Acrida (1977) 6, 85-108
T.H. Carefoot (1977)
Energy partitioning in the Desert Locust, Schistocerca gregaria (Forsk.)
[Utilisation de l'énergie fournie par l'apport alimentaire chez la Locuste pélerine, Schistocerca gregaria (Forsk.)]
Acrida 6, 85-108
Abstract: Energy budgets were calculated for egg, nymphal and adult stages of the Desert Locust, Schistocerca gregaria (Forsk.), reared in solitarious laboratory culture for two generations. The animals were fed ad libitum on a dry preparation of 60 % (by volume) bran, 20 % dry grass, 10 % yeast, and 10 % skim milk powder, and on fresh lettuce. All of the animals underwent an extra moult in instar III and newly-emerged adults were somewhat smaller than expected; otherwise growth was normal. F/C ratios for F2 generation solitaries reared as described were 3.65 ± 0.07 (S.D.) for males and 3.70 ± 0.12 for females.
Calorific values were 5.77-6.48 kcal ash-free g-1 for eggs, 5.37-5.87 kcal ash-free g-1 for nymphal instars, 6.09-6.48 kcal ash-free g-1 for adults, 5.71 kcal ash-free g-1 for exuviae, and 4.51-5.13 kcal ash-free g-1 for faeces (both sexes, all stages).
Absorption efficiencies decreased from about 62 % in instar I to 46 % in instar V (average of both sexes); adult values were variable but overall were higher for the male (50 %) than for the female (43 %). Growth efficiencies increased during nymphal life from about 30 % in instar I to 72 % in instar V (average of both sexes), and then dropped to about 25 % in the adult.
Oxygen consumption of instar I hoppers (20 mg live wt) was 2.3 µl mg-1 h-1, and of 2 g (live wt) adults, 0.7 µl mg-1 h-1. No significant diurnal changes in oxygen consumption were recorded for instar III hoppers or male adults. Values for respiratory quotient were 0.88-0.97 for instars I-V (both sexes), and 0.88-0.92 for adults (both sexes).
The energy budgets were calculated from caloric equivalents of dry food and lettuce eaten, growth, eggs laid, faeces produced, exuviae discarded, and from oxygen consumed. For the period from deposition of the egg to hatching, energy partitioning was as follows: of the total energy accounted for during embryonic development, 7 % was represented by the combined energy of the egg case and provisional cuticle, 62 % by the energy of the hatchling, and 31 % by the energy of metabolism. For the male nymphal stages, 2 % of the initial food energy accounted for was represented by energy of the exuviae, 31 % by the energy of growth, 52 % by the combined energy of the faeces and urine, and 15 % by the energy of metabolism. For the female nymphal stages, 2 % of the total energy accounted for was represented by the energy of the moults, 30 % by growth, 51 % by the combined faeces and urine, and 17 % by metabolism. While the budget is similar for the two .sexes, in absolute terms they were quite different, with the females eating more, defaecating more, producing more tissues, and respiring more oxygen (by a factor of 1.2-1.3 in each case). For the female adult, 8 % of the total food energy accounted for was in the form of eggs, 6 % was represented as energy of growth, 54 % as energy of faeces and urine; and 32 % as energy of metabolism. In the adult male, 9 % of the food energy accounted for was represented by growth, 51 % as energy of faeces and urine, 40 % as energy of metabolism, and a presumably negligible amount as energy of reproduction. Overall, combining data from both nymphal and adult stages, production of new tissues was about equal in the two sexes (males, 15 % of the food energy eaten; females, 15.5 % of the total energy accounted for, including 6.5 % represented by eggs), as was metabolism (33.5 % for males and 30 % for females).
Energy partitioning in S. gregaria solitaries is compared with that for other orthopterans and possible sources of error in determining energy budgets for field populations of grasshoppers are discussed.
