CODEN MEN TE à $ fa du Y (3 RYAN? ERKENNE, CARE A EU EN NH. QE MENA ee ake ay, ur “x м, мо оли АНА AN лил ВА Sr eue Е > eos EA Иа x A R E й CRT PRES HARVARD UNIVERSITY e Library of the Museum of Comparative Zoology 1982 me We A ERROR N с: ie! Bai ong = a We a A” ES o À 2,1 An D | 4 Test Г &s 74 “E O PA + A AA Rs a ND. 4 AR Rs à y as hi Mea ых Ut HERE av ed A D + Ache 3 E pue ones ‘Ve д | NI si Oy a Le À » pers x de ae ù a A DR, foi DR Fe =. te. JR PCR AD и pte ELA PUN À TA. PR Re ke LOTS oe Pe: PAYA fr + AUS i a de ME A ne # EN ho ‘7 eh L nn es р Pr A ь 245.5 a NIE A + a te vier rast oe e e y oy E SN CAS iat és de bp ae А. ^ > №. ‚An phan ie or Я és AN Tr 4 $ à: q | a PME Ra UN A, wee of ase SOU h Vv >: ne Pa, Ae A PA sr A Ne {A è ‚m a Ki, pay il Fi At be E De, Bis Rn Ae dE E LA ER TE Y Th 8 LA LL mts ам 11 Rane u Nee og ara Toe He Bu $ а an Aa a, | a ‘ue PROCEEDINGS of the SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (Perpignan—Banyuls-sur-Mer) 31 August-7 September 1980 including The Symposium on Pathology and Parasitology The Symposium on Sexuality and Breeding The Symposium on Calcium and Skeletal Structures The Symposium on Growth and Productivity excluding The Symposium on Evolution and Adaptive Radiation being published apart Edited by JEAN M. GAILLARD Co-editors Michael Kerney and Peter Mordan Published by the SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (France) and the INSTITUTE OF MALACOLOGY Ann Arbor, Michigan, U.S.A. Comite d’organisation Organizing Committee President d'honneur: Professeur Claude Levi, Paris President: Dr Jean M. Gaillard, Paris Conseillers scientifiques: Professeur Claude Combes, Perpignan Professeur Jacques Soyer, Banyuls-sur-mer Tresorier: Mr. Bernard Metivier, Paris Organisateurs des Colloques: Pathologie et Parasitologie Professeur Claude Combes, Perpignan; Professeur Constantin Vago, membre de l'Institut, Montpellier; Dr Christopher Wright, London Sexualite et reproduction Professeur Pierre Lubet et Professeur Wilfried Streiff, Caen; Pro- fesseur Joos Joosse, Amsterdam; Professeur Norman Runham, Bangor Calcium et structures squelettiques Dr Monique Chetail et Jean Fournié, Paris; Dr Ernst Kniprath, Bochum; Pr Dr Gottfried Krampitz, Bonn; Pr Jean Vovelle, Paris; Pr Karl W. Wilbur, Duke University Croissance et production Dr Jacques Daguzan, Rennes et Dr Bernard Salvat, Paris Evolution et radiation adaptative Dr George Davis, Philadelphia; Dr C. Meier-Brook, Tubingen et Professeur Maxime Lamotte, Paris Responsables scientifiques des excursions: Lacs des Bouillouses: Professeur Claude Combes, Dr Joseph Jourdane, Perpignan, Dr J. G.J. Kuiper, Paris Vallee de La Preste: Dr Simon Tillier, Paris Etangs littoraux: Dr Henri Boutière, Banyuls-sur-Mer Banyuls-sur-mer: Dr Philippe Bouchet, Paris; Pr Jacques Soyer, Laboratoire Arago, Banyuls-sur-Mer Programme des accompagnants: Mmes H. Boutière, Perpignan et J. Gaillard, Paris Secretariat général du congrès: Dr Jeannette Gaillard, Mme Elisabeth Métivier et Mr Roland Retaillé Bureau d’accueil: Mmes Jacqueline Guitton, Brigitte Labrousse et Sylvie Rochon, Perpignan; Mme Annie Tillier et Mile Virginie Heros, Paris Le congrès est organisé sous le patronage scientifique du MUSEUM NATIONAL D'HISTOIRE NATU- RELLE, et à l'initiative de UNITAS MALACOLOGICA. Il est soutenu financièrement par | UNION INTERNATIONALE DES SCIENCES BIOLOGIQUES (I.U.B.S.), par (ORGANISATION DES NA- TIONS UNIES POUR L'EDUCATION, LA SCIENCE ET LA CULTURE (U.N.E.S.C.O.) le CENTRE NATIONAL POUR L’EXPLOITATION DES OCEANS (C.N.E.X.O.), le CONSEIL GENERAL des Pyrénées Orientales, la VILLE DE PERPIGNAN, l'UNITAS MALACOLOGICA, la SOCIETE FRANCAISE DE MALACOLOGIE et les SOCIETES “SHELL.” Secretariat du congres: Laboratoire de Biologie des Invertébrés Marins et de Malacologie, Muséum National d'Histoire Naturelle, 55 rue de Buffon, 75005 PARIS CONTENTS HARVARD Aer pores 4-4 Préface A a ee iss actA OR AL vii Alocuiionpres dente SES. PASAS, A A INS AR ix PresidentialaddresS ts o Sarre ео ая SERA ciate MT xi Ansprache, desiPrasidentene.. Eo. RER «tanker PS Alesis SO cine ae SON TA ER xiii adress bye mi laude LEVINE AAA UREA YA RER ENS MIN ARTIE CEA ВН XV Resolutions of the Seventh International Malacological Congress ..................................... xvii Résolutions adoptées au cours de la séance de clôture du Congres .................................. xix Beschlussfassungen des 7. Internationalen Malakologenkongresses ................................... xxi General Assembly of Unitas Malacologica, The Report of the Secretary .............................. XXV Assemblée générale de l’Unitas Malacologica, Rapport du Secrétaire ................................ XXVI Generalversammiung: Der Benicht des Sekretárs “II. u... 0222 en Dee ee ER xvii Ihesrepearntiofkthe Measures TO Lo ЗАЛ MS PRISES НЕ Xxix PraqrammerqeneralsdunGomgpesi. ce yaa os cra RATE AR ео el een seta. ee НЕ XXX Symposiuimonspathologyjand | parasitology ее в ее ate OS. ld 1 Symposium onsexualiyéandibreeding ei RÉEL RE RME AN heres Meester. cine pes ye 109 Symposiumon Calciumiand skelettaliStructuresiic E Re EE en 225 Symposiumeon growth and productions 3221 CNE RECU CROP TER SN PRET 341 Proceedings of the SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (List of papers ar- ranged alphabetically according to authors’ names) ALUNDA, J. M. & MANGA-GONZALEZ, M. Y.: Susceptibility of some species of the genus Helicella Férussac 1821 (Gastropoda, Helicidae) to the infection by Dicrocoelium dendriticum (Trematoda) ........ 51 ALUNDA, J. M. & ROJO VAZQUEZ, F. A.: Susceptibility of some populations of Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Schmidt 1875) (Gastropoda, Helicidae) from the Douro Basin (Iberian peninsula) to the infection by Dicrocoelium dendriticum (Trematoda) ......................................... 39 AMOUROUX, J. M.: Utilisation d'une suspension monospécifique d'algues par Venus verrucosa (Bivalvia) enim CONNOR AAA Re SR M RO cat bic 659 ANDRE, J.: Les peuplements de mollusques terrestres des formations végétales a Quercus pubescens WilldsduaMontpellicraispremiers resultats’ =. 252%. ¿IL Salon OR IT erie 483 ANSELL, A. D.: Experimental studies of a benthic predator-prey relationship; factors affecting rate of pre- dation and growth in juveniles of the gastropod drill Polinices catena (da Costa) in laboratory cul- MOS ee реак И ооо EPS ACTE PEASE Aa PEs, AA RS аи 367 APARICIO, M. T.: Observations on the anatomy of some Helicidae from central Spain ................ 621 ARCHAMBAULT-GUEZOU, J.: Comparaison microstructurale des tests de diverses espèces actuelles des genres Dreissena et Congeria (Famille des Dreissenidae) .................................... 325 ARCHAMBAULT-GUEZOU,J.: Microanalyse de tests de lamellibranches actuels; mise en évidence de zonalons chimiques décroissance." RENÉE een RE «ste Selle 319 BABA, K.: Eine neue zoogeographische Gruppierung der Ungarischen Landmollusken und die Wertung destFaunenbildes: rn crade tne LE IIS: INEA RS RS RER SN 441 BABIN, C. & LE PENNEC, M.: Ontogenèse et phylogenèse: A propos de quelques caractères dentaires deSimMOlUSQUes DIVAIVES |. a a CLR COS PROC RER ER EE Shee ERY MRC EEE 709 BADINO, G.: d'Unio elongatulus Pfeiffer (Bivalvia) Variabilité biométrique et génétique des populations din Piemontilktaällerdu.Nord).e cias cute: a rer er A BEI RR 673 BALAPARAMESWARA RAO, M. & SUKUMAR, R. V.: Distribution, zonation and habits of a tropical mud snail, Cerithidea cingulata (Gmelin) (Mollusca, Gastropoda) .................................. 553 BEBBINGTON, A.: Notes on a collection of Aplysiomorpha in the Museum National d'Histoire Naturelle de Pans, from) around the: Senegalese: coasts) Ana oes ee Soe cee Sete FEE ee Paste 511 BENSALEM, M. & CHETAIL, M.: Hydrocalcic metabolism and pedal glands in Pomatias elegans (MUI ts ote scion peers ste antes la LL AS fe TRES 293 BISHOP, M. J.: Pulmonate genital systems studied by surface scanning electron microscopy ........... 435 ‚ BLANCHIER, В. & BOUCAUD-CAMOU, E.: Contenu lipidique de la glande digestive de Sepia officinalis |. armatuntessexucilowa RENE as ARC LS din E Ata a DOE NIE E MR kis 691 BODOY, A.: Croissance saisonnière du bivalve Donax trunculus en Méditerranée nord-occidentale (France) ere dete, mette op ether N A ep LM ee sek o O ES cere el: 353 BOETERS, H. D.: Species concept of prosobranch freshwater molluscs in western Europe ............. 499 - BOLETZKY, $. VON: On eggs and embryos of cirromorph Octopods ................................. 197 BOLOGNANI FANTIN, A. M., BENEDETTI, L., BOLOGNANI, L. & OTTAVIANI, E.: The effect of lead pollution on the freshwater gastropod, Viviparus viviparus L.: Biochemical and histochemical fea- [UNOS оо nsc MES. A o dt do OS ee 19 iv PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS BONGRAIN, M. & FATTON, E.: Croissance et microstructure chez divers Pectinidae (Bivalvia) actuels A ETES ее BOUCAUD-CAMOU, E.: Localization of some hydrolytic enzymes in digestive organs of juvenile Sepia olicinals TMolusca; Cephalopoda), ¿LA Wet ak ok Sick mn nee te ee ee BOUNIOL, P.: L'ornementation pigmentaire des coquilles de Cerithidés actuels et fossiles. Apport M technique: de: Tultra-ViOlet го рае Diese nr nes eee ON * BOYLE, P. В. 4 KNOBLOCH, D.: Sexual maturation in the octopus Eledone cirrhosa Lamarck ......... BRISSON, P.: Etude radio-autographique des éléments aminergiques de la région du carrefour génital a EA chelate Gere сео Siete ten rene: ЗВЕНО oho, AAN BROWN, A. C.: Towards an activity budget for the sandy beach whelk Bullia digitalis (Dillwyn)......... BROWN, D. S.: The radular mesocone as a source of taxonomic characters in Bulinus (Basom- matophora,. Planorbidae) :.: ..:. ....- + ne 28: DA LA Sleds A I O AAA CABARET, J.: Polymorphisme de Euparypha pisana (Müller) (Mollusca, Pulmonata) et réceptivité a Hinfestation*par les. Protostrongylidés ©... 9. ge hs.) NER ИАА. ЗОО CHEREL-MORA, C.: Geographic variation of the land snails Placostylus (Stylommatophora, Bulimulidae) in’New: Caledonia (Preliminary report) ... «cece cc onc 0 0 312. 0. nook ON SP A CHETAIL, M., DERER, M. & FOURNIE, J.: L'épithélium de l'organe de perforation de Thais lapillus: un Soihelium transporteur d'ions ...: 2... sent ses ead Gee cele dass tee I EEE CHETAIL, M. & KRAMPITZ, G.: Calcium and skeletal structures in Molluscs. Concluding remarks ...... COMPS, M.: Recherches sur un protiste, parasite nouveau de l’huître plate des côtes françaises ....... COPPOIS, G. & GLOWACKI, C.: Factor analysis of intraspecific biometrical variations of Bulimulus (Naesiotus) tanneri (Pulmonata, Bulimulidae) in the Galapagos Islands ............................. DAGUZAN, J.: Contribution à l'étude de la croissance et de la longévité de Elona quimperiana (Gastropoda, Pulmonata, Stylommatophora) vivant en Bretagne occidentale ........................ DASMAHAPATRA, S., DASGUPTA, B. & CHOUDHURY, A.: Susceptibility of freshwater gastropods to larval trematode:infection| in’ West Bengal) (India) с. ее. а, Л ee OR DI NATALE, A.: Extra-mediterranean species of Mollusca along the southern Italian coasts ............ DISS MENGUS, В. 4 CAHET, G.: Préliminaires a l'étude de l'assimilation d'un compose marque, par les larves de Mytilus galloprovincialis, en élevages expérimentaux (Mollusca, Bivalvia) .............. DURFORT, M., BARGALLO, R., BOZZO, M. G., FONTARNAU, R. & LOPEZ CAMPS, J.: Relationship between follicular cells and oocytes of Trachydermon cinereus Thiele (Mollusca, Polyplacophora) ....... DURFORT, M., BARGALLO, R., BOZZO, M. G., FONTARNAU, В. & LOPEZ CAMPS, J.: Alterations des ovocytes de Mytilus edulis (Mollusca, Bivalvia) dues à l'infestation de la moule par Mytilicola intestinalis: (Crustacea! «Copepoda) pad pdf in HE ria he ret) RIN O CI ори a _ pal oar N eu fii) Ze i UN 4) hue EN e 11 $ ON“ ¿AY Ms МА pl Cn ee ho un is a 50 ÓN Lae CA ayo. ON MAA Ant ESS y wo va 16 pe a L'IE 2 un VE ие : BI ae Wild 6 Ger Ue oy BPRS qe or eee INTA И ne Y à ‘ei ane 53 Ga Pur Ц agi Ss А мер aru Ar ДНА. 22-20806 i! > ire, Ан. № drug пей ae fer ANAL Giga dant Bee Мы sec rai | Er iy ia MA far a VW NEID Ei MW Mn ite 52988 = u oe Lim, | PTT thea rt), À bs pire Ire Moto i ur be Adee (ОВ ; PAST м on ука > уу ИО эл TE 10 che IRA ru Bi cet nel АИ pr E de № DEA att ot 2 ie cé rt E ren 04 OS ree RO Mri elle 10 УЕ АИТ, ORE) Сала Iw ite ne nel rs "oe te ene conan Pi arm! = nc Re (ENC va vada. (wer eo! art pires Seat at Y co PI у nr BCS WS 00 RAVE + ESS DY ts 7 ante ai rit rs 1 № БУ Прив Que” и ‘og a МАТ ooeven 24 бам oO Cheers hé mn hel ИА iy ran eh elon? li Ameen! quantal prin ett quite nue ло se о. Puy A ack eal Yale cp ern Vie A dvi} Ofte Foret My Men ta РП” had ag rot, VEN AUTO 1 BAU bluorte hx O E 84:1 His п} Gr -ipeqinels Jamo Ema DU , N el - NE War. Zur hey sh er 16 Y БЛ orale ПОЙ on") cerelsvecos. ten QU og BE i №1 AR DA Л fare mue te Ave oui 9. ISO М ae Sian © atan art) об tuerie gm ООО | Vela <; ао ey NAS A à e a) A A BN a Ba Hoy IS чае : ingl dati AENA ru run alto OO sr obra) a IA O en bis NETT tats BRAGA ros RIT, (LITTON Inq anal GS af Mer QUES sail! a wv? ere rns ef ERA fer ann LA Mv OUTILS» | 1474 AS Grau E ant ee O BONO tae ; F Me te РИ, rra PDA MOR mos aa р MoS UGE Ne A stl cars dE MONO ot миль debia” Am da, As бб ae Bt lp | » Sew a nb. wer) TS: UN оао ий ra #34 at trot angie DA AM pbs) anh u tune д И MN " убой qui 60103 DADO LM veut sus teu? À 10 notes pm et acute im as HAVER ETES = an SE Es y nds my * #45) Ste QD 2 {LOND ‚ № MIOS NETA iaa IR AAN a Lune pones: пазы dins DEA € (Angi rv es pro tn AMO Me (1 ROMA 1730 Vr SIGO IO MERA ricas feral En tte a «> Up een A noise днб Des пос Garis ae oot ns potty e GAS wl sol eave ti ne 01 aw en Wh Gab TV) GIN a * man CN Арены E AOR Hise ere: bent Cont vr: hull id HO EfIMEES VUE A © Noe ЭОС KE СЛ А egw Vo va. un? o va RESOLUTIONS OF THE SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS RESOLUTION 1 Whereas: Resolves: The Seventh International Malacological Congress, believing that an important function of the Congress is the exchange of information between malacologists working in related fields, and recognizing that taxonomy is fundamental to the discipline of malacology, 1) That provision be made for a forum on the practice of taxonomy and the management of collections to be included in the programme of each Congress, and that the Council of UNITAS MALACOLOGICA should appoint a convenor for each successive Congress to facilitate the organization of such a forum; and 2) That Mr. David Heppell be appointed convenor for the forum to be held at the Eighth International Malacological Congress. RESOLUTION 2 Whereas: Resolves: The Seventh International Malacological Congress 1) recognizing a proliferation of inadequately described new taxa whose descriptions do not meet acceptable scientific standards; 2) recognizing that numerous taxa are being described in non-scientific journals, pam- phlets and newsletters, and in miscellaneous works whose extremely restricted distribu- tion renders them inaccessible to a world-wide community of scientists; 3) recognizing that various amateur and commercial interests encourage a proliferation of new names for purposes outside those of objective biological science; and 4) believing that solutions to these problems can be achieved only by action of the International Commission on Zoological Nomenclature on recommendations from estab- lished international bodies of zoologists, 1) That the Council of UNITAS MALACOLOGICA be requested to form a standing committee of malacologists representing various countries and taxonomic groups: i) to consider ways in which effective regulation of taxonomic publications could be achieved; ii) to contact taxonomists in other animal groups to explore the possibilities of con- certed action; ii) to prepare recommendations for proposal to the International Commission on Zoological Nomenclature; and iv) to submit those proposals to UNITAS MALACOLOGICA for discussion and ap- proval at the Eighth International Congress; and 2) That Dr. George Davis be appointed chairman of the committee to select the mem- bers of the committee and to co-ordinate its functions. RESOLUTION 3 Whereas: Resolves: The Seventh International Malacological Congress, recognizing that the efficient practice of taxonomy is severely impeded by the publication of new taxa: i) with inadequate descriptions; ii) in works which are not regulated by critical editorial policies; and Ш) with primary types not deposited in readily accessible collections, 1) That the Council of UNITAS MALACOLOGICA be requested to prepare a Notice setting out a Code of Practice strongly urging: XVii XViil PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS i) that malacologists describing new taxa follow the Rules and Recommendations of the International Commission on Zoological Nomenclature, and in particular those concerning descriptions of new taxa and institutional deposition of type material; ii) that publications containing new taxa be submitted to adequate scrutiny by edi- torial committees and referees; iii) that new taxa should not be first published in Abstracts of Proceedings of Con- gresses, Symposia and other meetings; iv) that copies of published works containing new taxa (or details of the new taxa contained therein) be sent to the Editor of the Zoological Record; and v) that all primary types of new taxa be deposited in recognized institutional collec- tions; and 2) That this Notice be brought to the attention of editors and authors by circulation through the national malacological and zoological societies and by its republication in appropriate journals. RESOLUTION 4 Whereas: Resolves: The Seventh International Malacological Congress 1) recognizing that recently a number of reports have been published in various coun- tries of the world emphasizing the importance of taxonomy and systematics to a wide range of other disciplines, and that these reports have drawn attention to serious gaps in our knowledge of the biotas of major geographical regions and of unique habitats which are rapidly being destroyed; 2) recognizing that this situation is complex and cannot be rectified by any single meas- ure but, nevertheless, wishing to draw attention to one group of animals where the shortage of taxonomic expertise is reaching alarming levels; 3) recognizing that the taxonomy and systematics of molluscs in general are insuffi- ciently studied, but that the position is particularly acute for the land snails of the tropics and southern hemisphere where more than 25,000 species of land snails significantly outnumber the species of land vertebrates; and 4) recognizing that few museum or university posts are available for the study of this group; that only a small number of these are occupied by workers interested in the tropics and southern hemisphere; and that recent retirements and resignations in Europe, North America and Australia in particular have complicated the situation, That the Council of UNITAS MALACOLOGICA be requested to urge governments, uni- versities, museums and conservation agencies to note this shortage of taxonomic ex- pertise on the land molluscs of the tropics and southern hemisphere and to employ whatever methods are available to rectify this serious academic shortcoming. RESOLUTION 5 Whereas: Resolves: The Seventh International Malacological Congress, recognizing that the presentation of Resolutions to UNITAS MALACOLOGICA forms an important part of the proceedings of the Congress, That an ad hoc Resolutions Committee be appointed at the commencement of each Congress. RESOLUTION 6 Whereas: Resolves: The Seventh International Malacological Congress, recognizing the important role of the International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) and the World Wildlife Fund (WWF) in attempting to conserve the biological diversity of the world, That the Council and Membership of UNITAS MALACOLOGICA be urged to support the actions of IUCN and WWF in producing an Invertebrate Red Data Book. RESOLUTIONS xix RESOLUTION 7 Whereas: The Seventh International Malacological Congress 1) recognizing the present need by marine biologists and ecologists for a modern and comprehensive European Marine Molluscan Fauna; and 2) realising that the production of such a work would require international collaboration, Resolves: 1) That UNITAS MALACOLOGICA should provide all possible assistance to the devel- opment of a European Marine Molluscan Fauna; 2) That a feasibility study be undertaken to ascertain how such a Fauna could be produced; and 3) That Dr. Philippe Bouchet and Dr. Anders Warén be appointed to undertake such a feasibility study and report to the Eighth International Malacological Congress. RESOLUTIONS ADOPTEES PAR LE 7éme CONGRES INTERNATIONAL DE MALACOLOGIE AU COURS DE LA SEANCE DE CLOTURE TENUE LE SAMEDI 6 SEPTEMBRE 1980 Résolution 1 — Le 7éme Congrès International de Malacologie, considérant qu'une fonction importante des Congrès est l'échange d'informations entre malacologistes travaillant dans des disciplines connexes et reconnaissant que la taxonomie est essentielle pour les bases de la malacologie. décide: 1) que le programme de chaque Congrès prévoie une réunion sur la pratique de la taxonomie et la gestion des collections, le conseil de l'Unitas devant nommer pour chaque Congres un responsable pour faciliter la tenue d'une telle réunion; 2) de nommer Mr David Heppell responsable pour la réunion devant se tenir au 8éme Congrès International de Malacologie. Résolution 2 — Le 7éme Congrès International de Malacologie 1) considérant qu'il existe une prolifération de taxa nouveaux mal décrits, dont les descriptions ne remplissent pas les standards scientifiques reconnus; 2) considérant que de nombreux taxa sont décrits dans des journaux, brochures et bulletins de liaison non scientifiques, et dans des publications diverses dont la distribution extrêmement restreinte les rend inaccessibles à la communauté scientifique mondiale; 3) considérant que divers intérêts commerciaux ou amateuristes encouragent la prolifération de noms nouveaux pour des buts étrangers a ceux d'une science biologique objective; 4) considérant que les solutions à ces problèmes ne peuvent être formulées que par la Commis- sion Internationale de Nomenclature Zoologique à la suggestion des groupes formels internationaux de zoologistes, décide: 1) de demander au conseil de l'Unitas de former un comité permanent de malacologistes représentant divers pays et groupes taxonomiques pour: a) étudier les moyens de réglementer avec efficacité les publications taxonomiques; b) contacter les taxonomistes travaillant sur d'autres groupes zoologiques pour étudier avec eux les possibilités d'une action concertée; XX PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS c) préparer des recommandations pour les soumettre a la Commission Internationale de Nomenclature Zoologique et, d) soumettre ces propositions a l'Unitas Malacologica pour qu'elles soient discutées et approuvees au 8eme Congres International de Malacologie. 2) de nommer le Dr G. Davis président de ce comité et lui donner pouvoir d'en sélectionner les membres et de coordonner ses fonctions. Résolution 3 — Le 7ème Congrès International de Malacologie, considérant que la pratique efficace de la systématique est sérieusement handicapée par la publication de taxa nouveaux, a) avec des descriptions insuffisantes; b) dans des travaux qui ne sont pas soumis à une politique éditoriale critique etc. с) dont les types ne sont pas déposés dans des collections d'accès aise, décide: 1) de demander au conseil de l’Unitas de préparer une note indiquant un Code de pratique, requérant fermement: a) que les malacologistes qui décrivent des taxa nouveaux suivent les articles et les recom- mendations du Code International de Nomenclature Zoologique, en particulier ceux concernant les descriptions de taxa nouveaux et le dépôt de matériel type dans les Institutions Scientifiques; b) que les publications contenant des descriptions de taxa nouveaux soient soumises à un examen critique de la part d'un comité de lecture; c) que les taxa nouveaux ne soient pas publiés en premiere instance dans les résumés de congres, symposiums et autres réunions; d) que des exemplaires des travaux publiés contenant des taxa nouveaux (ou a la rigueur une information sur l'existence de ces taxa) soient envoyés au directeur du Zoological Record; e) que tous les types primaires des taxa nouveaux soient déposés dans des collections d'établissements publics. 2) de porter cette note a l'attention des directeurs de publication et des auteurs en la diffusant par l'intermédiaire des sociétés malacologiques et zoologiques nationales et en la réimprimant dans les périodiques appropriés. Résolution 4 — Le 7eme Congres International de Malacologie 1) considérant que récemment de nombreux rapports ont été publiés dans plusieurs pays du monde mettant en évidence l'importance de la systématique et de la taxonomie pour un grand nombre d'autres disciplines, et que ces rapports ont attiré l'attention sur de vastes manques de connaissance concernant la faune et la flore de régions géographiques entières et de milieux Spéciaux qui sont en voie de disparition rapide; 2) considérant que cette situation est complexe et ne peut être améliorée par une seule mesure mais, néanmoins, souhaitant attirer l'attention sur un groupe zoologique où le manque de spécialistes systématiciens à atteint des niveaux alarmants; 3) considérant que la systématique et la taxonomie des Mollusques en général sont insuffisam- ment étudiées, mais que ce besoin est particulièrement aigu pour les Mollusques terrestres des régions tropicales et de l'hémisphère sud où vivent plus de 25000 espèces de mollusques terrestres, surpassant nettement le nombre d'espèces de vertébrés terrestres; 4) considérant qu'il y a peu de postes de recherche dans les universités ou dans les musées pour étudier ce groupe; qu'un petit nombre de ces postes est effectivement occupé par des chercheurs intéressés par les tropiques et l'hémisphère sud; et que les récents départs en retraite en Europe, en Amérique du Nord et en Australie ont rendu cette situation encore plus critique, RESOLUTIONS xxi décide: de demander au conseil de l’Unitas de solliciter les gouvernements, les universités, les musées et les agences de protection de la nature pour qu'ils prennent en considération cette carence en systematiciens des Mollusques terrestres des tropiques et de l'hémisphère sud et qu'ils emploient tous les moyens à leur disposition pour remédier à cette sérieuse impasse. Résolution 5 — Le 7ème Congrès International de Malacologie considérant que la présentation de résolutions à Unitas Malacologica constitute une part importante de la tenue des Congrès, décide: qu'un Comité des Résolutions ad hoc soit formé au commencement de chaque Congrès. Résolution 6 — Le 7ème Congrès International de Malacologie reconnaissant le rôle important joué par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature et des Ressources naturelles (UICN) et le Fonds Mondial pour la Nature (WWF) dans leur tentative de préserver la diversité biologique du monde, décide: de demander au Conseil et aux Membres de l'Unitas de soutenir les actions de "UICN et du WWF en participant à la publication du livre rouge des Invertébrés (Red Data Book). Résolution 7 — Le 7ème Congrès International de Malacologie 1) reconnaissant le besoin actuel des biologistes marins et des écologistes pour une faune des Mollusques marins d'Europe, complète et moderne; et 2) considérant que la réalisation d'un tel travail demande une coopération internationale, décide: 1) de demander à l'Unitas Malacologica d'apporter toute l’aide possible à la réalisation d'une Faune des Mollusques marins d'Europe; 2) qu'une étude de faisabilité soit entreprise pour évaluer les moyens de produire une telle faune; 3) de désigner les Drs Philippe Bouchet et Anders Warén pour entreprendre cette étude de faisabilité et présenter un rapport sur ce sujet au 8ème Congrès International de Malacologie. (Traducteur: Dr Ph. Bouchet) BESCHLUSSFASSUNGEN DES 7. INTERNATIONALEN MALAKOLOGENKONGRESSES Resolution 1: Da der 7. Internationale Malakologenkongress der Auffassung ist, dass es eine Hauptaufgabe des Kongresses ist, einen Informations-austausch zwischen den Malakologen zu schaffen und die Taxonomie grundsätzlich als malakologische Disziplin anzuerkennen, wurde der Beschluss gefasst, 1. in das Programm jedes Kongresses ein Praktikum in Taxonomie und über den Aufbau und Umgang mit Sammlungen aufzunehmen und dass der Vorstand der UNITAS MALACOLOGICA für jeden folgenden Kongress einen Einberufer zu ernennen hat, der die Organisation eines solchen Forums erleichtert, und 2. Mr. David Heppell zum Einberufer dieses Forums, das am 8. Internationalen Malakologen- kongress abgehalten werden soll, zu ernennen. XXII PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Resolution 2: Da der 7. Internationale Malakologenkongress 1. ein überhäuftes Auftreten von unzulanglich beschriebenen neuen Taxa, deren Beschreibungen den wissenschaftlichen Normen nicht entsprechen, feststellt; 2. die Beschreibung zahlreicher Taxa in nicht-wissenschaftlichen Journalen, Broschuren und Newsletters und in verschiedensten Werken, deren ausserst beschrankte Verteilung sie fur die weltweite Gemeinschaft der Wissenschaftler unzuganglich macht, feststellt; 3. das überhäufte Auftreten neuer Namen, deren Zweck ausserhalb der objektiven biologischen Wissenschaft zu finden ist, auf die verschiedenen Interessen amateurhafter und kommerzieller Art zurückführt, und 4. daran glaubt, dass die Lósung dieser Probleme nur durch eine Aktion der International Com- mission on Zoological Nomenclature auf Empfehlung von anerkannten internationalen Zoologen- vereinigungen erreicht werden kann, wird beschlossen, dass 1. der Vorstand der UNITAS MALACOLOGICA gebeten wird, ein stándiges Komitee von Malakologen aus verschiedenen Lándern und Taxonomie-Gruppen zu bilden, dessen Aufgabe es ist, i) Wege zu finden, um eine wirkungsvolle Regelung der taxonomischen Verôffentlichung zu erreichen; ii) mit Taxonomen anderer zoologischen Gruppen in Kontakt zu treten, um die Möglichkeit einer gemeinsamen Aktion zu untersuchen; iii) Empfehlungen vorzubereiten, die der International Commission on Zoological Nomencla- ture vorgeschlagen werden, und iv) diese Vorschláge der UNITAS MALACOLOGICA zur Diskussion und Annahme am 8. Inter- nationalen Malakologenkongress vorzulegen, und 2. Dr. George Davis zum Vorsitzenden dieses Komitees ernannt wird und die Mitglieder des Komitees auswahlt und die Funktionen koordiniert. Resolution 3: Da der Internationale Malakologenkongress erkennt, dass eine effiziente Durchfuhrung der Taxonomie durch die Veróffentlichung neuer Taxa ernstlich behindert wird, u.zw. i) durch unzulangliche Beschreibungen; ii) in Arbeiten, die nicht durch kritische, redaktionelle Grundsatze reguliert werden, und iii) bei Primärtypen, die sich nicht in leicht zuganglichen Sammlungen befinden, wird der Beschluss gefasst, dass 1. der Vorstand der UNITAS MALACOLOGICA gebeten wird, eine Mitteilung vorzubereiten, die einen Code of Practice enthalt, der folgendes verlangt: i) dass sich die Malakologen, die ein neues Taxon beschreiben, an die Regeln und Empfehlungen der International Commission on Zoological Nomenclature halten, insbesondere an jene, die sich auf die Beschreibungen neuer Taxa und die Lagerung von Typenmaterial in einer Institution beziehen; ii) dass Publikationen, die neue Taxa enthalten, einer entsprechenden Uberprufung durch Redaktionskomitees und Sachverstandigen unterzogen werden; iii) dass neue Taxa nicht zuerst in Zusammenfassungen von Proceedings von Kongressen, Symposien und anderen Treffen, veröffenlicht werden sollen; iv) dass Kopien von Veröffentlichungen, die neue Taxa enthalten (oder Details von darin enthaltenen neuen Taxa) an den Redakteur des Zoological Record, geschickt werden sollten; v) dass alle Primärtypen von neuen Taxa in anerkannte Sammlungen in Institutionen aufgenommen werden sollen, und 2. diese Mitteilung in einem Rundschreiben an Redakteure und Autoren durch die nationalen malakologischen und zoologischen Gesellschaften weitergeleitet werden soll und durch Wieder- veröffentlichung in den entsprechenden Journalen zur Kenntnis gebracht werden soll. RESOLUTIONS хх Resolution 4: Da der 7. Internationale Malakologenkongress feststellt, dass 1. in letzter Zeit in verschiedenen Ländern der Welt eine Anzahl von Berichten veröffentlicht wurde, die die Wichtigkeit der Taxonomie und Systematik fur eine Reihe anderer Disziplinen betonen, und die auf unsere Wissenslücken bezüglich der Fauna u. Flora von grôsseren geograph- ischen Regionen und der einmaligen Fundorte, die schnell zerstórt sein werden, hinweisen; 2. diese Situation komplex ist und nicht durch eine einzige Massnahme in Ordnung gebracht werden kann, aber trotzdem die Aufmerksamkeit auf eine Gruppe von Tieren gelenkt werden soll, wo der Mangel einer taxonomischen Begutachtung ein alarmierendes Ausamss erreicht; 3. die Taxonomie und Systematik von Mollusken im allgemeinen unzureichend studiert wurde, dass aber die Lage besonders akut ist für die Landschnecken der tropischen und súdlichen Hemisphare, wo aber mehr als 25.000 Arten von Landschnecken den Wirbeltieren zahlenmassig bedeutend überlegen sind, und 4. es nur wenige Museums- oder Universitatsposten gibt, die sich mit dieser Gruppe befasse, und sich nur ein geringer Teil dieser Leute für die tropische und súdliche Hemisphäre interessieren; da viele dieser Personen in Europa, Australien und Nordamerika in der letzten Zeit in den Ruhestand getreten sind, hat sich die Situation noch verschartt; wird der Beschluss gefasst, dass der Vorstand der UNITAS MALACOLOGICA gebeten wird, an Regierungen, Universitaten, Museen und Umweltschutzbehórden heranzutreten und diesen den Mangel einer taxonomischen Begutachtung der Landmollusken der tropischen und súdlichen Hemisphare vor Augen zu führen und sie zu veranlassen, alle zur Verfügung stehenden Methoden anzuwenden, um diesen gavierenden Mangel abzuschaffen. Resolution 5: Da die Prasentation der Resolutionen einen wichtigen Teil in den Proceedings des Kongresses einnimmt, beschliesst der 7. Internationale Malakologenkongress zu Beginn jedes Kongresses ein ad hoc Resolutionskomitee zu ernennen. Resolution 6: Der 7. Internationale Malakologenkongress anerkennt die wichtige Rolle der International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) und des World Wildlife Fund (WWF) in der Bewahrung der biologischen Vielfalt der Welt und beschliesst, den Vorstand und die Mitglieder der UNITAS MALACOLOGICA zu veranlassen, die Aktionen der IUCN und des WWF bei der Herstellung eines “Red Data Book” für Invertebraten zu unterstützen. Resolution 7: Da der 7. Internationale Malakologenkongress 1. die Notwendigkeit eines modernen und umfassenden Werkes über Europäische Meeres- molluskenfauna für die Meeresbiologen und Ekologen erkennt, und 2. die Herstellung eines solchen Werkes eine internationale Zusammenarbeit erforderlich macht, wird beschlossen, dass 1. UNITAS MALACOLOGICA jede nur mógliche Hilfe bei der Erstellung dieses Werkes zur Verfügung stellt; 2. eine Durchführbarkeitsstudie über die Herstellung eines solchen Werkes gemacht werden soll, und 3. diese Studie von Dr. Philippe Bouchet und Dr. Anders Waren durchgefürt werden soll, die dann dem 8. Internationalen Malakologenkongress berichten. (Übersetzer: Dr. O. Paget) ‘à peruse te at = ae MO vans x ob EA E AS > EDO AD a A A ars ie I 2 REIT a 100 TR} Co т, y Worn в Mb ACI A the wie E NT TTL Caine! Any nee! SV. Gi: heer a Pe ST Mens a)! Bt eH FRA NANO Gwe aie ono Sey ANI nl: ne mts e a Écran dois: 12 сей ei wet A) > ee Lu pri, A EAN AN ASE A MMS A LACET SATA A ls IT A ASER eb Er ROA aan dde dt ¿DEA en AURA ed wre u TE Py ra? part A Me Be OTs iat nar LAS cy, ru FC ey | Poe its ¡iy naaa the Е ot Ww uit ge 2 "ЗА did yr ty Bunde By en № ul a) cet MA von 1109 HT area VAR ites HA A re ul rate ee y CA ONO eg E | % ent Siete em CENT ie DU COR MOT ICAA THU ed Me A ED Fair TM PNC ras AMIA ON TAN SEN A и Ma VA ran) Pith? Y nf mers vtr e RN р Ae OT PIN Ter MOT alee na PAR OS re EE HN US mal ON epee epee DITA ers > o 3 ) AS Ge we Em. HT PITA > NOU he! AY ¡ri mb по ans mx Pane bd 7 \ > » = io pdms © a é à dire Df Par ANS u. À i“ >» A AN 3 devi ‘En | u Sn, a | ma Ut afrol ti SON яой Med ln an BT he НОА или A A От ФО БОРТ AR СТА Go о С д a) Te eme №5 Node nt Spor an eat tw oy she RE ARA mére er Viney tal za eu IA. Cu: ALP. 