Preferential flight of Plodia interpunctella and Cadra cautella (Phycitinae) toward figures of definite shape and position with notes on the interaction between optical and pheromone stimuli

The preferential flight of the Indian meal moth ( Plodia interpunctella Huebner) and the almond moth ( Cadra [Ephestia] cautella Walker) toward figures varying in shape, size and position as well as the influence of combined optical and olfactory stimuli were investigated. Both sexes of P. interpunctella were found to differentiate between rectangular, quadratic and circular configurations at light intensities of 1–10 Lux. Electrophysiological recordings from the eyes of the Indian meal moth (both sexes) revealed that 0.05, 0.5 and 1.0 Lux induced average receptor potentials of 1.5, 6.0 and 10.0 mV, respectively. P. interpunctella has an orientation preference for narrow rectangles (75 × 4 cm) over squares (17.3 × 17.3 cm) and circles (diam. 19.5 cm) of equal area and vertical suspension. A fourfold increase of the exposed area (1200 cm 2 ) elevated the percentage of male P. interpunctella landing on rectangles by 2.9 and on squares by 1.6, while it decreased it by a factor of 0.86 on circles. An eightfold enlargement of the exposed area induced increments of moth landing of 5.56 on the rectangles, 3.99 on the squares and 1.55 on the circles. Thus, the extent of moths landing on an exposed area is definitely more influenced by shape than by size. Male P. interpunctella flew to vertical configurations having the outlines of the letter U, an inverted T and an isometric cross in 5.5, 1.8 and 1.6 times higher numbers than to such configurations in horizontal position, but failed to land on them in inclined position. Male P. interpunctella flew in similar numbers to vertical and horizontal circles, whereas they failed to land on inclined circles. Male C. cautella also flew preferably toward vertical rectangles and failed to respond to open conical and prismatic figures. Supplementation of those figures with a pheromone blend of (Z,E)‐9,12‐tetradecadienyl acetate (50 μg) and [Z]‐9‐tetradecenyl acetate (25 μg) induced 4.9 times higher attraction on the vertical rectangles as compared to the respective attraction of male almond moths to the figures alone. Surprisingly, the attraction of male C. cautella to the above pheromone components, alone or combined, was abolished by the presence of a prismatic figure being open at the triangular sides. This implies a close interaction between figural and pheromone stimuli in the premating behaviour of male C. cautella. The silhouette of rectangular stripes in vertical suspension can thus be regarded as a “sign stimulus” attracting P. interpunctella and C. cautella for settling, calling and mating on a configuration which resembles trunks of fruit trees. The above response may be a relict of an ancient behaviour pattern from a time in which the Indian meal moth and the almond moth have not yet shifted from the open field to the storage environment. Zusammenfassung Untersuchungen zur Flugorientierung von Plodia interpunctella und Cadra cautella (Phycitinae) zu geometrischen Figuren unterschiedlicher Raumlage sowie Wechselwirkung optischer und olfaktorischer Reize auf diese Mottenarten Die Dörrobstmotte Plodia interpunctella (Huebner) sowie die Dattelmotte Cadra (Ephestia) cautella (Walker) wurden auf ihr Flugorientierungsvermögen zu geometrischen Figuren unterschiedlicher Form, Größe und Raumlage ‐ mit oder ohne gleichzeitig angebotenen Pheromonreizen ‐ untersucht. Die Resultate ergaben, daß beide Geschlechter der Dörrobstmotte rechteckige, quadratische und kreisförmige Figuren gleichen Flächeninhalts bei einer Lichtintensität von 1–10 Lux unterscheiden können. Elektrophysiologische Ableitungen an den Augen männlicher sowie weiblicher P. interpunctella zeigten, daß Lichtreize von 0,05, 0,5 bzw. 1,0 Lux entsprechende Rezeptorpotentiale von 1,5, 6,0 bzw. 10mV hervorrufen. Bei Gegenwart von drei gleichflächigen mit Klebstoff beschichteten Figuren, und zwar eines schmalen Rechtecks (75 × 4 cm), eines Quadrats (17,3 × 17,3 cm) und einer Kreisfläche (Durchmesser 19,5 cm) flog die Dörrobstmotte stets die rechteckige Figur bevorzugt an. Nach vierfacher Vergrößerung des Flächeninhalts (von 300 auf 1200 cm 2 ) der genannten Figuren stieg der Prozentsatz der landenden Männchen von P. interpunctella an den Rechtecken 2,9fach und an den Quadraten 1,6fach, fiel jedoch an den Kreisflächen 0,86fach. Nach achtfacher Flächenvergrößerung (von 300 auf 2400 cm 2 ) stieg der Anteil der landenden Männchen um das 5,56fache an den rechteckigen sowie um das 3,99fache an den quadratischen, jedoch nur 1,55fach an den kreisförmigen Figuren. Daraus kann man folgern, daß der Anflug männlicher Dörrobstmotten an senkrecht hängende Flächen bedeutend mehr von deren Form als deren Flächeninhalt beeinflußt wird. Männliche P. interpunctella flogen zu senkrecht hängenden Mustern, deren Umrisse den Buchstaben U, ein verkehrtes T sowie ein isometrisches Kreuz darstellen, in 5,5‐, 1,8‐ bzw. 1,6fach höherer Anzahl als zu formgleichen Mustern in waagrechter Anordnung, flogen jedoch nicht zu derartigen Mustern, wenn sie schräg (Neigungswinkel 45°) angeordnet waren. Männliche Dörrobstmotten flogen in ähnlicher Anzahl an senkrecht und waagrecht hängende Kreismuster, landeten jedoch nicht auf derartigen Mustern, die um 45° geneigt angeordnet waren. Es wurde ebenfalls nachgewiesen, daß männliche Dattelmotten senkrecht angeordnete Rechtecke als Landungsfläche bevorzugen, jedoch kegel‐ oder prismaförmige Hohlräume vermeiden. Zugabe der körpereigenen Pheromonbestandteile, [Z,E]‐9,12‐Tetradecadienylacetat (50 μg) sowie [Z]‐9‐Tetradecenylacetat (25 μg), erhöhte die Lockwirkung der rechteckigen Flächen (75 × 4 cm) um das 4,9fache für männliche C. cautella. Überraschenderweise wurde jedoch die Lockwirkung des genannten Pheromongemisches durch die Gegenwart des prismatischen Hohlraums aufgehoben. Dieser interessante Befund deutet eine enge Wechselbeziehung zwischen optischen und geruchlichen Reizen im präkopulativen Verhalten der Dattelmotte an. Die Silhouette rechteckiger Streifen in senkrechter Anordnung wurde als Erkennungsmerkmal für Plodia interpunctella und Cadra cautella bezeichnet; die vertikalen Streifen haben konturmäßig Ähnlichkeit mit Obstbaumstämmen und locken diese Mottenarten, möglicherweise deshalb, zum Anflug und zur Paarung an. Vermutlich ist das genannte Erkennungsmerkmal ein Relikt einer früheren Verhaltensweise dieser Mottenarten, das noch aus einer Zeit stammt, in der Dörrobst‐ und Dattelmotten ihre Biotope im Freiland und noch nicht in Nahrungsspeichern hatten.