Studies on the mating behavior of the White Cabbage Butterfly, Pieris rapae crucivora Boisduval
01 Mar 1970-Journal of Comparative Physiology A-neuroethology Sensory Neural and Behavioral Physiology (Springer-Verlag)-Vol. 69, Iss: 1, pp 99-116
TL;DR: The sexual behavior of this species is initiated by the male's approach to the female, which is released by the specific wing color of the female as mentioned in this paper, as an essential agent for the release of the sexual activities of the male.
Abstract: 1.
The sexual behavior of this species is initiated by the male's approach to the female, which is released by the specific wing color of the female.
2.
This specific female wing color, probably distinguishable from that of the male to insect eyes but not to those of humans, contains a near-ultra-violet component of 380 to 400 mμ, as an essential agent for the release of the sexual activities of the male.
3.
The operation of the later stages of the sexual behavior, as well as its initiation phase, depends almost exclusively on the optical properties of the female wing color.
4.
Olfaction probably plays no role in any process of the sexual behavior.
5.
The markings on the wing play no essential role in eliciting the sexual response in males, and accuracy in the shape and size of the wing is not indispensable for the operation of the sexual behavior in the male.
6.
No particular courtship or rituals are recognized in any process of the sexual behavior.
7.
Discussion is presented in connection with the specific change in hue of the female wings according to seasonal or climatic factors, which results from the fact that ultra-violet light is easily absorbable by the atmosphere or clouds. The significance of this hue change as a signal in intraspecific communication is also discussed.
8.
Such social behaviors as swarming, “flutter response” and so on are discussed in terms of optical phenomena especially of the near-ultra-violet reflection, which constitutes the main cue in eliciting sexual responses in the male.
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TL;DR: In this paper, the authors investigated the absolute reflectivity and transmissivity associated with the single-scale microstructures of two species of Morpho butterfly and the mechanisms behind their remarkable wide-angle visibility.
Abstract: Brilliant iridescent colouring in male butterflies enables long–range conspecific communication and it has long been accepted that microstructures, rather than pigments, are responsible for this coloration. Few studies, however, explicitly relate the intra–scale microstructures to overall butterfly visibility, both in terms of reflected and transmitted intensities and viewing angles. Using a focused–laser technique, we investigated the absolute reflectivity and transmissivity associated with the single–scale microstructures of two species of Morpho butterfly and the mechanisms behind their remarkable wide–angle visibility. Measurements indicate that certain Morpho microstructures reflect up to 75% of the incident blue light over an angle range of greater than 100° in one plane and 15° in the other. We show that incorporation of a second layer of more transparent scales, above a layer of highly iridescent scales, leads to very strong diffraction, and we suggest this effect acts to increase further the angle range over which incident light is reflected. Measurements using index-matching techniques yield the complex refractive index of the cuticle material comprising the single–scale microstructure to be n = (1.56+0.01) + (0.06 ±0.01)i. This figure is required for theoretical modelling of such microstructure systems.
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01 Jan 1974
TL;DR: This chapter focuses on the structural organization of compound eyes, which are the principal photoreceptors of adult insects and is characterized by markedly different sizes and pigmentation of ommatidia.
Abstract: Publisher Summary This chapter focuses on the structural organization of compound eyes, which are the principal photoreceptors of adult insects. They are composed of structural units called ommatidia. Compound eyes can be divided into two groups: photopic eyes and scotopic eyes. The former are characteristic of diurnal insects active in bright light, while the latter are found in nocturnal or crepuscular species and have short, fat rhabdoms that are separated from the crystalline cones by a relatively large distance. The chapter further illustrates examples of insect ommatidia. Many insects, particularly males, have eyes divided into two regions that are characterized by markedly different sizes and pigmentation of ommatidia. In some dragonflies, the dorsal facets are nearly twice the diameter of the ventral.
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TL;DR: Measurements demonstrate the basis for the ultraviolet sensitivity of birds that has been seen in behavioral experiments, and they provide further evidence that many vertebrates share with insects vision in the near-ultraviolet.
Abstract: The eyes of 15 species of birds from 10 families have some cones maximally sensitive at 370 nanometers in the near-ultraviolet. Spectral sensitivity was measured by recording extracellularly in opened eyecups , and a maximum in the ultraviolet was revealed by selectively adapting the retina with yellow background lights. The 370-nanometer spectral sensitivity function is attributed to receptors because its spectral position does not vary with the strength of adaptation and because it is present when the receptor potentials are isolated from the contributions of higher order retinal neurons by exposing the retina to sodium aspartate. These measurements demonstrate the basis for the ultraviolet sensitivity of birds that has been seen in behavioral experiments, and they provide further evidence that many vertebrates share with insects vision in the near-ultraviolet.
