TARSAL CONTACT CHEMOSENSORY HAIRS OF THE LARGE WHITE BUTTERFLY PIERIS BRASSICAE AND THEIR POSSIBLE RÔLE IN OVIPOSITION BEHAVIOUR

One type of trichoid sensilla (designated as B-type hairs) is recognized on the tarsi of the Large White butterfly Pieris brassicae L. In contrast to the various kinds of tactile hairs and bristles (A-type structures), the number of B-type hairs is greater in the female than in the male. The difference is especially pronounced on the fifth tarsomere of the forelegs. The fine structure of these B-hairs has been studied by scanning and transmission electronmicroscopy. Each hair contains five receptor cells of which the dendrites have each a ciliary region showing the 9+0 configuration of double tubules. The cells are enveloped by a trichogen and a tormogen cell, the former enclosing the receptacle cavity and the latter the receptor-lymph cavity. The outer dendritic segments of four cells pass through the scolopale and reach the single pore opening at the hair tip. Preliminary electrophysiological experiments indicate a contact chemoreceptory function of the tarsal B-hairs. Each hair is associated with four contact chemoreceptor cells whereas the fifth cell has a mechanoreceptor function. At least one of the contact chemoreceptor cells responds to application of solutions of mustard oil glucosides at the sensillum tip. Response threshold concentrations vary between 10^-5 and 10^-4 M. Other cell types are probably a water receptor cell and a salt-sensitive cell. No evidence has as yet been obtained to indicate the presence of a receptor responding to stimulation by sugars. In behavioural experiments it is demonstrated that the specific chemical oviposition stimuli for the adult consist of mustard oil glucosides. Of the compounds tested, the female does not show a significant preference for either sinigrin, sinalbin or glucotropaeolin tetramethylammonium salt. The presence of tarsal B-hairs is discussed in relation to their possible function in the oviposition selection behaviour of the butterfly.

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Résumé Sur les derniers segments des tarses des adultes de la Pieride du chou (Pieris brassicae) se trouvent, outre différents types de soies et de poils tactiles (structures du type A), un certain nombre de sensilles trichoïdes (type B). Le nombre de poils du type B est plus grand chez les femelles que chez les mâles, surtout quand on compare le cinquième tarsomere des pattes antérieures. L'ultrastructure de ces poils du type B a été étudiée à l'aide d'un microscope électronique à balayage et d'un microscope électronique à transmission. A chaque poil sont associées 5 cellules nerveuses sensorielles. Les segments distaux des dendrites de 4 de ces cellules s'organisent en une structure scolopidiale et se terminent au pore situé à l'extrémité de la sole. Par des expériences electrophysiologiques nous sommes portés à croire que ces poils du type B des derniers segments des tarses ont une fonction chémoréceptrice de contact. Quant à la 5me cellule associée à chaque poil du type B, on lui attribue une fonction mécanoréceptrice. Au moins une des cellules chémoréceptrices réagit à des solutions de glucosides de l'huile de sénevé. La concentration la plus faible donnant une réaction positive se trouve entre 10^-4 et 10^-5 M. D'autres cellules jouent probablement le rôle de récepteurs d'eau et de récepteur sensible au sel. On n'a pas pu obtenir de réactions avec des sucres. Par des expériences de comportement il a été démontré que les glucosides de l'huile de sénevé constituent les stimuli chimiques spécifiques pour l'oviposition et que la femelle, en déposant ses ufs, réagit aussi bien aux trois différents glucosides de l'huile de moutarde. On rattache donc la fonction des poils du type B au comportement de ponte du papillon.