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Zeitschrift für vergleichende Physiologie

, Volume 61, Issue 3, pp 263–297 | Cite as

Die interspezifischen Wirkungen der Sexuallockstoffe der Saturniidae (Lepidoptera)

  • Ernst Priesner
Article

Zusammenfassung

  1. 1.

    Für 1900 Artenkombinationen zwischen 104 Saturniiden-Arten wurde mit elektrophysiologischen Methoden die Höhe der interspezifischen Wirkungen der chemisch noch unbekannten weiblichen Sexuallockstoffe bestimmt. Als Reizquelle dienten isolierte Lockstoffdrüsen, als Maß der Erregung der männlichen Lockstoffrezeptoren die Amplituden ihrer summiert abgeleiteten Rezeptorpotentiale. Es werden 4 Größenklassen interspezifischer Reaktionen unterschieden. Für 60 Arten wird das Endergebnis aller durchgeführten Artenvergleiche in einer Übersichtstafel vollständig wiedergegeben (Abb. 3); für die weiteren Arten werden die Hauptergebnisse genannt.

     
  2. 2.

    Wechselseitig voll aufeinander ansprechende Arten werden als Reaktionsgruppe (RG) zusammengefaßt. Ihre interspezifischen Reaktionen sind von intraspezifischen nicht unterscheidbar. Die 104 Arten verteilen sich auf 19 RGn (Tabelle 2). Alle Arten einer RG sind unmittelbar verwandt und auf einen gemeinsamen Ursprung zurückführbar. In 2 Fällen bildet eine stark abweichende Artengruppe einer Gattung, in 7 Fällen eine Gattung, in 10 Fällen eine Gattungsgruppe die RG; die umfangreichste RG der Familie ist in 18 unmittelbar verwandten Gattungen weltweit verbreitet. In einer Gegenüberstellung der 19 RGn mit dem System der 113 gültigen Saturniiden-Gattungen (Tabelle 3) wird gezeigt:

     
  3. a)

    daß jede RG einen bestimmten Abschnitt des Systems umfaßt;

     
  4. b)

    daß die 19 festgestellten RGn bereits für den weitaus größten Teil der Familie (1150 Arten) gelten;

     
  5. c)

    daß Abweichungen vom vorliegenden System zugunsten des RG-Systems zu entscheiden sind.

     
  6. 3.

    Die Verteilung der partiellen Lockstoffwirkungen zwischen den RGn (Abb. 4) deckt sich weitgehend, jedoch nicht durchwegs, mit deren morphologischer Verwandtschaft: zwischen nahe verwandten Gattungsgruppen oder Unterfamilien bestehen meist hohe, zwischen nicht näher verwandten Unterfamilien keine überschwelligen Lockstoffwirkungen. Starke Wirkungen der Sexuallockstoffe erstrecken sich von den ältesten Saturniiden-Gruppen in alle ihnen im System nächststehenden Familien.

     
  7. 4.

    In analoger Weise wurden die interspezifischen Lockstoffwirkungen in 26 weiteren Lepidopteren-Familien und zwischen diesen erfaßt.

     

The interspecific effects of the sex attractants in the saturniidae (Lepidoptera)

Summary

  1. 1.

    Using electrophysiological methods, the degree of the interspecific effects of the chemically-unknown female sex attractants has been determined for 1,900 species-combinations between 104 saturniid species. The isolated pheromone glands served as stimulus sources. The measure of the excitation of the male receptors were the amplitudes of their summated receptor potentials. Four magnitudes of interspecific reactions were distinguished. For 60 species the results of all the species-comparisons investigated are shown in a chart (Fig. 3); for the other species the main results are mentioned.

     
  2. 2.

