif, les tubes de Malpighi, le système nerveux, les glandes labiales par exemple. En considérant une série complète du couvain entier prise à n'importe quel moment de la phase de développement, on a trouvé que les individus les plus gros étaient les plus avancés, ceux de volume moyen étaient moins avancés, et ceux de petit volume étaient les moins avancés.Les résultats d'une étude détaillée du développement des disques imaginaux des pattes et des changements cytologiques se produisant dans les glandes labiales indiquent que les structures de développent le plus lentement dans les larves les plus grosses, un peu plus rapidement dans les larves de volume intermédiaire et le plus rapidement dans les larves les plus petites.Les résultats d'une étude détaillée de l'ontogenèse des glandes labiales, considérées en rapport avec leurs fonctions de glandes salivaires et de glandes séricigènes, confirment les conclusions deSchneirla acquises au cours d'enquêtes antérieures au sujet du rôle important des propriétés stimulantes et trophiques du couvain larvaire dans le comportement global de la colonie.

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This paper represents in part a dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the Department of Biology at Fordham University.

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The writer wishes to acknowledge the guidance and encouragement of Dr. James Forbes, Associate Professor of Biology at Fordham University, her doctoral sponsor, and of Dr. T. C. Schneirla, Curator, Department of Animal Behavior, American Museum of Natural History, in whose laboratory the work was mainly carried out. The study was supported under contract 161–465 between the Office of Naval Research and the American Museum of Natural History, and through a grant from the National Science Foundation to Dr. Schneirla in support of the research program under which this investigation was made.The assistance of the Division of Photography at the American Museum is acknowledged with thanks, and the writer also appreciates the many kindnesses extended her by other members of the Museum staff in connection with the project.     

Vergleichende Untersuchungen über die histotopochemischen Qualitäten der Tetrazolsalze MTT,Nitro-BT und TNBT in der Enzymhistochemie

Zusammenfassung Es wurde vergleichend die Histotopochemie der Tetrazolsalze MTT, Nitro-BT und TNBT an Retina, Leber und Nebenniere von Katze und Kaninchen untersucht. Es zeigt sich, daß mittels TNBT die gesamten negativen Eigenschaften von Nitro-BT und MTT zu überwinden sind. Reduziertes TNBT ist nicht lipoidlöslich, besitzt eine gewisse Proteinbildung und zeigt eine extreme Feinkörnigkeit. Das TNBT-Formazan hat im Gewebe, in Abhängigkeit von der Zeit, eine hohe Beständigkeit. In fettreichen Organstrukturen zeigt es keine Änderung seiner Gewebsbindung. Am elektronenmikroskopischen Schnitt läßt sich bestätigen, daß bei Entwässerung des Gewebeschnittes keine wesentliche Änderung der Gewebsbindung von reduziertem TNBT auftritt und das Formazan gut auf die Mitochondrien lokalisiert ist.

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Résumé On a procédé à des examens histotopochimiques comparatifs des sels de tétrazol MTT, Nitro-BT et TNBT au niveau de la rétine, du foie et de la surrénale du chat et du lapin. Au moyen du TNBT, il est possible de compenser toutes les propriétés négatives du Nitro-BT et du MTT. Le TNBT réduit n'est pas soluble dans les lipoides, présente une certaine fixation aux protéines et révèle un grain extrêmement fin. Dans le tissu le TNBT-Formazan possède une grande stabilité au cours du temps. Dans les structures d'organes riches en graisse il ne présente pas de modifications de sa fixation tissulaire. L'examen en microscopie électronique confirme que lors de la déshydratation des coupes de tissu, aucune modification importante de la fixation tissulaire du TNBT réduit ne se produit, et que le Formazan est bien localisé sur les mitochondries.

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Teilweise anläßlich des II. Internationalen Kongresses für Histo- und Cytochemie 1964 in Prankfurt a. M. vorgetragen.     

Versuche zur frage der individuellen futterverteilung bei der kleinen roten Waldameise (Formica polyctena Foerst.)