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01 Sep 1956TL;DR: In this paper, the Bienensinn der Bienen is wesentlich leistungsfahiger, d. h., die Zahl der unterscheidbaren Farbtone is a groser als bisher angenommen: Auch innerhalb der Kuhnschen Hauptspektralbereiche, deren Existenz bestatigt wurde, sind die bienen zu echter Wellenlangenunterscheideung befahigt.
Abstract: Der Farbensinn der Bienen ist wesentlich leistungsfahiger, d. h., die Zahl der unterscheidbaren Farbtone ist groser als bisher angenommen: Auch innerhalb der Kuhnschen Hauptspektralbereiche, deren Existenz bestatigt wurde, sind die Bienen zu echter Wellenlangenunterscheidung befahigt. Der Farbton andert sich dabei innerhalb der zwei schmalen Spektralbereiche des Blaugrun und des Grenzbereiches Violett-UV relativ wesentlich mehr als innerhalb der drei breiten Spektralstrecken des Gelb-, Blau- und UV-Bereiches. Uber eine Reihe gut unterscheidbarer Gelb + UV- „Purpur“ tone (den Bienen-Purpurbereich) schliest sich das Bienenspektrum zum Farbenkreis. Dieses Ergebnis stutzt die Vermutung, das auch das Farbsystem der Bienen mindestens trichromatisch ist.
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TL;DR: Untersueht wurde die Wirksamkeit von Farbe, Form, Grose, Entfernung und Bewegungsweise, der Hauptteil der Arbeit befast sich mit einer Analyse der Balz von Eumenis semele (L).
Abstract: Zusammenfassung
Der Hauptteil der Arbeit befast sich mit einer Analyse der Balz von Eumenis semele (L.). Die erste Reaktion des ♂ auf ein voruberfliegendes ♀ hat ein sehr merkmalarmes auslosendes Schema. Untersueht wurde die Wirksamkeit von Farbe, Form, Grose, Entfernung und Bewegungsweise.
Die Farbe des ♀ ist nur von Bedeutung in dem Sinne, das das dunkelste ♀ (-Modell) am intensivsten beflogen wird. Schwarz und Rot haben einen hoheren auslosenden Wert als die naturliche Farbe; sie sind „uberoptimal”. Das semele nicht einfach farbenblind ist, beweist das Verbalten beim Blutenbesuch, wobei gelbe und blaue Blumen auf Grand ihrer Farbqualitaten bevorzugt werden.
Die Form des ♀ ist von sehr geringer Bedeutung: Falterform, Kreis und Rechteck werden ungefahr gleich baufig beflogen. Oberflachengleiche Rechtecke mit verschiedenem Langen-Breite-Verhaltnis haben nicht alle denselben auslosenden Wert; es sind hier also Beziehungen und nicht einfach Reizmengen wirksam.
Eine Attrappe von naturlicher Grose ist wirksamer alskleinere Attrappen, bleibt aber hinter groseren Attrappen bedeutend zuruck. Auch in dieser Hinsicht gibt es also „uberoptimale” Attrappen.
Alle Attrappen sind um so wirksamer, je naher sie sind. Dies beruht nicht nur auf der Grose des gesehenen Bildes, sondern auch auf einem noch nicht weiter analysierten raumlichen Unterscheidungsvermogen.
Die Bewegungsweise ist ein sehr wichtiges Merkmal: eine glatt bewegte Attrappe ist viel weniger wirksam als eine „tanzende” oder eine solche, die durch fortwahrendes Drehen abwechselnd breit und schmal erscheint.
Die Koordination dieser „Merkmale” ist rein summativ, das heist, das Fehlen eines jeden Merkmals kann durch beliebige andere Merkmale kompensiert werden. Es mus also zwischen Rezeptor und Effektor eine sammelnde Station eingeschaltet sein, welche die urgleichartigen Erregungen, wie die Merkmale sie hervorrufen, in gleichartige, summierbare Erregung umsetzt und als Gauzes wieder aussendet. Durch die Wirksamkeit dieser sammelnden Station, sowie durch die Gestalt-Eigenschaften der rezeptorischen und der Bewegungsprozesse unterscheidet sich die untersuchte Reaktion von einer einfachen Reflexbewegung.
Es wurde weiter durch Ausschaltungsversuche die Funktion des Duftfeldes auf dem mannlichen Vorderflugel untersueht. Es sendet Geruchsreize aus, durch die das balzende ♂ sein ♀ zur Begattung bereitmacht. Die Bewegungsform der mannlichen Flugel und die der weiblichen Fuhler wahrend der Balz dienen dazu, den mannlichen Reizduft dem weiblichen Gerucbsorgan so intensiv wie moglich rechtzeitig zuzufuhren. Ausschaltversuche beweisen die Richtigkeit der Deutung.