Des bilans energétiques effectués sur l'oeuf, la larve et l'imago sont établis pour Schistocerca gregaria (Forsk.) élevé en isolement au laboratoire pendant deux générations. Les animaux sont nourris ad libitum avec une préparation sèche comprenant 60 % (par volume) de son, 20 % d'herbe sèche, 10 % de levure et 10 % de lait écrémé, ainsi qu'avec de la salade fraîche. Tous les animaux subissent une mue additionnelle après le troisième stade; la croissance est normale, mais les jeunes imagos sont de taille sensiblement réduite. Les rapports F/C des « solitaires » de la génération Fa sont de 3,65 ± 0,07 (E.T.) chez les mâles et 3,70 ± 0,12 chez les femelles.
Les contenus caloriques des oeufs, des stades larvaires, des imagos, des exuvies et de la matière fécale (dans les deux sexes et à tous les ~ stades) sont respectivement de 5,77-6,48, 5,37-5,87, 6,09-6,48, 5,71 et 4,51-5,13 kcal g-1 « ash-free ».
La capacité d'absorption est diminuée d'environ 62 % chez le premier stade jusqu'à 46 % chez le cinquième stade (moyenne des deux sexes). Chez les adultes les valeurs sont variables mais en général plus élevées chez les mâles (50 %) que chez les femelles (43 %). Le taux de croissance s'élève durant la période larvaire d'environ 30 % chez le premier stade jusqu'à 72 % chez le cinquième stade (moyenne des deux sexes); ensuite elle tombe à 25 % chez l'imago.
La consommation d'oxygène est de 2,3 µl mg-1 h-1 au premier stade (20 mg poids vivant) et de 0,7 µl mg-1 h-1 chez l'imago (2 g poids vivant). On n'enregistre aucun changement diurne significatif dans la consommation d'oxygène du premier stade, ni chez l'imago mâle.
Les quotients respiratoires sont de 0,88-0,97 chez les stades I à V (les deux sexes) et de 0,88-0,92 chez les, imagos (les deux sexes).
On a calculé les bilans énergétiques à partir des équivalents caloriques de la nourriture consommée, de la croissance, des oeufs, déposés, de la matière fécale rejetée, des exuvies, et de l'oxygène consommé. Entre la ponte et l'éclosion, le partage de l'énergie est le suivant : au cours du développement embryonnaire, l'énergie requise pour la constitution du chorion et dé la cuticule provisoire, pour la larve nouveau-née et pour le métabolisme sont respectivement de 7 %, 62 % et 31 %. Chez les stades larvaires mâles, 2 .% du contenu énergétique original de la nourriture est pris par les exuvies, 31 % servent à la croissance, 52 % à la matière fécale et à l'urine, et 15 % servent 'au métabolisme. Chez les stades larvaires femelles, ces valeurs sont de 2 % (exuvies), 30 % (croissance), 51 % (matière fécale et urine) et 17 % (métabolisme). Bien que les bilans des deux sexes se ressemblent, ils sont en fait bien distincts'; dans tous les cas, en effet, les femelles montrent des niveaux 1,2-1,3 fois plus élevés que ceux des mâles en rapport avec les quantités mangées et déféquées, le poids de tissus produits et la quantité d'oxygène respiré.
Pour l'imago femelle, 8 % de l'énergie tirée de la nourriture sont représentés par les oeufs, 6 % par la croissance; 54 % par la matière fécale et l'urine, et 32 % par le métabolisme. Chez le mâle, ces valeurs sont respectivement de 9 %, 51 % et 40 %. La reproduction ne demanderait qu'une quantité d'énergie très faible.
D'après l'ensemble des résultats, il semble que la production de tissus nouveaux 'est ,sensiblement la même pour les deux sexes (15 % de l'énergie consommée chez les mâles, 15,5 % chez les femelles, y compris 6,5 % représentés par les neufs). Le métabolisme aussi est comparable (33;5 % chez les mâles et 30 % chez les femelles).
La répartition d'énergie chez les solitaires de S. gregaria est comparée à celle d'autres Orthoptères; les sources d'erreurs possibles dans la détermination des bilans énergétiques chez les populations naturelles sont discutées.
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Research topic(s) for pests/diseases/weeds:
general biology - morphology - evolution
Pest and/or beneficial records:
| Beneficial | Pest/Disease/Weed | Crop/Product | Country | Quarant.
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|---|---|---|---|---|
| Schistocerca gregaria |