Résumé La distribution du butin a été suivie individuellement chez des ouvrières deFormica polyctena à l'extérieur de la colonie. On a observé la distribution effectuée par une ou plusieurs butineuses nourries avec du miel radioactif, après des temps variables.Malgré la distribution d'une quantié de nourriture surabondante, on constate que certains individus en reçoivent plus que d'autres. Il n'y a jamais égalité de niveau entre tous les individus d'un groupe.Les ouvrières de l'extérieur, qui avaient reçu une large part au commencement de la distribution, en avaient encore la plus grande partie à la fin de l'expérience, tandis que celles qui n'avaient rien ou reçu une part minime ne les égalaient jamais.Le même résultat a été observé quand la nourriture a été offerte directement sans passer par l'intermédiaire de butineuses. En utilisant des ouvrières ramassées à l'extérieur dans la forêt six heures avant l'expérience, on trouve également les mêmes résultats. Les ouvrières ayant reçu une ration importante refusent de la nourriture aux quémandeuses quand on les met au contact d'ouvrières affamées. Après avoir séparé les fourmis ayant reçu une grosse ration et celles n'anyant rien rçu ou très peu, il est apparu que ces dernières n'étatient pas aussi actives en ce qui concerne la distribution. Cela est également vrai quand on offre le butin directement sans l'intermédiaire des butineuses.L'observation individuelle et l'enregistrement du butin montrent que l'activité des quémandeuses ne provoque pas toujours la transmission. Celle-ci peut être refusée par des fourmis au jabot bien rempli.Le comportement des fourmis ayant reçu une grande ration et conservant la nourriture dans leur jabot est discuté en liaison avec la circulation de la nourriture dans le nid et l'existence d'insectes «transporteurs».

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Zusammenfassung Bei der individuellen Verfolgung von radioaktiven Futter bei kleinen Gruppen von Aussendiensttieren der AmeiseFormica polyctena treten auch bei optimalem Futterangebot unterschiedliche Mengen bei den Einzelindividuen am Ende ciner Verteilung auf.In den Aussendienstgruppen haben meist die Tiere, die am Anfang viel erhalten haben, auch am Ende noch das meiste, oft noch stark gesteigert, während Tiere, die am Anfang wenig erhalten hatte, auch am Ende noch am tiefsten lagen. Eine Parallelität zeichnet sich klar ab; auch bei freier Aufaahme von Futter.Frisch gefangene Aussendiesttiere zeigten ein ähnliches Ergebnis.Die von Einzeltieren aufgenommene grosse Menge wird auch beim Zusetzen hungriger Tiere oft im Kropf zurückbehalten.Wurden in einer Gruppe Tiere, die viel, und Tiere, die wenig erhalten hatten, separiert, dann zeigten die schwach-radioaktiven Tiere eine weit geringere Verteilungs- und Aufnahmeaktivität als die Gruppe der starkradioaktiven Tiere. Dies gilt auch für die Aufnahme und Weiterverteilung von freiem Futter.Bei der individuellen Beobachtung und Ausmessung weitergegebenen Futters zeigte sich, dass nich unbedingt die Bettelaktivität für die erhaltenen Futtermenge entscheidend ist. Tiere mit gefülltem Kropf verweigerten häufig bei Anbettelung eine Weitergabe.Das Verhalten von Tieren, die während der verschiedenen Verteilungen das meiste erhielten und auch speicherten, wird im Zusammenhang mit dem Nahrungsfluss im Nest diskutiert, wobei auch das Vorhandensein von «Transporttieren» im Aussendienstbereich erörtert wird.

     

