STUDIES ON WING POLYMORPHISM IN APHIDS I. THE DEVELOPMENTAL PROCESS INVOLVED IN THE PRODUCTION OF THE DIFFERENT FORMS

A theory of the nature of the developmental process resulting in wing polymorphism in aphids is proposed. It is suggested that all aphids begin development as presumptive alatae, and that apterae and intermediates are forms which have become irreversibly diverted from the alate course during development. Experiments are described which indicate that diversion resulting in the production of apterae can occur at any time over a protracted period extending from the late embryonic stages until the second larval moult. Prenatal diversion was demonstrated in the progeny of apterous aphids which had been kept on seedlings at 30° for a few days, and in the progeny of young alate aphids. Decapitation of adult aphids released the larviposition response and also resulted in prenatal diversion of their progeny. Postnatal diversion was readily brought about in first and second instar larvae by keeping them on host seedlings. In the third and fourth instars it could only be produced by extreme measures such as inflicting severe injuries on them, and by parasitization. It is suggested that the theory of polymorphism developed in this paper may be applied to other groups of insects with different forms of adults. Zusammenfassung UNTERSUCHUNGEN ÜBER DEN FLÜGELPOLYMORPHISMUS BEI BLATTLÄUSEN. I. DER MIT DER ERZEUGUNG DER VERSCHIEDENEN FORMEN VERBUNDENE ENTWICKLUNGSVORGANG Bei Aphis craccivora Koch wurden in älteren Embryonen und Larven des 1. Stadiums rudimentäre Flügelanlagen gefunden, gleichgültig ob sie zur Entwicklung von Geflügelten determiniert waren oder nicht. Die erstgeborenen Embryonen junger geflügelter Mütter hatten bei der Geburt kleinere Elügelanlagen als die Embryonen ungefiügelter oder alter gefliigelter Mütter, und sie entwickelten sich fast ausnahmslos zu Ungeflügelten. Wenn flügellose Erwachsene für einige Tage 30° ausgesetzt wurden, erzeugten sie überwiegend flügellose Nachkommen; bei niedrigeren Temperaturen brachten sie hauptsächlich geflügelte Nachkommen hervor. Dekapitation der Flügellosen führte zum Absetzen einer Anzahl von Larven, die sich fast alle zu Ungeflügelten entwickelten. Larven des 1. und 2. Stadiums, welche sich zu Geflügelten entwickelt haben würden, wenn sie an reifen Blättern ihrer Wirtspflanzen gezüchtet worden wären, entwickelten sich zu Ungeflügelten oder Intermediärformen, wenn sie an Sämlingen gehalten wurden. Larven des 3. and 4. Stadiums konnten von der Entwicklung zu Geflügelten nur durch so einschneidende Maßnahmen wie Parasitierung oder Zufügung ernster Verwundungen abgehalten werden und wurden dann zu Zwischenformen. Es wird angenommen, daß alle Blattläuse ihre Entwicklung als präsumptive Geflügelte beginnen und daß sie während der Entwicklung vom späten Embryonalstadium bis zur zweiten Larvenhäutung jederzeit irreversibel von dieser Entwicklungsrichtung abgelenkt und zu Ungeflügelten umgestimmt werden können.