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Nevertheless the overall in- crease was not so significant as 14 members had to be eliminated by decision of the council, because they had not paid their membership fees for more than three years. The number of members is therefore 200 plus 11 collective members at present. On this occasion the secretary asked all members to pay their fees in time without special invitation. This would enable an efficient operation of Unitas Malacologica. Furthermore he indicated that the Secretariat of UNITAS MALACOLOGICA in Vienna does not charge the budget of UNITAS MALACOLOGICA at all. On the contrary, by taking over the dispatch to the Eastern European countries and making contacts with those countries, the budget of UNITAS MALACOLOGICA is obviously discharged. The Secretariat in Vienna is completely supported by the Austrian Federal Ministery of Science and Research. The preparations of the Congress in Perpignan were supported in Vienna in order to avoid an increased charge of the budget of UNITAS MALACOLOGICA and the congress. The deceased founding member Dr. Richard Schlickum, who was very successful in the prepara- tion of the Rules of UNITAS MALACOLOGICA EUROPAEA, was remembered in a quiet minute. Furthermore the Secretary reported on the election of the Council of UNITAS MALACOLOGICA. At a meeting of the Council in Vienna, in December 1979, a relevant list was made, which was submitted as proposal. Although not obliged to, the Secretary drew attention to the fact that other proposals for the election could be submitted by at least five members. This possibility was used by Dr. Meier- Brook, whose proposal to nominate Dr. Ant as member of the council was supported by Dr. Schmid, Dr. Gótting, Dr. Sneli and Dr. Waldén according to the Rules. Unfortunately the form of the voting paper lead to the impression that Ant was only an alternative to Jungbluth. This was, of course, not the case. Some members even voted for both (8). The validity of the votes was proved by the President of the last Congress, Dr. A. C. van Bruggen and the present President, Dr. J. Gaillard. The result of 82 valid notes is as follows: yes no abstention Dr. Pinter 80 1 1 Dr. Heppell dol 2 3 Dr. Paget 80 1 1 Dr. Jung 79 — 3 Dr. Burch 80 1 1 Dr. Morton 76 0 5 Dr. Jungbluth 59 8 5 Dr. Giusti 72 2 7 Dr. Ant 25 3 6 Two votes were invalid. Due to the result of this election, Dr. Laszlo Pinter has been elected President for the next Congress in 1983. For the next 3 years the Council of UNITAS MALACOLOGICA will consist of: President: Dr. L. Pinter Members of the Council: Dr. J. B. Burch Vice-President: Dr. D. Heppell Dr. B. S. Morton Secretary: Dr. O. E. Paget Dr. J. Jungbluth Treasurer: Dr. P. Jung Dr. J. Giusti Member ex-officio: Dr. Jean M. Gaillard, retiring President XXV XXVi PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS According to the Rules 2 members of the Council should be elected at the General Assembly. Therefore a modification of the Rules would be necessary, so that all four additional members of the Council could be elected by mail. Although the members of the General Assembly are representative with regard to their function, they are obviously not representative in number, which is only 25%. Therefore the proposal was made by the Secretary to change the Rules, so that also those members could take part in the election, who are not attending. Furthermore it was proposed to hold the General Assembly not on the last day of the Congress, when many participants of the Congress are already leaving, but earlier. Many thanks were given to all persons who have cooperated with UNITAS MALACOLOGICA and all malacologists of the world are invited to strengthen this organisation by their membership and to make propaganda for membership. All relevant inquiries are to be directed to the Secretary Dr. O. E. Paget. Dr Oliver Paget Assemblée Generale de l'Unitas Malacologica tenue a Perpignan, le Samedi 6 Septembre 1980 Rapport du secrétaire de |’'Unitas Malacologica sur la période 1977-1980 La séance de clôture a réuni 80 participants, dont 51 assistèrent ensuite à l’Assemblée Générale. Le Dr O. Paget, secrétaire commence son rapport par des indications concernant l'effectif des membres de la société. Ce nombre s’est considérablement accru durant le congrès. Néanmoins cet accroissement s'est trouvé minimise par les exclusions qu'a dû décider le conseil pour quatorze membres qui n'avaient pas réglé leurs cotisations depuis plus de trois années. A ce jour on compte deux cents membres individuels et onze membres sociaux. Le Dr O. Paget met à profit cette reunion pour rappeler à tous de bien vouloir régler leur cotisation sans attendre de rappel du trésorier. Ils aideront ainsi le fonctionnement de la société. Par ailleurs, le secrétaire rappelle que le secrétariat de l’Unitas, à Vienne, n’est d'aucune charge sur le budget de l'Unitas. Au contraire, en prenant en charge les relations avec les pays de l'Europe de l'Est, il soulage d'autant le budget de la société. Les frais du secrétariat sont pris en charge en totalité par le Ministère Fédéral Autrichien des Sciences et de la Recherche. La préparation du congrès de Perpignan a reçu un appui du secrétariat de Vienne, de façon à éviter un accroissement de frais sur les budgets de l'Unitas et du congrès. Nous avons eu à regretter cette année le décès du Dr Richard Schlickum, membre fondateur de l'Unitas, qui fut l’un des plus actifs auteurs des statuts de la société. Une minute de silence a été consacrée à sa mémoire. Le secrétaire donne alors le compte-rendu des élections au conseil de l'Unitas. Lors de la réunion tenue à Vienne, en décembre 1979, par le conseil, il avait été établi une liste de noms à proposer aux électeurs. Bien que cela ne soit en aucune façon une obligation, le secrétaire avait depuis attiré l'attention des membres sur le fait que d'autres propositions pouvaient être présentées, la seule condition étant qu'elles soient appuyées par cing membres. Cette possibilité a été utilisée par le Dr Meier-Brook. Sa proposition du nom du Dr Ant, comme candidat à un poste de membre du conseil a été appuyée par les Drs Schmid, Gótting, Sneli et Waldén. Malheureusement, la présentation du bulletin de vote a pu laisser croire que la seule alternative était entre le nom du Dr Jungbluth et celui du Dr Ant, ce qui n'était bien entendu pas le cas. Quelques électeurs ont d’ailleurs voté sur ces deux noms (8). La validité du scrutin a été attestée par le Dr A.C. van Bruggen, président du précédent congrès et le Dr J. M. Gaillard, président en exercice. En voici le résultat: PAGET XXVII OUI NON ABSTENTION Dr Pinter 80 1 1 Dr Heppell Wet 2 3 Dr Paget 80 1 1 Dr Jung 79 — 3 Dr Burch 80 1 1 Dr Morton 76 0 5 Dr Jungbluth 59 8 5 Dr Giusti 72 2 7 Dr Ant 25 3 6 Deux bulletins nuls Le Dr Laszlo Pinter est donc élu président pour le prochain congrès, en 1983. Pour les trois prochaines années le conseil de l'Unitas est ainsi constitué: Président: Dr L. Pinter Membres res du Conseil: Dr J. B. Burch Vice-President: Dr D. Heppell Dr B. S. Morton Secrétaire: Dr O. E. Paget Dr J. Jungbluth Trésorier: Dr P.Jung Dr J. Giusti Membre d'office: Dr J. M. Gaillard, Président sortant Selon les termes des statuts, deux membres du conseil devraient être élus “a” l'assemblée generale. Il conviendrait donc que les statuts soient modifiés pour que ce vote, comme les autres, se fasse par correspondance. Bien que les participants de l’Assemblée Générale soient parfaitement représentatifs, ils ne le sont pas du point de vue numérique puisqu'ils ne représentent que 25% de l'effectif. D'où la proposition du secrétaire de changer les statuts de telle façon que tous les membres, même s'ils n'assistent pas au congrès, puissent participer au scrutin. Par ailleurs il semblerait préférable que l'Assemblée Generale ne soit pas programmée le dernier jour du congrès, alors que de nombreux participants sont partis, mais plus tôt, au cours du congrès. De nombreux remerciements sont présentés à tous ceux qui ont oeuvre pour le succès de l'Unitas Malacologica et tous les malacologistes du monde sont invités à renforcer cette organisation soit en y adhérant, soit en la faisant connaître à d’autres. Toutes les demandes sont à faire parvenir au secrétaire, le Dr O. E. Paget. Der Bericht des Sekretars Bei der Abschlusssitzung des Kongresses waren 80 Teilnehmer zugegen, wahrend an der Generalversammlung 51 Mitglieder teilnahmen. Der Sekretar Dr. O. Paget gab als erstes einen Bericht über den derzeitigen Stand der Mitglieder. Es konnte wahrend und nach dem Kongress eine betrachtliche Anzahl von neuen Mitgliedern gewonnen werden. Die Gesamtzahl der Mitglieder der UNITAS MALACOLOGICA ist dadurch allerdings nicht wesentlich angestiegen, da es sich als notwendig erwiesen hat, insgesamt 14 Mitglieder mit Vorstandsbeschluss auszuscheiden, da sie mehr als drei Jahre lang mit ihren Mitgliedsbeiträgen in Verzug waren. Die Gesamtzahl der Mitglieder beträgt daher derzeit 200 plus 11 Kollektivmitglieder. Der Sekretär bat bei dieser Gelegenheit alle Mitglieder neuerlich, auch ohne spezielle Aufforderung ihre Mitgliedsbeiträge rechtzeitig einzuzahlen. Nur dadurch ist eine geregelte Arbeit der UNITAS MALACOLOGICA möglich. Er wies weiters darauf hin, dass das Sekretariat in Wien in keiner Weise das Budget der UNITAS MALACOLOGICA belastet, sondern im Gegenteil durch die Übernahme der Aussendungen in die Länder Osteuropas und die entsprechende Kontaktnahme zu einer wesentlichen Entlastung beigetragen hat. Für das Wiener Sekretariat kommt zur Gänze das österreichische Bundesmi- xxviii PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS nisterium für Wissenschaft und Forschung auf. Auch bei der Vorbereitung des Kongresses in Perpignan hat das Sekretariat in Wien in finanzieller, wie auch in arbeitsmassiger Hinsicht beigetragen, um das Budget der UNITAS MALACOLOGICA und jenes des Kongresses nicht Zu sehr zu belasten. In einer Trauerminute wurde des verstorbenen Gründungsmitgliedes Dr. Richard Schlickum gedacht, der sich vor allem durch die Ausarbeitung der Statuten grosse Verdienste erworben hat. Weiters berichtete der Sekretar Uber die Wahlen zum Vorstand der UNITAS MALACOLOGICA. Bei einem Vorstandstreffen im Dezember 1979 in Wien wurde eine Liste ausgearbeitet, die als Vorschlag vorgelegt wurde. Trotzdem der Sekretar nicht dazu verpflichtet ist, wurde bei Aussendung dieses Vorschlages neuerlich darauf hingewiesen, dass jeweils 5 ordentliche Mitglieder der UNITAS MALACOLOGICA berechtigt sind, Wahlvorschläge einzubringen. Von dieser Möglichkeit wurde von Dr. Meier-Brook Gebrauch gemacht, dessen Antrag, Herrn Dr. Ant als Mitglied des Vorstandes zu wählen, ordnungsgemäss ausserdem von Dr. Schmid, Dr. Gôtting, Dr. Sneli und Dr. Walden unterstützt wurde. Leider ist auf Grund der Form des Wahizettels fálschlich der Eindruck entstanden, dass Dr. Ant nur eine Alternative zu Dr. Jungbluth wäre, was selbstverständlich nicht der Fall war. Einige Mitglieder wählten sogar für beide (8). Die Richtigkeit der Stimmzettel wurde vom Präsidenten des letzten Kongresses, Dr. A. C. van Bruggen und dem amtierenden Präsidenten, Dr. J. Gaillard, kontrolliert. Auf den 82 abgegebenen, gültigen Stimmzetteln stimmten für ja nein Enthaltung Dr. Pinter 80 1 1 Dr. Heppell 71 2 3 Dr. Paget 80 1 1 Dr. Jung 79 = 3 Dr. Burch 80 1 1 Dr. Morton 76 0 5 Dr. Jungbluth 59 8 5 Dr. Giusti 72 2 7. Dr. Ant 25 3 6 2 Stimmzettel waren ungültig. Auf Grund dieses Wahlresultats wurde Dr. Pinter zum neuen Präsidenten der UNITAS MALA- COLOGICA und Präsidenten des nächsten Kongresses in Budapest 1983 gewählt. Der Vorstand der UNITAS MALACOLOGICA setzt sich somit für die nächsten drei Jahre zusammen: Präsident: Dr. L. Pinter Mitglieder des Vorstandes: Dr. J. B. Burch Vizepräsident: Dr. D. Heppel Dr. B. S. Morton Sekretär: Dr. O. E. Paget Dr. J. Jungbluth Schatzmeister: Dr. P. Jung Dr. J. Giusti Ex-officio Mitglied: Dr. Jean M. Gaillard, Zurücktretender Prasident Da auf Grund der Statuten an und für sich zwei Mitglieder des Vorstandes in der General- versammlung gewählt werden sollte, wäre eine Anderung der Statuten notwendig, um zu erreichen, dass alle 4 Mitglieder des Vorstandes ebenfalls durch Briefwahl bestimmt werden. Wenn auch die Mitglieder der Generalversammlung in ihrer Funktion repräsentativ sind, sind sie es sicherlich nicht auf Grund ihrer Anzahl, die nur etwa 25% meist ausmacht. Es wurde daher vom Sekretär der Vorschlag gemacht, beim nächsten Kongress die Satzungen dahingehend zu ändern, um auch den Mitgliedern die Wahlmöglichkeit zu geben, die nicht am Kongress teilnehmen. Ferner wurde der Vorschlag gemacht, die Generalversammlung innerhalb der jeweiligen Kongresse vorzuverlegen, da am letzten Tag des Kongresses schon viele Teilnehmer die Rückreise antreten. Auch diesmal soll allen gedankt werden, die sich in der vergangenen Periode so erfolgreich für die UNITAS MALACOLOGICA eingesetzt haben, und alle Malakologen der Welt werden wieder eingeladen, durch ihren Beitritt die Organisation zu stärken bzw. neue Mitglieder zu werden. Diesbezügliche Anfragen sind an den Sekretär Dr. O. E. Paget zu richten. UNITAS MALACOLOGICA Accounts for the periods 1977/78, 1978/79, and 1979/80 Income Subscriptions: ПОВ SA 4,966.50 VANA E RE O O DE 1,565.43 VAS A naa y NA 3,187.20 9,719.13 Interests: ПО ое E CR UN a en leas Des ha 253.50 VEAS A OO ANS ENS O IES rote o Sa UE OE 203.55 ETE Lasa rn tii a pe PIE A A A УВЕ 175.20 632.25 Sales Proceedings: 2. VOÍS:, 22:50 each... 4... 2... la 45.00 Proceedings: емо 6:, 90.00 Bach ri nn ae, 330.00 375.00 Other: Reimbursement Dr. Stoll, Congress Amsterdam................ 19.10 Payment S. Angeletti (purpose not yet known) ................. 220.00 239.10 Total 10,965.48 Expenditures Income Tax: VARITA NAS ot PR er a A NEO E OO o 88.75 UA RA ESAS SOS оо AE ee Cet TULL tte dada li hn gre rt OI 61.35 221.35 AE en Cet go ee O OS SO 200.00 Transfer to Dr: Paget (Proceedings)... 2 ooo ce cence ana ee 48.00 Memberibooks e434. а ARA ео. RAR chat net ee 94.20 Mailing costs of Proceedings from Leiden to Vienna .................. 105.85 NOWAUNITASIStAMD N E12 rch У kali lei Die cons cm oh 19.00 219.05 Amsterdam, Contribution to Congress and Proceedings ............... 3,505.00 Contributions to Malacologiae tena: ee tetas els 1,762.00 Meeting Basel June 1978: RAD PR EE Me en И a el a ВЕС оО 159.50 УЗВ ЕЕ о ee ee ee donnes de Nice se lice biere 50.00 Gaillard’. ER ccs acai hie sate bees eae Matter amine asides 153.80 363.30 Contribution to trip to Helsinki: (U.I.S.B. Congress) Bagele talar nt Ts adel Mechta, tas pants pa 403.00 Gaia RER AS DA A NS O 400.00 803.00 Meeting Vienna: BUI Cher: Se te ere is Ges es PL ate sats acta 607.00 ЕЕ ое ао ое EIER 250.00 857.00 Contribution’ to: Congress: Perpignan": (0028. ae ae ние. 1,003.00 Total 8,981.70 Total Income 10,965.48 Total Expenditure 8,981.70 Excess of Income 1,983.78 Balance as at 24.7.1980 NETA O AAA ЗУ 11,932.49 ANA IN A A A CA O Su da: 9,948.71 PEREA IA OSO IA ES ENS IEA IA A A A maa 1,983.78 ASSels Schweiz Bankverein (EHN10-94 MOB) it EN ee a 11,932.49 . Peter Jung, treasurer PROGRAMME GENERAL DU CONGRES Accueil: Palais des Congres de Perpignan, le samedi 30 août et le dimanche 31 août 1980, de 16 а 22 heures. Colloques: Seances plénières dans la Grande Salle du Palais Le lundi ter: PARASITOLOGIE et PATHOLOGIE (prolongé le 2 septembre, toute la journee). Le mardi 2: SEXUALITE et REPRODUCTION (prolonge le 5 septembre toute la journée). Le jeudi 4: CALCIUM et STRUCTURES SQUELETTIQUES. CROISSANCE et PRODUCTION. Le vendredi 5: EVOLUTION et RADIATION ADAPTIVE (prolonge le samedi 6). Sessions du congrès: Deux salles, fonctionnant simultanément les après-midi du lundi ter, du mardi 2, du jeudi 4 et du vendredi 5; et le samedi 6 toute la matinée. Exposition des posters: Du mardi au vendredi dans le grand hall du 1er étage et la galerie du rez-de-chaussée. Réceptions à l'Hôtel-de-ville, le lundi ter, et au Palais des congrès le mardi 2 septembre. Banquet: le vendredi soir, au Palais des Rois de Majorque. Excursions malacologiques (journée complète) le dimanche 31 août: les lacs du Carlit le mercredi 3 septembre: Le Laboratoire Arago, à Banyuls-sur-Mer le dimanche 7 septembre: deux excursions, l’une à La Preste, l’autre, aux étangs littoraux du Roussillon Publications: Resumes préliminaires, dans la revue de la société française de Malacologie; Proceed- ings dans Malacologia. XXX MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 1-2 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie RECHERCHES SUR UN PROTISTE, PARASITE NOUVEAU DE L’HUITRE PLATE DES COTES FRANCAISES. Michel Comps Laboratoire de Pathologie ISTPM: 1, rue J. Vilar 34200 Sete. Laboratoire de Pathologie Comparée, Université des Sciences, 34000 Montpellier France RESUME A la suite de mortalités signalées en juin 1979 sur les parcs d'huítres plates de l'Ile Tudy, un Protiste, parasite encore inconnu en France, a été décelé chez les huitres malades. Localisé principalement dans le tissu conjonctif et l'épithélium branchial, ce parasite est associé a des lésions tissulaires. ll présente des formes libres et des formes intracellulaires correspondant à des cellules de petite taille (2 à 3 um). Celles-ci possédent, à côté du noyau, une ou deux mitochondries et des particules structurées denses aux électrons. Différentes phases de mitoses, avec persistance de la membrane nucléaire, ont pu par ailleurs être observées. Ces caractéristiques ultrastructurales indiqueraient des similitudes et des diffé- rences avec le groupe des Haplosporidies et celui des Marteilia. ABSTRACT During the course of studies on the mortality of flat oysters (Ostrea edulis) occurring in June 1979 at the lle Tudy, a protistan parasite unknown to France, was observed in sick oysters. The parasite was associated with lesions of the connective tissue and gill epithelium. The parasites, 2 to 3 um in diameter, were observed usually within the affected cells; how- ever, occasionally liberated forms were observed. These parasites contained intracytoplas- mic electron dense bodies with a bipartite substructure. Mitosis was observed; however, the process was characterized by the persistence of the nuclear membrane. Ultrastructure characteristics suggested similarities and differences when compared with species of Haplo- sporidia and Marteilia. A la suite de mortalités de l’huître plate dont les premiers cas ont été observés sur des parcs de l'Ile Tudy (Bretagne) au cours du mois de juin 1979, les examens des huitres malades devaient conduire a mettre en évidence l'existence d'un parasite intracellulaire du tissu interstitiel sans toutefois per- mettre d'établir un lien direct entre les mortalités et la présence de l’agent infectieux. Comme c'est souvent le cas lors de mortalités dans les populations d'huítres, aucun signe carac- téristique et constant n’a pu être retenu pour diagnostiquer la maladie. On doit cependant indiquer que certaines huîtres parasitées peuvent présenter des ulcérations des branchies avec indentations au niveau de la bordure ventrale et perforations plus ou moins étendues de la lame branchiale. L'infection parasitaire est caractérisée par une dégradation du conjonctif, accompagnée d'une importante réaction hémocytaire. Parmi les hémocytes, de nombreuses cellules libres, d'un diamètre de 8 à 12 um, sont occupées par des cellules de petite taille (1,5 à 3 um), représentant différentes formes de l'agent pathogène. Ces formations sont également présentes dans les tissus nécrosés des branchies à la périphérie des lésions où l’on constate par ailleurs une intense infiltration de cellules sanguines et conjointement un gonflement des filaments branchiaux dont l'épithélium est distendu et parfois rompu dans les parties les plus altérées. On a enfin relevé des cas d'infection de l'épithélium stomacal, hemocytes et cellules parasitées étant infiltrés entre les cellules épithéliales. Dans le cytoplasme des cellules infectées, on distingue plusieurs types de cellules parasites qui sur coupes semi-fines sont caractérisées par une basophilie plus ou moins accusée. (1) 2 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS La cellule type décrite à l’origine (Comps et coll., 1980), présente à l'intérieur de la membrane plasmique un cytoplasme dense riche en grains d'aspect ribosomal. Le noyau entouré de deux membranes unitaires est constitué de matériel granuleux opaque aux électrons. La cellule renferme par ailleurs une ou deux mitochondries dont le diamètre varie entre 0,5 et 1,8 ит. Elle comporte enfin, réparties à la périphérie, des particules denses structurées, de 130 à 170 nm, dont la partie centrale est limitée par un ensemble cortical formé d'une couche claire externe, d'une couche médiane dense, large de 10 nm, et d'une couche interne claire. Certaines cellules, peu basophiles, présentent par rapport aux précédentes des différences struc- turales. Le cytoplasme est sensiblement moins dense, les mitochondries montrent des replis mem- branaires plus nets et plus nombreux et le noyau enfin, à côté d'un volumineux endosome en position pariétale, renferme de petits amas granuleux denses aux électrons répartis dans un espace clair. En dehors des particules denses structurées, certaines de ces cellules contiennent un corps sphéroide opaque, de 0,5 a 0,8 um, et des structures membranaires allongées occupant un des pôles de la cellule, assimilables a des corps de Golgi. Dans quelques cas, peu fréquents, le noyau est remplacé par un ensemble de deux noyaux accolés dont la structure correspondrait a celle d'un diplocaryon. Par contre, il n'est pas rare de rencontrer dans une même cellule infectée une ou plusieurs microcellules binucléées. Enfin, des figures de division ont pu être observées avec notamment des noyaux en cours de mitose et différents stades de la plasmotomie. Les liens existant entre ces différentes formes suggérent la possibilité d'un cycle simple de multipli- cation par mitoses successives à l'intérieur de la cellule-hôte, les microcellules à diplocaryon et à deux noyaux pouvant représenter des phases dont la signification demanderait à être précisée. Pour ce qui concerne la position systématique de ce Protiste, certains rapprochements ont déjà été faits avec les Haplosporidies et les Marteilia, groupes chez lesquels on retrouve un caractère com- mun avec la présence de particules denses bipartites intracytoplasmiques (Comps et coll., 1980). Les caractéristiques de certaines phases de la division cellulaire tendraient à confirmer le lien avec les Haplosporidies mais les différences encore observées par ailleurs avec ces Sporozoaires ne permettent pas pour le moment un rattachement à ce groupe. RÉFÉRENCES CITÉES COMPS, M., TIGE, С. & GRIZEL, H., 1980, Etude ultrastructuale d'un protiste parasite de l'huitre plate Ostrea edulis L. Comptes-rendus des séances de l'Academie des Sciences, 290, ser. D: 383-384. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 3-8 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie DONNEES SUR UN MECANISME INDIRECT DE BLOCAGE DE LA PONTE DE BIOMPHALARIA GLABRATA (MOLLUSCA, PULMONATA) PAR LES LARVES D'UN TREMATODE H. Nassi Département de Biologie Générale Universite 66025 Perpignan Cedex, France ABSTRACT The fecundity of Biomphalaria glabrata (guadeloupean strain) infected with Ribeiroia marini guadeloupensis has been studied. In batches of 10 snails, each snail harbouring from 1 to 4 sporocysts, egg clutch production is reduced by day 11 post exposure and suppressed by day 12. Histological studies of such infected snails between day 9 and day 12 reveals no evidence of mechanical damage to the reproductive system caused by mother rediae; by this time, the rediae are still mainly localised in the anterior region of the snails where the only organ subject to mechanical action from these larvae is the central nervous system. From 1 to 4 rediae can be observed under the outer layer of the epineural sheath, mainly at the level of the dorsal commissure near the medio-dorsal bodies, and the frequency of this localisation increases from day 9 to day 12. Among 35 individually isolated snails, each harbouring only one sporocyst, oviposition was suppressed in 21 from the 12th day at the latest, in 30 from the 15th and in all the snails from the 18th day; the frequency of the cerebral localisation of the rediae in such infected snails exhibits a similar development. These observations strongly suggest that stoppage of egg-laying is caused by disorders in the activity of the medio-dorsal bodies due to the rediae localised at the level of the dorsal commissure. INTRODUCTION Les larves du Trématode Ribeiroia marini guadeloupensis Nassi, 1978 provoquent l'arrêt total de la ponte de Biomphalaria glabrata Say, 1818, Mollusque vecteur de la bilharziose intestinale. L'arrêt de la ponte intervient avant toute atteinte de l’ovotestis et paraît corrélatif à une localisation cérébrale des rédies du parasite (Nassi, 1979). Nous présentons une analyse détaillée de l'évolution de la fécondité des Mollusques infestés dans différentes conditions, de la dissémination et de la localisa- tion des larves et de leurs effets pathogènes. MATERIEL ET METHODES Des Mollusques adultes d'origine guadeloupéenne ont été exposés individuellement soit à plusieurs miracidiums soit à un seul miracidium. Le diagnostic précoce de la parasitose est assuré par détection du sporocyste à travers la coquille. Exposition à plusieurs miracidiums— Sur 110 Mollusques (9,5 < d < 12,5 mm) exposés à 2-4 miracidiums, 74 ont été positifs et répartis en 4 lots: A: 10 individus, pontes suivies du 5ème au 30ème jour; В: 10 individus, pontes suivies du 5ème au 1 1ème jour, examen le 1 1ème; С: 10 individus, pontes suivies du 7ème au 12ème jour, examen le 12ème; D: 44 individus examinés entre le 9ème et le 12ème jour. Un lot T de Mollusques sains a servi de témoin. Les Mollusques étaient maintenus à 25°C et nourris de laitue, les lots А, В, С dans 4 litres d'eau aérée de façon continue, le lot D dans 12 litres. Les pontes étaient relevées et comptées chaque matin (photopériode LD: 12: 12). Pour les lots B et C, la recherche des larves a été faite par examen direct dans la glande digestive et l'ovotestis et sur coupes sériées dans tout le reste du corps. Les Mollusques du lot D ont été utilisés pour divers (3) = PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS examens histologiques et la recherche des redies au niveau du collier nerveux; le nombre de sporocystes heberge par chaque individu etait note. Exposition à un miracidium—Sur 500 Mollusques (9,5 < d < 10,5 mm), 244 ont été positifs. La fécondité de 35 d’entre eux isolés individuellement dans 0,71 d’eau a été suivie du 9ème au 30ème jour; les autres Mollusques ont été utilisés pour la recherche des rédies au niveau du collier nerveux. RESULTATS Exposition à plusieurs miracidiums 1—Fecondité des Mollusques (Fig. 1) L’evolution de la fécondité des differents lots est présentée sous forme de courbes cumulatives de production de pontes. La comparaison des courbes T et A montre que la baisse de fécondité se produit entre le 10e et le 11e jour. Aucune ponte n'est relevée pour A au dela du 11e jour. Le nombre de pontes quotidiennes étant inférieur au nombre de Mollusques dans T, on ne peut affirmer que tous les individus de A sont effectivement stérilisés des le 12e jour, mais ce délai apparait comme la dernière limite possible. Les courbes des lots B et C dont les Mollusques ont été examinés respec- tivement le 11e et le 12e jour montrent une inflexion qui confirme le résultat de A. 30 25 20 15 10 92 260 TAO AA tio Jours apres | infestation FIG. 1. Exposition à plusieurs miracidiums. Courbes cumulatives de la production de pontes des lots parasites (A, B, C) et du lot témoin (T). NASSI 5 В (ех.11°) С (ех.12°) 19 $р1 — 175 Re 21Sp1—» 287 Re FIG. 2. Exposition à plusieurs miracidiums. Répartition des rédies entre la région antérieure (Ant.) et la region postérieure (Post.) le 11e jour (lot B) et le 12e jour (lot C) (en pointillé: rédies a localisation cérébrale). Ré = rédie; Sp1 = sporocyste primaire. 