The medical and veterinary importance of the formicidae

Zusammenfassung Obwohl man allgemein den Ameisen weder medizinische noch veterinär-medizinische Bedeutung beimißt, so sind diese Insekten doch mit der Ubertragung von Krankheiten auf mechanishem Wege und als Faktoren in Entwicklungszyklen von Krankheitserregern beteutungsvoll. Darüber hinaus können Ameisen direkt Tiere und Menschen angreifen und Hautverletzungen verursachen. Die Reaktion auf Stiche kann bei Wiederholungen zunehmend ernsthaft werden nach dem Empfindlichkeitsgrade. Empfindlichkeit ist offenbar nicht artspezifisch wie im Falle der Moskitobisse, erstreckt sich aber weitgehend auf andere Hymenoptera, so daß Tiere, die für Ameisengift empfindlich sind, sehr ernsthafte und gelegentlich tödliche Auswirkungen durch Bienen- oder Wespenstiche erleiden.Das häufige Vorkommen der Formicidae und die Allgemeinheit ihrer Nahrungssuche verleitet zum Verdacht, sie als mögliche mechanische Verbreiter von Bakterien und Viren anzusehen. Tatsächlich sind jedoch die Beweise, die die Ameisen der Ausbreitung irgendwelcher Krankheiten beschuldigen, unzulänglich, obgleich man vermutet, daß diesem Problem unzureichende Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Die Annahme, daß der Ameisensäuregehalt des Körpers eine mechanische Übertragung durch den Darm verhindert, hat nur dürftige theoretische Grundlagen, die kürzlich erfolgte Isolation von Antibiotica aus einer Reihe von Arten hat mehr Bedeutung. Die epidemiologische Bedeutung der Ameisen während bestimmter Blatternepidemien in Nord-Afrika wird beschrieben.Unzureichende Aufmerksamkeit wurde auf die Rolle der Ameisen als Teilnehmer an Zyklen von Eingeweidewurm-Parasiten gerichtet. Man weiß von Ameisen, daß sie als Zwischenwirte von Cestoden des Hausgeflügels und von Rebhühnern fungieren und neuere Arbeiten in den U. S. A. und Deutschland haben nachgewiesen, daß sich in ihnen die Metacercarien des PlattwurmsDicrocoelium dendriticum (Rudolphi) finden, ein wichtiger Parasit der bei Rindvieh und Schafen bestimmter Gebiete vorkommt.Zukünftige Forschungen sollten das Gebiet ausdehnen, welche Arten in den Entwicklungszyklus der Eingeweidewürmer-Parasiten eingreifen und sollten vielleicht einige Rätsel der Helminthologie lösen.Die hohe Populationsdichte der Ameisen, besonders in den Tropen, macht sie als Abfallbeseitiger nützlich und verhütet die Anhäufung von möglicherweise gefährlichen Kadavern. Außerdem halten sie die Vielzahl medizinisch wichtiger Insekten streng im Zaum z. B. durch Verzehren vonMusca-Larven,Glossina-Puppen und einigen Moskito-Eiern.

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Résumé Bien qu'en général on n'accorde aux fourmis aucune importance médicinale, ni vétérino-médicinale, ces insectes sont cependant liés à la transmission de maladies par voie mécanique et ils interviennent dans les cycles de développement d'agents de maladie. Bien plus, les fourmis peuvent attaquer directement les animaux et les êtres humains et occasionner des lésions cutanées. La réaction aux piqûres, si celles-ci sont répétées, peut augmenter de façon sérieuse suivant le degré de sensibilité. Il semble que la sensibilité ne soit pas spéciale à l'espèce, comme c'est le cas pour les piqûres de moustiques; elle s'étend au contraire à d'autres hyménoptères, de sorte que les animaux sensibles au venin des fourmis peuvent être sérieusement et quelquefois mortellement atteints par des piqûres d'abeilles ou de guêpes.Étant donné la fréquence de l'apparition des Formicidés et la généralité de leur quête de nourriture, on est amené à les considérer comme propagateurs mécaniques éventuels de bactéries et de virus. En fait, les preuves qui permettent de rendre les fourmis responsables de la propagation d'une maladie quelconque sont cependant insuffisantes, bien que l'on puisse admettre que jusqu'alors trop peu d'attention a été consacrée à ce problème. L'hypothèse qui admet que le contenu d'acide formique du corps empêche une propagation mécanique par l'intestin n'a qu'un fondement théorique précaire; l'isolement récent d'antibiotiques d'une série d'espèces présente plus d'intérêt. On signale l'importance épidémiologique des fourmis lors d'une certaine épidémie de variole en Afrique du Nord.On n'accorda aussi qu'une attention insuffisante à la contribution des fourmis au cycle de vers intestinaux. On sait qu'elles constituent le milieu intermédiaire de développement du cestode de la volaille et des perdrix; des travaux récents aux U. S. A. et en Allemagne ont démontré que l'on peut trouver en elles les métacercaires du verDicrocoelium dentriticum (Rudolphi), grave parasite qui fait son apparition chez les bêtes à cornes et les moutons de certaines régions.Les recherches ultérieures chercheront à étendre leur champ d'action, à reconnaître quelles espèces interviennent dans le cycle de développement des vers intestinaux et réussiront peut-être à résoudre quelques-unes des énigmes de l'helminthologie.La forte densité des agglomérations formicoles, surtout sous les tropiques, les rend très utiles pour déblayer les déchets et évite l'accumulation de cadavres éventuellement dangereux. En outre, elles refrènent fortement l'augmentation de nombreux insectes importants du point de vue médicinal en se nourrissant, par exemple, de larvesMusca, de chrysalidesGlossina ou de certains ufs de moustiques.

