Der einfluß der temperatur auf eidiapause und entwicklung von Weichwanzen (Heteroptera, Miridae)

Summary

Leptopterna dolobrata (L.) (Holarctis) and Calocoris roseomaculatus (De Geer) (Palaearctis) are single-brooded in the whole range of their distribution and hibernate in the egg stage. Both species are active only for 21/2 months, while the egg stage lasts over 9 months.

The main food plants of Leptopterna are Dactylis glomerata and Alopecurus pratensis. Whereas the instars I–III feed on the ears of the grasses only, the later stages, including the adults, may change to the stems and leaves. In the field the bugs settle on other grass species when the blossoms of Dactylis and Alopecurus are exhausted. Because of the position of the eggs in the interior of the grass stem the serosal cuticle must lengthen to permit the process of hatching.

The course of development is not influenced by the photoperiod.

Dormancy during embryogenesis of Leptopterna always occurs before unfolding of the embryo. In the field this stage is already reached at the end of July. The initiation of dormancy does not depend on external factors and therefore belongs to the obligatory type of diapause. Four phases of diapause can be distinghished: prae-, meso-, meta-and postdiapause. Only during the meso-and metadiapause is development arrested. It could be shown that in mesodiapause temperatures between-1° and +16° C on the deviation of this stage, which lasts about 6 months, had no influence. The metadiapause is an interphase before the normal development of the postdiapause: it is favoured by temperatures below +10°C whereas higher temperatures are injurious. At constant temperatures complete development of the egg stage is only possible in the small range from +10° to 16° C owing to the different temperature reactions of the 4 phases of diapause. The protracted egg diapause synchronizes the appearance of larvae and adults with their food plants.

At different constant temperatures in the range of +10° to 28° C larval development follows the formula of the time-temperature hyperbola with the threshold of development at +5° C. Alternating temperatures accelerate larval development as compared with corresponding constant temperatures. At +10° C only a few larvae reach the adult stage, but their gonads do not ripen.

The egg diapause of Calocoris, too, lasts more than 9 months. The species differ only in the length of their temperature independent mesodiapause (Leptopterna: 180 days, Calocoris: 84 days).

A new system of the main types of insect dormancy is given.

Zusammenfassung

Leptopterna dolobrata (L.) (Holarktis) und Calocoris roseomaculatus (De Geer) (Paläarktis) bringen in ihrem gesamten Verbreitungsgebiet stets nur eine Generation im Jahr hervor und überwintern als Ei. Die aktiven Stadien sind nur 21/2 Monate im Jahr anzutreffen. Über 9 Monate entfallen auf das Eistadium.

Als Hauptnahrungspflanzen von Leptopterna wurden Dactylis glomerata und Alopecurus pratensis festgestellt. Während die Larven I–III ausschließlich auf junge Ähren angewiesen sind können sich die späteren Stadien, sowie die Imagines durch Saugen an Stengeln und Blättern ernähren. Im Freiland wechseln die Wanzen auf andere Gräser über, sobald die Ähren einer Art aufgeblüht sind bzw. zu trocknen beginnen. Wegen der besonderen Befestigungsart der abgelegten Eier im Innern der Grashalme muß die Serosa-Kutikula eine Verlängerung erfahren, um den Schlupfprozess zu ermöglichen.

Die Photoperiode hat keinen Einfluß auf den gesamten Entwicklungsverlauf.

Die Ruheperiode in der Embryogenese von Leptopterna setzt stets vor der Ausrollung des Embryos ein. Im Freiland ist dieses Stadium bereits Ende Juli erreicht. Die Ruheperiode tritt unabhängig von den Umweltbedingungen in jeder Generation auf und muß deshalb als eine Form der obligatorischen Diapause bezeichnet werden. Die Gesamtentwicklung im Ei läßt sich in vier Phasen gliedern: Prä-, Meso-, Meta-und Postdiapause. Nur während der Meso-und Metadiapause sistiert die Entwicklung. Temperaturen zwischen-1° und +16°C hatten keinen Einfluß auf die Dauer der Mesodiapause. Diese Phase ist demnach temperaturunabhängig und dauert etwa 6 Monate. Die sich anschließende Metadiapause stellt eine Übergangsperiode von der eigentlichen Diapause zur Postdiapause dar. Ihr Ablauf wird durch Temperaturen unter +10°C begünstigt, während höhere Temperaturen schädigend wirken. Wegen der unterschiedlichen, Temperaturreaktion der vier Phasen kann die Gesamtentwicklung im Ei bei konstanten Temperaturen nur in dem engen Bereich von +10° bis +16°C ablaufen. Die langandauernde Eidiapause führt zu einer Synchronisation, der Erscheinungszeit von Larven und Imagines mit ihren Nahrungspflanzen.

Für die Dauer der Larvalentwicklung bei verschiedenen konstanten Temperaturen gilt in dem untersuchten Bereich von +10° bis +28°C die Temperatursummenregel, wobei der Entwicklungsnullpunkt bei +5°C liegt. Eine Wechseltemperatur (14 Std: 20°C, 10 Std: 10,4°C) bewirkte, im Vergleich mit der entsprechenden konstanten Temperatur (+16°C) eine Beschleunigung der Larvalentwicklung. In +10°C erreichte zwar ein geringer Anteil der Larven das Imaginalstadium; eine Eireifung erfolgte jedoch nicht mehr.

Auch Calocoris verweilt über 9 Monate als Ei. Es handelt sich grundsätzlich um denselben Diapausetyp wie bei Leptopterna. Beide Arten unterscheiden sich lediglich durch die Dauer der temperaturunabhängigen Mesodiapause (Leptopterna: 180 Tage, Calocoris: 84 Tage).

Es wird ein System der Dormanzformen gegeben, in dem die bisherigen, unterschiedlichen Klassifikationen berücksichtigt sind.