2—Localisation des larves et effets pathogènes —Localisation des sporocystes Chaque individu hébergeait de 1 à 4 sporocystes primaires localisés en grande majorite dans la région antérieure du corps (essentiellement dans la veine rénale, la veine pulmonaire et l'oreillette; plus rarement au voisinage du rectum ou au niveau de la crête palléale dorsale). L'implantation du sporocyste dans la partie postérieure du corps est exceptionnelle (cas d'un individu hébergeant 3 sporocystes primaires dont l’un implanté au niveau de la glande digestive). —Dissémination et localisation des rédies L'examen des Mollusques des lots В et С pratiqué respectivement le 11e et 12e jour a montré qu'à ce stade de la parasitose les rédies sont pour l'essentiel localisées dans la moitié antérieure de l'animal tandis qu'un nombre réduit d’entre elles s'observent au niveau de la glande digestive et de la glande génitale (Fig. 2). Dans la région antérieure, en dehors du voisinage immédiat des sporocystes primaires, les rédies se localisent principalement le long du rectum, dans la pseudobranchie, la crête rectales, le sinus céphalo-pédieux et au niveau de l'organe hematopoietique. Mais l'observation qui apparaît d'emblée comme la plus intéressante est celle de la présence de rédies au niveau du cerveau où elles se localisent principalement entre les ganglions cérébroides sous le feuillet externe de l'enveloppe épineurale (Fig. 3). Sur le plan quantitatif ces rédies sont loin d'être négligeables. Le 11ème jour, elles ont été observées chez 6 individus sur les 10 du lot B et représentaient 7% de l'ensemble des rédies hébergées par ces 10 individus; le 12ème jour, elles ont été observées chez 9 individus sur les 10 du lot С et elles représentaient 6% de l'ensemble des rédies hébergées par ces 10 individus. La fréquence de la localisation cérébrale des rédies augmente entre le 9éme et le 12éme jour comme l'indique la figure 4 où sont consignés les résultats concernant tous les individus examinés pendant cette période. Notons que les deux individus indemnes de rédies cérébrales le 12ème jour n'hébergeaient qu’un seul sporocyste. Nous verrons plus loin qu’en cas d'infestation monosporocys- tique la pénétration des rédies dans le cerveau est en moyenne plus tardive. —Effet pathogène des larves Le délai d'apparition des perturbations de la ponte est tel que l’on peut admettre que celles-ci ne sont pas liées à l'implantation et à la maturation des sporocystes primaires. Les perturbations de la ponte ne deviennent manifestes qu'aprés la libération des premières rédies mères, laquelle peut débuter dès la fin de la première semaine. Cependant, les examens histo- logiques pratiqués entre le 9ème et le 12ème jour n'ont révèlé aucun dommage mécanique de l'une quelconque des différentes parties du tractus génital. Les seuls éléments cellulaires ingérés par les rédies sont des hémocytes.1 En fait, durant cette période, les seules rédies qui, au moins par action 1L'hématophagie s'observe chez les rédies quelle que soit leur localisation. 6 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 3. Collier nerveux d'un individu hébergeant un sporocyste primaire (12e jour après l'infestation). Trois rédies (R4, Ro, Rg) sont localisées contre les ganglions cérébroides (Ce) et dans la commissure sus-oesophagienne ou elles compriment les corps médio-dorsaux (CMD). Une rédie (R4) est localisée contre le ganglion viscéral (Vi). ESP: espace sanguin péricérébral; MB: muscles rétracteurs du bulbe buccal; Oe: oesophage; Pa: ganglion parietal gauche; Pe: ganglions pédieux; Pl: ganglions pleuraux; St: Statocystes. Echelle 100 um. OMC O--© eje elelele $р1 + 1 2 3 2984 Jours+ 9° 10° 2/10 5/10 FIG. 4. Exposition a plusieurs miracidiums. Fréquence de la localisation cérébrale des rédies du 9e au 12e jour. Les individus sont classés en fonction du nombre de sporocystes. CN: collier nerveux (+: présence de rédies, —: absence de rédies). NASSI 7 mécanique, semblent capables d'exercer des effets pathogènes sont les rédies cérébrales; celles-ci, qui se localisent preferentiellement dans l'espace sanguin péricérébral de la commissure sus- oesophagienne, exercent cette action mécanique sur les fibres de la commissure, les cellules médio- dorsales et les corps médio-dorsaux. Nous avons compté jusqu’à 4 rédies à localisation cérébrale chez un même individu. Elles sont immatures et les plus petites sont d'une longueur comparable à celle des rédies mères a leur naissance. L'observation de rédies dont seule la région antérieure est engagée sous l'enveloppe épineurale suggère une pénétration directe à partir du sinus céphalo-pédieux. Inversement, l'observa- tion de redies dont seule la partie postérieure du corps est engagée sous l'enveloppe ертеигае suggère un mouvement de sortie. La localisation cérébrale s'observe encore jusqu'à 2 mois après l'infestation et leur taille est comparable à celle des rédies observées dès le 9ème jour. Comme il est peu vraisemblable que les rédies puissent subsister dans le cerveau sans évoluer, nous pensons qu'il y a un renouvellement des rédies, les filles succèdant aux mères. Exposition à un miracidium 1—Fécondité des Mollusques (Fig. 5) Nous avons considéré que la stérilisation d'un individu était effective à partir du jour où la dernière ponte était relevée. Bien que les perturbations de la ponte soient plus étalées dans le temps qu'apres exposition à plusieurs miracidiums, le blocage de la ponte est effectif à partir du 12ème jour chez 60% des individus (21 sur 35), ce pourcentage atteignant 85% (30 sur 35) le 15ème jour. Tous les individus peuvent être considérés comme inféconds a partir du 18ème jour. 2—Rédies à localisation cérébrale (Fig. 5) La fréquence de la localisation cérébrale des rédies augmente moins rapidement qu'après exposi- tion a plusieurs miracidiums. Cependant des rédies à localisation cérébrale s’observent chez plus de 60% des individus examinés les 12ème et 13ème jour, ce pourcentage atteignant près de 90% chez ceux examinés le 16ème et le 17ème jour. La fréquence de la localisation cérébrale suit donc une evolution parallèle à celle de l'installation de la stérilité. -+-- Jours- (9 1011 12 13), MASAS 119920 121 Ту СМех. о Ллочое -> 220 14/39 27/42 38/50 24/27 16/16 15/15 FIG. 5. Infestation monosporocystique. En haut: installation de la stérilité chez les 35 Mollusques isolés; en bas: fréquence de la localisation cérébrale des rédies du 9e au 21e jour. Sous les histogrammes, figurent les effectifs de Mollusques ayant permis de calculer le rapport colliers nerveux positifs/colliers nerveux examinés. 8 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS CONCLUSION Les observations réalisées chez les Mollusques infestés par exposition à plusieurs miracidiums ont montré que le seul organe investi par les rédies au moment où s'installe la stérilité est le cerveau; la coincidence entre les deux phénomènes est très nette. Chez les Mollusques exposés à un seul miracidium, les effets de la parasitose sont plus étalés dans le temps; néanmoins, il existe une correlation satisfaisante entre l'installation des rédies au niveau du cerveau et le blocage de la ponte. Le comportement de ces rédies qui les amène à pénètrer dans l'espace sanguin péricérébral et à s'installer, sans doute de façon temporaire, entre les ganglions cérébroides suggère l'existence d'un véritable tropisme. Dans la commissure cérébrale, les rédies sont au contact direct des corps médio-dorsaux dont le rôle chez B. glabrata dans le contôle de la ponte est sans doute identique à celui mis en évidence chez Lymnaea stagnalis (Joosse, 1964; Geraerts & Joosse, 1975). Nous pensons que le blocage de la ponte résulte d'un disfonctionnement des corps médiodorsaux dû à la présence de ces rédies. Celles-ci pourraient agir par compression des corps médio-dorsaux et des éléments nerveux sous- jacents, par perturbation de la circulation sanguine, par emission de toxines ou d'enzymes ou encore par détournement des metabolites. Cette action, très focalisée, d'une partie des rédies, aboutissant parfois très tot au blocage de la ponte, présente un avantage évident pour le parasite: celui-ci dispose, des le blocage, de l'ensemble des ressources métaboliques normalement utilisées dans le fonctionnement du tractus génital femelle. REFERENCES CITEES GERAERTS, W. P. M. & JOOSSE, J., 1975, Control of vitellogenesis and of growth of female accessory sex organs by the dorsal body hormone (DBH) in the hermaphroditic freshwater snail Lymnaea stagnalis. General and Comparative Endocrinology, 27: 450-464. JOOSSE, J., 1964, Dorsal bodies and dorsal neurosecretory cells of the cerebral ganglia of Lymnaea stagnalis L. Archives Néerlandaises de Zoologie, 15: 1-103. NASSI, H., 1979, Coincidence entre le blocage de la ponte de Biomphalaria glabrata (Gasteropoda: Pulmonata) et la localisation cérébrale des jeunes rédies mères de Ribeiroia marini guadeloupensis (Trematoda: Cathaemasiidae). Comptes Rendus de l'Académie des Science, Paris, 289, série D: 165-168. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 9-14 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie REACTIONS HEMOCYTAIRES A L'INJECTION DE CORPS BACTERIENS OU DE SUBSTANCES INERTES CHEZ OSTREA EDULIS L. (MOLLUSCA, BIVALVIA) M. Poder, A. Cahour et G. Balouet Laboratoire de Pathologie, Faculté de Médecine 29279 Brest cédex, France ABSTRACT Experiments have been conducted to establish in Ostrea edulis L. cellular reactions to various stimuli and to compare them with specific vertebrate stimuli (BCG). Migration through the vascular hemolymph system to the gonads, the gills, and the mantle; elimination; phago- cytosis of foreign agents, and encapsulation and scar ring by polyfunctional granulocytes are the main reactions which appear to be histologically non specific. The morphological differ- ences between the granulocytes seem to be due to the reactions in which they are involved and to their metabolic activity. La réaction hémocytaire est considérée depuis longtemps comme le mode de défense le plus important des invertébrés. De nombreux travaux ont déja mis en évidence “in vivo” et “in vitro” le rdle des différents hémocytes chez les mollusques bivalves, notamment chez Crassostrea gigas Lmk, Crassostrea virginica Gmelin, Mercenaria mercenaria L., Mytilus edulis L. Toutefois peu d'expéri- mentations ont été tentées sur Ostrea edulis L., les travaux récents de Brereton et Alderman (1979) étant limités à l'étude du processus de cicatrisation après blessure. Notre étude tend à obtenir quelques informations concernant les réactions cellulaires élémentaires de l'huitre plate à diverses agressions et à permettre des comparaisons avec les données de la pathologie d’autres organismes (inflammations granulomateuses spécifiques ou non décrites chez les vertébrés). MATERIEL ET METHODES Notre étude a porté sur des huîtres plates Ostrea edulis L. de deux ans provenant de la région de Binic (Côtes du Nord) et maintenues dans des aquariums, en circuit fermé et à température stabilisée de 15°C. Six expérimentations au total ont été effectuées en 1979-80: —implantation de petits fragments (0,25 cm?) de spongel, éponge chirurgicale de gélatine dés- séchée, ou de cellophane. —injection de BCG sous un volume de 0,2 ml, contenant soit 0,02 mg de bacilles (BCG Mérieux), soit 15 mg (Immuno BCG Pasteur). —injection d'une suspension а 20% de talc dans de l’eau de mer filtrée (0,45 um) sous 0,2 ml. —injection d'une suspension à 20% de talc dans de l'adjuvant complet de Freund sous 0,2 ml. L’implantation de fragments de Spongel ou de Cellophane dans la masse viscérale des huîtres a pu être réalisée grace a de petites fenêtres (un cm?) découpées dans la valve supérieure. Les injections ont été faites en utilisant des seringues à aiguille 0,80 x 38 mm introduite par une entaille pratiquée dans le bord postérieur gauche de la coquille. Après injection, les huîtres ont été laissées deux heures hors de l’eau sous linge humide. Les échantillonnages comprenant cinq huîtres ont été faits dans un délai de 6 heures, 24 h, 72 h, 7 jours, 30 j., et parfois 45 et 60 jours après implantation ou injection. Les quatre séries d'expérimentations ont été renouvelées trois fois, sur un total de 229 huîtres. (9) 10 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Une coupe de cing mm d'épaisseur de la masse viscérale de chaque huitre incluant la lésion initiale a été fixée au Bouin pour étude en microscopie photonique, après inclusion en paraffine, coupes à quatre um, colorations à l'Hémalun-Eosine et, en fonction du produit utilisé, colorations de Ziehl pour le repérage du BCG, PAS ou Trichrome de Masson. Des prélèvements ont été effectués (séries BCG) pour la microscopie électronique avec double fixation Glutaraldehyde-Acide-Osmique et inclusion en Epon 812. La coloration a été faite selon la technique de Reynolds à l'acétate d'Uranyle—citrate de Plomb. RESULTATS Nous avons observé du premier au cinquième jour une certaine mortalité (cinq à dix % selon les produits utilises, le talc en particulier); ultérieurement, en macroscopie les huîtres nous ont paru en bon état, sans amaigrissement. Les lésions initiales ont été repérables pendant environ 15 à 30 jours pour le Spongel et sept à dix jours pour les injections, ce qui a facilité l'orientation des prélèvements. Nous avons pu noter que entre les septième et quinzième jours, une fine pellicule de prénacre commençait à refermer les fenêtres et les entailles des coquilles pour les obturer complètement entre le 15ème et le 30ème jour. A l'examen microscopique nous avons fait les observations suivantes: 1. Cellophane: son utilisation a posé certains problèmes d'ordre technique. En effet les petits frag- ments implantés avaient tendance à s'éliminer de la masse viscérale. De plus la Cellophane s'est avérée difficile à couper au microtome et une seule série expérimentale a été effectuée. Les aspects histologiques ont été tout a fait comparables à ceux du Spongel. 2. Spongel: sa texture spongieuse s'est bien prétée a l'expérimentation, en constituant un veritable “piège à cellules”. La réaction hémocytaire était déjà sensible à la sixième heure et se caracterisait par un afflux d'hémocytes à abondant cytoplasme peu granuleux dans la région de la lésion initiale. Les lésions de nécrose associées du tissu interstitiel, des diverticules digestifs, des gonades et des branchies étaient alors réduites. A la 24ème heure, la réaction apparaissait tres importante; elle comprenait des cellules granuleuses fusiformes à agencement fasciculé en bordure de la lésion tandis que, au centre, entre les mailles de Spongel (Fig. 1), il était possible de voir des hémocytes de type granuleux, de forme arrondie et dont le cytoplasme important était homogène. A la 48ème heure, il était parfois possible d'observer une nécrose complete de la partie externe de la lésion initiale ou des zones sous-épithéliales voisines. Au septième jour, un début de cicatrisation et de restructuration des tissus endommagés pouvait se noter, la lésion étant plus ou moins comblée par de nombreuses cellules fusiformes, et épithélialisée en surface. Cette cicatrisation s’accentuait ainsi jusqu'au 30ème jour avec manteau très rétracté pres de la lésion initiale. 3. BCG: pour le premier essai nous avions injecté 0,02 mg de lyophilisat de bacilles. Cette dose s'est avérée très insuffisante, car nous n'avons pratiquement jamais retrouvé les bacilles sur coupe histologique après coloration de Ziehl. C'est pourquoi nous avons fait un deuxième essai en injectant 15 mg d'un lyophilisat plus concentré. Nous avons alors noté le transport de bacilles libres vers les lacunes du système circulatoire, phénomène qui s’est poursuivi par l'accumulation du BCG dans les branchies, le manteau, les gonades; nous avons pu également les trouver dans la lumière de l'estomac ou des diverticules. La réaction hémocytaire était alors variable, le plus souvent située pres de l'estomac et sur le trajet de l'injection, diffuse mais d'intensité limitée au niveau du tissu interstitiel (Fig. 3). — FIG. 1. Implant de Spongel (24 heures). Afflux de granulocytes macrophages. Col. HES x250. FIG. 2. Injection de talc (48 heures). Migration de particules biréfringentes dans le manteau. Col. HES x100. FIG. 3. Injection de BCG (48 heures, 15 mg). Granulocytes macrophages. Col. HES x1000. FIG. 4. Injection de BCG (15ème jour, 15 mg). Organisation fusiforme des granulocytes. Col. HES x 1000. FIG. 5. Injection de BCG (15ème jour, 15 mg). En microscopie électronique, gouttelettes lipidiques résorptives osmiophiles (x3000). 11 PODER, CAHOUR ET BALOUET 12 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Cependant dès la 24ème heure nous avons observe de manière inconstante des phénomèmes de phagocytose. Les lésions de nécrose associées étaient alors plus importantes notamment au niveau du tissu interstitiel et des diverticules digestifs. De plus nous avons pu noter au septième jour la formation d’agregats, intravasculaires ou interstitiels, d'hémocytes de type granuleux, traduisant l'englobement ou la phagocytose d'amas de bacilles. La quantité de BCG trouvée dans les huîtres était alors moindre. A partir du 15ème jour, la réaction hémocytaire s’organisait (Fig. 4) puis diminuait d'intensité et les huîtres retrouvaient peu à peu leur aspect histologique normal. En microscopie électronique, on a observé, au septième jour, la présence de bacilles intra ou extra-cellulaires de morphologie sensiblement normale. Au 15ème jour, les germes avaient disparu mais il existait dans le cytoplasme des hémocytes granuleux, des gouttelettes lipidiques de densité variable aux électrons (variations peut-être liées à une dégradation plus ou moins avancée) (Fig. 5), les hémocytes hyalins et les cellules “souches” ne montrant pas d'activité phagocytaire. 4. Talc—eau de mer: le talc a été facilement repérable au microscope en polarisation, et nous avons noté que, comme pour le BCG, il était transporté vers les lacunes viscérales avec accumulation dans les gonades, les branchies, le manteau (Fig. 2). Les lesions de necrose directement au contact du talc affectaient surtout le tissu interstitiel, mais les gonades et les diverticules digestifs n'étaient pas épargnés. La réaction hémocytaire était déjà importante a 48 heures et le plus souvent focale, à proximité du talc. Elle comprenait en majorité des hemocytes granuleux de forme arrondie ou fusiforme qui étaient disposés autour des grains de talc. A partir de ce moment, la réaction avait tendance à s'étendre dans la masse viscérale. Entre le septième et le 15ème jour, le talc n’était plus retrouvé de manière régulière et la réaction cellulaire diminuait d'intensité mais était toujours présente au 30ème jour. 5. Talc—adjuvant de Freund: il est rapidement apparu que si le talc injecté sous cette forme pro- voquait la même réaction granulocytaire élémentaire (afflux hémocytaire important surtout a partir du septième jour, composé essentiellement de granulocytes se disposant le plus souvent autour du talc), l'évolution précoce de la lésion était différente: d'une part la migration à distance des particules était très limitée; d’autre part une nécrose importante des diverticules digestifs et du tissu interstitiel proche s'observait dès la 48ème heure et jusqu'au 15ème jour. L'évolution tardive était comparable à celle de la série Talc—eau de mer. DISCUSSION Nos essais nous ont donc montré l'importance de la réaction hemocytaire a toute agression et notamment les rôles multiples que jouent les granulocytes. a) Ils sont intervenus dans la phagocytose du BCG, dans son encapsulement et dans celui du talc comme l’a noté Sparks (1976). Cependant si la phagocytose de substances particulaires étrangères est unaniment admise, l'accord ne se fait pas quant aux types hémocytaires impliqués. En effet pour Reade et Reade (1976) les hémocytes hyalins de Tridacna maxima sont capables de phagocytose, tandis que pour Lowe et Moore (1979) chez Mytilus edulis elle appartient aux macrophages baso- philes plus ou moins granuleux et pour Ruddel et al. (1978) aux granulocytes basophiles chez Crassostrea gigas. En ce qui concerne Ostrea edulis, les cellules hyalines observées dès la sixième heure après blessure par Brereton et Alderman sont peut-être des granulocytes ayant perdu leurs granules, du fait de leur activité métabolique. Déjà, Bang (1961) n’excluait pas la possiblité de variantes physio- logiques d'un même type cellullaire granuleux dans le phénomène de phagocytose. Foley et Cheng (1977) dans une étude sur les granulocytes de Mercenaria mercenaria durant la phagocytose de bactéries ont également montré que ces cellules perdaient leurs granulations, de même que, à un degré moindre, des cellules non directement impliquées dans la phagocytose, ce qui traduit la libération d'enzymes que ce soit dans les vésicules cytoplasmiques ou dans l'hémolymphe. C'est certainement ce phénomène que nous observons au moment de la phagocytose des germes du BCG et surtout dans la formation d’agrégats hémocytaires autour de la Cellophane ou du Spongel, substance constituée de gélatine, résorbable chez l'homme et les vertébrés en huit a dix jours. La basophilie ou l’acidophilie des granulocytes ne semblent donc pas pouvoir être retenues en tant que caractères distinctifs comme l’a fait remarquer Cheng (1975) pour les granulocytes de Crassostrea virginica. En effet nous avons pu observer des variations de colorations cytoplasmiques PODER, CAHOUR ET BALOUET 13 de cellules toutes classées comme granulocytes selon les critères précédemment retenus par deux d'entre nous (Balouet et Poder) (1979). Nous avons aussi remarqué que la réponse hémocytaire vis-à-vis des bacilles était irrégulière. Ce phénomène a déjà été observé par Bang (1961) et récemment par Cheng et Howland (1979) dans une expérience de chimiotactisme utilisant d'autres bactéries. Nous n'avons pas mis en évidence la formation de cellules géantes telles que Pauley et Sparks (1965) ont pu en voir après injection de Térébenthine chez Crassostrea gigas. b) Nous avons noté de nombreux amas hémocytaires intravasculaires après injection mais non après implantation. И nous paraît difficile de conclure sur ce point car, comme Га fait remarquer Feng (1967), le nombre de cellules circulantes est grandement dépendant des battements du coeur, eux-mêmes sous l'influence de différents facteurs physiologiques. с) Nous avons également remarqué que les éléments particulaires (BCG et talc) s'accumulaient dans des zones bien définies, ce qui suppose un transport éventuellement couplé à la phagocytose ou à l’encapsulement comme le rapporte Tripp (1974). Quant à l’adjuvant de Freund, de par sa nature huileuse (huile minérale avec émulsifiant et broyat de bacilles tuberculeux tués) il semble avoir freiné la migration du talc et engendré une nécrose importante suivie d'une forte réaction hemocytaire. d) Enfin, les hémocytes ont participé à la cicatrisation des lésions, plaies ou injections, comme Га rapporté Bang chez Crassostrea virginica, avec alors un aspect volontiers fusiforme des cyto- plasmes. CONCLUSIONS Notre étude semble permettre trois ordres de conclusions. 1. Il existe des variations dans les types cellulaires en cause et leur évolution en fonction du matériel (corps étrangers résorbables ou non, bactéries) utilisé. Les réactions hemocytaires sont intenses et de courte durée avec le Spongel et la Cellophane aboutissant a une cicatrice locale plus ou moins parfaite; elles sont plus éphémères mais aussi plus diffuses dans le cas des injections de particules (migration, avec (BCG), ou sans (talc), phagocytose) laissant après un mois un état d’hyperplasie hémocytaire bénigne modérée. 2. En tout état de cause, l’huitre plate se révèle capable d'éliminer et/ou de cicatriser rapidement les agents agresseurs. A l'échelle des lésions élémentaires, les hémocytes granuleux paraissent bien être les éléments essentiels avec des variations morphologiques (teinte du cytoplasme) non caractéristiques. L'évolution de ces cellules devra être comparée à celle déclenchée par diverses conditions pathologiques (parasitoses, viroses, polluants . . .) comme le suggère Farley (communica- tion personnelle) pour une meilleure connaissance des réactions fondamentales du tissu interstitiel des mollusques. 3. Il ne paraît pas possible de provoquer chez Ostrea edulis des réactions granulomateuses spé- cifiques (cellules géantes résorptives de type corps étrangers, réactions folliculaires, nécrose fi- brinoïde), comparables à celles décrites chez les vertébrés possédant un système immunitaire développé. Si des réactions d'immunité humorale (agglutinines, opsonines) existent chez certains mollusques, elles sont sans doute associées à des activités enzymatiques prépondérantes, comme l'ont montré Cheng et ses collaborateurs dans les processus de défense des invertébrés, mais sans traduction histologique spécifique. REMERCIEMENTS Nous remercions vivement Mademoiselle Catherine Delmas pour son active participation à la réalisation de nos expérimentations. 14 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS REFERENCES CITEES BALOUET, G. & PODER, M., 1979, A proposal for classification of normal and neoplastic types of blood cells in molluscs. Advances in comparative leukemia research. Elsevier North Holland: 205-208. BANG, F. B., 1961, Reaction to injury in the oyster Crassostrea virginica. Biological Bulletin, 121(1): 57-68. BRERETON, J. D. & ALDERMAN, D. J., 1979, Wound healing in the european oyster, Ostrea edulis L. Aquacul- ture, 16: 147-151. CHENG, T. C., 1975, Functional morphology and biochemistry of molluscan phagocytes. Annals of New York Academy Sciences, 266: 343-379. CHENG, T. C. & HOWLAND, K. H., 1979, Chemotactic attraction between hemocytes of the oyster Crassostrea virginica, and bacteria. Journal of Invertebrate Pathology, 33: 204-210. FENG, S. 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The equation of von Bertalanffy always described shell growth relative to acetone control: —the value of the parameter k was decreased by 18% in very hard water but only by 7% in soft water and was even increased by 8% in very soft water; —the parameter To was reduced by intoxication only in hard and very hard waters. With 1 ppm of lindane a stronger mineralization of the shell was always observed. The fecundity was reduced by 1 ppm of lindane in all cases. Study of fecundity related to size revealed a direct depressor effect of this insecticide on the reproduction of Lymnaea. These results showed that the toxic effect of 1 ppm concentration of lindane was related to the calcium concentration of water. INTRODUCTION De nombreux auteurs ont mis en évidence la variabilité de l'effet d'une concentration déterminée d'un toxique en fonction des caractéristiques physiques de l'eau (revue de Muirhead-Thomson, 1971). Le présent travail a pour objet l'étude de la toxicité d'une concentration de 1 ppm de lindane en fonction de la minéralisation de l’eau. MATERIEL ET METHODES Les animaux—Lymnaea stagnalis |. (Gastéropode, Pulmoné)—sont intoxiqués des l'éclosion. La méthodologie de la conduite des expériences et de l'analyse des résultats a déja été publiée (Bluzat 8 Seugé, 1979, Bluzat € al., 1979, Seugé & Bluzat, 1979). L'insecticide utilisé est un organochloré: le lindane (pureté 99%, Pépro) a la concentration de 1 ppm, soit 1 mg x I-1. Cinq qualités d'eau ont été utilisées: eau de ville — E — (2.5 mM Ca + 0.25 mM Mg); eau de ville + Са SO,, 2H,0 - Е Ca - (3.8 mM Ca + 0.25 mM Mg); eau de ville + Mg SO,, 7H,0 — E Mg - (2.5 mM Са + 2.45 mM Mg); eau de ville + eau de Volvic (1+1) — E-V - (1.3 mM Ca + 0.25 mM Mg); eau de Volvic — V — (0.24 mM Ca + 0.25 mM Mg). Le pH varie de 7.2 a 7.9; la température est de 20°C. RESULTATS Les tableaux 1 et 2 rassemblent les principaux résultats relatifs à la survie, à la croissance des coquilles et a la fécondité des limnées témoins-eau, témoins-acétone et intoxiquées. (15) 16 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 1. Effets de différents milieux d’élevage sur la croissance et la mineralisation des coquilles de Lymnaea stagnalis. К et Tx: paramètres de l'équation de von Bertalanffy; Tmx ob: taille moyenne maximale observée (en mm) et son erreur standard S.E.; Pd/FT: Poids/Facteur Taille; p: niveau de signification de la différence observe (test de Student) soit avec les témoins eau de ville (eaux de différentes duretés) soit avec le témoin acétone correspondant (presence du lindane). Milieux Longévité d'élevage (moyenne) k p Too Tmx ob (S'E:) Pd/FT p E 15,25 0,406 — 37,83 37,75 117 1,27 — Е + ас 11,5 0,431 _ 35,98 35,95 0,48 1,02 — Е + Ё 12,75 0,353 <0,001 34,82 34,5 0,51 1,18 = 0,02 Е Са 10,75 0,322 <0,001 38,73 37,7 0,84 1,19 = 0,2 E Ca + ac 12 0,355 — 37,48 37 0,66 1,09 — E Ca + L 1375 0,293 <0,001 36,45 357 0,5 1,31 = 0,001 E Mg 11,25 0,348 <0,001 31.5 36,75 0,69 1,16 0,05 Y gets ur Pi MAN ari muerta BIAS N: даме: ANO “TTA mi ECO MAT Lal el Au Strive): yo © exe on ie fe re ower el be y dec НОЗ. лев: arar ttes a aa à SAN tyes cere БАБ 91! bi A a Кос A A AR a on E nom “Hal ¡a ren y HA Ру late ard 2b roo ed in mes enon ‹ on: al fare 5 e Ча к rn un a . ¿NO Mosby WR mr. TA Wy eke y yy TO LAA AA O БА: MOTO Ve Ds. ata era nn, 2 1.20 uty EN OA E 6 ud (aang | | | mn PACS DÉCRET mí WIRE Y № » » de SP IWS TA TOOL TIA AD) sa] К non nels cod fran y yd оба Sew Pg + | SG AA ity ine enn 6 у á Dia a à ¢ 1% “bs ee J ering. rt fi VENT Min Bi У re TE an dre ee x ra DO vite ta ет" TR av ASE, LS ar sy roer iva a bd Na DELA NEUE, Gite o od Le PRET NT CE Zur; ren RE LO EA E UT ae eV TEE Y р AA eee ard) Е wt ARA Mn ALT ASIN A Sindy AN ld Hol, Ds VOI не PAT. : UN + | MANR ‘+8 ih Id SATA ti! omo RA LE ar eS x M: is © ac vor Vee e+e, “ict, off IR A L у ar $0 I мы ds fy a RER: ai | hi oy ом аук ооо a зы $ <» ® | à ty ' | . (3 ре i het г Per | i = A Y у . f- р ue CS ee fé dés NE =. set я + 19 LU A в у Les ri! ar ‘er | Hang Han уч» ‘2 | seite OM o | 7 y Wh tt Boe | 4 # | (ec GE CR 1 le A $ ' = o Den ¿él | й АСФ. A . р ifs A? here » * gi . A = O FIA ra o u MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 23-28 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie EXPERIMENTAL STUDY ON THE SUSCEPTIBILITY OF FIVE HELICIDAE SPECIES TO LARVAE OF PROTOSTRONGYLINAE Ма P. Morrondo-Pelayo and Ма Y. Manga-Gonzalez Laboratorio de Parasitología, Facultad de Veterinaria y Estación Agrícola Experimental, (Prof. Dr. M. Cordero-del-Campillo) C.S.I.C., León, Spain. ABSTRACT Five species of Helicidae found in the province of León were infected with ovine Proto- strongylinae larvae under experimental conditions. The most receptive molluscs to infection were, in decreasing order: Cochlicella barbara, Monacha (A.) granulata, Cernuella (M.) vestita, Candidula intersecta and Helicella jamuzensis for Neostrongylus linearis, and Monacha (A.) granulata, Cochlicella barbara and Cernuella (M.) vestita tor Muellerius capil- laris. This is the first time that M. (A.) granulata, C. (M.) vestita, C. intersecta and H. jamuzensis have been used in connection with the above mentioned parasites, and the first time that C. barbara has been infected with M. capillaris. INTRODUCTION Numerous species of Helicidae act as intermediate hosts (1.