     

The autogenic,the statistical and the combinatorial aspects of organismic evolution

Zusammenfassung Von der Prämisse ausgehend, dass die zentrale, wenn auch am grössten umstrittene, wenngleich am wenigsten aufgeklärte Frage des ganzen Evolutionsproblems sich auf die Art und Weise des ersten Entstehen der evoluirenden Merkmale bezieht, bringt der Verfasser eine allgemeine Klassifikation der Evolutionstheorien auf die autogenetische und statistische dar, indem jedoch die ersten mit schwer greifbaren Faktoren allzusehr überlastet zu sein scheinen, die zweiten aber mit der Notwendigkeit der Annahme einer unumgänglich dissipativen Irreversibilität der progressiven Entwicklung zu rechnen haben, die jedoch mit keinen uns bekannten Evolutionsbeweisen bestätigt werden kann. Infolgedessen hebt der Verfasser ein dritter-eigener-Evolutionsgedanke hervor, und zwar in kombinatorischer Fassung, den er auf der Tatsache zu gründen sucht, dass erstens jeweilige Evolution vor allem eine Übertragung der sich mehr und mehr komplizierenden Zusammensetzungen der Eigenschaften von einer Geheration auf die andere darstellt, und zwar, zweitens, so, dass diese Übertragung einer vom Verfasser im Jahre 1938 aufgestellten allgemeinen Gleichung derMendel Gesetze gehorcht und Ausdruck einesNewtonschen Binomierens mit ununterbrochen wachsenden Koeffizienten der Kreuzungspotenz (bezw. des Heterozygotieranges) darstellt.Ferner, in einem Entwurf der historischen Entwicklung dieser Anschauung, sucht er,Johannsen's Stellung gegenüber, im Altertum an dieHeraclitische Mannigfaltigkeit-Einheits-Lehre anzuknüpfen, insbesondere aber sie mit demAnaxagorasschen Begriff von Homoiomerien in Zusammenhang zu bringen, die, in neueren Zeiten, lassen sich unmittelbar an den Mendelismus und denJohannsenschen Genbegriff anschliessen, um weiter, über diePearson's undPhilipchenko's allgemeine Gleichungen, zum Verfassers eigenen Begriff der genotypischen Binomionen zu gelangen. Das allmähliche kombinatorisch zustandekommende Kompliziertwerden derselben soll uns den Verlauf der sich abspielenden organismischen Evolution schematisch oder eigentlich symbolisch veranschaulichen.Endlich, sich über die rein theoretische Möglichkeit einer Annahme der noph weiteren, hinzukommenden und übergeordneten, Evolutionsfactoren überlegend, die auf diese oder jene Weise seine auf die natürliche Kombinatorik totalisierende, ordnende und zugleich auch inbezug auf die allgemeine Evolution richtende Einflüsse ausüben könnten, kommt der Verfasser zum Schluss, dass der wissenschaftliche Erkenntniswert solcher, dazu biologisch ziemlich geheimnisvoller Factoren, für die exacte Evolutionsuntersuchungen einstweilen recht gering bleiben müsste.

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Résumé En tenant compte du fait que le problème central, en même temps le plus controversé et obscur de l'évolution concerne la question de la première origine des caractères évolutifs, l'auteur émet, sous ce point de vue, une classification générale des théories de l'évolution, en les divisant en autogénétistes et statistiques, les premières étant surchargées par l'objection d'opérer avec des facteurs peu concrets et peu saisissables tandis que les secondes sont forcées d'admettre l'irréversibilité dissipative du développement progressif, qui cependant n'a pu être confirmée par aucune des évidences rapportées en faveur de l'évolution.En conséquence, l'auteur propose et soumet à une discussion un peu élargie une troisième possibilité-la sienne: celle de la conception de l'évolution notamment basée sur les processus combinatoires, en l'appuyant sur les faits incontestables, que chaque évolution consiste, avant tout, en une transmission ininterrompue de traits se compliquant de plus en plus à travers les générations successives, bien que les combinaisons impliquées soient gouvernées par l'équation générale des lois deMendel, établie par l'auteur en 1938, et faisant une expression des opérations du binôme newtonien, les indices de puissance duquel croissent graduellement.Dans une esquisse historique du développement préalable de cette conception, l'auteur retrace ses racines dans la philosophie grecque, en descendant jusqu'à la thèse deHeraclitedes alliages des multiplicités dans l'unité des choses et la retrouve avant tout dans la conception des homoïomeries d'Anaxagore, ce qui s'attache, dans les temps nouveaux, de la manière la plus immédiate, au mendélisme, à la conception du gène, émis parJohannsen, et aboutit, par l'intermédiaire des équations produites parPearson etPhilipchenko, à la notion des binomions introduits par lui-même pour déterminer les groupes seuls homogènes au cours de l'évolution progressive. Or, les complications combinatoires, graduelles mais croissantes, de ces combinaisons les plus naturelles constitueraient une suite schématique ou plutôt symbolique de l'évolution accomplissante.Enfin, en réfléchissant sur la possibilité théorique d'admission des facteurs totalitaires en surplus, ordonnant le jeu combinatoire bien qu'aussi directeurs par rapport aux tendences générales de l'évolution organique, l'auteur aboutit à la conclusion que la valeur explorative (heuristique et analytique) de tels facteurs, du reste bien mystérieux, pour les recherches précises du procédé de l'évolution serait cependant très restreinte.

