The body temperature of the desert locust Schistocerca gregaria

Summary The internal equilibrium body temperatures of hoppers (nymphs) of Schistocerca gregaria were studied in the field. The data obtained are here compared with theoretical estimates of the thermal balance resulting from the factors assumed to be concerned in heat loss and heat gain.In the field, the equilibrium body temperature of quiescent hoppers shaded from direct sunshine was up to 3.2° higher than the air temperature when the latter was about 25° or less, but was lower than the air temperature when this was above about 31°. In sunlight, body-temperature excesses increased linearly with total radiation intensity between 0.15 and 1.25 cal/cm²/min. Differences in orientation to the sun gave rise to differences in equilibrium body temperature of as much as 6°. At relatively low radiation intensities (about 0.5 cal/cm²/min) the equilibrium body temperatures were found to vary with a power of the wind speed of about 0.35. There were no demonstrable significant differences in equilibrium body temperature or rate of change of body temperature between hoppers having opposite extremes of possible coloration.Except in hoppers shaded from sunlight and those exposed to low radiation intensities there was good agreement between the observed equilibrium temperatures and those expected on theoretical grounds. This provides evidence of the relative importance of the factors concerned in thermal balance.The relation between body temperature and behaviour is discussed.

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Zusammenfassung Das innere Gleichgewicht der Körpertemperatur von vorzugsweise fünften Larvenstadien der Wüstenheuschrecke wurde unter Freilandbedingungen in Beziehung zu Lufttemperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, Strahlungsintensität, Windgeschwindigkeit und Aktivität gemessen.Die verschiedenen Faktoren, die das Temperaturgleichgewicht der Heuschrecken beeinflussen, werden theoretisch behandelt. Die unter bestimmten Kombinationen der Umweltbedingungen zu erwartenden Gleichgewichts-Körpertemperaturen werden aus den theoretischen Werten für die verschiedenen beteiligten Faktoren errechnet und mit den unter entsprechenden Freilandbedingungen beobachteten Werten verglichen.Ohne Sonneneinstrahlung und unter relativ windstillen Bedingungen wurde bei ruhenden Larven des fünften Stadiums eine Gleichgewichts-Temperatur des Körpers gefunden, die bis zu 3,2° höher lag als die Lufttemperatur, wenn diese ca. 25° oder weniger betrug. Dieser Überschuß hatte eine abnehmende Tendenz bei Lufttemperaturen bis zu etwa 31° und über dieser Schwelle waren die Gleichgewichts-Temperaturen des Körpers im allgemeinen niedriger als die entsprechenden Lufttemperaturen. Theoretisch würde zu erwarten sein, daß unter diesen Umweltbedingungen das Temperaturgleichgewicht des Körpers in allen Niveaus annähernd der Lufttemperatur entspräche. Folglich scheint hier ein physiologischer Mechanismus zu bestehen, mit dessen Hilfe die Insekten in Abwesenheit von Sonnenschein und unter den Bedingungen schwacher Konvektion ihre Körperausgleichstemperaturen bei niedrigen Lufttemperaturen erhöhen, bei hohen senken können.Es war nicht möglich, im Freiland nachzuweisen, daß Unterschiede in der relativen Luftfeuchtigkeit irgendeinen signifikanten Einfluß auf die ausgeglichenen Körpertemperaturen in dem untersuchten Bereich (Sättigungsdefizit von 2 bis 27 mm) ausübten. Die erwarteten maximalen Differenzen der Gleichgewichts-Körpertemperaturen lagen in diesem Bereich des Sättigungsdefizits in einer Größenordnung von nur 0,5°.Unter relativ ruhigen Freilandbedingungen zeigten die Heuschrecken im Sonnenschein Körpertemperaturüberschüsse, die bei einer totalen Strahlungsintensität zwischen 0,15 und 1,25 cal/cm²/min annähernd linear anstiegen (von einem Mittel von 2–10° bei fünften Larvenstadien). Die in diesem Strahlungsintensitätsbereich gemessenen Übertemperaturen des Körpers stimmten einigermaßen gut mit Werten überein, die von anderen Untersuchern unter Laboratoriumsverhältnissen festgestellt wurden. Unter 0,40 cal/cm²/min waren die beobachteten Körpertemperaturüberschüsse im allgemeinen höher als theoretisch zu erwarten gewesen wäre. Die Körpertemperatur von Larven des ersten Stadiums nahm rascher zu als die von Larven des fünften, jedoch nur bis zu einem niedrigeren Niveau; auch das stimmte gut mit den theoretischen Vorstellungen und mit der Laborerfahrung überein. Die Einstellreaktion der Heuschrecken zur Sonne ergab beobachtete Unterschiede in der Gleichgewichts-Körpertemperatur bis zu 6° zwischen Larven des fünften Stadiums, die sich in Richtung der Sonnenstrahlen eingestellt hatten, und solchen, die im rechten Winkel zur Sonnenrichtung auf dem Boden standen; die erwarteten Unterschiede waren von der gleichen Größenordnung.Im Sonnenschein variierten die erwarteten Intensitätsproportionen zwischen der Ausgleichstemperatur und der Windgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 0,6 mit dem Sättigungsdefizit. Bei Strahlungsintensitäten von etwa 1,10 cal/cm²/min stimmten die beobachteten Körpergleichgewichtstemperaturen engstens mit den erwarteten überein, aber bei geringeren Strahlungsintensitäten von etwa 0,50 cal/cm²/min variierten die Meßwerte mit einer Intensitätsproportion zur Windgeschwindigkeit von etwa 0,35. Darin zeigt sich möglicherweise, daß bei niederen Strahlungswerten die Körperausgleichstemperaturen zu höheren Werten tendieren als zu erwarten war.Das beobachtete Ansteigen der Körperausgleichstemperatur von ungefähr 1° bei dritten Larvenstadien und von 2–3° bei fünften Larvenstadien befindet sich in Übereinstimmung mit dem für entsprechende Umweltbedingungen errechneten.Zwischen Larven extrem entgegengesetzter Färbungstypen konnten keine Unterschiede in den Körperausgleichstemperaturen oder dem Ausmaß der Körpertemperaturänderung nachgewiesen werden.Mit Ausnahme der vor direkter Sonnenbestrahlung geschützten Heuschrecken unter relativ ruhigen Bedingungen und der Heuschrecken, die niederen Strahlungsintensitäten ausgesetzt waren, bestand eine gute allgemeine Übereinstimmung zwischen den beobachteten und den erwarteten Gleichgewichts-Körpertemperaturen. Es wurde deshalb geschlossen, daß die durchgeführten Bestimmungen Beweise für die relative Bedeutung der für den Temperaturhaushalt verantwortlichen Faktoren darstellen. Zur Erzeugung beträchtlicher Überschüsse der Körpertemperatur über die Lufttemperatur hat die Strahlung die größte Bedeutung. Für den Wärmeabfluß nach außen werden die durch Konvektion entstehenden Wärmeverluste, die insgesamt 94% oder mehr betragen, als bei weitem am wichtigsten angesehen.Einige mögliche Beziehungen zwischen Körpertemperatur und Verhalten werden besprochen.