    Species fully reacting in both directions were summarized as an reaction group (RG). Their interspecific reactions cannot be distinguished from intraspecific ones. The 104 species are distributed into 19 RGs (Table 2). All the species of the same RG are directly related and can be reduced to a common origin. In two cases an RG is a clearly differing species group of a genus, in seven cases it is a genus, in ten cases a genus group; the largest RG of the family is worldwide distributed in 18 closely related genera. In a comparison of the 19 RGs with the system of the 113 valid saturniid genera (Table 3) it is shown:

     
  3. a)

    that every RG encompasses a certain section of the system;

     
  4. b)

    that the 19 RGs established are applicable to the greatest part of the family (1,150 species);

     
  5. c)

    that differences from the present system can be decided according to the RG-system.

     
  6. 3.

    The distribution of the partial effects between the RGs (Fig. 4) agrees largely, but not completely with their morphological relationship: between closely related genera groups or subfamilies the sex attractants are in most cases strongly intereffective; between not directly related subfamilies they are ineffective. Potent effects of the attractants extend from the oldest saturniid groups into all closely neighboring families.

     
  7. 4.

    Analogously the interspecific effects of the sex attractants have been determined in and between 26 other Lepidoptera families.

     

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Literatur

  1. Adlung, K. G.: Field tests on the attraction of male nun moths (Lymantria dispar L.) to Gyplure, a synthetic sex attractant. Z. angew. Entomol. 54, 304–309 (1964).Google Scholar
  2. Aue, A. U. E.: Handbuch für den praktischen Entomologen. Abt. 1 (Lepidoptera), Bd. 4 (Thaumatopoeidae, Lasiocampidae, Lemoniidae, Bombycidae, Endromididae, Drepanidae, Saturniidae). Frankfurt: Verlag d. Int. Ent. Ver. 1933.Google Scholar
  3. Barth, R.: Herkunft, Wirkung und Eigenschaften des weiblichen Sexuallockstoffes einiger Pyraliden. Zool. Jb., Abt. allg. Zool. u. Physiol. 58, 297–329 (1937).Google Scholar
  4. —: Estimulos quimicos como meio de comunicacao entre os sexos em Lepidópteros. An. Acad. Brasil. Cienc. 30, 343–362 (1958).Google Scholar
  5. —: Orgaos odoriferos dos Lepidópteros. Rio de Janeiro: Parque Nac. do Itatiaia Bol. 7, 1–159 (1960).Google Scholar
  6. Berger, R. S.: Isolation, identification, and synthesis of the sex attractant of the cabbage looper, Trichoplusia ni. Ann. Entomol. Soc. Amer. 59, 767–771 (1966).Google Scholar
  7. —, and T. D. Canerday: Specificity of the cabbage looper sex attractant. J. econ. Entomol. 61, 452–454 (1968).Google Scholar
  8. Blest, A. D.: The evolution, ontogeny, and quantitative control of the settling movements of some new world saturniid moths, with some comments on distance communication by honeybees. Behaviour 16, 188–253 (1960).Google Scholar
  9. Boeckh, J., K.-E. Kaissling u. D. Schneider: Sensillen und Bau der Antennengeißel von Telea polyphemus (Vergleiche mit weiteren Saturniden: Antheraea, Platysamia und Philosamia). Zool. Jb., Anat. u. Ontog. 78, 559–584 (1960).Google Scholar
  10. — — —: Insect olfactory receptors. Cold Spr. Harb. Symp. quant. Biol. 30, 263–280 (1965).Google Scholar