     

Biometeorological study of the seasonal variation of mortality in Japan and other countries on the seasonal disease calendar

The results of previously published statistical evaluations of morbidity and mortality statistics from 1900 to 1960 for various diseases in Japan,the United States, Egypt and several European countries are summarized. It was found that for all the diseases considered there is a monthly change in frequency distribution which led to the elaboration of a seasonal disease calendar. For Japan it was noted that the mortality peak has gradually moved from summer to winter for most diseases.This pattern has been found to exist in the highly industrialized European countries and the USA for some time, while a high summer mortality and typical seasonal disease distribution is still found in little industrialized countries such as Egypt. The deseasonality of diseases seems to be typical of industrialized countries with highly developed public health and medical services.

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Zusammenfassung Die in früheren Arbeiten veröffentlichten Ergebnisse statistischer Untersuchungen von Morbiditäts- und Mortalitätsstatistiken von 1900 bis 1960 für verschiedene Krankheiten in Japan, den Vereinigten Staaten,Ägypten und mehreren europäischen Ländern wurden hier im Zusammenhang beschrieben. Es war gefunden worden, dass die Häufigkeitsverteilung aller berücksichtigten Krankheiten sich von Monat zu Monat ändert. Dies wurde in einem Kalender über die jahreszeitliche Verteilung der Krankheiten zusammengefasst. In Japan hat sich die Spitze der Mortalität bei den meisten Krankheiten langsam vom Sommer in die Winterperiode verschoben. Diese Verschiebung ist in den hochindustrialisierten Ländern Europas und in den Vereinigten Staaten schon früher erfolgt. Dagegen wird in den wenig industrialisierten Ländern wie Ägypten noch eine hohe Sommer-Mortalität und die typische jahreszeitliche Krankheitsverteilung gefunden. Das Verschwinden der jahreszeitlichen Häufigkeitsverteilung von Krankheiten scheint typisch zu sein für industrialisierte Länder, in denen Medizin und Gesundheitsdienst einen hohen Stand aufweisen.

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Resume On a réuni ici les résultats de recherches statistiques publiées antérieurement sur la morbidité et la mortalité de 1900 à 1960 et concernant diverses maladies au Japon, aux Etats-Unis, en Egypte et en de nombreux pays d'Europe.On constate que la répartition des fréquences de toutes les maladies considérées varie de mois en mois. On a résumé cette constatation en un calendrier de la répartition des maladies au cours de l'année. Au Japon,le maximum de la mortalité s'est lentement déplacé de l'été vers l'hiver et cela pour la plupart des maladies. Ce décalage s'est manifesté antérieurement dans les pays hautement industrialisés d'Europe ainsi au'aux Etats-Unis. Par contre, dans les pays moins industrialisés, comme l'Egypte par exemple, on constate encore une très forte mortalité en été'et une répartition typique des maladies au cours de l'année. La disparition de la répartition des fréquence des maladies au cours de l'année semble un phénomène typique des pays industrialisés dans lesquels la médecine et les services d'hygiène publique ont atteint un niveau élevé.

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This is a summary of my previous studies published in Japan.     

The excretion of 11-hydroxycorticosteroids by rats during exposure to altitude

The effect of exposure to 5,500 m and 7,300 m simulated altitude on rat adrenal glands was assessed by the measurement of urinary 11-hydroxycorticosteroids (11-OHCS). Since rat urine contains large amounts of non-corticosteroid fluorogens, a modification was introduced into the conventional fluorimetric method. At 5,500 m altitude increased excretion of 11-OHCS was confined to the first 24 hr. At 7,300 m the excretion of 11-OHCS continued at elevated levels throughout the exposure period. The excretion of catecholamines was also increased in rats during exposure to altitude. Since changes in the levels of excreted adrenaline and body weight were comparable with changes in 11-OHCS excretion at both altitudes, in the rat urinary 11-OHCS levels appear to constitute an index of the stress imposed by high altitudes.