     

Substitution of Manganese for Tomato Juice in the Cultivation of Lactic Acid Bacteria

Tomato juice was separated by chemical and physical methods into various active fractions, as measured by growth response and acid production by numerous lactic acid bacteria. Incineration of the treated extracts with little apparent loss in activity established the fact that the stimulatory component was of inorganic composition. Of the various cations tested, manganese was the only element that produced biological activity comparable to that of the original extract. Of the 71 strains of lactic acid bacteria tested, 63 strains showed a definite requirement for manganese or tomato juice.     

CYTOTAXONOMY OF TWELVE SPECIES OF HIBISCUS SECTION FURCARIA

Menzel, Margaret Y. (Florida State U., Tallahassee), and F. D. Wilson. Cytotaxonomy of twelve species of Hibiscus section Furcaria. Amer. Jour. Bot. 50(3): 262–271. Illus. 1963.—Metaphase-I chromosome numbers and pairing in 88 accessions showed that H. cannabinus, H. costatus, and H. surattensis are diploid (n = 18); and H. acetosella, H. aculeatus, H. bifurcatus, H.furcellatus, H. meeusei, H. radiatus, H. rostellatus and H. sabdariffa are tetraploid (n = 36), with similar low multivalent frequencies, hence probably allotetraploids each combining 2 well-differentiated genomes. No intraspecific variation in ploidy was found. Fertile, vigorous F₁ hybrids between H.furcellatus and H. bifurcatus showed complete chromosome pairing (n = 36), confirming a close relationship between the parents. Two African strains of H. diversifolius were octoploid (n = 72) with low multivalent frequency and hence probably contain 4 differentiated genomes. At least 4, perhaps 5 or 6, differentiated genome groups are represented in tropical Africa, and at least 2 in the American tropics.     

