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AbstractAbstract
[en] In early uses of radioactive tracers in ecological investigations of pests insect, dispersion and migration phenomena were studied with radioisotopes as markers for individual insects. A more recent development is the use of radioisotopes to evaluate insect-plant and predator-prey associations through estimates of food utilization. Biological elimination of radioisotopes, a nuisance in dispersion studies, is being utilized as a measure of feeding rates. In both field and laboratory experimentation, insects are allowed to reach steady-state concentrations of radioisotopes through feeding. Then the rate of intake is equal to the rate of elimination of the radioisotope: (rate of ingestion) = (steady-state amount) x (fractional rate of loss). Measurements of elimination rates (biological half-lives) permit the steady-state concentrations to be ttanslated into intake rate functions. Food consumption studies have been performed for single-insect-species populations and for multiple- species populations. In a single-species investigation, radiocaesium in a tagged field site was used to estimate the consumption of willow leaves by populations of the beetle Chrysomela knabi. Direct measurements of food consumption made in the laboratory showed good agreement with field estimates of feeding rates based on the radioisotope techniques. Biological half-lives differed for the larval stages and these had to be considered separately. Radioisotopes provided a means of separating overwintering adults from newly emerged ones, through the more rapid elimination of caesium from overwintering adults. In multiple-species work, the relationship between size of insect and elimination rate was used to derive an average biological half-life for radiocaesium elimination from herbivorous insects in a field site tagged with caesium-137. This average rate, used in conjunction with data on plant and insect biomasses and concentrations of radiocaesium, permitted an evaluation of plant consumption by an entire insect community. Similarly, the utilization of insects as food by predaceous arthropods was estimated from steady-state concentrations of radiocaesium in predators and prey, biomasses, and an average elimination rate. (author)
[fr]
Dans les premiers travaux ecologiques sur les insectes nuisibles effectues a l'aide de radioindicateurs, les chercheurs ont etudie les phenomenes de dispersion et de migration en utilisant les radioisotopes pour le marquage d'individus. Plus recemment, ils s'en sont servis pour etudier les relations insecte-plante et predateur-proie, en procedant a des evaluations de l'utilisation des aliments. L'elimination biologique des radioisotopes, qui constitue un inconvenient dans les etudes sur la dispersion, est utilisee dans ce cas comme mesure des taux d'alimentation. Dans les experiences en plein champ ou en laboratoire, on attend que la concentration des radioisotopes ingeres par les insectes parvienne a l'equilibre. Le taux d'absorption des radiosotopes est alors egal a leur taux d'elimination: (taux d'ingestion) = (quantite a l'equilibre) x (taux de pertes fractionnaire). Les mesures des taux d'elimination (periode biologique) permettent de traduire les concentrations a l'equilibre en fonctions exprimant les taux d'ingestion. Les auteurs ont procede a des etudes sur la consommation d'aliments dans des populations composees d'une seule espece d'insectes et dans des populations composees de plusieurs especes. Dans une etude en plein champ sur une seule espece, ils ont procede au marquage par le radiocesium afin d'evaluer la consommation de feuilles de saule par des populations de chrysomeles (Chrysomela knabi). Les mesures directes de la consommation d'aliments faites en laboratoire ont bien concorde avec les evaluations des taux d'alimentation faites en plein champ au moyen des methodes radioisotopiques. Les periodes biologiques ont ete differentes pour les stades larvaires, qu'il a fallu etudier separement. Les radioisotopes om permis de distinguer les adultes ayant survecu a l'hiver de ceux qui venaient d'apparaltre; en effet, le cesium est elimine plus rapidement par les premiers.[es]
Las primeras aplicaciones de los indicadores radiactivos en los estudios ecologicos sobre las plagas de insectos y sobre los fenomenos de dispersion y migracion insectiles consistieron en marcar con radioisotopos a algunos insectos. Mas recientemente se han llegado a utilizar los radioisotopos para estudiar las relaciones insecto- planta y depredador-victima a traves del consumo de sustancias nutritivas. La eliminacion biologica de los radioisotopos, elemento perturbador en los estudios sobre la dispersion, sirve para medir los indices de alimentacion. Tanto en las campanas experimentales como en los estudios de laboratorio se logra una concentracion estacionaria de radioisotopos en los insectos por ingestion. El indice de ingestion de radioisotopos es entonces igual al de eliminacion; la formula aplicada es la siguiente (indice de ingestion) = (cantidad estacionaria) x (indice fraccional de perdida). La medida del indice