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Zusammenfassung Die Wirkung von 5.500 m und 7.300 m simulierter Höhe auf die Nebennieren der Ratte wurde überprüft durch Messung der 11-Hydroxykortikosteroide (11-OHCS) im Harn. Da Rattenharn grosse Mengen von Fluorogenen enthält, die keine Kortikosteroide sind, wurde die konventionelle fluorimetrische Methode modifiziert. In 5.500 m Höhe bestand eine erhöhte 11-OHCS Ausscheidung nur in den ersten 24 Stunden. In 7.300 m Höhe wurde eine erhöhte Ausscheidung von 11-OHCS während der gesamten Expositionsperiode von 14 Tagen beobachtet. Die Ausscheidung der Katecholamine war während der Periode in den beiden Höhen ebenfalls erhöht. Da die Veränderungen der Adrenalinausscheidung und des Körpergewichts vergleichbar waren mit den Veränderungen der 11-OHCS Ausscheidung scheint der 11-OHCS Gehalt im Harn als Index für das Ausmass der Höhenbelastung bei Ratten geeignet zu sein.

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Resume On a examiné l'effet de l'exposition à des altitudes simulées de 5,500 m et de 7,300 m sur les surrénales des rats en mesurant le taux de 11-hydroxycorticostéroïde (11-OHCS) dans l'urine. Comme cette dernière contient de grandes quantités de substances fluorogènes qui ne sont pas des corticostéroïdes, on a modifié la méthode conventionelle de mesure fluorimétrique. A 5.500 m d'altitude, on ne constate une sécrétion accrue de 11-OHCS que durant les premières 24 heures d'exposition. A 7.300 m d'altitude par contre, la sécrétion accrue a duré jusqu'à la fin de l'expérience, c'est-à-dire 14 jours. On a constaté en outre une sécrétion accrue de catécholamine dans les deux cas et durant toute la période. Comme les variations de poids et de sécrétion d'adrénaline étaient en relation directe avec celles de 11-OHCS, le taux de ce dernier dans l'urine semble être un bon indice pour déterminer la contrainte d'altitude chez les rats.

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DCIEM Research Paper 821.     

Thermisch bedingte Horizontalzirkulationen,wasserchemismus und algenwucherungen an Zürichseeufern

Zusammenfassung Im ufernahen Wasser des heute erheblich nährstoffreichen Zürichsees verschwinden die mineralischen Stickstoffverbindungen und die gelösten Phosphate unter Umständen schon im Monat März vollständig. Trotzdem vermögen sich in den anschliessenden Monaten weitere üppige Wucherungen von Uferalgen zu entwickeln. An Uferstellen, die nicht unter direktem Einfluss von Abwassereinläufen stehen, können die dabei ausgenützten Nährstoffe nur durch Strömungen zugeführt sein. In der Erwärmungsperiode des Sees kommt den täglich wirksamen Horizontalzirkulationen eine bemerkenswerte Bedeutung zu. Diese Strömungen sind eine Folge der besonders raschen Erwärmung des Wassers des Ufersaumes; während das Wasser der obersten Schicht seewärts strebt, wird nährstoffreiches Wasser tieferer Schichten gegen das Ufer hingezogen und dort von den Algen ausgenützt. Ein Hinweis erwähnt die fischereiliche Bedeutung solcher Strömungen.

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Résumé L'eau du lac de Zurich est assez riche en substances nutritives, mais à partir du printemps, parfois déjà au mois de mars, on observe la disparition complète des composés minéraux et des phosphates solubles dans les eaux riveraines. Ceci n'empêche cependant pas, au cours des mois suivants, la pullulation des algues dans ces eaux. Il s'ensuit que dans les zones riveraines non touchées par les eaux des égouts, les substances nutritives doivent être apportées par des courants d'eau, en particulier par la circulation horizontale quotidienne qui est active pendant la période d'échauffement du lac. Elle provient de l'échauffement rapide de l'eau riveraine qui s'étand ensuit au large et qui est remplacée par de l'eau montant des couches plus profondes du lac, cette dernière apportant les substances nutritives nécessaires à la croissance des algues. L'importance de ces courants pour la pêche est également mentionnée.