Production of the Milk Agent in Cultures of Mouse Mammary Carcinoma

Thin sections of tissue cultures grown from tumors of the RIII high-breast-cancer strain mice were studied in the electron microscope. These tissues contain an abundance of particles whose morphology is consistent with biophysical measurement of the milk agent. These particles, found only extracellularly in our cultures, are formed at the cell membrane. The process of formation, as reconstructed from sections, appears to include a thickening and protrusion of the cell membrane which then evolves gradually into a dense sphere and separates from the cell in much the same manner as does influenza virus. The contents of the newly formed body are later rearranged to form a nucleoid within a membranous sac.     

PALEOZOIC LYCOPSID FRUCTIFICATIONS. I. LEPIDOCARPON PETRIFACTIONS

A reinvestigation of the 4 American species of Lepidocarpon described from petrifactions and of Illiniocarpon cadyi, also described from petrifactions, shows that they are all conspecific. When they, in turn, are compared with specimens of the British petrifaction L. lomaxi, no significant differences can be demonstrated. The criteria cited as diagnostic for the American petrifaction species of Lepidocarpon were found to fail as bases of discrimination when 400 specimens of Lepidocarpon found in coal balls of Pennsylvanian age were studied. Measurements and observations made of a sample size of 136 of these 400 specimens reveal a degree of variation compatible with that of a single species. All previously described American and British petrifaction taxa fall within (or not significantly beyond) this range of variability of a single species as determined from this sample. Additional evidence concerning the 3-dimensional sporophyll structure of this one species of Lepidocarpon and the configurations obtained by certain planes of section through it have served to demonstrate that Illiniocarpon cadyi is in reality a taxon based on sectioned structures of the sporophyll of this Lepidocarpon species. Under the rules of priority, this species of Lepidocarpon and the following are assigned to Lepidocarpon lomaxi: Illiniocarpon cadyi, Lepidocarpon ioense, L. magnificum (megasporangiate form), L. crenatum and L. palmerensis. On the basis of the morphological evidence, the British petrifaction described as Lepidocarpon wildianum is also equated with L. lomaxi.     

Relative Stability of Pertussis Vaccine Preserved with Merthiolate, Benzethonium Chloride, or the Parabens

When stored at 4 C, or heated at 22 or 35 C followed by storage at 4 C, the potency of pertussis vaccines preserved with Merthiolate was more stable than the potency of vaccines preserved with benzethonium chloride or the parabens (methyl- and propyl-p-hydroxybenzoate). Without preservative, potency was more stable than in the presence of benzethonium chloride or the parabens, but less stable than when Merthiolate was present. The histamine-sensitizing factor of the vaccines likewise decreased with the loss of potency. The deleterious effect of benzethonium chloride and the absence of the stabilizing effect of Merthiolate were contributing factors, if not the sole cause, for the instability of pertussis vaccine in quadruple antigen vaccine (diphtheria and tetanus toxoids and pertussis and poliomyelitis vaccines).     

Stimulation of poly-β-hydroxybutyrate oxidation in Sphaerotilus discophorus by manganese and magnesium

Summary When grown with glucose, S. discophorus synthesized large amounts of poly--hydroxybutyrate which accumulated intracellularly as sudanophilic granules. The rate of endogenous oxygen consumption by such cells was markedly increased by Mn⁺⁺ and even more by Mg⁺⁺. It has been shown that these inorganic ions stimulate the oxidation of the intracellular poly--hydroxybutyrate.Dedicated by the senior author to Prof. C. B. van Niel on the occasion of his 70th birthday with gratitude for many unforgettable years of association, instruction and stimulation.     

HYBRIDS AND GENOME RELATIONS OF HIBISCUS SABDARIFFA,H. MEEUSEI,H. RADIATUS AND H. ACETOSELLA

Chromosome pairing was studied in the following hybrids: Hibiscus radiatus-meeusei (tetraploid F₁), H. sabdariffa-meeusei (tetraploid F₁ and spontaneous allooctoploid F₂), and hexaploid H. acetosella-(sabdariffa-meeusei). Genome constitutions of the species adduced from these data are symbolized as follows: H. radiatus and H. acetosella, AABB; H. meeusei, AAXX; H.sabdariffa, XXYY or AAYY.