  11. Börner, C.: Die Grundlagen meines Lepidopterensystems. VII. Int. Kongr. Entomol. (Berlin), S. 1372–1424 (1938).Google Scholar
  12. Bourgogne, J.: Ordre des Lépidoptères. In: Traité de Zool. (P.-P. Grasse, ed.), tome X, p. 174–448. Paris: Masson & Cie. 1951.Google Scholar
  13. Bouvier, E. L.: Étude des saturnioides normaux, famille des saturniidés. Mém. mus. nat. hist. natl. (Paris) 3, 1–350 (1936a).Google Scholar
  14. —: Étude des saturnioides normaux, famille des hémileucidés. Troisième et dernière partie. Ann. sci. nat. Zool. 19, 31–294 (1936b).Google Scholar
  15. Butenandt, A.: Geschlechtsspezifische Lockstoffe der Schmetterlinge. Jb. Max-Planck-Ges. Göttingen 1959, 23–32.Google Scholar
  16. —, R. Beckmann, D. Stamm u. E. Hecker: Über den Sexual-Lockstoff des Seidenspinners Bombyx mori. Reindarstellung und Konstitution. Z. Naturforsch. 14b, 283/284 (1959).Google Scholar
  17. Butler, C. G.: Pheromones in sexual processes in insects. In: Insect reproduction K. C. Highnam, ed.). Symp. roy. entomol. Soc. London 2, 66–77 (1964).Google Scholar
  18. —: Insect pheromones. Biol. Rev. 42, 42–87 (1967).Google Scholar
  19. Campbell, I. M.: On coniferophagous species of Choristoneura (Lepidoptera: Tortricidae) in North America. IV. Sexual isolation between three species. Canad. Entomol. 99, 482–486 (1967).Google Scholar
  20. Collins, M. M., and R. D. Weast: Wild silk moths of the United States (Saturniinae). Iowa 1961.Google Scholar
  21. Crotch, W. J. B.: A silkmoth rearer's handbook. The amateur entomologist, vol. XII. London 1956.Google Scholar
  22. Daniel, F.: Sind Anflugversuche bei schwer unterscheidbaren Formen ein sicheres Kriterium für die systematische Einordnung derselben? Ent. Z. (Stuttgart) 67, 193–195 (1957).Google Scholar
  23. Denso, P.: Schwärmerhybriden. In: Die Großschmetterlinge der Erde (Hrsg. A. Seitz), Abt. I (Palaearctica), Bd. 2, S. 260–270. Stuttgart: A. Kernen 1912.Google Scholar
  24. Dickins, G. R.: The scent glands of certain Phycitidae (Lepidoptera). Trans. roy. entomol. Soc. London 85, 331–362 (1936).Google Scholar
  25. Edelsten, H. M., and J. C. F. Fryer: Non-specific assembling scents in Macro-Lepidoptera. Entomol. Rec. 56, 7/8 (1944).Google Scholar
  26. Eiter, K., E. Truscheit u. M. Boness: Neuere Ergebnisse der Chemie von Insektensexuallockstoffen. Synthesen von D,L-10-Acetoxy-hexadecen-(7-cis)-ol-(1), 12-Acetoxy-octadecen-(9-cis)-ol-(1) („Gyplure“) und 1-Acetoxy-10-propyl-tridecadien-(5-trans.9). Justus Liebigs Ann. Chem. 709, 29–45 (1967).Google Scholar
  27. Evans, L. J.: Female Arctia caja L. attracting other Aretiinae. Entomol. Rec. 64, 86 (1952).Google Scholar
  28. Federley, H.: Die Bedeutung der Kreuzung für die Evolution. Z. Naturw. (Jena) 67, 364–386 (1932).Google Scholar
  29. Fischer, E.: Artbastarde von Schmetterlingen und ihre F2- und Rückkreuzungsgenerationen. Vjschr. naturforsch. Ges. Zürich 76, 214–303 (1931).Google Scholar
  30. —: Der Basaldorn der Schmetterlinge und seine phylogenetische Bedeutung. Entomol. Z. (Frankfurt) 50, 277–284, 290–299, 317–319, 338–340, 353–356, 361–366 (1937).Google Scholar
  31. Görnitz, K.: Anlockversuche mit dem weiblichen Sexuallockstoff des Schwamm-spinners (Lymantria dispar) und der Nonne (Lymantria monacha). Anz. Schädlingsk. 22, 145–149 (1949).Google Scholar