Ein vergleichendes Studium verwandter Arten, bei denen ahnliche Duftfelder in wechselnder Anordnung vorkommen, steht noch aus.
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01 Dec 1927-Journal of Comparative Physiology A-neuroethology Sensory Neural and Behavioral Physiology
TL;DR: Innerhalb des fur sichtbaren Spektrums unterscheiden die Bienen neben ihrer Dressurwellenlange das unzerlegte Licht des Spaltbildes, das sicher Helligkeit einer Lichtsorte gefuttert, so bevorzugen sie doch immer das hellste Feld, bei der sie das Feld noch anfliegen, wenn man ihnen von derselben Liebensorte
Abstract: 1.
Die Bienen lassen sich darauf dressieren, in einem Zimmer mit verminderter Tageslichtbeleuchtung auf Ausschnitten aus einem kontinuierlichen Spektrum oder auf Spektrallinien zwischen etwa 650 μμ und 313 μμ Wellenlange wie auch auf Streifen unzerlegten Lichts Futter zu suchen. Nachdem sie auf den Feldern, die hell auf dem dunkleren Untergrund erscheinen, mit Zuckerwasser gefuttert wurden, fliegen sie diese Felder auch ohne Futter an und sammeln sich darauf. Der Sichtbarkeitsbereich der Wellenlangen ist also fur die Bienen auf der roten Seite unserem Sehen gegenuber verkurzt, reicht aber bis tief ins Ultraviolett hinein.
2.
Die Bienen lassen sich nicht auf eine bestimmte Helligkeit einer Lichtsorte (unzerlegten Lichts oder eines Spektrallichts) dressieren. Werden sie bei der geringsten Helligkeit einer Lichtsorte gefuttert, die sie auf dem Tisch eben noch finden, so bevorzugen sie doch immer das hellste Feld, wenn man ihnen von derselben Lichtsorte verschieden helle Felder zur Prufung ohne Futter vorlegt. Wenn sich also die Bienen auf die Unterscheidung verschiedener Lichtsorten dressieren lassen, so konnen diese Lichtsorten fur die Blenen nicht nur in ihrer Helligkeitswirkung verschieden sein.
3.
Die Bienen unterscheiden alle Wellenlangen des Spektrums zwischen ungefahr 650 μμ und ungefahr 313 μμ von unzerlegtem Licht. Bietet man den Bienen nach Futterung auf einer Spektrallinie oder einem Spektralausschnitt neben ihrer Dressurwellenlange das unzerlegte Licht des Spaltbildes, das sicher heller ist als jeder Teil des Spektrums, so wird doch die Dressurwellenlange bevorzugt. Werden Bienen auf der geringsten Helligkeit unzerlegten Lichtes gefuttert, bei der sie das Feld noch anfliegen, so bevorzugen sie das weise Dressurlicht vor Spektralausschnitten, die den Bienen sicher heller erscheinen als jene minimale Weishelligkeit; denn wenn man auf diese Spektralausschnitte dressiert hat, kann man deren Helligkeit noch um einen bestimmten Betrag herabsetzen, ohne das die Bienen den Anflug einstellen.
4.
Innerhalb des fur sie sichtbaren Spektrums unterscheiden die Bienen vier Reizqualitaten. Die 1. reicht von 650 μμ bis ungefahr 500 μμ und umfast unser kurzwelliges Rot, Gelb und Grun, die 2. von ungefahr 500 μμ bis 480 μμ (Blaugrun), die 3. von ungefahr 480 μμ bis 400 μμ, unser Blau und Violett umgreifend. Zwischen den Wellenlangen von ungefahr 500–530 μμ und ungefahr 480–460 μμ liegen schmale Ubergangsgebiete zwischen der 1. und der 2. und der 2. und der 3. Reizqualitat. Diese Ubergangsgebiete erscheinen den Bienen beiden Nachbarqualitaten ahnlich. Jenseits von 400 μμ folgt im Ultraviolett eine 4. Reizqualitat, die bis gegen 310 μμ reicht.
5.
Pigmentpapierversuche zeigen fur die Bienen die Erscheinung des simultanen Farbenkontrastes. Ein graues Feld in gelber Umgebung erhalt fur den Lichtsinn der Bienen den Reizwert von Blau; denn es wird von Bienen aufgesucht, die auf Blau dressiert sind. Ebenso kann blauviolette Umgebung einem Graufeld den Reizwert von Gelb erteilen.
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