Н.) of ovine Protostrongylinae (Soltys, 1964; Rojo, 1973; Sauerlander, 1979), but the possibility of others also being I.H.—some of which have been described in León by Manga (1977)—has yet to be studied. MATERIAL AND METHODS The species studied were: Candidula intersecta (Poiret, 1801), Cernuella (Microxeromagna) vestita (Rambur, 1868), Cochlicella barbara (L., 1758), Helicella jamuzensis Gittenberger & Manga, 1977 and Monacha (Ashfordia) granulata (Alder, 1830). The species were collected in the province of León in the locations cited for each species by Manga (1977). An examination of 10% of the specimens confirmed the absence in the molluscs of any natural infection by Protostrongylinae. The 325 molluscs used in the experiment were grouped into batches of approximately 40 examples each. The parasites used were Muellerius capillaris (Múller, 1889) and Neostrongylus linearis (Marotel, 1913). Cordero et al. (1977) detailed their distribution, both in our province as well as in the rest of the Iberian Peninsula. The larvae | (called L-I) used in the experimental infection of the molluscs were obtained from two ewes kept in the department which had undergone pure infestation by the above mentioned Protostrongylinae. The experimental infection of the I.H. was carried out following the method recommended by Kassai (1957), with a contact period between snails and L-I of three and a half hours. This is the time recommended by Sauerlander (1979), who asserts that after 3 hours, 87% of the larvae have penetrated, but that after this time the increase in the percentage of infection is negligible. After each experiment we calculated the average temperature (Av. temp.) at which the molluscs were maintained in the laboratory. The L-I were obtained the same day that they were to be used for infection and, following instruc- tions by Cabaret (1979), were kept at a temperature of 4-5°C until the moment they were used. The molluscs were killed in series between the sixth and the fortieth or forty ninth day after infection, depending on the individual case. (23) + PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS № To ascertain the number of larvae which had penetrated into each snail we followed the method proposed by Rojo (1973). We defined the degree of development as the percentage of the total number of larvae found (in all their stages) in each complete batch of molluscs, based on the total number of larvae which had penetrated. Using this latter data we also calculated the percentage of L-lll (see Tables 1.a and 1.5). For each species of snails we noted down the days when the first L-II and L—Ill of each parasite appeared (Table 2). In the graphs showing results (Fig. 1-9) the days when the molluscs were killed were grouped into intervals of four days. RESULTS AND DISCUSSION In the results concerning the L-I level of penetration by N. linearis (see Table 1.a), a great differ- ence can be seen in the various species of molluscs, and indeed, even within the same species. This result agrees with that given by Rojo (1973). In Table 1.b, with reference to M. capillaris, the same phenomenon was observed. This result also agrees with that of Sauerlander (1979). Cabaret & Dakkak (1979), working with C. ventricosa (Draparnaud, 1801)—a species synonymous with C. barbara—achieved a much higher degree of penetration than us, although it must be pointed out that these authors used a mixture of four Protostrongylinae species in very different proportions. Table 2 shows that the day when the first L-Il and L-Ili of N. linearis appeared in the tested molluscs (with the exception of C. intersecta), our results coincided with those mentioned by Rojo (1973) for various species, and by Cabaret (1979) for C. ventricosa. TABLE 1a. Infection by N. linearis. TABLE 1b. Infection by M. capillaris Av. temp. No. L-I % penetr. Degree of Molluscs Parasites (0°C) per mollusc L-I evolution % L-Ill C. barbara N. linearis 19 156 51.6 29.0 31.7 M. (A.) granulata N. linearis 20 200 83.5 16.9 22.5 C. (M.) vestita N. linearis 19 150 86.7 2.5 3.6 C. intersecta N. linearis 22 105 68.1 3:3 4.9 H. jamuzensis N. linearis 22 220 76.0 2.0 0.8 M. (A.) granulata M. capillaris 20 200 57.5 52.4 49.8 C. barbara M. capillaris 19 200 38.0 37.9 40.9 C. barbara M. capillaris 22 300 40.5 25.4 25.9 C. (M.) vestita M. capillaris 19 169 81.1 1.9 2.9 TABLE 2a. Infection by N. linearis. TABLE 2b. Infection by M. capillaris. Av. temp. Day L-Il Day L-III Day L-III Molluscs Parasites (0°C) appeared appeared all C. barbara N. linearis 19 11 p.i. 18 p.i. 22 pi. M. (A.) granulata N. linearis 20 9 27. 34 C. (M.) vestita N. linearis 19 12 26 30 H. jamuzensis N. linearis 22 12 35 41 (75% L-IIl) C. intersecta N. linearis 22 35 39 42 C. barbara M. capillaris 22 6 10 26 C. barbara M. capillaris 19 11 20 30 M. (A.) granulata M. capillaris 20 7 17 34 C. (M.) vestita M. capillaris 19 14 29 34 20 10 MORRONDO-PELAYO AND MANGA-GONZALEZ DO. Ed. 1 a. u 10-13 14-17 18-21 22-25 2629 3033 3437 38-41 42-45 pi days FIG. 1. C. barbara infected with N. linearis at 19°C. 6-9 Ou: E93. Bu ae ae ee vee et oe . ss. ss .. .... ...... n ee 18-21 22-25 26-29 30-33 34-37 38-41 42-45 pi days FIG. 2. M. (A.) granulata infected with N. linearis at 20°C. DO. Е. , mm 6-9 10-13 14-17 18-21 22-25 26-29 30-33 34-37 38-41 pı days FIG. 3. C. (M.) vestita infected with N. linearis at 19°C. 25 26 o PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS O. ER №. i 6-9 10-13 14-17 18-21 22-25 26-29 30-33 34-37 LE 42-45 p: days FIG. 4. C. intersecta infected with N. linearis at 22°C. O LI Lil xk LI! 10-13 14-17 18-21 22-25 26-29 30-33 34-37 38-41 p, days FIG. 5. H. jamuzensis infected with N. linearis at 22°C. O Е! Е Lil | Lill 6-9 10-13 14-17 18-21 22-25 LS 30-33 34-37 Py days FIG. 6. M. (A.) granulata infected with M. capillaris at 20°C. o MORRONDO-PELAYO AND MANGA-GONZALEZ EJ El, Ш... 14-17 18-21 22-25 26-29 30-33 34-37 38-41 р; days . 7. С. barbara infected with М. capillaris at 19°C. O L/ E Lil YE Lill 10-13 1417 18-21 22-25 26-29 30-33 34-37 pi days FIG. 8. C. barbara infected with M. capillaris at 22°C. DO. A. Bu 6-9 10-43 LE 18-21 22-25 Е | 34-37 3841 р; days FIG. 9. С. (M.) vestita infected with М. capillaris at 19°C. 27 28 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS As for M. capillaris (Table 2.b), our data showing the length of time it took before the L-Il and the L-I1l made their appearance are similar to those of several authors (Rose, 1957; Soltys, 1964; Sauerlander, 1979), among others, whilst the length of time was less than that given by Gerichter (1951). In another experiment using C. barbara infected with M. capillaris and maintained at a different temperature we corroborated the results found by Gerichter (1948-1951) and Rose (1957) which state that at a higher temperature the development was quicker. In periods of four days (Fig. 1-9) larvae in different stages were observed simultaneously. This coincides with other observations. CONCLUSIONS C. barbara and M. (A.) granulata are suitable |.H. for M. capillaris and N. linearis, bearing in mind their rapid larval development and the high percentage of larvae which evolve. C. (M.) vestita, C. intersecta and H. jamuzensis seem to be less suitable, for although the degree of penetration was similar, those of evolution and larval development were much lower. This is the first time that the species M. (A.) granulata, C. (M.) vestita, C. intersecta and H. jamuzensis have undergone experimental infection by N. linearis and M. capillaris. Neither have they been mentioned as |.H. of these parasites in the wild (with the exception of С. (M.) vestita, which was found by Manga et al. (1979), infected to a very low degree by N. linearis). This is also the first time under laboratory conditions that C. barbara has been infected by M. capillaris. REFERENCES CITED CABARET, J., 1979, Receptivite expérimentale à l'infestation par les larves de Protostrongylidés de quelques Hélicides fréquents au Maroc. Facteurs de variation. Annales de parasitologie humaine et comparée, 54(4): 475-482. 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In seepage areas and springs drained by small ditches, upstream reinvasion took place by a positive rheotactic response. The mechanisms described in this note can give rise to an extension of the habitat in periodically infected biotopes with favourable living conditions for a short time (‘centrifugal movements”); however, some mechanisms enable the snails to regain permanent biotopes with good possibilities of surviving adverse conditions (‘centripetal movements’). INTRODUCTION Parmi les foyers a Lymnaea truncatula, on peut distinguer deux types: les foyers permanents dans lesquels les conditions de survie de l'espèce sont réalisées à longueur d'années, et les foyers d'infestation temporaire, où les populations subissent de très fortes variations de densité, allant de la phase explosive jusqu'à la disparition. La reinfestation de ces derniers foyers s'effectue souvent a partir des infiltrations de limnées provenant des foyers permanents (Mehl, 1932; Bednarz, 1960). Au sujet des mécanismes qui sont à la base de cette liaison entre les foyers permanents et les foyers périodiques, il existe relativement peu de données expérimentales. Généralement, on sup- pose que les limnées ou leurs pontes sont entrainées par le courant d’eau; on a aussi suggéré le transport des limnées et de leurs pontes par d’autres animaux (oiseaux aquatiques, bovins, rongeurs, dytiques, etc.), ce qui expliquerait la réinfestation des terrains isolés du réseau hydrographique (Taylor, 1965). Hohorst (1969) attribue certaines réinfestations aux déplacements rhéotactiques des limnées. Cette note décrit quatre mécanismes de déplacement de Lymnaea truncatula, lesquels pourraient contribuer à la réinfestation périodique des terrains propices à la fasciolose. RECHERCHES 1. La remontée et la descente Pour étudier la remontée et la descente de Lymnaea truncatula, nous avons suivi les déplace- ments de ce mollusque dans des récipients de 14 cm de haut remplis d'eau jusque 9 cm. Ces récipients ont été soumis alternativement au régime de refroidissement et de réchauffement pendant lesquels la position des limnees a été notée à des moments déterminés de l'essai. A chaque observation, nous avons marqué la temperature de l’eau et le nombre d'individus relevés en fonction de leur niveau de fixation. (29) 30 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS р Ns EP niveaux de fixation. 3° 10° | 2,5° of | of | 4 ПО» 24,110: a qe FIG. 1. Evolution de la répartition des Lymnaea truncatula dans des récipients au cours de l'essai 1. Les chiffres donnent le nombre d'individus en fonction du niveau de fixation: 1 = au-dessus du niveau d'eau; 2 = au niveau de l'eau, a: flottant en surface, b: fixés au bord; 3 = en dessous du niveau d'eau, a: sur le tiers supérieur du récipient, b: sur le tiers moyen, c: sur le tiers inférieur; 4 = sur le fond du récipient. Le régime thermique appliqué est indiqué comme suit: L — réchauffement dans un local à 20°C, F3 = refroidissement sur une plaque réfrigérante du “freezer,” F4 = phase de congélation de l'eau, D1 = dégel très lent dans le frigo, D3 = degel rapide. T = temperature de l'eau еп С°; t = moments d'observation. Le fond du récipient est garni d'une fine couche de terre stérilisée (1) ou de terre structurée (Il). * et ** = individus congelés. (1) et (2) = individus inactifs. Au cours de l'essai 1 (figure 1), un premier lot de 44 individus déposés sur un fond de terre stérilisée se disperse sur la paroi du récipient pendant la phase de réchauffement de 3 à 10°C; 3 individus sortent même de l'eau et restent collés au récipient; 3 autres flottant sur l’eau sont congelés dans la glace au cours de la phase F4. Mais le restant des individus descend pendant la période de refroidissement F3 et se rassemble dans le fond pendant la phase F4. En dépit d'une température voisine de 0°C (eau en congélation), les limnées y restent très actives. Au moment du dégel (D1), on constate déjà un début de remontée. Le même schéma de déplacement est observé sur les 20 individus du deuxième lot. Ceux-ci remontent au cours de l'élévation de la température entre 12 et 20°C et descendent sur le fond pendant la baisse de la température jusqu’à 0°C. Les 7 individus sortis de l’eau pendant le réchauffe- ment, mais ayant maintenu le pied en contact avec le récipient, ont également participé à ces mouvements. Ces résultats sont confirmés au cours d'un deuxième essai (figure 2) où nous constatons sur 2 lots différents la migration des individus vers le fond au cours du refroidissement et leur dispersion en période de réchauffement ou de dégel. Remarquons qu'entre 20 et 10°C, le refroidissement ne provoque pas la descente des sujets; entre 10 et 6°C, les individus installés au-dessus de la nappe d’eau descendent tandis que les sujets submergés poursuivent leur remontée, ce qui donne lieu à la concentration des limnées autour de la ligne de niveau d’eau (voir figure 1, lot 2, et figure 2, lot 3). Cette difference dans le comportement entre les individus submergés et les émergés peut être attribuée au fait que la partie du récipient au-dessus du niveau d'eau refroidit plus vite que la partie sous eau, de sorte que la temperature critique de 6°C est déjà atteinte au moment où celle de l’eau est encore à 9°C. Mehl (1932) signale, comme température critique, le seuil de 4,3°C; on зай qu'en dessous de cette temperature la densité de l’eau diminue avec le refroidissement. Il en conclut que les limnées descendent par un thermo- tactisme positif, la strate inférieure de l'eau étant plus chaude que la zone supérieure. Mais nos essais démontrent que les limnées descendent aussi lorsque la source de la réfrigération se trouve c o = o x = o o x 2 o © > = FIG. 2. Evolution de la repartition des Lymnaea truncatula dans des recipients au cours de l’essai 2. Pour l'explication des symboles, voir légende de la figure 1. (о) = absence de terre sur le fond du récipient. en dessous du récipient (régimes F3 et F4); les limnees descendent méme sur la couche de glace qui se forme dans le fond du récipient. Le phénomène se présente plutôt comme un géotactisme positif, lequel se manifeste en dessous de 6°C dans les systemes subissant des pertes en calories (refroidissement ou congélation). Le mécanisme semble être annulé aussitôt qu'il y a afflux de calories vers le système (dégel ou réchauffement). C'est alors que les limnées reprennent leurs mouvements normaux. Sur le terrain, la descente des limnees sur le fond de l’eau est observée à l'approche de l'hiver et la remontée a lieu des qu'il y a un réchauffement du milieu. Déjà en période de gel, par temps ensoleillé on les voit sous la glace grimper sur la végétation submergée. 2. L'essaimage Les limnées remontant sur la végétation submergée sont soumises à la force hydrostatique, laquelle augmente par la formation de bulles d’air dans la cavité pulmonaire. Lorsque le pouvoir d'adhésion du pied ne résiste plus à cette force, elles lâchent le support et flottent en surface, le pied fixé au plan d'eau. Dans cette position, elles sont facilement chassees par le vent vers la périphérie de la zone inondée. Ce mode de déplacement est fréquemment observé après le froid de l'hiver dans les fossés dont l'eau est très claire en cette saison. Au cours du réchauffement diurne, par temps ensoleillé, le nombre de limnées flottant en surface atteint parfois 20 à 30 au m2. Parmi les mollusques en surface, on trouve également d'autres gastéropodes basommatophores, tels que Aplexa hypnorum, L. Tropidiscus planorbis, L. etc. Dans les fossés couverts d'algues, les animaux flottants sont pris dans la masse filamenteuse avec laquelle ils sont déposés sur les bords au moment du retrait des eaux. La figure 3 montre l'effet d'un tel essaimage sur la répartition verticale et horizontale des limnées et de leurs pontes. 3. Le rhéotactisme Lorsque les limnées sont installées dans une eau courante, elles se déplacent à contre-courant. Le phénomène est régulièrement observé en pleine nature (figure 4). On constate que dans les rigoles de ruissellement, toutes les limnées se déplacent à contre-courant; dans les zones d'inflexion du courant, les limnées se déplacent en suivant les petites crêtes de sédimentation formées par les microcourants hélicoidaux. Elles sont ainsi déviées sur les languettes de boue qui se forment dans la partie creuse des courbes. Lorsque le courant est rectiligne, le déplacement n'est pas interrompu. C'est ainsi que dans un système de drainage ouvert d’une prairie à Leeuw-St-Pierre, ce type de déplacement a donné lieu à 32 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS VOLS SSS Nef IAAL LIL LA ‘th, couche d'algues filamenteuses M = nombre de limnées Г direction du deplacement P = nombre de pontes FIG. 3. Nombre de Lymnaea truncatula (M) et de leurs pontes (P) trouvés le 18.02.1965 dans 5 échantillons d’un fossé. Les échantillons ont été prélevés respectivement sur le fond humique, dans le fosse, dans les algues flottantes et sur les bords. Un échantillon comporte 1 kg de matériel obtenu par 30 prélèvements (Moens, 1973). Les flèches indiquent la dispersion de la population à partir du fond. Im w w w w w w w w w w PER w w www www Me û PEL 5 > q Grp ~ w w w w ‘a w w w w w FIG. 4. Deplacements rheotactiques des Lymnaea truncatula dans une zone de ruissellement a Malonne (vallee de la Sambre) le 20.05.1966. Les fleches indiquent le sens du ruissellement entre les mottes. Les limnees en deplacement sont indiquees par des symboles en forme de poire dont la pointe indique la direction; les points arrondis representent les limnees en repos. Les lignes en pointille montrent les crétes de sedimentation. MOENS 33 la réinfestation généralisée d'une série de rigoles nettoyées auparavant au Bayluscide. Les limnées ayant survécu dans le ruisseau principal sont entrées dans les embouchures des rigoles où elles se sont dirigées en amont à une vitesse de 1 à 2 cm/minute. D'après Etges et Frick (1966) cités par Bousfield (1979), les mouvements rheotactiques chez le planorbe Biomphalaria glabrata Say sont déclenchés par des substances attractives transportées dans l’eau à partir des sources alimentaires (germes de blé).Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour préciser le rôle éventuel que pourraient avoir ces stimulants dans le rhéotactisme de Lymnaea truncatula. 4. L’entrainement des limnées par le courant Les limnées fixées а un support immergé sont refoulées vers l'aval lorsque le courant d’eau devient trop fort. Dans des tubes en plastique, 12 individus sur 20 ont été emportés lorsque la vitesse du courant a atteint 57 cm/seconde; mais sur le terrain, la vitesse critique à laquelle les limnées sont emportées par le courant varie suivant la nature du substrat, l'exposition des animaux au courant, le pouvoir d'adhésion (taille) et la force hydrostatique exercée sur l'animal. Un autre type d'entrainement des limnées par le courant est celui des individus en estivation, lesquels sont facilement emportés lorsque le terrain est inondé brusquement par des pluies Orageuses; les animaux flottent très facilement à cause des bulles d'air restant encastrées dans la partie vide de la coquille au moment de l'humectation. Le phénomène est régulièrement observé en été dans les rus de pente où parfois de nombreuses limnées sont transportées jusqu’à l'embouchure (Mehl, 1932). DISCUSSION 1. Rôle de l'eau dans les déplacements L'essaimage, le rhéotactisme et l'entraînement se font nécessairement par voie aquatique. Pour les deux derniers mécanismes, le courant de l’eau détermine le type et la direction du déplacement. En effet, on sait que les limnées se déplacent activement à contre-courant (voir rhéotactisme, point 3), mais au-dessus d'une vitesse déterminée de l’eau, elles sont refoulées en aval; les limnées en estivation soumises à une immersion soudaine sont également emportées avec le courant (voir point 4). Sur les terrains en assèchement, de nombreux individus sont dispersés en dehors des flaques d’eau résiduaires. Plusieurs auteurs expliquent cette émergence par une réaction de fuite due au manque d'oxygène dans l’eau (Mehl, 1932) ou par l'absence d’hygrotactisme (Taylor, 1965). Nous avons démontré à la figure 5 que Lymnaea truncatula circule normalement sur une terre saturée en eau capillaire (substrats 1 à 3). Lorsque une partie de cette eau s'évapore, les limnées s'immobilisent sur place (substrats 4 et 5) et elles se retirent même dans leur coquille dès que l’eau capillaire disparaît totalement (substrats 6 à 9). 2. Les déplacements centrifuges et les déplacements centripètes—leur importance écologique Les différents modes de déplacements des limnées se subdivisent en déplacements centrifuges et en déplacements centripètes, les premiers élargissant la zone d'infestation, les seconds contribuant à son rétrécissement. Un même type de déplacement appartient parfois à l’une ou l’autre de ces catégories, suivant les circonstances locales. C'est ainsi que les déplacements rhéotactiques effectués dans un système de drainage dirigent les limnées vers les extrémités des rigoles ou vers l'origine du cours d'eau (= déplacement centrifuge); ce même déplacement effectué dans un système d'irrigation amène les limnées dans le fossé principal (= déplacement centripète). Par les déplacements centrifuges, les limnées arrivent sur les terrains périphériques où elles trouvent à certaines périodes de l’année des conditions optimales de développement des popula- tions: eau peu profonde, milieu perturbé, substrat renouvelé et suffisamment exposé au soleil (sources de luminosité et de chaleur) et riche en algues monocellulaires (source de nourriture) (Moens, 1974). Dans ces milieux astatiques subissant de fortes variations de température et d'humidité, le mollusque débarrassé de ses prédateurs et de ses compétiteurs, peut bénéficier au maximum des conditions temporairement favorables. Comme toutes les espèces typiques des écotones, Lymnaea truncatula y répond par une reproduction accélérée donnant lieu à un dé- 34 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 24 20 16 = —> | + > Е 12 | | 4 0 FE Mri IT Mate TNT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 FIG. 5. Distances en cm parcourues en 5 heures par 45 Lymnaea truncatula Les individus sont répartis sur 9 substrats dont la teneur en eau du sol décroit de 34 à 27% pour les 3 premiers (= terre saturée en eau capillaire), de 25 à 18% pour les 3 suivants (= terre en assèchement ayant perdu une partie de l’eau capillaire) et de 16 a 11% pour les 3 derniers (= terre blanchie, sans eau capillaire). veloppement explosif de la population. Par contre, en période de sécheresse, elles rentrent sur place en estivation et subissent généralement de fortes pertes entraînant même la disparition totale de l'espèce aux endroits où des abris naturels (écran végétal, crevasses, etc.) font défaut ou lorsque le milieu devient favorable à l’action prolongée des prédateurs terrestres (Rondelaud, 1978). Les déplacements centripètes conduisent les limnées vers les habitats aquatiques offrant au mollusque la meilleure protection contre les aléas climatiques (sécheresse, gel). Mais dans ces milieux, les populations de Lymnaea truncatula sont souvent limitées dans leur développement par manque de nourriture et de chaleur (eaux ombragées) et par la présence des compétiteurs et même des prédateurs aquatiques. Les terrains de développement des limnées sont régulièrement réinfestés à partir des milieux de survie. Les résultats d'un nettoyage par voie chimique (Moens et Cotteleer, 1973) ou biologique (Rondelaud, 1978) sont parfois d’une courte durée lorsqu'on ne tient pas compte du mécanisme de la reinvasion des limnées. REFERENCES CITEES BEDNARZ, S., 1960, On the Biology and Ecology of Galba truncatula Müll. and cercariae of Fasciola hepatica L. in basin of the river Barycz. Acta Parasitologica Polonica, 8: 279-288. BOUSFIELD, J. D., 1979, Plant extracts and chemically triggered positive rheotaxis in Biomphalaria glabrata (Say), snail intermediate host of Schistosoma mansoni (Sambon). Journal of Applied Ecology, 16: 681-690. HOHORST, W., 1969, Die Biotope der Leberegelschnecke (Galba truncatula) und ihre Besiedlung. Malacologia, 9(1): 42. MEHL, S., 1932, Die Lebensbedingungen der Leberegelschnecke (Galba truncatula Müller). Verlag Datterer- Freising—Munchen. MOENS, R., 1973, Dénombrement des Limnées. Haliotis, 3: 97-102. 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Choudhury” Department of Zoology, Presidency College, Calcutta-700073, India *Department of Zoology, Calcutta University, Calcutta, India ABSTRACT During a survey of freshwater gastropod molluscs in West Bengal, out of 38,965 snails examined (covering 11 species), 2201 (5.64%) snails (including ten species) were found to harbour five types of larval trematodes embracing 34 cercarial species. This study demon- strated that different snails displayed differences in the degree of their susceptibility to infection by various types of larval trematodes. Echinostome and furcocercous cercariae showed a wide range of host specificity. INTRODUCTION Gastropod molluscs are the common intermediate hosts of various types of digenetic trematodes. The present study was undertaken in an attempt to contribute to the knowledge of the cercarial fauna of West Bengal and to establish the difference in the degree of susceptibility of their molluscan hosts. Soparkar (1921) initiated the work on cercariae in India. It was Sewell (1922) who made an exhaus- tive study on different cercariae available from freshwater snails in West Bengal and from some other states in India. Since then Bhalerao (1943), Peter (1954), Thapar (1969), Sahai (1969-70), Mohandas (1974), Murty (1975), Muraleedharan et al. (1977) have carried out some survey work on the cercarial fauna of some states in India. Very little work has been done in the state of West Bengal (DasGupta, 1973; Mukherjee and Ghosh, 1976, 1977) and the observations made by the present authors may help in devising control measures against the spread of trematode parasites among livestock, domestic animals, game birds and man. MATERIALS AND METHODS Snails were collected at random from their natural habitats in various localities in eleven districts of West Bengal for two successive years, 1978-79. The snails were brought to the laboratory alive and they were placed individually in separate specimen tubes (10.0 x 3.0 cm), filled with 15 ml of ordinary tap water. The mouths of the tubes were plugged with cotton wool to prevent the escape of Lymnaea spp. The snails were exposed to diffused sunlight for about two hours and later the water in the tube was examined carefully under the microscope for the presence or absence of cercariae. Those snails which shed cercariae were isolated, others were checked daily for the emergence of cercariae up to the end of 28 days to study the infection. At the end of this period snails which failed to shed cercariae were dissected to confirm the absence of infection. Snails were identified and their infections with different cercariae were recorded. Topography of West Bengal and study areas: West Bengal, one of the eastern states of India, lies between latitude 21°-38’ to 27 -10'N and longitude 85”-50' to 89°-50’ E. The tropic of cancer passes through the middle of the state. The climate is generally tropical, hot and humid. Precipitation is very high, 175 cm in the average month (35) 36 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS and 400 cm during July & August. The summer extends from April to June, when maximum tempera- ture varies from 35°C to 45°C. The relative humidity is 60% to 99.5%. The state covers an area of 87,853 square kilometers and is divided into 16 districts. Collections were made from Bankura, Birbhum, Burdwan, Calcutta, Howrah, Hooghly, Midnapur, Murshidabad, Nadia, Purulia and 24-parganas districts excluding the five northern districts (Cooch-behar, Darjeeling, Jalpaiguri, Malda and West Dinajpur). Snails were collected from canals, paddy fields, tanks and rivers, etc. RESULTS AND DISCUSSION Out of a total of 38965 snails examined only 2201 were found to be infected, a percentage of 5.64. Out of 11 species of snails collected, ten were found to be positive for infection with larval trematodea. The snail species collected, their percentage of the total collection, the percentage infected, the types of cercariae involved, and the percentage of snails infected wtih particular types of cercariae are enumerated in Table 1. Viviparus bengalensis has been recorded as negative for any cercarial infection. It was observed that all the snail species did not prove equally efficient hosts for larval trematodes. It was also observed that frequency of larval infection was highest in Lymnaea acuminata f. rufescens, followed by L. luteola f. ovalis. As regards the type of cercarial infection the data showed that L. acuminata, L. luteola, Indoplanorbis exustus and Melanoides tuberculatus harboured four types of cercarial infection; three types of larval infection were found in Digoniostoma cerameopoma and Alocinma orcula; two types of infection in Thiara scabra and Gyraulus con- vexiusculus; Brotia costula and Melanoides lineatus were satisfied with only one type of cercarial infection. In rare occasions simultaneous occurrence (mixed infection) of two types of cercarial infection were recorded and only in D. cerameopoma and Indoplanorbis exustus. The combination of cercarial types was usually with furcocercous and xiphidiocercous cercarial. The number of cercarial species recorded from the different snail hosts is presented in Table 2. Out of the 34 species of cercariae recorded in the present study 14 were found exclusively in /. exustus, three each in L. acuminata and D. cerameopoma, two each in A. orcula and M. tuberculatus, and one each in L. luteola and M. lineatus. The remaining eight species were found in more than one snail host. Considering the magnitude of incidence and the abundance of cercarial types in different species of snails, the furcocercous and xiphidiocercous cercariae are to be ranked first and second in position respectively (Fig. 1). Distribution of the freshwater gastropod molluscs is more or less uniform throughout the state of West Bengal, although populations vary from place to place. Lymnaea spp. and /. exustus were found in abundance as compared to the other species of snails. This may be the result of differences in various ecological factors. TABLE 1. Summarised results of a study of freshwater gastropod snails from West Bengal. Total number of snails collected: 38965 Percentage (%) of infection: 5.64 Types of cercariae and % of their infection % of total % of Echino- Amphi- Mono- Furco- Xiphidio- Species of snails collection infection stome stome stome cercous cercous 1. Digoniostoma cerameopoma 4.8 1.9 — 50.0 — 27. 