de eliminacion (periodo biologico) permite determinar el indice de ingestion a partir de los datos relativos a la concentracion estacionaria. Se han estudiado el consumo de alimentos en poblaciones insectiles formadas por una sola especie y formadas por varias especies. En el estudio de una de las primeras, se utilizo el radiocesio aplicandolo en una zona determinada para calcular el consumo de hojas de sauce por poblaciones del escarabajo Chrysomela knabi. Las medicas directas del consumo de alimentos; realizadas en laboratorio, dieron resultados que coincidian con los obtenidos en las campanas experimentales emprendidas paia calcular los indices de alimentacion mediante el uso de radioisotopos. En la fase larval, el periodo biologico de los insectos es diferente, por lo que hubj de ser objeto de un estudio aparte. Los radioisotopos permitieron distinguir a los adultos que habian pasaco la hibernacion de los adultos nuevos, porque la eliminacion del cesio en los primeros era mas rapida. En los estudios sobre poblaciones formadas por varias especies, la relacion entre el tamano del insecto y el indice de eliminacion sirvio para calcular el periodo medio biologico para la eliminacion del radiocesio por insectos harbivoros en una zona tratada con 137Ce. Este periodo medio y los datos sobre las masas biologicas vegetales e insectiles y sobre las concentraciones de radiocesio han permitido calcular el consumo de vegetales de una poblacion entera de insectos. Del mismo modo, se ha podido calcular el consumo de insectos de los artropodos depredadores basandose en las concentraciones estacionarias de radiocesio en los depredadores y en las victimas, las masas biologicas y el indice medio de eliminacion. (author)[ru]
Pri bolee rannem ispol'zovanii radioaktivnykh indikatorov v ehkologicheskikh issledovaniyakh nasekomykh-vreditelej ikh rasseyaniya i migratsii izuchalis' pri pomoshchi radioizotopov, kotorymi markirovalis' otdel'nye nasekomye. V poslednee vremya poluchilo rasprostranenie ispol'zovanie radioizotopov dlya izucheniya biologicheskoj assotsiatsii nasekomykh i rastenij, a takkhe khishchnykh nasekomykh i ikh dobychi, iskhodya iz opredeleniya potrebleniya imi pishchi. Biologicheskoe vydelenie radioizotopov, kotoroe meshaet izucheniyu rasseyaniya nasekomykh, ispol'zuetsya v nastoyashchee vremya dlya izmereniya kolichestva potrebleniya pishchi. Kak v polevykh issledovaniyakh, tak i v laboratornykh ehksperimentakh nasekomym daetsya vozmozhnost' dostich' v protsesse pitaniya sostoyaniya ustojchivoj kontsentratsii radioizotopov. V ehtikh usloviyakh temp pogloshcheniya dannogo radioizotopa raven tempu ego vydeleniya: (temp pogloshcheniya) = (velichine ustojchivogo sostoyaniya) x (skorost' poteri); Izmereniya tempov vydeleniya (biologicheskogo poluraspada) pozvolyayut perevodit' sostoyaniya ustojchivoj kontsentratsii v funktsii tempov pogloshcheniya. Izuchenie potrebleniya pishchi bylo provedeno kak dlya populyatsij nasekomykh odnogo tol'ko vida, tak i dlya populyatsij smeshannogo tipa. Pri izuchenii nasekomykh odnogo vida na mechenom pole ispol'zovalsya radioaktivnyj tsezij dlya opredeleniya potrebleniya ivovykh list'ev populyatsiyami khuka Chrysomela knabl. Provedennye v laboratorii neposredstvennye izmereniya potrebleniya pishchi pokazali khoroshee sovpadenie s rezul'tatami izucheniya tempov pitaniya, poluchennymi na opytnom pole na osnovanii radioizotopnogo metoda. Odnako dlya lichinok biologicheskij period poluraspada okazalsya inym, tak chto ehti rezul'taty dolkhny rassmatrivat'sya razdel'no. S pomoshch'yu radioizotopov udalos' razdelit' perezimovavshikh vzroslykh osobej ot vnov' poyavivshikhsya na svet, blagodarya bolee bystromu vydeleniyu tseziya perezimovavshjmi vzroslymi osobyami. Pri rabote so smeshannymi populyatsiyami bylo ispol'zovano sootnoshenie mekhdu razmerom nasekomogo i tempami vydeleniya radioizotopov dlya opredeleniya srednego biologicheskogo perioda poluraspada pri vydelenii radioaktivnogo tseziya travoyadnymi nasekomymi, mechennymi tseziem-137. EHti srednie tempy sovmestno s dannymi o biomassakh rastenij i nasekomykh, a takkhe o kontsentratsiyakh radioaktivnogo tseziya pozvolili opredelit' razmery potrebleniya rastenij vsej populyatsiej nasekomykh. Analogichnym obrazom, kolichestvo nasekomykh, sedaemykh khishchnymi chlenistonogimi, bylo opredeleno na osnovanii sostoyaniya ustojchivoj kontsentratsii radioaktivnogo tseziya u khishchnikov i u ikh dobychi, ikh biomass i srednikh tempov vydeleniya. (author)Original Title
Emploi des radioindicateurs dans l'etude des relations insecte-plante; Ispol'zovanie radioaktivnykh indikatorov dlya izucheniya vzaimnoj svyazi mezhdu nasekomymi ch rasteniyami; Empleo de marcadores radiactivos para estudiar las relaciones insecto-planta
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Source
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome (Italy); 526 p; Sep 1963; p. 43-54; Symposium on the Use and Application of Radioisotopes and Radiation in the Control of Plant and Animal Insect Pests; Athens (Greece); 22-26 Apr 1963; ISSN 0074-1884;
; 3 figs., 2 tabs., 12 refs.

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