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Vorstand: Dr. M. Staub     

Deseasonalization of mortality in the world

The statistical analysis of the seasonal variation of mortality in the 1960's in Japan and the Western countries reveals that the seasonal variation curve has become much flatter in the cold regions (Scandinavia, USA, Canada) and that deaths remain concentrated in winter in the comparatively warm region (Japan and the West Europe). Both types of seasonal variation have undergone chronological changes from decade to decade. In the USA the former seasonal type curve has become so flat that mortality might well be said to have been "deseasonalized", while in the other regions the concentration of deaths in the cold season has been growing more conspicuous in recent years. All this can be ascribed to the differences in the system of room heating.

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Zusammenfassung Eine statistische Analyse der jahreszeitlichen Schwankung der Mortalität in den 1960ger Jahren in Japan und westlichen Ländern zeigt, dass die jahreszeitlichen Schwankungen in den kalten Regionen (Skandinavien, USA und Canada) weniger ausgeprägt sind, während in den vergleichsweise wärmeren Regionen (Japan und Westeuropa) die Mortalität weiter im Winter erhöht ist. Beide Typen der jahreszeitlichen Schwankung der Mortalität zeigen zeitliche Verschiebungen von Dekade zu Dekade. In den USA ist der früher deutlich ausgeprägte jahreszeitliche Kurventyp der Mortalität so flach geworden, dass eine Deseasonalisation vorliegt, während in anderen Regionen die Wintermortalität in den letzten Jahren sogar deutlicher hervorgetreten ist. Diese Veränderungen werden über die Unterschiede in den Systemen der Wohnungsheizungen erklärt.

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Resume Une analyse statistique des variations saisonnières de la mortalité des années 60 entre le Japon et les pays occidentaux montre que ces variations sont moins prononcées dans les régions à climat froid telles que la Scandinavie, les Etats-Unis et le Canada. Dans les régions plus chaudes comme l'Europe de l'ouest et le Japon, la mortalité est par contre toujours plus prononcée en hiver. Les deux types de variations saisonnières montrent un décalage dans le temps de décade en décade. Aux Etats-Unis, la courbe s'est aplatie au point que l'on peut parler de "désaisonnalisation" de la mortalité. Dans les autres régions, l'augmentation hivernale de la mortalité s'est au contraire renforcée. On explique ces modifications par les différences existant entre les systèmes de chauffage domestique.

     

Vital issues in computing decompression schedules from fundamentals

The review has been continued of the vital issues which must be answered in deriving equations for predicting the imminence of decompression sickness from fundamental physical and physiological reasoning. In this part (II), the evidence is considered for deciding whether diffusion or blood perfusion limits the rate of uptake of inert gases by the tissue type(s) responsible for marginal symptoms. This is also discussed with regard to tissues of known anatomic identity relevant to estimations of the uptake of anaesthetic agents and the measurement of local circulation rates. While this data would indicate that neither process can be ignored, the best correlation of decompression data which can be isolated from the effects of the other vital issues would appear to be offered by bulk diffusion models. The conventional method for computing decompression schedules can then be considered as a calculation technique by which hypothetical tissues of longer "half-time" must be invoked empirically in order to simulate deeper penetration of extravascular tissue by gas.

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Zusammenfassung Dies ist die Fortsetzung der Übersicht über die Beantwortung der Grundfragen zur Vorhersage drohender Dekompressionskrankheit anhand physikalischer und physiologischer Überlegungen. In diesem Teil wird der Beweis für die Entscheidung berücksichtigt, ob Diffusion oder Blutperfusion die Aufnahmerate inerter Gase durch Gewebe, die für Grenzsymptome verantwortlich sind, limitiert. Dies wird auch unter Bezug auf anatomisch gleiche Gewebe besprochen, was wichtig ist bei der Schätzung der Aufnahme von Anästhetika und der Messung lokaler Zirkulationsraten. Während die Unterlagen andeuten, dass weder der eine noch der andere Vorgang vernachlässigt werden kann, scheinen sich die besten Korrelationen der Dekompressionswerte, die sich aus den Wirkungen anderer vitaler Vorgänge ergeben, über Mengen-Diffusionsmodelle anzubieten. Die konventionale Methode zur Berechnung der Dekompressionszeiten lässt sich dann als Berechnungstechnik betrachten, bei der hypothetische Gewebe mit langer "Halbzeit" empirisch herangezogen werden müssen, um tiefere Gaspenetration extravaskulärer Gewebe zu simulieren.