50.0 2. Alocinma orcula 5.8 1.4 36.3 — 45.4 18.1 — 3. Thiara scabra 125 2.0 — — 100.0 — — 4. Brotia costula 1.3 2.8 — — 100.0 — — 5. Melanoides lineatus 5.9 0.6 — — 100.0 — — 6. Melanoides tuberculatus 3.9 5.4 25.0 — 46.4 17.8 17.8 7. Lymnaea acuminata f. rufescens 9.5 23.2 87.8 0.6 — 10.1 1.3 8. Lymnaea luteola f. ovalis 27.6 7.3 52.6 37.2 — Те 2.3 9. Indoplanorbis exustus 32.2 2.6 28.9 1.5 — 49.0 21.9 10. Gyraulus convexiusculus Zeil 0.7 71.4 28.5 — — — 11. Viviparus bengalensis without trematode infection DasMAHAPATRA, DasGUPTA AND CHOUDHURY 37 Frequency of snail species infected with larval trematodes varied from place to place and certain areas of a district were completely free from infection. Frequency also varied within the total popula- tion and with seasons. The rate of infection exhibits fluctuations which may be due to a wide range of factors, e.g., geographical variations in small distribution, as well as variation in susceptibility to infection which might be host-age related at the time of exposure to infective miracidia. The variability in the rate of infection and the distribution of cercariae may be correlated to some extent with the suitability of the freshwater habitat as a feeding ground for the definitive hosts, with the species of snails present, and with the specificity of the miracidia to a particular species. Srivastava & Dutt (1962), Mukherjee (1966), Sahai (1969-70), DasGupta (1973), Mohandas (1974), Muraleedharan et al. (1977) and others from India have referred to variation in the level of infection by cercarial stages in freshwater snails. The present investigation suggests that the percentage of snails infected with larval trematodes is higher in ponds than in other habitats. Sewell (1922), Wesenberg-Lund (1934), Belyakova-Butenko (1971), Mohandas (1974) and others stated that variation in the general per- centage of infection in molluscan hosts depended on the types of freshwater habitats. Differences in the susceptibility of snail vectors to the various species of trematode larvae are also noticed even though they live in similar ecological niches. It was found that the incidence of trematode infection was highest in L. acuminata, followed by L. luteola, as compared to other gastropods. The wide 50 о |. ECHINOSTOME ш] [ee] a 2. FURCOCERCOUS o 40 = 3. XIPHIDIOCERCOUS 2 y 4. AMPHISTOME o 30 а 5. MONOSTOME n =| < 20 O Fr E о 5 10 FA ч lJ MO CERCARIAL TYPES FIG. 1. Relative abundance of cercarial types recorded in freshwater gastropods of West Bengal. TABLE 2. The number of cercarial ‘species’ recorded from freshwater gastropods of West Bengal. Mollusc Number of cercarial species . Digoniostoma cerameopoma . Alocinma orcula . Thiara scabra . Brotia costula Melanoides lineatus Melanoides tuberculatus Lymnaea acuminata f. rufescens . Lymnaea luteola f. ovalis . Indoplanorbis exustus . Gyraulus convexiusculus — мрачаю = — © On © © © NN O O1 B GW D = — 38 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS distribution of these snails, and their ready availability to miracidial infection, may be partly responsi- ble for this situation. It is possible that the Lymneidae may be phylogenetically very primitive and well adapted to withstand the impact of infection because of long association between host and parasites. It has been observed that the cercarial types are not represented equally in the various gastropod snails. Echinostome and furcocercous cercariae have a wide-range of host specificity. Both these types were found in as many as six species of snails out of the 11 species collected. It is interesting to note that monostome cercariae are mostly restricted to the Thiaridae. The restriction of larval trematodes to certain molluscan hosts may be related to the feeding behaviour of the final host and partly to the ecology of the intermediate host. Most cercarial species are restricted to one host and this is related presumably to the host-specificity and selection mechanism exhibited by the miracidium. Out of 34 species of cercariae recorded in the present study, 26 were host specific but the remaining eight were found in more than one host. /. exustus was found to be preferred by the maximum number of cercarial species. From the data enumerated it is contended that the Lymnaea spp. proved to be most susceptible to larval trematodes, followed by M. tuberculatus. ACKNOWLEDGEMENTS The authors are grateful to the University Grants Commission, New Delhi, for financial assistance to the first author under the Faculty Improvement Programme. Thanks are due to the authorities of the Presidency College for laboratory facilities. The authors also express their thanks to the Director, Zoological Survey of India, Calcutta for the identification of gastropod snails. REFERENCES CITED BELYAKOVA-BUTENKO, YU. V., 1971, Characteristics of the larval fauna of Trematode in Kazakhstan. In perspectives of Research on cercariae, Edited by Odening, K. Parasitologische Schriften reihe, 21: 119-122. BHALERAO, G. D., 1943, The cercarial fauna of the irrigated tract of the Nizam’s dominions, with suggestions regarding their relationship to the trematode parasites in man and in domestic animals. 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Rojo-Vazquez Departamento de Parasitologia, Fac. de Farmacia, Salamanca, Spain ABSTRACT Five populations of Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Schmidt, 1875) (Gastro- poda, Helicidae) from the Douro Basin (Iberian Peninsula) were infected wtih Dicrocoelium dendriticum eggs, under experimental conditions. The mean % of snails with positive hatch- ing (97.94) and the % of eggs hatched (83.58) were very similar in all populations. However, the infection rates 55-60 days post infection, were different, with a maximum of 77.27% and a minimum of 36.36% of the snails with positive hatching. These results are discussed. INTRODUCTION Dicrocoelium dendriticum (Rudolphi, 1819) Looss, 1899 is a Digenean trematode that parasitizes, in its adult stage, the bile ducts of many mammals. It is a trematode with a two intermediate-host life cycle, the first of which is a terrestrial mollusc. The information on its presence in the final hosts in Spain and Portugal is copious and has been compiled by Cordero del Campillo et al. (1975). But there is very little information indeed about its two intermediate hosts, and also the ecological value of these hosts, if we except the experimental work carried out by Rio Lozano (1967) involving Cochlicopa lubrica (Müller, 1774), Helicella itala (Linnaeus, 1758), Monacha cartusiana (Müller, 1774) and his Helicella (Xerocincta) neglecta (Draparnaud, 1805). The latter is the same as Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Schmidt, 1875) according to Manga Gonzalez & Cordero del Campillo (1977). It is very likely that C. (X.) cespitum arigonis is the most important first intermediate host of D. dendriticum in the Douro Basin, since the northwestern region of the Iberian Peninsula marks a transition from the Atlantic to the Mediterranean (Sacchi, 1962). Our assumption is based not only on the xerophile features and the widespread distribution of this species but also on the data of natural infections of this species in the parasitological screenings in the province of Leon (Manga Gonzalez, 1978; Manga et al., 1979). We have studied the compatibility between five populations of this species from the Douro Basin and a parasite population from Villacete (Leon). MATERIALS AND METHODS The Douro Basin has a surface of 75,000 square kilometres, almost the fifth of the total surface of the Iberian Peninsula. It is possible to define it from three different view points: climatological, lithological and hydro- graphical. Fig. 1 shows the Douro Basin from this latter point of view, but the climatic features excluded all the marginal zones due to the extreme continental conditions. Moreover, the Douro Basin has a very complex lithology, developed on the Hesperic Massif and the Tertiary Depression from the Douro. The first of these is composed of igneous and metamorphic rocks; soil that enables it to support high numbers of molluscs. In the Tertiary Depression, the sandy and conglomerate (39) 40 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS N DOURO BASIN » = aaa Ш CEMBRANOS wee $ LR 4 TORDESILLAS о A ARROYO ENCINA ть’ a= [] CIUDAD RODRIGO Е] EXCLUDED AREA FIG. 1. Map of the Douro Basin. The striped areas have been excluded. SE = original site of parasitic population. SP = Place of the standard population. materials are dominant on the borders, but in the middle region, the soil is composed mainly of evaporitic and carbonated materials, which are suitable places for snails. Overall, we can consider as excluded from the Douro Basin the striped zones, not only for climatic and lithological reasons, but also because of socioeconomical features. From the area we considered we chose five snail populations at random. We took a population as our standard (SP) and we infected a considerably higher number of molluscs from this population in order to minimize the non-significant differences. The snails were collected along roadsides, because these places are accessible to the main definitive hosts only with difficulty. All places have a very similar ecological botany, the dominant vegetation being Anacyclus clavatus, Eruca vesucaria, Malva sylvestris, and some species of the genus Bromus (B. rigidus, B. sterilis, etc.). The parasites’ eggs were obtained from the faeces of a naturally infected sheep, 484 FVL, born and raised in Villacete, close to Leon. We extracted the eggs by maceration, filtration and differential sedimentation in tap water to prevent their destruction. The eggs were always used within 4 days of being deposited in the faeces. The eggs were placed on pieces of lettuce following a modified technique of Krull & Mapes (1952). The molluscs were individually infected in 90 mm Petri dishes, and maintained there until they ingested the lettuce and deposited their faeces. At this moment the snails were marked on the shell and transferred to wooden boxes where they remained until they were killed. To study the hatching of the eggs we first placed the faeces of each snail on a glass slide with a little water and then flattened them with a knife. Afterwards, we placed a cover glass over them and examined them under a Leitz SM-Lux microscope, with a magnification of 100x. To study the evolution of the sporocysts of D. dendriticum we killed the snails by immersing them in tap water between 55-60 days after infection; then transferring them to 70% alcohol and dissecting them under an ERMA stereomicroscope with a magnification of between 20x and 40x. ALUNDA AND ROJO-VAZQUEZ 41 RESULTS AND DISCUSSION The individual hatching data are represented in Fig. 2. Note that we have excluded all data concerning the standard population, due to the high number of snails infected. We have marked only the extremes for each interval considered. The partial data by units of similar information and the mean hatching values are expressed in Fig. 3. There is little difference between the populations tested, but we think that this is due to the randomness of the survey and cannot be taken as significant. On the other hand, our results are very similar also to those obtained by Ractliffe (1968) working with Helicella itala. Moreover, these results are also very similar to those obtained by Alunda & Manga-Gonzälez (1982) in some species of the genus Helicella. We could not use the standard population in the study of development because when they were killed some of the snails were found parasitized with very advanced Dicrocoeliidae sporocysts (measuring more than 2.5 mm). This natural infection—not detected in the previous examination— enabled it to be used as our standard population in the development results. The data corresponding to the remaining populations are summarized in Table 2. The percentage of infection obtained by Rio Lozano (ibid.) (40%) working with the same species collected near Leon is very similar to that obtained by us (36.36%), with a population also near Leon (Cembranos). However, the eggs used by this author were obtained from the gall bladders of animals from the municipal slaughterhouse in Leon and we do not know the origin of the sheep. The size of sporocysts was very small in all the snails, and they were very difficult to measure. These results can be explained, either as a differing level of receptivity, or as an increasing level of compatibility (sensu Wright, 1966) depending on the distance between the snail populations and the original site of the parasitic population. At this moment we are studying this subject by the method of crossed infection. 100 90 80 70 2 I 60 u — Е: 50 ö 40 5 30 20 ZA STANDARD POPULATION A ARROYO ENCINA 4 TORDESILLAS 10 [|] CIUDAD RODRIGO № CEMBRANOS 0 EGGS / SNAIL FIG. 2. Individual hatching data of the populations tested. From the SP, only the extremes of each interval are represented. 42 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 100 90 80 70 NR. OF SNAILS HATCHING 27 49 22 40 25 as 27 La z o = < 4 = a o] a OF HATCHING OF MEAN 155 6-10 11-30 EGGS/ SNAIL FIG. 3. Mean hatching values in intervals of similar information and total average in C. (X.) cespitum arigonis populations; number of snails used. For explanation of symbols see Fig. 1. TABLE 1. a AAA A A A No. of snails + for eggs in Eggs provided/ % of snails Control Mean size Population faeces snail + for hatching % of hatching — snails of snails Tordesillas 27 9.25 96.29 74.72 16 15.53 mm (Valladolid) x 10.30 mm Cembranos 22 6.59 95.45 80.68 8 15.53 mm (Leon) x 10.11 mm Ciudad Rodrigo 27 8.00 100.00 91.46 20 15.83 mm (Salamanca) x 10.47 mm Arroyo Encina 25 10.80 100.00 89.26 16 14.75 mm (Salamanca) x 9.80 mm Standard population 49 6.78 97.96 81.81 16 15.85 mm (Palencia) x 10.42 mm EEE ALUNDA AND ROJO-VAZQUEZ 43 TABLE 2. +. Distance from the No. of snails No. of snails % of Mortality infected site of parasitic Population + for hatching infected infection Mortality controls population Tordesillas 27 17 77.27 0.5 130 km Cembranos 22 8 36.36 1.0 10 km Ciudad Rodrigo 27 20 74.07 0.75 245 km Arroyo Encina 25 16 64.00 0.71 180 km REFERENCES CITED ALUNDA, J. M. & MANGA-GONZALEZ, M. 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GA weer. oF 2 va wo a | MAD CARA E MA A a TRA tar a 9 PA Gaal W sentant) FRA om Lory Hart SL UNIS E eu ae Vert y vor SAITO l Ww. | : 1% E (4138 A N (Ces р ARA PT bre) Do Let MN WI OANA AÑ gr N Be an RT RNA Pl Al A eu Por er 27 AAN G MAP №9 ow FA AR PI Pa) 1959 Caen 572 E arty eee) er tam) AA EI DOS DO 2084 aa nk ou vim OR yyy ET AE CRT ul и pol \ ar su I dey © a LL у AN, М ug fe "avs иду” № Зах emi <4 y Oe A O Sh i m4, ; А | ms 3 an 7 E y м 5 Ar PaaS’ SVG бо : ji reuters ) Nae NL ON MESE we oom Se TAROT ‚.%» A ETES A = SA у Км}, &, 1 4 (i) ed) A A Most eo 02909 мы. rid o TS AI AK Mare ph * \ NE AS 1101 5° CARNET Jy pear в: pe y ira Me up 78] LR TM Але ps As o AAA fit iad tas % t Th р Y. Mn i at E te où VER Meee mire migo ACL BULLE в} ma AH A ee 4 Ñ tL A, MASA LEN à | I; o esa où WR dé : ANIME N IMA Mei ria hed earth AT y A II AS Н.Н rate LI 3 Er Es a N m Par: ie. ka ne ВА A "EN ee er. 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Furthermore enzyme characters are presenting a set of characters for studying the systematics of the two genera in new ways, as the synthesis of enzymes is normally controlled by only one gene, contrary to the polygenic control of the morphological and anatomical characters. The variation observed at the population level within the enzymes is normally explainable in a simple genetic way. A further advantage of the enzyme characters is that the patterns obtained are inde- pendent of age, size and nutrition of the snails, as well as of local ecological conditions in the habitat (Jelnes 1979a; Henriksen & Jelnes 1980). Using the standard electrophoretic procedures described for Biomphalaria (Henriksen & Jelnes 1980) and for Bulinus (Jelnes 1980) rm-values have been obtained for enzymes from more than 295 population samples of Biomphalaria (89) and Bulinus (206). In Table 1 and Table 2 the rm-values so far encountered in the homozygotic stage for enzymes in species of Biomphalaria and Bulinus respectively are given. Hybrid bands occurring in either fixed or segregating heterozygotes have not been included. For some of the species and enzymes data have been published describing the inter and intra population variation, as well as possible enzyme characters useful for separating closely related species (Jelnes 1977, 1979b, c, 1980). REFERENCES CITED HENRIKSEN, U. B. & JELNES, J. E., 1980, Experimental taxonomy of Biomphalaria (Gastropoda: Planorbi- dae)—I. Methods for experimental taxonomic sudies on Biomphalaria carried out by horizontal starch gel electrophoresis and staining of twelve enzymes. Journal of Chromatography, 188: 169-176. JELNES, J. E., 1977, An electrophoretic character useful in the distinction between Bulinus tropicus and B. permembranaceus (Gastropoda, Planoribidae). Steenstrupia, 4: 139-141. JELNES, J. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie POLYMORPHISME DE EUPARYPHA PISANA (MÜLLER) (MOLLUSCA, PULMONATA) ET RECEPTIVITE A LINFESTATION PAR LES PROTOSTRONGYLIDES J. Cabaret Département de Parasitologie, Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan Il, B.P. 704, Rabat-Agdal (Maroc) ABSTRACT The samples of E. pisana were divided into three groups according to the ornamentation of the sheli—albino, flamed and striped. The albino morph was the most receptive to infection. The variations of receptivity between morphs seem associated with the secretion of sub- stances which influence the motility of first-stage larvae of Protostrongylids. INTRODUCTION Le polymorphisme de Euparypha pisana a été étudié par Sacchi (1952); cing groupes de poly- morphes sont établis en fonction de l’ornementation de la coquille. Pour des raisons de commodité, nous avons préféré un classement en 3 catégories, établi sur l'ornementation de la face convexe de la coquille: albinos, flammés et rayés. Cette classification permet de recouvrir 70 pour cent de la population des environs de Rabat. Euparypha pisana est un hôte intermédiaire pour les Proto- strongylidés (Joyeux et Baer, 1951; Cabaret, 1979), l'hôte définitif étant un petit ruminant. Ce Mollusque est particulièrement répandu au Maroc et nous avons cherché s’il existait une difference de réceptivité a l'infestation en liaison avec le polymorphisme de la coquille. MATERIEL ET METHODES Les Mollusques utilisés proviennent d’une parcelle de terrain de la région de Rabat, indemne de Protostrongylidés. Les larves du premier stade sont extraites par la méthode de Baermann a partir de fèces d’ovins naturellement infestés. Les exemplaires de E. pisana sont infestés (150 à 300 larves du premier stade (L,)/individu) entretenus et examinés selon des techniques déjà exposées (Cabaret et Dakkak, 1979). Les intervalles de confiance des moyennes sont établis d'après la formule de Rojas (in Southwood, 1971). étant donné la non-normalité des données. RESULTATS Les résultats concernant les primo-infestations sont présentés dans le Tableau 1. Aussi bien pour les infestations mono que pluri-génériques, les polymorphes albinos et flammés sont plus réceptifs que les individus rayés (test de Friedman sur les moyennes). Il en est de même lors des deuxième et troisième réinfestations (Tableau 2). L'évolution larvaire au bout de 3 semaines à 20°C ne semble pas différente, le pourcentage de larves du troisième stade étant de 83 pour cent pour les individus albinos et de 76 pour cent pour les polymorphes rayés. (49) 50 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 1. Primo-infestation par des larves L; de Protostrongylidés des 3 polymorphes de E. pisana. Larves infestantes Degré d'infestation moyen des polymorphes albinos flammé rayé Cystocaulus nigrescens et 0,91 + 0,51 0,75 + 0,40 0,59 + 0,30 Protostrongylus rufescens n = 14 n = 18 n = 10 id. 055023 0,87 + 0,43 0,29 + 0,14 n=9 n=8 n=7 Muellerius capillaris et 0,75 20,37 0,87 + 0,41 0,27 + 0,09 Cystocaulus nigrescens n = 28 n=8 n=1 Muellerius capillaris 1,10 + 0,69 — 0,33 + 0,14 n = 10 п =6 Muellerius capillaris 1,72 30,30 0,80 + 0,37 0,86 + 0,20 n = 18 п =6 n=7 TABLEAU 2. Réinfestations par des larves L; de Muellerius capillaris des 3 polymorphes de E. pisana. Degré d'infestation moyen des polymorphes albinos flamme rayé Deuxième infestation 6,05 + 1,98 2,00 + 1,10 ЕЕ 078 n=2i ns ns— 6 Troisixeme infestation 17,07 + 8,1 — 525 ols ne— 12 n=4 DISCUSSION Le polymorphisme de la coquille est associé à une variabilité dans la réceptivité a l'infestation par les Protostrongylidés. Le phénomène est indépendant du genre de Protostrongylidé (cf. Tableau 1). Le mécanisme de la faible réceptivité des individus rayés semble dû à l'existence de sécrétions immobilisantes chez ces derniers: les larves de Protostrongylidés mises en contact avec de l’eau conditionnée par des E. pisana rayés présentent une mobilité réduite (76 pour cent a 55 pour cent de larves actives); l'eau conditionnée par les deux autres polymorphes ne modifie pas significativement la mobilité des larves. La faible réceptivité des polymorphes rayés existe également dans les conditions naturelles, comme le montrent les résultats obtenus sur un pâturage des environs de Rabat: le degré d'infesta- tion est respectivement de 0,34 (32 individus) pour les albinos, de 0,28 (7 individus) pour les flammés et de 0,09 (11 individus) pour les rayés. Un seul polymorphisme, celui de la coquille, a été considéré; d’autres polymorphismes chez E. pisana mériteraient d'être examinés (couleur du pied, existence de raies brunes sur les tentacules oculaires). Une bonne connaissance des variations de la réceptivité aux Protostrongylidés en fonc- tion du polymorphisme permettrait de déterminer les pâturages à haut-risque pour les hôtes définitifs. REFERENCES CITEES CABARET, J., 1979, Réceptivité expérimentale à l'infestation par les larves de Protostrongylidés de quelques Hélicidés fréquents au Maroc. Annales de parasitologie humaine et comparée, 54: 475—482. CABARET, J. & DAKKAK, A., 1979, Infestation expérimentale de Cochlicella ventricosa (Draparnaud, 1801) par des larves L; de Protostrongylidés. Annales de parasitologie humaine et comparée 54: 57-64. JOYEUX, C. & BAER, J. G., 1951, Recherches helminthologiques marocaines. Epidémiologie de la pneumonie a Cystocaulus ocreatus. Archives de l'Institut Pasteur du Maroc, 4: 304-313. 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The percentages of egg hatching in the midgut are similar for all three species (86.49, 82.21 and 80.20). In all three species, sporocysts were found during exami- nation 60 days after infection, their size varying between 429.2 m and 58.0 m. According to the results it would seem that H. zaratei is a better intermediate host than the other two species. We discuss the ecological value of the species, with reference to their distribution. INTRODUCTION Dicrocoelium dendriticum (Rudolphi, 1819) Looss, 1899 in its adult stage is a common trematode in the bile ducts of many mammals, throughout the world. In order to complete its life cycle it needs two intermediate hosts, the first of which is a land snail. Since its life cycle was first described many molluscs have been mentioned as being suitable first intermediate hosts for this parasite. However, in Spain, only Rio Lozano (1967) has carried out experimental work, mentioning from the genus Helicella, the species H. itala (Linnaeus, 1758), mentioned in Central Europe. The genus Helicella Férussac, 1821 has been quoted although fundamentally with reference to H. itala and H. obvia (Hartmann, 1840). This fact together with the description of some new species and the mention of other Iberian species of this genus (Gittenberger & Manga, 1977; Manga-Gonzalez & Cordero del Campillo, 1979) has motivated us to test three species as possible intermediate hosts of Dicro- coelium dendriticum, under experimental conditions. MATERIALS AND METHODS The species we tested were: Helicella zaratei Gittenberger & Manga, 1977 Helicella bierzona Gittenberger & Manga, 1977 Helicella ordunensis (Kobelt, 1882) As far as we know the first two species are found exclusively as part of the malacofauna in the province of Leon (N.W. Spain), in only very small areas (Manga, 1977) whilst H. ordunensis is more widely distributed in the Iberian Peninsula (Manga-Gonzalez & Cordero del Campillo, ibid.; Ortiz de Zarate Lopez, 1950). The three species are fundamentally nitrophiles, to be found along roadsides with plant ecology predominantly of the Chenopodio-Scleranthea Hadac (1956), 1967 division. (Fig. 1). The places of origin of snails are shown on Table 1. The areas where snails were found corre- sponded to locations with optimum climates for use as pasture, according to De Martonne's formula. Both adult and young snails have been infected. (51) 52 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS . E Г] < ~ > x Y N д à 2 ES O H. BIERZONA A H. ZARATE! @ H. ORDUNENSIS FIG. 1. Distribution of the three species tested in the Iberian Peninsula. TABLE 1. No. of snails + for eggs Control Mean size Species Place Height/m hatched % of hatching Eggs/snail snails of snails H. zaratei Castillo de 1200 12 86.49 18.08 23 6.8 mm Omana x 3.8mm H. ordunensis Pardavé 950 15 82.21 3.50 18 6.86 mm x 4.6 mm H. bierzona Embalse de 600 11 80.20 2.80 19 8.0 mm Penarru- x 4.0 mm bia The eggs used for infection came from the faeces of a naturally infected sheep, from Villacete, near Leon. We extracted the eggs following Alunda & Rojo-Vazquez (1982). The eggs were placed following a modified technique of Krull & Mapes (1952). Occasionally if the snails refused to eat the lettuce, we used partially decomposed leaves of Plantago lanceolata, Bellis perennis or Urtica dioica. These plants grow abundantly in the biotopes where the snails were collected. The molluscs were individually infected and maintained according to Alunda & Rojo-Vazquez (ibid.). We have tried to use a small number of eggs because when Kalkan (1971) used entire flukes as sources of infection he found that all the infected molluscs died. Nevertheless, the number of eggs varied considerably due to the parasite’s passive method of infection. Because of this it was impossible to control with any precision the number of miracidia which penetrated the snail’s digestive gland. In order to study the percentage of hatching, the faeces of the snails were studied separately, slightly flattened in a little water on a slide, covered by a cover glass and observed with a magnification of 100x. ALUNDA AND MANGA-GONZALEZ 53 To study the sporocysts in the digestive gland we killed the molluscs 60 days after infection, partly because by this time the sporocysts were easily identifiable (Krull & Mapes, ibid.) and partly due to the lack of studies on the hydric and thermic requirements of the tested snails, which made it difficult to keep them under laboratory conditions. The molluscs were dissected on a 50mm 0 black- bottomed Petri dish, under 20-40x. The measurements of the sporocysts were taken in a Favati chamber, using 100x with an ocular micrometre. RESULTS AND DISCUSSION The individual results obtained from the examination of the faeces are grouped in Fig. 2 and the average snail species in Table 1. In spite of the fact that both Kalkan (ibid.) and Rio Lozano (ibid.) found hatched eggs in the faeces of snails under experiment, they made no quantitative study dealing with this, so we can only 3 10 15 25 35 45 55 YY 4 HATCHING NR. OF EGGS PROVIDED / SNAIL FIG. 2. Individual hatching data of the Helicella spp. tested. Upward triangle, H. zaratei; black square, H. ordunensis; and black circle, H. bierzona. TABLE 2. AAA A A A A eee eee ee eee Mean size of No. of snails sporocysts + for % of infection M: maximum Mortality infected/ Species hatching Died Infected 60 days p.i. m: minimum Mortality controls H. zaratei 12 7 4 80.0% x = 191.8um 1.4 M = 429.2um m = 104.4um H. ordunensis 15 11 3 75.0% x = 123.4 um 1.41 M = 150.8 um m = 81.2um H. bierzona 9 4 4 80.0% x = 127.8 рт 0.86 М = 220.4 um т = 48.0 um 54 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS compare our results with those of Ractliffe (1968) who studied Helicella itala. There appear to be no great differences between the three species we have used, nor between Ractliffe’s results and those obtained by Alunda & Rojo-Vazquez (ibid.) in larger Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Schmidt, 1875) populations. We feel that this is a quite unspecific phenomenon. Our results obtained in the dissection of the molluscs are shown in Table 2. From these data we can conclude that H. zaratei is a more suitable host than the other two species, although this may be due to the fact that more eggs have been used in the respective infections, and this could have repercussions. The different death rates of control specimens and infected specimens are greater in H. ordunensis and H. zaratei, although this may be due to the small number of specimens used. Nevertheless, both the average and maximum sizes of the sporocysts are appreciably larger in H. zaratei than in the other two species. This may be interpreted as a greater degree of compatibility between the parasite and this species of snail. All the sporocysts we measured were within the limits given by Krull & Mapes (ibid.) when they carried out experimental work on Cochlicopa lubrica (Muller, 1774). CONCLUSION We have ascertained for the first time that H. ordunensis, H. bierzona and H. zaratei are suitable intermediate hosts for D. dendriticum under experimental conditions. All achieved similar infection percentages but a greater degree of development has been observed in H. zaratei. This fact, together with the high number of cattle present in the areas where these species are found, seems to indicate that they are species to bear in mind when studying the ecology of this parasite in Spain. REFERENCES CITED ALUNDA, J. M. & ROJO-VAZQUEZ, F. A., 1982, Susceptibility of some populations of Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Schmidt, 1875) (Gastropoda, Helicidae) from the Douro Basin (Iberian Peninsula) to the infection by Dicrocoelium dendriticum (Trematoda). Malacologia, 22: 39-43. GITTENBERGER, E. & MANGA, M. Y., 1977, Some new species of the genus Helicella (Pulmonata, Helicidae) from the province Leon, Spain. Zoologische Mededelingen, 51(11): 177-189. KALKAN, A., 1971, Dicrocoelium dendriticum (Rudolphi, 1819) Looss, 1899 in Turkey. |. Field studies of inter- mediate and final hosts in the South Marmara Region, 1968. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie ALTERATIONS DES OVOCYTES DE MYTILUS EDULIS, L. (MOLLUSCA, BIVALVIA) DUES A L'INFESTATION DE LA MOULE PAR MYTILICOLA INTESTINALIS, STEUER (CRUSTACEA, COPEPODA) M. Durfort, B. Bargalló, M. G. Bozzo, R. Fontarnau et J. López-Camps Departamento de Morfologia Microscopica et Servicio de Microscopia Electronica de la Universidad de Barcelona, Barcelona 7, Espagne ABSTRACT The infestation of mussels by Mytilicola intestinalis, has allowed us to observe a series of ultrastructural alterations within the female germ cell, similar to those reported in mussels parasited by trematodes as well as those which have come into contact with the black tide. A considerable increase and morphological alteration is registered in the rough endoplasmic reticulum, together with a greater number of dictyosomes and mitochondria. A reduction in annulate lamellae, glycogen and lipid droplets is observed. There is no influence over the number of yolk granules. The great development of the vitelline membrane and a marked increase in the microvilli emitted by the oolema can have a certain influence on the process of fecundation and on the posterior process of cleavage of the eggs. Les moules de culture sont parasitées, avec un taux de 60 á 65%, par un copépode de l'ordre des Cyclopoidea, Mytilicola intestinalis, logé habituellement dans la glande digestive, dont la coloration rougeátre facilite l'isolement. Le nombre de parasites par moule est de trois à huit, mais Andreu (1961) a Pontevedra (Espagne) trouve jusqu’a 15 copépodes et Korringa (1950), pendant la grave épidémie des moules des Pays Bas, en trouve 50 dans les exemplaires les plus infestés. Les individus des mouliéres naturelles sont moins souvent parasités, seulement deux pour cent des exemplaires de 45 a 80 mm, taille que nous sélectionnons habituellement, ont le parasite. Dans les cas de grande infestation, les copépodes s'ouvrent chemin parmi les conduits ciliés de l'hépatopancréas et arrivent à la gonade de l'hôte, qui est diffuse dans le manteau et la masse viscérale. MATERIEL ET TECHNIQUES De petits morceaux de gonade femelle mire de moules parasitées par Mytilicola et provenant des moulières artificielles de La Coruña (Espagne) ont été fixés au glutaraldéhyde-paraformaldéhyde à 3,5% dans le tampon Sórensen à pH 7,3 pendant deux heures à 4°C, puis postfixation par le tetroxide d’osmium à 1% dans le même tampon phosphate, pendant deux heures à 4°C. Cette méthode a été la plus employée, ainsi que la double fixation avec introduction de rouge de ruthénium à 0,05% dans les solutions. Les coupes sont contrastées par l'acétate d'uranyle aqueux à 1%, puis au citrate de plomb, préparé selon la technique de Reynolds (1963); les observations ont été faites au microscope électronique à transmission Philips EM 200 et EM 300. RESULTATS Les ovocytes du stade Ш А 1, selon la nomenclature suivie par Lubet (1959), présentent une membrane vitelline, d'origine ovocytaire, bien plus développée que d'habitude, elle est trois fois plus (55) 56 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS épaisse (environ quatre um) et sa texture est bien plus dense et fibreuse, quoique moins que celle que présente la membrane vitelline des moules qui ont été en contact avec les agents dispersants du pétrole (Durfort, 1979). Les microvilli sont plus nombreux et tout à fait entourés par un glycocalix fibreux et long, à la façon d'un “fuzz” dans sa part apicale (Fig. 4). Le développement de la membrane vitelline est directement lié a la considerable augmentation des dictyosomes qu'on trouve parsemés dans l'endoplasme au commencement de la vitellogenèse et plus près de la zone corticale après cette phase. Chaque dictyosome est forme par six à dix cisternes très gonflées et entouré par des vésicules fortement positives à la technique de Thiéry (1967) et d'autres vésicules de type lysosomal, qui ne se trouvent pas habituellement chez les ovocytes murs. Le réticulum endoplasmique granulaire est la structure la plus modifiée par l'effet du parasitisme. Cette structure est toujours bien developpée chez les ovocytes de Mytilus edulis (Durfort, 1976), surtout dans la phase de vitellogenèse, et elle est très polymorphe. Les vésicules ergastoplasmiques présentent trois dispositions principales: 1) empilements parallèles dispersés dans le cytoplasme, 2) disposition concentrique, à la façon des “nebenkern” ergastoplasmiques, autour de plusieurs mitochondries et de gouttelettes lipidiques et 3) disposition cupuliforme, qui rappelle celle des saccules de l'appareil de Golgi, que Гоп considère comme une formation de transition. Ces trois dispositions se conservent chez les moules parasitées, mais il y a un remarquable raccourcissement des saccules ainsi qu'un grand gonflement des cavités du réticulum (Figs. 1 et 3) qui présentent un contenu très peu dense aux électrons. A proximité des parties distales des saccules il y a de nombreuses vésicules osmiophiles de 500 um de diamètre revêtues de ribosomes. Il y a aussi un considérable accroissement numérique des mitochondries, pauvres en crêtes et à matrice très peu dense aux électrons (Fig. 2). Le chondriome et le réticulum endoplasmique granulaire sont les structures responsables de la formation des grains de vitellus chez les ovocytes de la moule. Les lamelles annelées, qui chez la moule prennent leur origine à partir de l'enveloppe nucléaire (Durfort, 1973), sont bien plus petites et moins nombreuses que chez les ovocytes des moules saines. De petits paquets de quatre à six lamelles agranulaires se trouvent dispersés entre les formations concentriques de l'ergastoplasme. De petits amas de glycogene indiquent qu'il y a eu une considérable diminution de cette réserve toujours très abondante dans les divers tissus de la moule; cette diminution a aussi été constatée dans l'hépatopancréas des exemplaires parasites. Ces mêmes altérations ont été aperçues au niveau des structures cytoplasmiques des cellules conjonctives différenciées en cellules de Langer ou en cellules de Froutin, très nombreuses dans la gonade après l'émission, des gamètes. DISCUSSION La présence de Mytilicola intestinalis provoque chez les moules des altérations cytoplasmiques considérables, non seulement dans l'hépatopancréas, mais aussi dans la gonade femelle múre. Les structures qui participent à la formation du vitellus, c'est a dire les mitochondries et surtout le réticulum endoplasmique granulaire, sont les plus modifiées ultrastructurellement et numeriquement. Aussi Гаррагей de Golgi apparait plus developpé que d'habitude et il est responsable de la formation d'une très grosse membrane vitelline et de nombreux granules corticaux, a la suite d'une forte élaboration de vésicules lysosomales, absentes chez les ovocytes des moules saines. Il faut souligner que ces altérations sont très similaires à celles qu'on a observées chez les exemplaires dont les gonades sont infestées par des sporocystes de Trématodes (Cercaria tenuens) et celles que présentent les ovocytes des moules qu’on a prélevées des endroits ou il y a eu pendant plusieurs semaines une pellicule de pétrole ainsi que des agents dispersants de l'hydrocarbure, avec la différence que la production lysosomale est bien plus forte dans ces deux cas (Durfort, 1979). Le nombre d’ovocytes múrs libérés est considérablement inférieur, encore que les cellules soient plus grosses, environ 100 um de diamètre, et ils possèdent des lysosomes dont on ne sait pas comment ils agiront après la fertilisation, comme nous ne savons pas, non plus, si les changements observés sur l'épaisseur et la texture de la membrane vitelline peuvent avoir une action sur le rôle de Гасгозоте, lors de la fécondation. 57 DURFORT ET AL. ON A Re a N vr. la Er У, } if Y Y y "un | \ 4 PAPA | a À N i M Y di" у J My, / i 4) mi ИИ и Пим ol Wh $ т as > N PRET nl par CLEA TE EEE FIG. 1. Aspect de l'ergastoplasme (ER) avec ses saccules très gonflés et avec la matrice très peu dense aux électrons. (30.000 *). 58 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DURFORT ET AL. 59 REFERENCES CITEES ANDREU, B., 1961, Un paräsito del mejillon. Propagacion del copépodo parasito Mytilicola intestinalis en el mejillon de las rias gallegas. Revista de Economia de Galicia, 17-18: 12-18, Vigo. 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P., 1967, Mise en évidence des polysaccharides sur coupes fines en microscopie électronique. Journal de Microscopie, 6: 987-1018. -—— FIG. 2. Inclusion lipidique (1), lysosome (LY) et plaquette vitelline (V) parmi les mitochondries (M) tres пот- breuses et pauvres en crêtes chez les ovocytes des moules parasitées. (25.000 x). FIG. 3. Aspect dictyosomique de l'ergastoplasme (ER) en disposition cupuliforme, accompagné par de пот- breuses vésicules revétues de ribosomes (25.000x). FIG. 4. Texture fibreuse de la membrane vitelline (MV) de Гоуосуе (25.000 x). MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 61-70 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie NOTES ON NATURAL INFECTION OF SOME HELICIDAE SPECIES (MOLLUSCA, STYLOMMATOPHORA) BY PROTOSTRONGYLINAE SHEEP LARVAE Ma Yolanda Manga-Gonzälez and Ma Patrocinio Morrondo-Pelayo Laboratorio de Parasitologia, Estacion Agricola Experimental (C.S.I.C.) y Facultad de Veterinaria, Leon, Spain (Prof. Dr. M. Cordero-del-Campillo) ABSTRACT The natural infection level of ovine Protostrongylinae in the province of Leon was studied. The species examined were: Helicella bierzona, H. corderoi, H. jamuzensis, H. zaratei, H. itala, H. madritensis, H. ordunensis and H. valdeona. Information about soil types, phytosociology, altitude, and map references concerning the collection places are given. The first four species showed no signs of parasite infection. Amongst the other species, the percentage of infection was, in decreasing order: H. madritensis, H. valdeona, H. itala, and H. ordunensis. This is the first time that H. madritensis and H. ordunensis have been found infected with larvae of Cystocaulus ocreatus, Neostrongylus linearis and Muellerius capillaris. INTRODUCTION Various species of the genus Helicella Ferussac, 1821, have been mentioned as intermediate hosts (1.Н.) of Protostrongylinae in Spain and other countries. According to Gittenberger & Manga (1977) and Manga (1977) there are eight species representa- tive of this genus in the province of Leon (N.W. Spain), and we decided to investigate the possibility of them being naturally infected. It was decided not to take into account the species found in Leon of the subgenus of Helicella because of the difficulties of including this taxonomic category. MATERIAL AND METHODS Examples of the species H. bierzona Gittenberger & Manga (1977), H. corderoi Gittenberger & Manga (1977), H. jamuzensis Gittenberger & Manga (1977), H. itala (L., 1758), H. madritensis (Rambur, 1868), H. ordunensis (Kobelt, 1882), H. valdeona Gittenberger & Manga (1977) and H. zaratei Gittenberger & Manga (1977) were examined. Specimens were collected in almost all the locations mentioned by Manga (1977) for each species, in the period between March, 1973 and July 1980. In spring and summer they were collected from 7:00-8:00 a.m., and from 10:00 a.m. in autumn and winter. For further information about the soil, phytosociology and altitude of the collection sites we followed the same method outlined in Manga (1979), with map references based on the U.T.M. system, to a scale of 1:200,000. The number of specimens examined varied according to the dispersal and abundance of each species. Whenever possible, research was carried out using fresh material. When it was necessary to employ fixation (using 70% ethylic alcohol) the specimens were rinsed in lactophenol before being examined under the microscope. Only the foot, which is the area where the Protostrongylinae are generally found (Svarc & Zmoray, 1974), was examined using the compressorium. In order to free the larvae from the foot tissue we worked using dissecting needles under the stereomicroscope. When (61) 62 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS > © © o yA EN 7 — % + я > о wo | > - | } 25 Km. HH IE = =F Es I ЕТ 3 4 SH Scale zensis . Zaratei H. bierzona | rderoi 8 | dE = 4 * i FIG. 1 MANGA-GONZALEZ AND MORRONDO-PELAYO paj9aJu EUOSPIEA "Н 5, paj9aju 4+ - sisua} pew AM pajoajul + - SISUSUNPIO *Н № SISUSUNPIO"H Y een Hw pajoaju! о -BJej N e 64 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS using fresh material we noted the colour, and other characteristics of the larvae. Afterwards the larvae were studied employing examples mounted in chloral gum. Sometimes the Beresford-Jones (1966) method was followed. The diagnosis of the larvae was carried out bearing in mind the characteristic structures and measures given by various authors such as Joyeux & Gaud (1946), Gerichter (1948, 1951), Joyeux & Baer (1951), Rose (1957), Beresford-Jones (1966), Rojo (1973), Rojo & Cordero (1974) and El- Moukdad (1978) as well as those obtained by us in experimental work, and as yet unpublished. It must be emphasized that the structures were not always sufficiently clear, and sometimes the larvae were in a degenerate state which made it impossible to determine the genus. With each species we noted the percentage of infected specimens, and percent of identified larvae and, using these larvae, the percent of the different parasites found. We also made a note of the maximum, the minimum and the average number of larvae per snail, as well as the type of infection (simple, double, etc.). All these data were obtained every month and throughout all the observation period. Facts about the climatic conditions in the province of Leon were taken from the work written by Elias Castillo & Ruiz Beltran (1977). Except for rare occasions, we always noted down the tempera- ture and the relative humidity whilst we were collecting. RESULTS AND DISCUSSION We found no Protostrongylinae in the four following species: 1.—H. bierzona collected in only one location (Fig. 1) at an altitude of 380 m above sea level. The 117 examples we examined were collected in February, May, October and November. 2.—H. corderoi was found exclusively in the mountain region, between 1091-1386 m above sea level. The 112 examples we examined came from 10 sites (Fig. 1) and were collected in March, April, May and November. 3.—H. jamuzensis limited to the flat southern part of the province, was found between 734-770 m above sea level. We examined 74 specimens collected in 2 localities (Fig. 1) in February, September and October. Our experimental infection (Morrondo & Manga in another paper published in this volume), showed how unsuitable they were as I.H., and this was born out by the fact that no wild specimens contained parasites. 4.—H. zaratei was found in the mountains between 980-1200 m above sea level. We examined 122 specimens found in 8 sites (Fig. 1), during February, March, April, August and September. The four species infected with Protostrongylinae (in decreasing order based on the number of specimens examined) are: 1.—H. itala found, according to Adam (1960), throughout central and western Europe, from Spain to Denmark. In Leon this species was collected, principally, in the mountain region, between 520- 1386 m above sea level. The most frequent types of soils were open and sandy; the phytosociology was of the Chenopodio-Scleranthea Hadac (1956), 1967, Festuco-Bromea (Rivas Goday, 1964) Jakucs, 1967, and Arrhenatherea (elatioris) Hadac (1956), 1967, divisions. The specimens came from 85 places (Fig. 2), and in 11 places they were infected. The number of larvae per snail varied from 1 to 16 (average 2.68). Other parasitological data are represented in Table 1 and Figs. 3, 7. 2.—H. ordunensis is quite widely found in Leon, above all in the mountainous areas and the transitional zones downwards towards the plain, between 922-1260 m above sea level, on alluvial- terraces and sandy soils, in the Chenopodio-Scleranthea division. The specimens collected came from 50 sites (Fig. 2), 3 of which contained specimens with parasites. The number of larvae per mollusc varied from 1 to 4 (average 1.75). Other parasitological data are presented in Table 1 and Figs. 4, 7). 3.—H. madritensis was found in the plain between 736-909 m above sea level, on alluvial- terraces, and Chenopodio-Scleranthea division. The 293 specimens examined came from 19 sites (Fig. 2), 3 of which contained parasites. The number of larvae per snail was between 1 and 30 (average 4.58). Other parasitological results can be seen in Table 1 and Figs. 5, 7. In this species we did not distinguish between the larval stages (I, Il, 111) in the Table 1, because the examination of part of the material was carried out 56 days after it had been collected. 65 MANGA-GONZALEZ AND MORRONDO-PELAYO (2461) ebuew 3 seBsequeyid виоар/ел e//991/9H—pp (8981 “nquey) 5/5иашреш 2/99/94 —p£ (z881 ‘Weqoy) sisuaunpio e//991/9H—gZ (8921 *1) e/ey eypa91/9eH—eL 1117 8'p 171 1171 853 ces 17-17 In IT И In € A ИП ИЛ 171 191 OS Sc G82 656 Schr crl 18S OS 956 LZS 3979 001 99% 001 E 28 CEL OIL 970 621 131 566 698 9916 12101 SoS SS = (005. — = SSS oS = = AAA 00 == = — 660.82 IE SS¢ "980 A AR = = = — u = == — ое о == = |. = = И Ai) “AON COR — = SiS — CTS = == vel = 00% = A 670 — MA ВЕС po = i= Ov OOS —# 0008 0008 = = Or = — — 00) 1001 — RR AR N ir ‘das =i = te — 008. = en ee — ев ‘Envy AOS — = = = (ofa (oje) = == meee 00: 99 фе — — 160968 EZ Ang Ge = = A ma >> Фор — = = = = SS oS 00,7 — = — BO = (07 0 sunf = = “> AS = =) Za Se — O0! coe 0018458, — YA el em Kew — — = = — Е = — = я А — — = AA ATA EXA judy A — 1,007 == EE 001 Chea Fr —— 00 ro, = обо — co. col. GLY YEN = eS SS = LE — = — LE = = А == MAS — | a) VO Oc. col ‘qe = SS = — = = = — => <= = = AD = — == = > => HEEL = "ver el er ef ec el её ed el eb ef ec el eb ee ec el ev ee ес el ev el ec el SUUOW ‘dds SHeIIdE9 'W % si/e9ull ‘М % snjea/90 ‘9 % эелие| рэцциар! JO % SIIEUS pajoajul % pauıwex9 |IBUS ‘ON 10/4 + 319v1 66 infected N° Snails Examined Infected + N® Snails Examined PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS H. itala JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP. OCT NOV DEC H. ordunensis AUG. SEP. OCT NOV. DEC. % Infected № Snails Examined % Infected N° Snails Exam MANGA-GONZALEZ AND MORRONDO-PELAYO H. madritensis H. valdeona 100 50 67 68 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 40| i kk of C.N.M P we NM P 100| ° | 2 80| Е 60! = 4 3 40! 4 m в _O} _ Se = 90 2 2 ve > $ 5 > ET ——, 6! E | 2 4 E | + 21 | nn _ u 0] == на + = PA ge ee 2200! 4 = 1800} 2 + E 1400! x ш т 1000! 2 | = + 5 600} о t ol ee ol (= = ze», И Н. itala Н. ordunensis H. madritensis H. valdeona FIG. 7 4.—H. valdeona was collected in the two places close by, belonging to the same locality in the mountainous region, between 1158-1600 m above sea level, on moist open and silty soils, with phytosociology of the Festuco-Bromea and Chenopodio-Scleranthea divisions, (Fig. 2). One larva was found per mollusc. For other information on infection see Table 1 and Figs. 6, 7. As a result of our research it would seem that Neostrongylus linearis (Marotel, 1913) is the species most frequently found among these molluscs. This does not agree with the results of coprological and slaughter-house studies on the sheep, carried out in León (Rojo, 1973, Morrondo et al., 1978, Reguera et al., 1979). Single infection was the most common phenomenon in these snails. In general it can be seen that under natural conditions the percentage of parasites in these molluscs is lower than the percentage obtained in the laboratory. This agrees with the conclusions of other authors such as Egorov (1960). MANGA-GONZALEZ AND MORRONDO-PELAYO 69 We agree with Joyeux & Gaud (1946) that snails can be infected throughout the year, even in a cold climate such as that of Leon. It must not be forgotten that the orography of Leon is very varied and that the climatic conditions vary a lot, as it can be seen in Elias Castillo & Ruiz Beltran (1977). The species with the largest percentage of parasites and also with the largest number of larvae per snail was H. madritensis. However, a large number of larvae had degenerated. Furthermore, part of the material of this species was examined 56 days after it had been collected, with larvae Il still surviving. Bearing all this in mind, it may be possible that H. madritensis is not very suitable, because according to Joyeux & Gaud (1946) the larvae | make no distinction between suitable or less suitable snails at the moment of penetration. What is important is whether evolution occurs subsequently. CONCLUSIONS According to our information this is the first time that H. madritensis and H. ordunensis have been found containing larvae of Cystocaulus ocreatus (Railliet & Henry, 1907), N. linearis and Muellerius capillaris (Miller, 1889). We also believe that is the first time that H. itala has been mentioned as containing С. ocreatus, N. linearis and M. capillaris for up to now this has only been mentioned as |.H. of Protostrongylus rufescens and Protostrongylinae in general (see Cordero & Manga, 1976). Of the eight Helicella species studied, H. itala, H. madritensis, H. ordunensis and H. valdeona were found infected with ovine Protostrongylinae. The order in relation to the percentage of snails with parasites was: H. madritensis, H. valdeona, H. ¡tala and H. ordunensis. Simple infection were most common among our molluscs. Taking into account the fact that in some months specimens of the species were not collected, we can affirm that H. itala was the species with the maximum number of parasites in summer, and a lower level throughout the rest of the year. Parasites were found in the species H. ordunensis in April and May, in H. madritensis in February and October, and in H. valdeona in July. Both adult, young and intermediate snails were found with parasites, although the adult snails were the ones most frequently infected. REFERENCES CITED ADAM, W., 1960, Faune de Belgique. Mollusques. Mollusques terrestres et dulcicoles. Patrimoine de l'Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique, Bruxelles, 1-402, pl. A-D. BERESFORD-JONES, W. P., 1966, Observations on Muellerius capillaris (Müller, 1889), Cameron, 1927. 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Gutierrez 1Dpto. de Citologia e Histologia Vegetal y Animal, Facultad de Biologia, Universidad de Leon (Spain) 2Dpto. de Microscopía Electrónica, Centro Nacional de Microbiología, Virología e Inmunología Sanitarias, Majadahonda, (Madrid), Spain ABSTRACT We have studied both the gross structure of the parasitic nodule formed on the foot of the terrestrial snail Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Rossmássler, 1854) (Gastro- poda: Helicidae) and its ultrastructure following infestation by the larvae of Metastrongylidae agents of ovine vermicular bronchopneumonia. All the snails were killed after infestation periods varying between 30 seconds and 150 days, and immediately prepared for study by light and electron microscopy. The optical study of sections from the mollusc foot shows that there is an encapsulation of mixed type formed by leucocytes and fibroblast. The ultrastructural features of these cells are also described. INTRODUCTION The role of molluscs as intermediate hosts of Helminthic parasites has been the subject of an earlier study on the relationship between the pulmonary nematode Neostrongylus linearis and terrestrial pulmonates, in which we described the location and larvarian development of the parasite as well as the cellular reactions seen under light microscopy. This previous study confirmed the correct development of infesting larvae of Neostrongylus linearis in Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis and Cernuella (Cernuella) virgata, and has induced us to carry out the present study by electron microscopy of the features of the reactional nodule that is formed in Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis following infestation by several larvae of Metastrongylidae. MATERIAL AND METHODS Healthy snails were collected in the surroundings of León (Spain) and after identification as Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis were adapted to laboratory conditions (18-22°C). Five of them, 4.7 x 7.5 mm in size, were infested following Kassai's method with slight modifica- tions. Material for infestation was isolated from adult ovine faeces by the Baermann-Wetzel method. The snails and the infestant material were repeatedly put into contact. The specimens were killed 18, 26 and 30 days after infestation, by cutting off the head-foot region after immersion in water for 10 min. The specimens were then immediately immersed in a 2 percent glutaraldehyde solution in a 0.5 molar sodium cacodylate buffer (pH 7.2) at 4°C. Once placed in this solution they were cut into small blocks of a size greater than 1 mm3 and then kept in the fixative for one hour. The fixing solution was replaced by a solution of sodium cacodylate buffer and sucrose, followed by a post-fixation in 1 percent osmium tetroxide in Zetterqvist buffer at 4°C for one hour. This was followed by gradual dehydration in ethanol. After dehydration the specimens were soaked in propylene oxide and then embedded in Epon 812. (71) 72 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS The blocks obtained were cut with a Reichert OM-U2 ultramicrotome using glass knives. Control sections for light microscopy were stained with uranyl acetate and lead citrate. The preparations have been studied with two Philips electron microscopes, types EM400 and EM200 (double condenser illuminating system and 80 KV accelerating voltage). RESULTS The gross structure of the reactional nodule where the larva is housed consists of a central group of abundant rounded cells, and fusiform, fibroblast-like cells that can be observed mainly near the parasite and at the periphery of the nodule (Fig. 1). The features of the rounded cells, that we have named “leucytes,” are as follows. The nuclei are rounded with slight indentations. The intra- and perinuclear heterochromatin is scarce. The nucleoli are generally located centrally, though sometimes they are placed in apposition to the nuclear membrane. All the leucocytic nuclei share the same ultrastructural features. It seems possible to establish some sort of distinction between the cytoplasms that would allow us to divide them into two roups. : The features of the first group are as follows. A large amount of R.E.R. filled with moderately dense material, polysomes, S.E.R. vesicles, some Golgi, scarce and altered mitochondria, primary lyso- somes and microfilaments (Figs. 3, 4). The second group shows an homogeneous hyaloplasm, very few organelles, scattered ribosomes, and occasionally a small amount of R.E.R. and some altered mitochondria (Fig. 5). The cytoplasms of both cell types show wide interdigitations (Fig. 2). Sometimes lamellar bodies and a-glycogen can also be observed (Fig. 5). The fibroblast-like cells have elongated nuclei, sometimes deeply indented with finely granular chromatin. The cytoplasms contain some altered mitochondria, some R.E.R. and free ribosomes. A great number of thin tropocollagen filaments can be seen protruding from the cytoplasm of these cells when it is very close to the larva (Fig. 6). DISCUSSION In a previous work (Marcos, 1975) we pointed out the cellular reactions of the terrestrial snails Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis and Cernuella (Cernuella) virgata under experimental infestation by larval phases of the pulmonary nematode Neostrongylus linearis. We also described the evolution and location of the parasite over a period of time extending from 30 seconds to 150 days after infestation. Cheng and Rifkin (1970) have published a review of the cellular reactions of marine molluscs after infestation by helminthic parasites and they accept, as other authors do, (Cheng and Sanders, 1962; Stauber, 1961; Feng, 1967; Cheng, 1967) that cellular reactions in marine molluscs can be classified into three types: phagocytosis, encapsulation and leucocytosis. They also point out that encapsula- tion is the main type of cellular reaction in molluscs to Helminthic parasites and divide the type of reaction into Antiquefibrous, Novufibrous, Fibroblastic encapsulation and Miofibrous (Malek and Cheng, 1978). Courdurier et al. (1967) demonstrated that in Australorbis glabratus the infestation by larvae of Angyostrongylus cantonensis was located on the foot of the molluscs by the 45th day, and showed a fibrous reaction. In the present work we describe the occurrence of an encapsulation of mixed, “leuco-fibroblastic” type, though the question whether the fibroblasts correspond to metaplastic leucocytes or not is still unsolved. ACKNOWLEDGEMENTS The authors wish to thank Mrs. Magaly Rojo for her expert technical assistance with the preparation for electron microscopy, and Mr. Angel del Pozo for his excellent photographic work. MARCOS, HERRERA AND GUTIERREZ Epithelioid arrangement of cells showing interdigitations. x 6.720 74 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 4. Leucocyte showing polysomes and lysosomes. x 11.040 nds > FIG. 6. Fibroblast-like MARCOS, HERRERA AND GUTIERREZ E E ES a ре ze FA . . AP he = 5 р . LS. D the e > A > > a DY Pie CH. Ms la ead 2545”, af e ar PUR a ` rf PAS \ >. Na 2% & ae SN it №. Kr a)" ) ¢ 7 ? EN x , a } Té VA 3 “a é £ - et A FA > oa he e Mn e the 4 $ 70% ~ 0.05), (Table 1). Hence penetration attempts of Schistosoma mansoni miracidia in Stagnicola elodes do not remarkably reduce their ability to infect Biomphalaria glabrata. The results of the long-channel-experiments display a reduction of infection rate in Biomphalaria glabrata from 16.6 to 2.2% (x?-Test: p < 0.050) when ten Stagnicola elodes were interposed between these snails and the miracidial release point (n=48 surviving individuals in the experimental and control groups). 12 = + © © Olen. 4) w 2 © 50% 3 number of miracidi r m en Y wo < o min ' ' 1 an N + wo ao FIG. 2 (left). Period until first penetration attempt (n = 91). FIG. 3 (center). Duration of individual penetration attempts (n = 76). FIG. 4 (right). Period from first penetration attempt until leaving (n = 67). 14 -16 18-20 10-12 12 16-18 KASTENHOLZ AND MEIER-BROOK 79 TABLE 1 Infection rates of survivors Experiment 32 + 11.3% n = 100 Control 41 + 15.2% n'= 100 Figure 5 shows the ratio of miracidia in the circle around the agar-disc (x) and the remaining ones (n—x). When we used snail conditioned water from Biomphalaria and Stagnicola cultures penetration attempts were regularly observed and significantly (p < 0.05) more miracidia were counted near the agar disc than with the use of well water. Comparing the counts between Stagnicola elodes SCW and Biomphalaria glabrata SCW we found significant differences (р < 0.05) only at 12, 2 and 3 minutes. Incidentally we wish to mention that numbers of Biomphalaria egg masses as well as the number of eggs per mass were significantly (p < 0.01 respectively < 0.05) reduced when Stagnicola elodes were present (Table 2). Counts were not reduced if Stagnicola was separated by a screen and thus prevented from direct contact with egg masses. 1 Dr B glabrata 0.05 LA N Amar elodes FIG. 5. Ratio of miracidia in the circle around the agar-disc (x) and the remaining ones (n—x). Snail conditioned water and well water. TABLE 2. Effect of Stagnicola elodes on the propagation of Biomphalaria glabrata in the laboratory. E = experimental group, C = control group. Absolute numbers are given. Group C1 C2 E1 E2 E3 Experimental 20 B. glabrata 10/0 10/10 10/10 repetition conditions mixed B. glabrata B. glabrata, B. glabrata of E2 with sep. wall S. elodes S. elodes mixed separated No. of readings 8 3 8 3 6 Хх = Sid: ХЕ 15.9. Хх = Sid! х = 54: ХЕЕ! 5:0: Egg masses/ind.5d 4.7 + 0.8 4.9 + 0.4 2.2 + 0.6 5.0 + 1.0 4.2 + 0.6 Eggs/mass 25.3) =.2.2 Palys 6 19.0 + 2.2 26.2 + 2.4 25.4+ 1.4 Offspr./ind./day 23.701347. 23.0312 SEE 26.9 + 7.9 20.3 + 5.8 QE 80 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DISCUSSION Three hypothetical explanations of the long-channel results which, in general, reproduced those by Chernin (1968) are possible: (1) either secretions of miracidial penetration glands are shed during unsuccessful penetration attempts or (2) energy reserves of miracidia are insufficient for reaching the far distant (>1 m!) target snails plus infecting them or (3) miracidia do not succeed to leave the sphere of attractive non-target snails (phobotaxis 7). The first explanation is improbable after the main experiments (Table 1) and the observation that miracidia are capable of multiple penetration attempts. Moreover there was no correlation between infection success and number and duration of previous unsuccessful penetration attempts. Histo- logical studies that could enable us to compare the state of miracidial glands before and after penetration attempts are in progress. It can be concluded that both of the remaining two explanations are involved in the reduction of target snail infection rates. An attraction of S. mansoni miracidia by excretions of Stagnicola elodes, though slightly less than by those of Biomphalaria glabrata, was clearly demonstrated (Fig. 5). In addition miracidia, on their way through the non-target snail cham- ber, had more opportunities to make penetration attempts (ten snails!) than in our main experiment (one snail only!). There is evidence for a considerable energy loss in the long-channel controls, where even a miracidia-snail ratio of 10:1 did not yield an infection rate exceeding 17% while this is usually around 60% with the same strains in laboratory routine. One must conclude that results from long-channel-experiments are based on conditions too arti- ficial to raise hopes as to an application of Stagnicola as decoy snails in schistosomiasis control. Even predation of Biomphalaria egg masses by Stagnicola as similarly found for Lymnaea emarginata by Michelson & Dubois (1974), would not justify an introduction of this species into schistosomiasis transmission sites, especially since we do not know if it can serve as an intermediate host to trematodes, like Fasciola. Whether or not lymnaeid snails are able to control the population sizes of Biomphalaria where they naturally occur together should be examined. REFERENCES CITED CHERNIN, E., 1968, Interference with the capacity of Schistosoma mansoni miracidia to infect the molluscan host. Journal of Parasitology, 54: 509-512. CHERNIN, E. & PERLSTEIN, J. M., 1969, Further studies on interference with the host-finding capacity of Schistosoma mansoni miracidia. Journal of Parasitology, 55: 500-508. LARACUENTE, A., BROWN, R. & JOBIN, W., 1979, Camparison of 4 species of snails as potential decoys to intercept schistosome miracidia. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 28: 99-105. MICHELSON, E. H. & DUBOIS, L., 1974, Lymnaea emarginata, a possible agent for the control of the Schisto- soma-snail host, Biomphalaria glabrata. The Nautilus, 88: 101-108. NEWTON, W. L., 1952. The comparative tissue reaction of two strains of Australorbis glabratus to infection with Schistosoma mansoni. Journal of Parasitology, 38: 362-366. STANDEN, O. D., 1951, Some observations upon the maintenance of Australorbis glabratus in the laboratory Annals of Tropical Medicine and Parasitology. 45: 80-85. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 81-91 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Pathologie et Parasitologie CHEMICAL ECOLOGY OF THE SNAIL HOSTS OF SCHISTOSOMIASIS: SNAIL-SNAIL AND SNAIL-PLANT INTERACTIONS J. D. Thomas School of Biological Sciences, University of Sussex, Brighton, BN1 9QG U.K. ABSTRACT The molluscs, their trematode parasites and food plants have probably co-evolved as members of the same communities for approximately 500 million years. Although these organisms occupy three trophic levels, the outcome of interactions between them at both intra- and inter-species levels continues to be determined largely by their exogenous chemi- cals. In the present paper some of the information which is available regarding the intra- species interactions involving the snail hosts of schistosomiasis and also those between the snails and their food plants is discussed. Precontact responses shown by snails to exogenous chemicals include trail following and directional movements towards conspecifics. In the case of adult Biomphalaria glabrata there is evidence that the short chain carboxylic acids, propionic and n-butyric acids may be acting as pheromones. Individual B. glabrata also respond to certain amino acids. It has been shown that the responses of snails to these depends on age, genotype and previous experience. However, in contrast to carboxylic acids, the snails do not respond to them consistently. Some exogenous chemicals of snail origin appear to have the long term effect of promoting growth. There is no good evidence that pheromones which inhibit growth exist. Adult and juvenile B. glabrata can also move directionally towards sources of plant chemi- cals both in flowing and non-flowing water. Substances of plant origin which may serve as attractants and arrestants to adult snails, include large molecular weight compounds (pos- sibly proteins) and some low molecular weight compounds such as glycolic, lactic, aspartic and glutamic acids and proline. The latter are more likely to be important because of their high diffusion rates. There is evidence that substances originating from plants may have longer term primer effects manifested by growth enhancement of snails and metamorphosis of planktonic larvae. Although aquatic macrophytes attract snails they are not readily consumed. This can be attributed to their textural characteristics rather than to the presence of toxicants, as is often the case with terrestrial plants. There is, in fact, evidence of a symbiotic relationship between snails and aquatic macrophytes. Both propionic and n-butyric acids satisfy several of the criteria that would make it possible to use them in controlled release formulations designed to remove B. glabrata selectively from the environment. INTRODUCTION It is probable that molluscs, their trematode parasites and food plants have co-evolved as members of the same communities since the Cambrian epoch over 500 million years ago (Savage, 1963). During this period it is to be expected that exogenous chemicals released by the various organisms would have been amongst the most important components in their environment. It can be hypothe- sized that, as a result of natural selection, members of the community would have developed adapta- tions which would enable them to utilize these chemicals in two ways. Firstly, some of them could be used as resources e.g., metabolites or growth factors. Secondly, at the level of organization reached by these organisms some of the exogenous chemicals might have become of paramount importance in determining the nature of intra- and inter-species interaction both before and after contact had been made. Gilles (1972) used the word ecomone to describe such exogenous chemicals. This can be further subdivided as illustrated in Fig. 1. Pheromones are exogenous substances released by an individual which may act on conspecifics causing a behavioural response (releaser effect) or a physiological response (primer effect). In contrast, allomones or kairomones act on other individuals (81) 82 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS K AIROMONE= MIRAX ONE ед: attractant arrestant 1 ALLOMONE eg; repellent PHEROMONES ALLOMONES eg; repellent feeding inhibitor KAIROMONES eg. attractant .arrestant, 3 phagostimulant . toxicants feeding incitants nat TROPHIC = LEVEL FIG. 1. Diagrammatic representation of chemical interactions involving snails, their food plants and parasites. The arrows indicate the direction of flow of information; + and — signs indicate that the chemical effects are beneficial and harmful, respectively, to the recipients. of a different species. Allomones are selectively advantageous to the organisms that produce them (e.g. repellents) whereas kairomones benefit those that respond to them (e.g., attractant or arrest- ants). The present paper briefly reviews the chemical interactions involving the snail hosts of schisto- somiasis and their plant food organisms, and considers how this information could be used to control the snails. INTERACTIONS BETWEEN SNAILS AND THEIR CONSPECIFICS The categories of stimuli originating from the snails, the responses of conspecifics to them and possible bioassay methods for their identification are classified on a spatio-temporal basis in Table 1. A. Pre-contact releaser responses i) Trail following Using time lapse cinematography, Townsend (1974a), was able to show that individual Biom- phalaria glabrata can follow their own trails and those of their conspecifics for a period of up to 30 min after trail deposition. During this period tracker snails tend to move in the same direction as the donor snails. However, trail following by individual B. glabrata is not species specific, although it does show some discrimination. For example, it will follow the trails of other planorbid species such as Biom- phalaria pfeifferi (Krauss), Planorbella (S.) duryi (Menke) and Biomphalaria tenagophila (Orbigny) but not those of Lymnaea stagnalis (L.) and Physella waterlotti (Germain) (Fig. 2), (Thomas & Bousfield, 1978). Trail following is also encountered among many other species of gastropod mol- luscs (Cook & Cook, 1975; Arey & Crozier, 1918; Crisp, 1969; Wells & Buckley, 1972; Gendron, 1977; Hamilton, 1977). In contrast, it rarely occurs in lymnaeid snails (Towner-Jones, verbal communication). ii) Directional movements towards diffusible substances By using a method described by Towsend (1973a) it has been shown that individual В. glabrata can move directionally towards conspecifics within an active space of about 1-3 cm (Thomas & Leon, unpublished). It seems reasonable to suppose that this response is caused by exogenous chemicals of snail origin. The extent of the active space is in agreement with that predicted by the model described by Simpson, Thomas & Towsend (1973) and with estimates based on behaviour of miracidia in the vicinity of the snail by La Rue (1951) and Kloetzel (1960). It has also been demonstrated that THOMAS 83 TABLE 1. Snail-snail interactions. Spatio-temporal relationship Stimuli Responses Assays a) Snail-snail interactions involving normal living snails of same species Precontact i) Species specific exogenous sub- (+) Turning towards Turning assay stances (pheromones) or ii) nonspecific exogenous substances (+) Movement towards Diffusion diffusing from the bodies of snails source olfactometer (body surface, alimentary canal, or ex- cretory system or reproductive system). In the absence of currents, the active space, or the area within which the snail could discern chemical signals, would be quite small. However, this could be considerably enlarged in the presence of currents. (iii) mucus trails left by foot glands of (+) following of mucus Flow of rheotaxis donor snails. These result in a consid- trail by the same olfactometer. erable enlargement of the active space. individual or by Mucus trail assay. another individual of same species. Immediate Exogenous chemicals present on (+) Adhesion or contact Adhesion time com- post contact mucus covered body wall of foot. inhibition. pared with control Post contact Exogenous chemical presentonmucus (+) Behavioural response, Tentacle crossing, covered body wall. leading to courtship penis eversion, etc. and reciprocal copula- tion, e.g. tentacle crossing, penis ever- sion. b) Snail interactions involving injured or dead snails Non contact Substances released by injured or (—) Alarm response Alarm response, self dead snails e.g. Helisoma sp. (see Wil- escape reaction burying or escaping son, 1970: Chemical Ecology, ed. from water Sondheimer & Simeone, pp. 133-155, Academic Press) Precontact Substances released by dying or dead (+) Similar to those snails invoked by plants diffusible pheromones which induce behavioural responses are released by other molluscs including species of Viviparus (Wólper, 1950), Ostrea (Gilles, 1972) and Fasciolaria (Snyder & Snyder, 1971). B. Post contact releaser responses Once contact has been established between snails, they often stop moving and adhere in a manner similar to that described as contact inhibition in somatic cells. The various kinds of contacts between members of a pair can be classified into those involving body contacts, shell-shell and body-shell contacts. The latter is often followed by courtship behaviour, involving crossing of tenta- cles and penis eversion, which ends in reciprocal copulation. C. Primer responses Primer responses, involving changes in the reproductive system have also been attributed to pheromones in species of Crepidula (Coe, 1953), Aplysia and oysters (Gilles, 1972). Other workers such as Wright (1960) and Berrie & Visser (1963) have also postulated that some pulmonate snails 84 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS L.stagnalis P.waterlotti P.(S) duryi B.tenagophila B.glabrata 1 т и ee = B.pfeiffer: ESAS vt [52] N - fo) mean overlap (cm) FIG. 2. The mean length of trail overlap observed for B. glabrata following mucus trails left by the six, labelled, species of snails. Hatched and open columns represent the test and control situations respectively. Only the test values for B. glabrata, B. pfeifferi, B. tenagophila and P. duryi are significantly different from the controls at P < 0.05. release pheromones under high density conditions which result in reduced growth rates and even mortality amongst their conspecifics. However, in a subsequent reinvestigation of this so-called crowding phenomenon, Thomas & Aram (1974) and Thomas, Lough & Lodge (1975) found that, to the contrary, media conditioned by snails feeding on pure cellulose or on plant food, contained factors which actually enhanced the growth of the snails. In consequence increasing snail density or de- creasing the volume of medium per snail to a critical threshold was followed by increased growth and natality rates. It is likely that the growth inhibition observed at high densities was caused mainly by depletion of resources such as the Ca2+ ion. There was no evidence that inhibitory pheromones were being produced. D. The nature of the chemical stimuli that may be involved in causing the releaser or primer responses It can be hypothesized that one or more of the factors released by the snails into the environment could be involved in inducing the observed responses. In the case of B. glabrata these include proteins, lipids, carbohydrates, carbon dioxide (which results in a decrease in pH) and ninhydrin positive substances (N.P.S.) which include amino acids and ammonia (Thomas, 1973). Macinnis et al. (1974) were subsequently able to identify 19 amino acids in media conditioned by this species of snail in the absence of plant food. These chemical species are probably released through the mucus secreted by the snails, as Wilson (1968) has shown that the classes of chemicals listed above were present in the mucus of Lymnaea truncatula. He was able to identify 16 amino acids and also short chain carboxylic acids and cholesterol. More recently Etges et al. (1975) claim that serotonin is also released through the epithelium of the tentacles and upper head-foot of B. glabrata. Some of the chemical changes in the environment of the snail are caused by their metabolic activities. Thus, Thomas, Goldsworthy & Aram (1975) have shown that the absolute growth rates of the snails were strongly correlated with decrements in Ca2+ and conductivity values and also to a lesser extent with increments in the concentrations of H+ and decrements in НСО.- and N.P.S. THOMAS 85 TABLE 2. The effectiveness of carboxylic acids and related compounds as attractants, arrestants or repellants to adult B. glabrata as measured by diffusion olfactometers (Thomas & Assefa, 1979). Attractant index Arrestant index Compounds Structural formula x SE x SE Formic acid H:COOH 2.75. 1:66 *1.80 = 0.87 Acetic acid CH3.COOH 3:55 1-51 2:90 1.27 Propionic acid CH3.CH3.COOH "7.65 + 0:98 75:57 02 70:62 n-Butyric acid CH3.CH3.CH3.COOH 28:00 01:41 "76:98 2 AS n-Pentanoic acid CH3.CH:.CH:.CH:.COOH "6.50! ==. 1:63 25 232122 n-Hexanoic acid CH3.CH3.CH3.CH3.CH3.COOH 1.70 + 0.97 1.43 + 0.75 Isobutyric acid > CH.COOH 1.85 + 1.44 14153 1:36 3 Glycolic acid OH.CH3.COOH =3.80, +, 1.22 182 == 107 Lactic acid CH3CH(OH):COOH 330-116 ***3.25 + 0.88 a Hydroxybutyric acid CH3.CH3.CH(OH).COOH "7 6.80,,55 1:97. =5:65.21079 ß Hydroxybutyric acid CH3CH(OH).CH3.COOH ***4.80 + 0.96 ***4.08 + 0.80 y Hydroxybutyric acid OH.CH3.CH3.CH3.COOH 3.90 + 1.33 ***3.40 + 0.89 Glycine Н2М.СН2.СООН —1.05 + 1.46 —0.60 = 0.83 Alanine CH3.CH(NH2)COOH —2.20 + 1.34 **-2.48 + 0.90 a Amino butyric acid CH3.CH2.CH(NH2)COOH —2.50 + 1.39 "=2:66 + 1.15 Glutamic acid HOOC.CH>.CH>.CH(NH>)COOH *3.63 + 1.46 **2.92 + 1.06 Aspartic acid HOOC.CH3.CH(NH3).COOH 225.392 21743 **1.88 + 0.83 Control 075 1.21 0.10 + 0.96 *, ^*, ***, = P < 0:05, < 0.01, < 0.001 respectively. Amino acids may be released for osmoregulatory purposes (Potts, 1967) whereas ammonia is the main excretory product (Thomas, 1973). It is possible, therefore, that snails might be able to detect conspecifics by responding to gradients in the concentration of H+, HCO;-, NH,+, Ca2+, Mg2+, amino acids or carboxylic acids and changes in the Mg2+/Ca2+ ratio. To date only the behavioural responses of juvenile and adult B. glabrata to carboxylic acids have been looked at in detail. These were measured by means of the olfactometers described by Thomas & Assefa (1979) and Thomas, Assefa et al. (1980). The results of these investigations indicate that the most potent attractants for both large juvenile and adult B. glabrata are two short chain carboxylic acids; propanoic (= propionic) and butanoic (= n-butyric) acids, (Table 2). The following observations support the hypothesis that they are snail pheromones. (i) The re- sponse indices obtained when testing individual В. glabrata are proportional to 10910 of their concen- trations. They were effective, both as attractants and arrestants, at concentrations as low as 5 x 10-7M over a pH range of 6-8, which is that normally encountered in fresh water. (ii) The snails were able to discriminate between these and related species on the basis of their size, shape and chemical configuration. For example, either increasing or decreasing the chain length to give other carboxylic acids results in a decrease in the response indices. n-Hexanoic acid is not, in fact, a statistically significant attractant. The shape of the molecule is also important as the snails respond strongly to the n-butanoic but not to isobutyric acid. Small changes in the basic carboxylic acid configurations result in a weakening, loss or even reversal of the attractant or arrestant effects (Table 2). (iii) Both adult and large juvenile B. glabrata respond to these carboxylic acids consistently. The responses of the snails do not appear to be influenced by their previous experience and they do not habituate to them readily. (iv) Other related species of pulmonate snails have different preferences for carboxylic acids. (v), On the basis of analysis by gas chromatography it has been shown that these short chain carboxylic acids are apparently present in the mucus released by the foot glands of B. glabrata (Simpson & Chamberlain, verbal communication). However, further work is necessary before any definite conclu- sions can be drawn. 86 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Other attractants which have been identified include amino acids which are known to be released by the snails. There is evidence that the snail hosts of schistosomiasis can discriminate between various species of amino acids. For example, it has been shown that juvenile B. glabrata cultured and maintained in closed systems, were attracted to only 10 amino acids of the 44 pure compounds studied. A comparative study of the structure activity relationships involving amino acids and related compounds has made it possible to show that the presence of the amino and carboxyl group on the a carbon are prerequisites for the attractant response. In addition, either an amino, imino, amide or hydroxyl group must also be present on the fourth moiety of the amino acids. Replacement of these subsites with other functional groups (e.g., SH) led to an elimination or reversal of the response (Thomas & Assefa, 1979). It has been shown that the chemoreception niches of the snails, as measured in terms of their responses to amino acids, depend on their age, genotype and previous experience. For example, adult B. glabrata were found by Thomas, Assefa, et a/. (1980) to have a much narrower chemorecep- tion niche compared with their juvenile conspecifics as they responded only to glutamic acid, aspartic acid, proline and 5-hydroxyproline. These results are similar to those of Uhazy et al. (1978) as they also found, independently, that adult B. glabrata are attracted to glutamic acid and proline. However, Thomas, Assefa et a/. (1980) found that the responses of the adult B. glabrata to these amino acids were inconsistent and apparently influenced by their previous experience. The possibility that gradi- ents of certain inorganic ions in the vicinity of the snail may be important in attracting conspecifics has received little attention. However, Uhazy et al. (1978) found that adult B. glabrata were attracted to Mg2+ but not to Ca2+. INTERACTIONS BETWEEN SNAILS AND THEIR PLANT FOOD SOURCES The categories of stimuli originating from the plants and the possible responses of the snails to them are classified in Table 3. TABLE 3. A classification of the interactions involving individual snails and aquatic plants. Possible assay methods for measuring responses are given. Spatio-temporal relationships Stimuli Responses Assay methods Precontact Exogenous plant substances: (+) Snails turn towards Turning assay. attractants source. (+) Snails move towards Diffusion olfacto- source meter. repellents: (—) Snails move away & flow olfactometer. from source Immediate post Exogenous substances on surface of contact plant: arrestant (+) Inhibition of movement Disc olfactometer. repellent (—) Movement away Disc olfactometer. Prefeeding or Endogenous substances in plant Buccal mass re- immediate post which stimulates ingestion; sponse. penetration phagostimulants: (+) Buccal mass pulsation stage Endogenous substances in plants (—) Stoppage of buccal which serve as feeding inhibitors: mass pulsation Post penetra- Endogenous factors which induce (+) Continuous feeding Matrix olfactometer. tion phase feeding over long period; feeding incitants: Endogenous factors which serve as (—) Stoppage of feeding, antifeedants: movement away THOMAS 87 À TPN y (E MW \\ т FIG. 3. Diagrammatic view of the head and forebody of Biomphalaria glabrata to show direction of water currents generated by the ciliary pathways. A. Pre-contact releaser responses An experimental procedure, involving the use of time lapse cinematography for recording pathways accurately, was used by Townsend (1973a) to investigate the responses of B. glabrata to a stimulus source of lettuce homogenate in agar blocks in non-flowing water. This method allows a more detailed analysis to be made of the orientation mechanism than would be the case with the Y maze method developed by Michelson (1960) and Bovbjerg (1968). To ascertain whether movements in response to stimuli are directional, or not, each turn of more than an arbitrarily chosen 30°, is classed as being either towards or away from the stimulus source. It was found that B. glabrata responded either by klinotaxis or tropotaxis or both to this source of plant chemical within an active space of approximately 2.5-3.0 cm from source. These results are in conflict with those of Bovbjerg (1968) as he was unable to demonstrate a directional orientation to plant food by pulmonate snails placed in Y mazes. However, this lack of response was probably attributable to the insensitivity of this method. Further work by Townsend (1973b) showed that the functional osphradium is not essential for directional movement towards a source of plant extract. The turning assay developed by Townsend (1974b) combined with topical application of the test chemical made it possible to demonstrate that the chemoreceptors involved in causing the response are situated at the base of the tentacles. These receive currents of water generated by the ciliated tentacles which provide a sampling and conducting role permitting the reception of directional information (Fig. 3). It has also been shown by Etges & Frick (1966) and Bousfield (1978, 1979) that adult B. glabrata exhibit positive rheotaxis when certain chemicals are introduced into the medium. B. Post-contact releaser responses Biomphalaria glabrata either stops or slows down its movement after making contact with a source of food. This response can be attributed to exogenous chemicals which have an arrestant effect. Other chemicals which may control feeding activity are the phagostimulants and feeding incitants. Various methods of assaying these are described by Thomas & Bousfield (1978). C. Primer response It was shown by Thomas, Goldsworthy & Aram (1975) that media heterotypically conditioned by B. glabrata, feeding on plant food, contained factors which enhanced the growth of juvenile assay snails 88 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS of the same species. These factors could have originated from either the plants or snails. However, experiments carried out by Benjamin (1973) showed that media conditioned by lettuce alone con- tained factors with growth promoting effects (G.P.F.). It can be concluded, therefore, that some of the G.P.F. present in the heterotypically conditioned medium also originated from plants. In this case it is probable that their concentration was increased by the grazing action of the snails. Their chemical nature has not been determined but they may include chemicals which serve as attractants, arrest- ants, phagostimulants and feeding incitants. If this is the case it could be hypothesized that randomly placed, non-deprived snails would tend to form aggregates on uniformly placed discs of plant ma- terial. Experiments carried out by Townsend (1975) support this hypothesis. D. The nature of the chemical stimuli that may be involved in causing the releaser and primer responses It is known that aquatic plants release large molecular weight compounds including glycoproteins, lipoproteins and polypeptides into the medium. (Fogg, 1971, Wetzel & Manny 1972). Evidence has been given by Bousfield (1978) and Bousfield et al. (1979) that certain macromolecules, possibly proteins or polypeptides, that are present in aquatic macrophytes such as Apium nodiflorum (Fool's watercress) and Rorippa nasturtium aquaticum (Watercress) can serve as potent attractants to B. glabrata in both stagnant and flowing water. However, there is no evidence that these particular compounds are in fact released by the plants and it appears that they are inactivated within the plant by small molecular weight compounds which serve as antagonists. It is more probable that low molecular weight compounds such as amino and carboxylic acids will be found to be important as kairomones or allomones to pulmonate molluscs in aquatic ecosystems as they have faster diffusion rates (Wilson, 1970). Some initial support to the hypothesis that amino acids may serve as kairomones is provided by the observation that they are released by aquatic micro- and macrophytes which may serve as food sources to the snails (Hutchinson, 1967, 1975). It has also been observed that the amino acids to which adult B. glabrata are attracted, namely glutamic acid, aspartic acid and proline, are among the major components of the free amino acid pool in leaves of plants, including lettuce (Uhazy et a/. 1978) and aquatic plants. It is to be expected, therefore, that they would be among the commonest constituents of surface waters. According to Bardach (1975) this is in fact the case. However, the results of the investigations carried out by Thomas, Assefa et al. (1980) tend to undermine the hypothesis that they are kairomones. If they did act as kairomones it would be expected that the levels of the responses shown by the snails to them would be positively related to the period of food deprivation and inversely related to the size of their food ration. However, there was no evidence that this was the case. It can be concluded, therefore, that it is unlikely that amino acids are acting as kairomones to B. glabrata although this possibility cannot be excluded. However, there is no doubt that amino acids serve as kairomones for some species of aquatic molluscs. For example y-amino butyric acid and glutamic acid, originating from marine algae can serve as releasers and primers to the planktonic larvae of Haliotis rufescens as these induce them to settle and undergo metamorphosis (Morse et al. 1979). Alternative explanations to account for the responses of snails to amino acids should, therefore, be sought. One plausible hypothesis is that the behavioural responses of the snails to amino acids in the external pool is influenced by those which they have previously encountered within it, and also by their amino acid requirement for metabolic processes and protein synthesis. It remains for this hypothesis to be tested, but some support for it is provided by the observations that snails do take up amino acids actively from the environment even when their concentrations are low (Potts, 1967; Gilbertson & Jones, 1972). Short chain carboxylic acids are also known to be released by aquatic plants, the commonest ones being glycolic, formic, lactic and keto acids (Helleburst, 1974). In adition, dicarboxylic acids such as oxalic and succinic acids have been shown to be present in root exudates of plants (Vancura & Hovadik, 1965). The responses of the snails to the hydroxycarboxylic acids such as lactic and glycolic acid are consistent, in contrast to those obtained with amino acids. They may therefore serve as kairomones. Although aquatic plants release kairomones that attract the snails, their hard texture, in many cases, makes it difficult for the snail to graze on them. It was shown recently by Ndifon (1980) that when the pulmonate snail Bulinus (Physopsis) globosus attempts to graze certain macrophytes it loses large numbers of teeth, which subsequently appear in the faeces. In consequence it may not be THOMAS 89 cost effective for them to feed on such plants. None of the aquatic macrophytes examined by Ndifon (1980) was found to possess molluscicidal chemical. This was also the case with twenty-four species of aquatic macrophytes investigated by Thomas (unpublished). In marked contrast, terrestrial plants are frequently found to contain secondary plant compounds which are toxic to herbivorous animals. This is in fact the case with Alternanthera sessilis, a plant frequently found on the water margin near snail habitats in Africa, as Ndifon (1980) found that this contained a factor which was strongly toxic to Bulinus globosus. It would, therefore, be possible for this plant to be used directly as a source of molluscicide by the local inhabitants in transmission areas. There is good evidence that the snails and aquatic macrophytes form a symbiotic relationship. The snails benefit the plants by cleaning them of epiphytes and decaying tissues and by increasing the availability of plant nutrients. The latter include ions released from the faeces and ammonia, which is a major excretory product. The snails in turn derive the following benefits from the aquatic macro- phytes. Firstly, they remove ammonium ions from the environment, thus effectively detoxifying the environment for the snails. Secondly, they provide them with shelter from inimical forces including predators, U.V. radiation, and currents. Thirdly the snails use the plant surfaces for oviposition, obtaining epiphytes and gaining access to the air-water interface to replenish their air supply. Fourth- ly, the plants can provide the snails with an increased supply of dissolved oxygen, essential ions, such as Ca2+, amino and carboxylic acids in the microhabitats where the tissues are decaying. POTENTIAL APPLICATION OF THESE FINDINGS Both propionic and n-butyric acids satisfy several of the criteria that would make it possible to use them as attractants or arrestants in the type of controlled release formulation envisaged by Thomas, Assefa et al. (1980) to attract B. glabrata. Thus, they are effective at low concentrations over a pH range that is normally encountered in nature, and the snails do not habituate readily to them. As the species of snails that have been investigated have different chemoreception niches, so far as their responses to carboxylic acids is concerned, there is a possibility that target snails could be removed selectively without harming other organisms. It might also be possible to use the hydroxycarboxylic acids in the same way. It was suggested by Thomas, Cowley & Ofosu-Barko (1980) that these factors could be incorporated in a cellulose matrix containing the bound phagostimulant, feeding incitants, and a toxicant, such as the naturally occurring plant dialdehyde warburgenal. ACKNOWLEDGEMENTS | wish to thank the S.R.C. and the U.N.D.P./World Bank/W.H.O. Special Programme for financial help which made this work possible and Mr. J. Ofosu-Barko for his conscientious and meticulous experimental work. REFERENCES CITED AREY, L. B. & CROZIER, W. S., 1918, The turning habits of pulmonate molluscs. Proceedings of National Academy of Sciences, U.S.A. 4: 319-321. BARDACH, J. E., 1975, Chemoreception of aquatic animals. In: DENTON, D. A. & COUGHLAN, J. P., Olfaction and Taste. /nternational Symposium, Series 5: 121-132, Academic Press, New York. BENJAMIN, M., 1973, Factors affecting the growth and reproduction of Biomphalaria glabrata. D. Phil. Thesis. University of Sussex. BERRIE, A. D. & VISSER, S. 