The respiration of insects at reduced pressures II. The uptake of oxygen by Tenebroides mauritanicus

The respiration of larvae of Tenebroides mauritanicus exposed to reduced pressures in air was measured in a specially designed chamber by means of gas chromatography. Both O₂ uptake and CO₂ output were progressively reduced as the pressure was lowered from 200 to 35 mm Hg. There were differences in the amounts of gases exchanged when the insects were exposed under dry or moist conditions. When expired CO₂ was allowed to accumulate, in some experiments it had a marked stimulating effect on O₂ uptake between 60 and 200 mm. The respiratory quotient at the various pressures was calculated and the values found under different conditions of pressure and moisture are discussed.

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Zusammenfassung In der ersten Veröffentlichung dieser Reihe beschrieben Monro, Dumas und Buckland (1962) die Kohlendioxyd-Ausatmung der Larven von T. mauritanicus bei verringertem atmosphärischen Druck. Unter 65 mm nahm die CO₂-Ausatmung deutlich und fortschreitend ab. Um zu zeigen, daß dieser Verringerung der CO₂-Produktion tatsächlich eine Abnahme der Atmung entspricht, wurde ein Apparat entwickelt, mit dessen Hilfe O₂-Aufnahme und CO₂-Abgabe der Insekten gaschromatographisch gemessen werden konnten.Bei dreistündiger Exposition wurde unter den experimentellen Bedingungen gefunden, daß sich im Vergleich mit der Reaktion bei höherem Druck sowohl O₂-Aufnahme als auch CO₂-Abgabe bei 100, 60 und 30 mm fortschreitend verringert. Bei so niedrigem Druck war die Atmung während der Expositionszeit gleichmäßiger als bei höherem Druck, bei dem von Zeit zu Zeit deutliche Schwankungen auftraten. Bemerkenswert war ein deutlicher Unterschied in der Respirationsrate bei feuchtigkeitsgesättigter Luft und unter trockenen Bedingungen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit war die O₂-Aufnahme zwischen 100 und 400 mm größer als bei Trockenheit und die CO₂-Abgabe war größer von 65 mm aufwärts. Daraus wird gefolgert, daß in diesem Druckbereich bei Trockenheit der Austausch beider Gase durch dauernden oder zeitweisen Verschluß der Atmungswege behindert wird.In einigen Versuchen wurde CO₂ durch Absorption aus der die Insekten umgebenden Atmosphäre entfernt. Abwesenheit von CO₂ verringerte die O₂-Aufnahme im Bereich von 60–200 mm besonders bei Feuchtigkeit. Bei Trockenheit war die O₂-Aufnahme bei hohem CO₂-Gehalt signifikant geringer. Hier mag wiederum Schließung der Atmungswege die stimulierende Wirkung des CO₂ vermindert haben.Berechnungen des Respirationsquotienten aus den verfügbaren Daten zeigen eine stetige Abnahme dieses Wertes mit abnehmendem Druck bei Feuchtigkeit, während der R.Q. in trockener Umgebung bei jedem Druck ziemlich konstant blieb. Es werden keine endgültigen Schlüsse aus diesen Berechnungen gezogen, aber es wird angenommen, daß die feuchte Umgebung einen freieren Gasaustausch durch die Atmungswege erlaubt und daher bessere Bedingungen zur Bestimmung des tatsächlichen R.Q.-Wertes bei vermindertem Druck bietet.

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In this paper pressures are given as absolute pressures expressed in mm Hg.     

THE DIFFERENTIAL SENSITIVITY OF CULTURED CHICK MESODERMAL CELLS TO ACTINOMYCIN D

Cells were isolated from the somite mesoderm and from the unsegmented (presomite) mesoderm of early chick embryos and exposed to actinomycin D in single cell culture. Actinomycin D inhibited proliferation in cell cultures derived from the unsegmented mesoderm, although the same concentrations of this antibiotic did not inhibit cultures derived from the somite mesoderm. This differential sensitivity parallels the regionally specific necrosis and degeneration observed in the unsegmented mesoderm of intact chick embryos exposed to actinomycin D. In culture, both cell types exhibited approximately the same permeability to labeled actinomycin D and showed comparable inhibition of RNA, DNA, and protein syntheses in the presence of the antibiotic. However, freshly isolated mesodermal cells from the somite region had a higher content of RNA than did cells from the unsegmented region, and the somite cells maintained a higher rate of macromolecular synthesis in untreated cultures.