  32. Götz, B.: Untersuchungen über die Wirkung des Sexualduftstoffes bei den Traubenwicklern Clysia ambiguella und Polychrosis botrana. Z. angew. Entomol. 26, 143–164 (1939).Google Scholar
  33. —: Die Sexualduftstoffe an Lepidopteren. Experientia (Basel) 7, 406–418 (1951).Google Scholar
  34. Green, N., M. Jacobson, T. J. Henneberry, and A. N. Kishaba: Insect sex attractants. VI. 7-dodecen-1-ol acetates and congeners. J. med. Chem. 10, 533–535 (1967).Google Scholar
  35. Griveaud, P.: Lépidoptères Eupterotidae et Attacidae. Faune de Madagascar XIV. Tananarive 1961.Google Scholar
  36. Hering, M.: Biologie der Schmetterlinge. Berlin: Springer 1926.Google Scholar
  37. Jacobson, M.: Insect sex attractants. New York: J. Wiley 1965.Google Scholar
  38. —: Chemicalinsectattractantsandrepellents. Ann.Rev.Entomol. 11, 403–422 (1966).Google Scholar
  39. —, M. Beroza, and W. A. Jones: Isolation, identification, and synthesis of the sex attractant of gypsy moth. Science 132, 1011/1012 (1960).Google Scholar
  40. Jones, W. A., M. Jacobson, and D. F. Martin: Sex attractant of the pink bollworm moth: Isolation, identification, and synthesis. Science 152, 1516–1517 (1966).Google Scholar
  41. Jordan, K.: Familie Saturniidae. In: Die Großschmetterlinge der Erde (Hrsg. A. Seitz), Abt. I (Palaearctica), Bd. 2, S. 209–225. Stuttgart: A. Kernen 1911.Google Scholar
  42. —: Familie Sphingidae. In: Die Großschmetterlinge der Erde (Hrsg. A. Seitz), Abt. I (Palaearctica), Bd. 2, S. 229–260. Stuttgart: A. Kernen 1912.Google Scholar
  43. —: A monograph of the saturnian subfamily Ludiinae. Novit. Zool. 39, 249–326 (1922).Google Scholar
  44. Karlson, P.: Pheromones. Ergebn. Biol. 22, 212–225 (1960).Google Scholar
  45. Kershaw, S. H.: Phragmatobia fuliginosa L. ♂♂ attracted by scent of ♀ Panaxia dominula L. Entomol. Rec. 65, 219/220 (1953).Google Scholar
  46. Kettlewell, H. B. D.: The assembling scent of Arctia villica and Parasemia plantaginis. Entomol. Rec. 54, 62/63 (1942).Google Scholar
  47. —: Further observations on non-specific assembling scents in Macro-Lepidoptera. Entomol. Rec. 55, 107 (1943).Google Scholar
  48. —: Female assembling scents with reference to an important paper on the subject. Entomologist 79, 8–14 (1946).Google Scholar
  49. —: A further case of similar assembling scents. Entomologist 88, 19 (1955).Google Scholar
  50. —: Xanthorhoe montanata and X. spadicearia assembling to females of Biston betularia. Entomologist 89, 130 (1956).Google Scholar
  51. Mell, R.: Über die stammesgeschichtlich ältere Aglia (Lep. Saturn.). Mitt. Münch. entomol. Ges. 30, 856–861 (1940).Google Scholar
  52. Mell, R.: Aus der Biologie der chinesischen Actias Leach (Argema chapae sp. n., A. chinensis f. virescens f. n.). Ent. Z. (Stuttgart) 60, 41–45, 53–56 (1950).Google Scholar
  53. Michener, C. D.: Parallelisms in the evolution of saturniid moths. Evolution 3, 129–141 (1949a).Google Scholar
  54. —: New genera and subgenera of Saturniidae (Lepidoptera). J. Kans. entomol. Soc. 22, 142–147 (1949b).Google Scholar
  55. —: The Saturniidae (Lepidoptera) of the western hemisphere. Morphology, phylogeny, and classification. Bull. Amer. Mus. nat. Hist. 98, 335–502 (1952).Google Scholar