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Resume Il s'agi ici de la suite de la compilation en vue de répondre au problème de la prévision des maux de décompression en partant de raisonnements physiques et physiologiques. Dans cette deuxième partie, on considère les preuves apportées à l'appui de 2 hypothèses de la limitation de l'absorption des gaz inertes par les tissus, absorption responsable des syptômes marginaux: la diffusion ou la perfusion sanguine. On discute également les preuves apportées en regard d'autre tissus anatomiquement semblables, ce qui est important lors de l'estimation de l'absorption des narcotiques et de la mesure du taux local de circulation. Bien que les chiffres analysés laissent à penser que ni l'un ni l'autre de ces processus ne puisse être négligé, il semble que les meilleures corrélations aux valeurs de décompression sont offertes par les modèles de diffusion quantitative, valeurs qui proviennent d'autres processus vitaux. La méthode conventionnelle pour le calcul des temps de décompression peut alors être considérée comme une technique dans laquelle des tissus hypothétiques ayant un long demi-temps doivent être considérés empiriquement pour simuler une pénétration plus profonde des gaz dans des tissus extra-vasculaires.

     

Ueber die Einwirkung von Begiftungen mit Neuzeitlichen Insektiziden auf Soziale Verhaltensweisen von Ameisen

C.—Zusammenfassung der Ergebnisse In ausgedehnten Versuchsreihen wurden vonLasius niger L., die durch Begiftung mit den Kontaktinsektiziden DDT, HCH, E 605 und Chlordan verschieden stark geschädigt waren, auf ihre Fähigkeit hin überprüft, einige für ihr soziales Verhalten typische Tätigkeiten noch richtig auszuführen. Die Störungen bei der Ausführung des Puppensammelns, bei der Fütterung und im Kampfverhalten lassen sich neben allgemeinen Lähmungserscheinungen vor allem auf Ausfallserscheinungen in der Mandibelfunktion zurückführen, die in einer für jedes Insektizid charakteristischen Weise eintreten. Da trotz funktioneller Störungen das jeweils entsprechende Appetenzverhalten erkennbar ist, kann man annehmen, dass anfänglich durch die Vergiftung keine zentralen Ausfallserscheinungen bewirkt werden. Wenn leicht begiftete, die kein Futter mehr annehmen, mit gesunden Futterträgerinnen zûsammengebracht werden, zeigt sich auf Seiten der Futterträgerinnen ein ganz eindeutiges Anbietungsverhalten, das sonst wegen der sofort einsetzenden Fütterung nur schwer zu beobachten ist. Kämpfe zwischen Nestgenossen als Folge der durch die Begiftung gesteigerten Erregbarkeit wurden unter der Einwirkung der appl. Gifte beiL. niger nicht beobachtet. Eine Uebertragung der angewendten Insektizide durch Kontakt zwischen begifteten und unbegifteten Tieren findet leicht statt.

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Summary In extend series of experiments workers ofLasius niger L., poisoned in different stages with the insecticides DDT, HCH, E 605f (Parathion) and Chlordane, were tested if they were still able for doing some works, typical for their social behaviour. The irregular working of ants collectingpupæ, feeding themselves and fighting can be explained above all by changements of the function of the mandibules. Such changements appeare in a manner, typical for each insecticid. Indepedent of the functional changements can be seen an appetence correspondenting with the behaviour. Therefore we can conclude, that primarily no changements of the central functions are effected by the examinated insecticides. Because the hungry but poisoned ants don't eat, the food carring workers offer the food in a typical manner. It's difficult to observe this behaviour in the norm for the workers feed directly themselves. Fightings between poisoned ants of the same colony as a consequence of the higher excitability could not been observed byL. niger. The examinated insecticides are easily transfered by contact between poisoned and unpoisoned ants.

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Résumé Dans des séries étendues d'expériences, des ouvrières deLasius niger L. différemment et fortement intoxiquées par les insecticides DDT, HCH, E 605f (Parathion) et Chlordane, furent éprouvées pour savoir si elles étaient encore capables de faire des actions sociales. Il est possible d'expliquer les dérangements chez les Fourmis recueillant despupæ, donnant le fourrage et combattant par des changements de la fonction des mandibules. Ces changements arrivent dans une manière typique pour chaque insecticide. Parce que l'appétence correspondante est reconnaissable, on peut conclure que ne sont pas effectués de changements des fonctions centrales par l'intoxication commençante. Parce que les ouvrières facilement intoxiquées n'acceptent plus de fourrage, les fourrageurs sains offrent le fourrage avec une manière très typique. Il est très difficile d'observer cette manière dans le cas normal, car les Fourmis se donnent à manger tout de suite. Des combats ne furent pas observés entre les compagnons d'un nid chez lesL. niger. Les insecticides examinés sont transmis facilement par le contact entre les Fourmis intoxiquées et leurs compagnons sains.