  56. Munroe, E. G.: An unnoted character in the Saturnioidea (Lepidoptera). Entomol. News 60, 60–65 (1949).Google Scholar
  57. Osthelder, L.: Die Schmetterlinge Südbayerns und der angrenzenden nördlichen Kalkalpen. I., H. 2, Teil 1 (Schwärmer, Spinner). Beil. z. Mitt. Münch, entomol. Ges. 16 (1926).Google Scholar
  58. Packard, A. S.: A preliminary sketch of the Sphingicampidae, a new group of protosphingine Lepidoptera, with its subdivisions. Psyche (Cambridge, Mass.) 9, 304–307 (1902a).Google Scholar
  59. —: On the limits of the family Saturniidae, with a note on the genus Rothschildia. Psyche (Cambridge, Mass.) 9, 321–323 (1902b).Google Scholar
  60. Petersen, W.: Die Morphologie der Generationsorgane der Schmetterlinge und ihre Bedeutung für die Artbildung. Mem. Acad. Imp. Sci. St. Petersburg 16, Nr. 8 (1904).Google Scholar
  61. Pinhey, E. C. G.: The emperor moths of eastern africa. J. E. Afr. nat. Hist. Soc. 23, 1–62 (1956).Google Scholar
  62. Priesner, E.: A new approach to insect pheromone specificity. IIIrd Int. Symp. Olfaction and Taste (C. Pfaffmann, ed.). New York: Rockefeller Univ. Press 1968 (im Druck).Google Scholar
  63. Rau, P., and N. L. Rau: The sex attraction and rhythmic periodicity in giant saturniid moths. Trans. Acad. Sci. St. Louis 26, 83–221 (1929).Google Scholar
  64. Read, J. S., F. L. Warren, and P. H. Hewitt: Identification of the sex pheromone of the false codling moth. Chem. communic. 14, 792–793 (1968).Google Scholar
  65. Richards, O. W., and W. S. Thomson: A contribution to the study of the genera Ephestia, G. N. (including the subgenus Strymax, Dyar) and Plodia, G. N. (Lepidoptera, Phycitidae). Trans. entomol. Soc. London 80, 169–250 (1932).Google Scholar
  66. Roelofs, W. L., and H. Arn: Sex attractant of the red-banded leaf roller moth. Nature (Lond.) 219, 513 (1968).Google Scholar
  67. — and K. C. Feng: Sex pheromone specificity tests in the Tortricidae — an introductory report. Ann. entomol. Soc. Amer. 61, 312–316 (1968).Google Scholar
  68. Rougeot, P. C.: Les Attacides (Saturnidae) de l'équateur africain francais. Encyclop. Entomol., vol. 34. Paris: P. Lechevalier 1955.Google Scholar
  69. — Les Lépidoptères de l'afrique noire occidentale. Fasc. 4 Attacidés (= Saturniidés). Initiat, afric. XIV. (Inst. franc. afr. noire). Dakar 1962.Google Scholar
  70. Schneider, D.: Elektrophysiologische Untersuchungen von Chemo- und Mechano-rezeptoren der Antenne des Seidenspinners Bombyx mori L. Z. vergl. Physiol. 40, 8–41 (1957).Google Scholar
  71. —: Electrophysiological investigation on the olfactory specificity of sexual attracting substances in different species of moths. J. Ins. Physiol. 8, 15–30 (1962).Google Scholar
  72. — Vergleichende Rezeptorphysiologie am Beispiel der Riechorgane von Insekten. Jb. Max-Planck-Ges. Göttingen 1963, 150–177.Google Scholar
  73. —: Chemical sense communication in insects. Symp. Soc. exp. Biol. 20, 273–297 (1965).Google Scholar
  74. —, V. Lacher u. K.-E. Kaissling: Die Reaktionsweise und das Reaktionsspektrum von Riechzellen bei Antheraea pernyi (Lepidoptera, Saturniidae). Z. vergl. Physiol. 48, 632–662 (1964).Google Scholar
  75. Schneider, D., and R. A. Steinbrecht: Checklist of insect olfactory sensilla. Symp. zool. Soc. London 1968, 279–297.Google Scholar
  76. Schüssler, H.: Saturniidae. In: E. Strand, Lepidopterorum catalogus, Teil 55, 56, 58, 65, S. 1–769. Berlin 1933/34.Google Scholar
  77. — Syssphingidae. In: E. Strand, Lepidopterorum catalogus, Teil 70, S. 1–230. Berlin 1936.Google Scholar
  78. Schwinck, I.: Über den Sexuallockstoff der Pyraliden. Z. vergl. Physiol. 35, 167–174 (1953).Google Scholar
  79. —: Freilandversuche zur Frage der Artspezifität des weiblichen Sexualduftstoffes der Nonne (Lymantria monacha L.) und des Schwammspinners (Lymantria dispar L.). Z. angew. Entomol. 37, 349–357 (1955).Google Scholar
  80. Seiler, J., u. O. Puchta: Die Fortpflanzungsbiologie der Solenobien (Lepid. Psychidae). Verhalten bei Artkreuzungen und F1-Resultate. Arch. Entwiekl.-Mech. Org. 149, 115–246 (1956).Google Scholar
  81. Seitz, A.: Familie Saturniidae. In: Die Großschmetterlinge der Erde (Hrsg. A. Seitz), Abt. II, Bd. 10 (Indo-Australia), S. 497–520. Stuttgart: A. Kernen 1926.Google Scholar
  82. —, u. M. Gaede: Familie Saturniidae. In: Die Großschmetterlinge der Erde (Hrsg. A. Seitz), Abt. II, Bd. 14 (Africana), S. 313–347. Stuttgart: A. Kernen 1927.Google Scholar
  83. Sekul, A. A., and A. N. Sparks: Sex pheromone of the fall armyworm moth: Isolation, identification, and synthesis. J. econ. Entomol. 60, 1270–1272 (1967).Google Scholar
  84. Shorey, H. H., and L. K. Gaston: Pheromones. In: Pest control, p. 241–265. New York: Academic Press 1967.Google Scholar
  85. — —, and J. S. Roberts: Sex pheromones of noctuid moths. VI. Absence of behavioral specificity for the female sex pheromones of Trichoplusia ni versus Autographa californica, and Heliothis zea versus H. virescens (Lepidoptera: Noctuidae). Ann. entomol. Soc. Amer. 58, 600–603 (1965).Google Scholar
  86. Smith, S. G.: Reproductive isolation and the integrity of two sympatric species of Choristoneura (Lepidoptera: Tortricidae). Canad. Entomol. 85, 141–151 (1953).Google Scholar
  87. —: A partial breakdown of temporal and ecological isolation between Choristoneura species (Lepidoptera: Tortricidae). Evolution 8, 206–224 (1954).Google Scholar
  88. Soule, C. G.: Notes on hybrids of Samia cynthia and Attacus promethea. Psyche (Cambridge, Mass.) 9, 411–413 (1902).Google Scholar
  89. Standfuss, M.: Handbuch der paläarktischen Groß-Schmetterlinge. Jena: G. Fischer 1896.Google Scholar
  90. Stefanović, D. K., B. Grujić-Injac, and D. Mićić: Result of the activity on the synthesis of the sexual odour of the gypsy moth female (Gyptol and the higher homologue of Gyplure). Plant Protection (Belgrad) 73, 235–249 (1963).Google Scholar
  91. Sweadner, W. R.: Hybridization and the phylogeny of the genus Platysamia. Ann. Carnegie Mus. 25, 163–242 (1937).Google Scholar
  92. Turner, A. J.: A review of the phylogeny and classification of the Lepidoptera. Proc. linnean Soc. N. S. Wales 71, 303–338 (1947).Google Scholar
  93. Wilson, E. O.: Pheromones. Sci. Amer. 208, 100–114 (1963).Google Scholar
  94. Wiltshire, E. P.: Assembling scent and miscoupling in Arctia villica. Entomol. Rec. 54, 120 (1942).Google Scholar
  95. Wright, D.: Female Spilosoma lutea Hufn. attracting Arctia caja L. Entomol. Rec. 64, 24 (1952).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1968

Authors and Affiliations

  • Ernst Priesner
    • 1
  1. 1.Max-Planck-Institut für VerhaltensphysiologieSeewiesen

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