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It was found that birth and death rates are both responsible, although they operate independently, for the population fluctuations and that these rates change seasonally. The effect on the snail population of increasing salt concentration and the temperature of the water is discussed. INTRODUCTION The freshwater snail Bulinus (Physopsis) africanus (Krauss), the intermediate host of the flukes, Schistosoma haematobium (Bilharz) and S. mattheei Veglia & Roux, inhabits an extensive area in South Africa, especially the temperate and tropical climatic regions (Pretorius et al. 1979). In 1979 Pretorius et al. stated that because of the health hazard associated with the presence of this snail species it is imperative that its ecology should be studied in detail. At that time a mathematical function reflecting the mass increase and survival at different temperatures was reported. To project such mathematical models to the field situation we felt it was necessary to study the snail more comprehensively in its natural environment. The present paper evaluates the results of a mark- recapture study on B. (P.) africanus and briefly attempts to relate some of the continuously monitored environmental factors to the fluctuating population densities. MATERIALS AND METHODS The field site at Sterkstroom is located in the Vaal River Basin between Potchefstroom and Ventersdorp in the so-called transitional region between a known Bilharzia area and the Bilharzia- free Highveld. Recaptures were made in a pool measuring approximately 20 x 5m and approxi- mately 1,5 m deep. Snails were collected during periodic visits by vigorously scooping between the marginal vegetation and picking them from the floating plant debris. Snails were very seldom found in the mud in the pool. The vegetation was sequentially scooped around the periphery of the pool and the same vegetation was not scooped more than once during a particular sampling occasion. All the snails collected in this manner were inspected for previous marking, counted, and after their shells had dried they were given a distinctive mark for that particular sampling occasion. The snails were returned to the pool approximately one to two hours after they had been collected. Continuous recording apparatus was kept in a rondavel next to the pool and was inspected and serviced, if necessary, once every fortnight. Temperatures at various depths in the water, air temperatures, electrical conductivity and the oxygen content of the water were continuously recorded. Jolly’s (1965) method required a distinctive mark for the particular sampling occasion. This was achieved by applying a quick drying lacquer paint to the spire of the shell with a fine brush in such a way that the paint covered most of this part of the shell. It had previously been ascertained in laboratory aquaria that the paint adhered permanently to the shell. Particular care was exercised not to expose the soft parts of the snail to the paint. Marking did not seem to affect the snails as some of them were recovered alive more than 100 days later. (93) 94 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ACCURACY OF THE JOLLY ESTIMATES The accuracy of population estimates have repeatedly been the subject of discussion by Manly (1971), Roff (1973), Ericson (1977), Williamson et al. (1977), Begon (1979) and Hummell et al. (1979) and will not be repeated here. In particular the work of Manly (1970, 1971), and Roff (1973) have shown that the estimates may not be as accurate as their variances suggest. Nevertheless, as Williamson et al. (1977) and Begon (1979) remarked, Jolly's method may provide satisfactory results depending on the nature of the study. However, Begon (1979) also stresses the importance of investigating those aspects that are testable and keeping such imperfections of the estimates as the tests may indicate firmly in mind when evaluating the results. RECAPTURES Sampling intensity (or probability of capture) is the proportion of snails known to be alive at the time of sampling and the number captured at this time (Manly and Parr, 1968; Manly, 1971). The sampling intensity for B. (P.) africanus ranged from as few as 3% to as many as 38% with a mean of 12 + 3%. The mean number of recaptures for those released during every sampling occasion (S,/R;, Table 1) was 18 + 2%. Initially we suspected that the recovery rate during periods when the snail population was increasing (coinciding mostly with wet periods) may differ from that during periods when the population was decreasing (coinciding with dry periods). A comparison between the values obtained showed, however, that the average recovery was approximately 12% for both periods. Therefore, in a mark-recapture study of B. (P.) africanus an overall sampling intensity of between 9-15% and a recapture of 14-23% can be expected with 95% confidence. Because snails were marked and replaced during every sampling occasion it could be expected that the proportion of marked snails in the population would increase, as they did during this study (Fig. 1). RANDOM SAMPLING The mark-recapture technique requires that sampling must not be selective. Although our sampling technique gave no cause for concern as to the random collection of the snails we nevertheless applied a test for randomness given by Begon (1979) to our data. This test computes a Chi-square о - on) Le) D я Ф 9) y 10) en Ф 4 5 D Oy, © о v LA Time in days FIG. 1. The proportion of marked snails in the sample during every sampling occasion. Note that the proportion increased steadily during most of the study period as could be expected because increasingly more snails were marked. PRETORIUS ET AL. 95 value for observed and expected values from the number of snails seen previously, during and after a particular sampling occasion. The period during which sufficient data were available to calculate this value was between sampling occasions 17-20. During this period sufficient snails were recaptured to establish that 24 snails remained alive for the whole period. The Chi-square value with 23 degrees of freedom was 22,6 indicating that the observed and expected variances are close (p-0,5). We con- sequently concluded that the marked snail population was collected randomly during this particular period and we accordingly assumed that it was very likely that all the snails were collected at random throughout the whole study. THE EFFECT OF BEING MARKED As Begon (1979) rightly suggests, it is also sensible to investigate the assumption that capture and being marked for the first time is not particularly detrimental to the snails. With the exception of two instances, on sampling occasion nine with Chi-square = 7.98 (p =.001) and 10 with Chi-square = 8,69 (p =.001), all the Chi-square values as well as the total (Chi-square = 39.90 and p~0.10) indicate that being caught for the first time and being marked did not affect the snails significantly. Accordingly we also assumed that being caught more than once was on the whole not detrimental to the snails. RESULTS This study covered a period of nearly 450 days beginning during September, 1976 and ending in November, 1977. During this period a total of 7,574 snails was collected, counted, marked and replaced in approximately the same locations from which they originally came. The number of snails collected during the 32 sampling occasions varied between as few as eight specimens after an exhaustive search to as many as 1,128 specimens during the late summer rainy season when the population density was at its peak. The number of snails collected, marked, replaced and their subsequent captures are given in Table 1. POPULATION ESTIMATES The recapture data were analysed by Jolly’s (1965) stochastic method using a Fortran computer programme based on that of White (1971). In addition Jolly’s survival ($) and dilution (1/A) were used to enumerate the birth (=b) and death (=d) rates in the classical equation: Ni + 1 = Ny exp ((b — d) x) by equating to Jollys N, | ; = М, X, (1 — D) to obtain b = In Ay/t d = In (1 — ФА Some of the calculated estimates are given in Table 2. DISCUSSION The fluctuating densities during the study period are plotted in Figure 2. From this figure it is evident that a sustained build-up of snail numbers occurred during the summer months at the end of 1976, after which, during the same season at the beginning of 1977, they declined again to a level com- parable to that of 88 days previously. Apart from a sharp increase and decline during a span of 21 days, a persistent increase to far higher density occurred for the rest of that summer and part of the ensuing autumn. The most striking change in population numbers occurred, however, after this peak during the latter half of the autumn. The snail population persistently declined (except for an inconse- quential increase between sampling occasions 16 and 17) all the way through the dry winter season PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 96 ‘Anuenbesqns jyBneo yng } eu ye зучбпеэ jou элэм цоцм ] эшц 810j8q з!еиз рэжеш jo лэашпм =! +17 ‘paindese: Ajjuanbasqns sjieus ls yo 1эашпи |2]01 = ‘} эшц Je paulina, pue рэжеш SIIBUS jo Jaquiny =1s ‘ aun Je pajoa¡¡o9 sjieus jo Jaquiny =!u ‘sÄep ul au] =} ‘uoiseo00 Buljdwes =! ОИ 0 9 ot СТ 9 ZT 61 (LL/11/87) 6 = € € Га т (LL/11/6) 01 = Е T у (LL/OT/LT) pt = 6 Е (PL/OT/TTS)) бт <= м (LL/6/LZ) 61 = CEL/E/ET)" TE (LL/8/TE) $ 22 cece 61 Tz. GE ep 69 oot fot EI (Se 28. 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LT (LL/€/62) HI = 26 pe LT S 12 0 0 0 0 0 0 0 0 оо 706 #06 502 AT (LL/€/22) TOT = +9 91 СТ 8 if 0 0 0 0 0 0 0 о 0 ozIT III 961 ST (LL/€/8) 6L = bb 92 9 с I 0 0 0 0 0 0 0 0 tS0T zsot сет pl (LL/€/1) Ус = El 9 € с 0 0 0 0 0 0 оо 6LE Tee Дт ET (LL/Z/TT) 6 = TZ $ T T 0 0 0 I 0 оо 165 867 LAT zı (LL/2/S1) LZ) t= Ti 8 с 0 0 0 0 0 оо 80€ 80€ 191 TI (LL/7/8) Tt = OT T 0 0 0 0 0 оо bOE Soe pet OT (LL/1/S7) 91 = SI т 0 0 0 0 оо £67 £67 ОРТ 6 (LL/1/9) 11 = 1 € € 2 т то ТЕР СЕР тет 8 (9L/71/7) 9€ = L у L ot at сес ес 98 L (9L/TU/EZ) Or = 61 L 9 8 0 991 991 tL 9 (9L/T1/6) 65 = ZE 91 OT т voz $02 €9 = (92/01/62) 9S = 8€ 9T zZ сте ете 25 b (9L/01/bt) Ob = be 9 PSE Sse LE € 9L/01/8 чо рэташез STreus payıeu / = L ЕЕ £LE TE с 9L/6/8 чо pardwes sTreus рэхдеш 0 = 651 6ST т I 35 Зи = | т "snueo1je (sisdoshyg) зпиипя 40} eyep эл49еээ1-х1е/\ “| 37891 PRETORIUS ET AL. 97 TABLE 2. Mark-recapture analysis of population parameters according to Jolly's model. i t B M N SE(N/N) b d 1 1 0 2 31 0.0188 56 2988 1308 0.0075 0.0150 3 37 0.1127 269 2391 476 0.0131 0.1001 4 52 0.2642 320 1211 210 0.0204 —0.0024 5 63 0.2892 459 1588 351 0.0415 0.0072 6 77. 0.2410 654 2715 952 0.0409 0.0431 7 86 0.1622 1257 7752 5879 0.2210 — 0.3603 8 121 0.0255 56 2214 1424 0.0392 —0.0500 9 140 0.0546 83 1512 668 0.0993 —0.0230 10 154 0.0361 232 6435 2687 0.0128 —0.1009 11 161 0.0682 128 1875 542 0.1173 —0.0916 12 167 0.0973 218 2245 521 0.2064 —0.0594 13 175 0.0628 341 5421 1255 0.0670 0.0294 14 182 0.0751 880 11722 1954 0.0803 —0.1338 15 196 0.0901 726 8057 1165 0.0229 —0.0621 16 203 0.1571 731 4655 619 0.1553 —0.1183 1174 224 0.1082 652 6031 843 0.0274 —0.0339 18 246 0.1546 814 5264 784 0.0009 —0.0312 19 261 0.2473 668 2701 412 0.0094 —0.0204 20 273 0.3030 694 2290 429 0.0113 —0.0752 21 289 0.3525 375 1064 250 0.0010 —0.0415 22 301 0.4314 240 557 156 0.0193 —0.0534 23 315 0.4250 157 369 155 0.0381 —0.0544 24 329 0.2857 84 294 132 —0.0163 —0.0007 25 343 0.4444 103 232 168 0.0155 —0.0625 26 358 0.3750 45 120 68 0.0070 —0.0179 РИ 371 0.3750 38 102 53 0.0069 —0.0066 28 385 0.3878 40 102 22 0.0044 —0.0156 29 399 0.3659 56 153 47 —0.0004 —0.0275 30 415 0.5385 57 106 40 0.0064 —0.0248 31 428 0.5882 44 75 39 —0.0140 —0.1334 32 447 0.8182 9 11 0 0.3012 —0.1262 i= Sampling occasion; N= Number of snails in the population and its standard error t= Time in days; (SE(N/N)); B= Proportion of marked snails in the population; b= Birth rates; M= Number of snails with marks at risk in the population; d= Death rates. 2 D A u я о ue} я e) A D Lis} = o) Qi О A, Time in days FIG. 2. The population density of Bulinus (Physopsis) africanus in a Highveld pool during September 1976 to November 1977 estimated by means of Jolly's mark-recapture method. 98 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS and extended way into the drought-stricken summer months of 1977. At the end of November 1977 the population became so depleted that continued sampling became impractical. These fluctuating densities may be due to either recruitment of new individuals to the pool popula- tion through births and/or immigration or the loss through deaths and/or emigration from the popula- tion or to both processes. The mark-recapture method does not, however, distinguish between births and deaths on the one hand and immigration and emigration on the other hand. During the dry periods it was unlikely that any immigration and emigration could have occurred in the study pool and it was assumed that as many snails entered the pool from upstream areas as snails were lost downstream, if at all, during flushing after heavy rains. It was equally unlikely, particularly in this particular pool, that snails migrated upstream into the pool. We therefore assumed that births and deaths were mostly, if not completely, responsible for the fluctuating snail numbers. The birth rate fluctuated more during the rainy period than during the dry period (Fig. 3) whilst the death rate, apart from an extremely high percentage early in the study period, fluctuated without any discernible trend (Fig. 4). This triggering of births by the entering of rainwater into the habitat is not an uncommon phenomenon (Gordon et al., 1934; Gaud, 1956) and was once more confirmed by these results. Perusal of these two figures reflects no recognisable trends between the two seasons but when the accumulating values were plotted (Fig. 5) both births and deaths showed a change in their rates between the wet and dry periods. This implies that the natality and mortality of the snails differed between these two periods and both slowed down during the unfavourable dry season. The birth and death rates exceeded in quite a few instances the optimum rates found with life table studies in controlled laboratory experiments where the effects of constant temperatures were evalu- ated (Shiff, 1964; de Kock, 1973), thereby indicating that at certain times field temperatures, apart from other factors, were at least more favourable than those investigated and found to be optimal in the laboratory (Pretorius et al., 1977). A plot of the birth rate versus death rate betrayed no obvious trend. Consequently the rate at which snails were born and the rate at which they died operated completely independently. In addition no relationship was found between the density and either of these rates indicating that density related factors were not in operation during this study. When our results on freshwater snail species are compared with those obtained by Williamson et al. (1977) for a land snail species some interesting differences emerge. Williamson et al. (1977) found that the fluctuations in the adult population size of Cepaea nemoralis L. were primarily caused by the variation in recruitment, while we found that the fluctuations of the population size of B. (P.) africanus can be ascribed to both the birth and death rates. However, whereas Williamson et al. (1977) EN 0 ; : = Time in days 430 FIG. 3. The birth rate of Bulinus (Physopsis) africanus. Birth rate PRETORIUS ET AL. 99 discovered no consistent changes with seasons for C. nemoralis, we found that in B. (P.) africanus, both the birth and death rates slowed down during the dry season. As in C. nemoralis no relationship between recruitment and loss rates and population size was evident from our data. THE EFFECT OF THE ENVIRONMENT ON THE SNAIL POPULATION Apart from our studies on the population dynamics of B. (P.) africanus, we were also interested in the factors governing and controlling the population densities. This particular interest springs from the desire to be able to advise sensibly on probable control measures for the intermediate host snails (Pretorius et al., 1977). E à С 450 Death rate -0.4 cs Ba ne mme И FIG. 4. The death rate of Bulinus (Physopsis) africanus. Death rate Birth rate u ® р d я ® > “A Y d = 3 E 5 ©) Time in days FIG. 5. The absolute cumulative birth and death rates to demonstrate the decrease in these rates during the latter part of the study period. 100 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS In Figure 6 some environmental factors which we continuously monitored in the pool are overlaid on the population numbers to evaluate the effect of these factors on the snails. During this period stretching from April to November, 1977 the pool and the surrounding sponge area were progressive- ly drying up. As the water evaporated from the pool we observed that the seepage water continuously leached salts into the pool water. Combined with the evaporation, the leaching of salts from the soil caused the salt concentrations in the pool water to become progressively higher. This is reflected by the increasing electrical conductivity of the water and is illustrated in Figure 6. Under normal circum- stances the population should have increased again after the colder winter months in April/August as the favourable summer temperatures during October/November were approached (as they did the previous year (Fig. 2)), but instead the population numbers persistently declined. The established summer snail populations are most probably decimated every winter by the low temperatures but the increasing salt concentration during the spring and early summer not only continue the winter decimination but also actually inhibit any summer build-up of the snail populations after the first rain during spring even though the temperatures may be favourable (Fig. 7). Obviously only the most hardy snails survive this annual course of events and are thereby selected to perpetu- ate the species. In addition the periodic prolonged summer drought period such as the one illustrated here most probably compounds this selection process. A sustained selection of this nature must, of necessity, in the course of time result in the origin of new geographical race(s) and it is more than likely that, in this Highveld area, we are already dealing with a Highveld race of B. (P.) africanus which may be becoming progressively more adapted to these harsh conditions. To the extent that this happens a more serious parasitological problem may eventuate than that of the present. 3000} 30°C Number of snails Bulinus (Physopsis) africanus Time in days FIG. 6. The change in the electrical conductivity of the water and the fluctuating but progressively increasing water temperature as the season changed from winter to summer, are superimposed on the sustained decrease in snail numbers during the period May to November 1977. PRETORIUS ET AL. 101 Е A + d y я “A Lol [4 Time in days FIG. 7. Rainfall measured near the study site. ACKNOWLEDGEMENTS We thank Dr. J. G. van As for his contributions during the planning and early part of the investiga- tion; the Department of Biostatistics of the PU for CHE for assistance in processing the data; the South African Medical Research Council and the Potchefstroom University for CHE under whose auspices this work was carried out. REFERENCES CITED BEGON, M., 1979, Investigating animal abundance: capture-recapture for biologists. Edward Amold (Publ.) Ltd., London, 97 p. DE КОСК, К. М, 1973, Die bevolkingsdinamika van уу! medies en veeartsenykundig belangrike varswater- slakspesies onder toestande van beheerde temperatuur. D.Sc. thesis, Potchefstroom University for CHE, South Africa. 388 p. GAUD, J., 1956, Seasonal and climatic factors influencing the reproductive cycle of snail vectors of bilharziasis in North Africa. WHO Bil./Ecol. 12: 1-21. GORDON, R. M., DAVEY, T. 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Jean-Pierre Pointier,2 André Theron? et Anne Gilles* RESUME Trois espéces de Mollusques appartenant au genre Biomphalaria sont susceptibles de jouer le rdle de vecteurs de la schistosomose dans les Petites Antilles. Biomphalaria glabrata, présent dans la plupart des îles est un vecteur certain de Schistosoma mansoni en Guadeloupe et à Sainte-Lucie. En Martinique, cette espèce est rare et semble en voie de disparition. Biomphalaria straminea n'est présent qu'en Martinique et son rôle de vecteur n'a pas été démontré. Biomphalaria tenagophila a été introduit récemment a Saint Vincent au jardin botanique de la capitale, Kingstown. ABSTRACT Three species of molluscs belonging to the Biomphalaria genus are potential vectors of schistosomiasis in the lesser Antilles. Biomphalaria glabrata occurring in numerous West Indian islands, is the true vector of Schistosoma mansoni in Guadalupe and in St. Lucia. In Martinica, this species is very rare and seems to be in the course of disappearing. Biomphalaria straminea is present only in Martinica, and its vector role has not been proved. Biomphalaria tenagophila was recently introduced in St. Vincent in the botanical garden of the chief town, Kingtown. INTRODUCTION La mise en évidence de la schistosomose intestinale aux Antilles date du début du siécle (Lahille, 1906). Il s’agit d'une parasitose humaine due a un ver Trématode, Schistosoma mansoni, dont les individus adultes se cantonnent dans les vaisseaux mésentériques de l'intestin et le système porte. L'oeuf, éliminé avec les selles, libère au contact de l’eau douce une larve ciliée, le miracidium, qui infeste un Mollusque de la Famille des Planorbidae où s'effectue une reproduction asexuée res- ponsable de la formation des cercaires, agents infestants pour l'homme. Ainsi, le cycle bilharzien est caractérisé par un passage obligatoire entre deux hôtes: un hôte définitif (l'homme) et un hôte intermédiaire (un Mollusque d’eau douce). Ce passage par deux hôtes successifs impose de nombreuses contraintes au parasite. Ces contraintes, liées à l'écologie et à l'éthologie des hôtes sont compensées par des phases de multiplication au sein de ceux-ci et également par la longévité du parasite chez l'hôte définitif, l'homme. En conséquence, la réalisation du cycle bilharzien dépendra de nombreux facteurs (climatiques, édaphiques, biologiques, anthro- piques. . . ). La connaissance de tous ces facteurs est évidemment nécessaire à la compréhension du fonctionnement du cycle parasitaire, préalable indispensable à la mise en place d'un plan de lutte rationnel visant à l’eradication de la maladie. La simple mise en évidence du fonctionnement du cycle bilharzien dans une région donnée, à un moment donné, est une première étape fondamentale de cette étude. Cette mise en évidence doit 1Centre Universitaire Antilles Guyane, CEMINAG, BP 592, F-97167 Pointe à Pitre Cedex, Guadeloupe (FW). Laboratoire de Biologie Marine et Malacologie, Ecole Pratique des Hautes Etudes, 55 rue Buffon, 75005 Paris, France (Directeur: B. Salvat). Département de Biologie Animale, Université, F 66025 Perpignan, France (Directeur: C. Combes). Service Parasitoses, DDASS, Boulevard Pasteur, Fort de France, Martinique (FWI). (103) 104 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS être réalisée par un inventaire de tous les éléments du cycle et en particulier des Mollusques vecteurs. Ceux-ci peuvent constituer en effet de bons indicateurs du fonctionnement du cycle para- sitaire du fait de leur longévité qui n'excède pas quelques mois. De même la detection des cercaires dans les eaux ainsi que la recherche des réservoirs animaux de parasite peuvent apporter des éléments importants d'information. En revanche, l'homme malade peut être considéré comme un mauvais indicateur du fonctionnement du cycle bilharzien à cause de la longévité du parasite qui peut dépasser 10 à 15 ans, et des problémes posés par le diagnostic de la maladie. MÉTHODES Les Mollusques récoltés ont été déterminés d’après le “Guide for the identification of the snail intermediate hosts of schistosomiasis in the Americas” (1968). Tous les Mollusques ont été testés pendant 48 heures au laboratoire quant à l'émission éventuelle de cercaires de Schistosoma mansoni (seules les infestations matures sont ainsi décelées). La recherche des cercaires dans les eaux naturelles a été réalisée par le technique de filtration directe d'échantillons d'eau (Théron, 1979, 1980). Les réservoirs animaux de parasite et en particulier les rats, ont été mis en évidence par une technique de perfusion (Combes, Léger et Golvan, 1975). RÉSULTATS La faune malacologique des Petites Antilles comprend une vingtaine d'espèces (Pointier, 1974, 1976, Guyard et Pointier, 1979). On connait en zone néotropicale trois espèces vectrices de la schistosomose intestinale. ll s’agit de Biomphalaria glabrata, В. straminea et В. tenagophila. Ces trois espèces ont été découvertes dans les Petites Antilles avec cependant des aires de répartition très inégales. Biomphalaria glabrata est le seul Mollusque vecteur connu dans les Petites Antilles. En effet, dans la plupart des îles antillaises touchées par la schistosomose, il est le seul Mollusque susceptible de jouer le rôle d'hôte intermédiaire du parasite. Sa répartition géographique couvre totalement l'arc des Petites Antilles (Fig. 1). En Guadeloupe, les tests effectués sur les Mollusques ont démontré que B. glabrata hébergeait les formes larvaires de Schistosoma mansoni (Pointier, 1979). Ces observations ont été confirmées par la présence de cercaires dans les eaux naturelles (Théron, Pointier et Combes, 1977, 1978), et par la découverte de rats parasités (Combes, Léger et Golvan, 1975, Combes et Delattre, 1978). — FIG. 1. Repartition des Mollusques vecteurs de la schistosomose intestinale dans les Petites Antilles. Bg = Biomphalaria glabrata, Bs = Biomphalaria straminea, Bt = Biomphalaria tenagophila. A droite, carte de reparti- tion de B. glabrata (numeros encercles) et de B. straminea en Martinique: 1. Bras mort de la Riviere Falaise. 2. Ravine a Ajoupa Bouillon. 3. Riviere Grande-Anse. 4. Riviere Fond-Massacre. 5. Ravine a Fond St-Jacques Purgerie. 6. Source a Fond St-Jacques La Digue. 7. Source a Fond St-Jacques En Videau. 8. Ravine Fond- Clémence. 9. Canal a Ste-Marie. 10. Affluent de la rivière Bézaudin. 11. Ravine Edmond. 12. Ravine de l'Anse Azerot. 13. Ravine Numa. 14. Ravine de la Baie de la Crique. 15. Ravine St-Laurent. 16. Riviere du Galion. 17. Ravine a Gros-Morne. 18. Embouchure de la Rivière du Galion. 19. Mangrove du Quartier Bois-Neuf. 20. Ravine Pelletier. 21. Ravine Caleçon. 22. Rivière les Deux Courants. 23. Mare Paquemar. 24. Rivière Massel. 25. Mare du Morne Flambeau. 26. Bras mort de la Gde Rivière Pilote. 27. Ravine Saint-Pierre a Trois-Rivières. 28. Ravine Pont de Chaînes. 29. Ravine Taupiniere. 30. Rivière Fond Cacao. 31. Rivière des Coulisses. 32. Rivière Roussane. 33. Rivière Fond Brúlé. 34. Canal Gabriel au Lamentin. 35. Ravine St-James. 36. Riviere Gondeau au Quartier Acajou. 37. Rivière Gondeau au Quartier Basse-Gondeau. 38. Rivière Jambette. 39. Affluent de la Rivière Dillon. 40. Bassin sur la Rivière Madame à Tivoli. 41. Rivière Fond Lahaye. 42. Affluent de la Rivière Bellemare. 43. Affluent de la Rivière Case-Pilote. 44. Affluent de la Rivière Fond Laillet. 45. Bras mort de la Rivière Fond-Capot. 46. Ravine Thieubert. 47. Ravine St-Pierre. 48. Ravine Lajus. 49. Bras mort de la Rivière du Carbet. 50. Cressonnieres de la Rivière Roxellane. 51. Rivière des Peres. 52. Rivière Pointe La Mare. 53. Rivière Capot. 54. Réservoir a Parnasse. 55. Canal de l'Habitation Pécoul. 56. Moulin 'Etang. 57. Marécage de l'Anse Rivière. 105 GUYARD ET AL. apuei 3 1403 a а > JUBIUIA Jules sap 212n7 ayuies o: enbiui}iewW ¿sa anbıuıwog a}ueje9g 211PW a og apesisag e 6g 6g adnojapeng 5g9% }2118S}uU0W enbijuy Wig e sh res PS % e fg иней 14125 gp y 106 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS A Sainte Lucie, le fonctionnement du cycle parasitaire a été mis en évidence et étudié par Sturrock (1973), et le rôle de vecteur de B. glabrata est bien établi. En revanche, en Martinique cette espèce est très rare. Quatre gites seulement sont connus a ce jour (Fig. 1) et les tests parasitologiques réalisés de 1978 à 1980 n'ont pas permis de découvrir le moindre Mollusque parasite. Seule la méthode extrêmement sensible de filtration directe d'échantil- lons d'eau a révélé la présence en avril 1980, de très faibles concentrations de cercaires de $. mansoni dans un ruisseau du Nord de l’île hébergeant des populations de В. glabrata et В. straminea (Riviére Pointe La Mare). Par ailleurs, aucun rat bilharzien n’a été trouvé à ce jour dans cette île. Le rôle de vecteur de B. glabrata apparait donc actuellement très limité en Martinique. Biomphalaria straminea est un vecteur important dans le Nord-Est du Brésil où il serait en exten- sion (Barbosa et Olivier, 1958). Dans les Petites Antilles cette espèce n'est présente qu'en Martinique où de nombreuses populations ont été répertoriées dans les zones d’endemie bilharzienne (Fig. 1). Les cinquante-sept gites denombrés à ce jour permettraient de penser qu'il est le principal vecteur de la schistosomose dans cette île (Guyard et Pointier, 1979). Cependant, les tests parasitologiques des Mollusques récoltés dans la nature se sont tous révélés négatifs à ce jour. De nombreuses filtrations réalisées dans la plupart de ces gites, a priori favorables à la transmission du parasite, se sont également révélées négatives. D'autre part, l'examen des rats piégés dans les principaux foyers à В. straminea n'ont pas permis non plus de montrer le fonctionnement du cycle parasitaire. Le rôle de vecteur de В. straminea n'a donc pas été démontré en Martinique. Biomphalaria tenagophila est le vecteur de quelques souches de S. mansoni limitées à quelques vallées de l’état de Sao Paulo et à quelques sites urbains de Rio de Janeiro au Brésil (Perez et al., 1975, Toledo et al., 1976). Nous avons découvert récemment cette espèce dans l'ile antillaise de Saint Vincent. Localiséee strictement dans les bassins du jardin botanique de la capitale (Kingston), В. tenagophila ne joue probablement aucun rôle dans la transmission de la maladie qui d’ailleurs, n'est pas signalée dans cette ile. DISCUSSION ET CONCLUSIONS La présence à Saint Vincent de В. tenagophila est un exemple d'importation accidentelle d'une espèce allochtone. ll est donc probable que cette espèce, par ailleurs absente de l’île et des Petites Antilles, ait été introduite au jardin botanique avec des plantes aquatiques en provenance d'Amérique du Sud. Actuellement B. glabrata est le seul Planorbidae vecteur certain de la schistosomose intestinale dans les Petites Antilles. De nombreux gites sont en effet fonctionnels en Guadeloupe et également à Sainte Lucie. En 1953, Dreyfuss signalait de nombreuses stations à B. glabrata en Martinique. Aujourd'hui cette espèce est devenue extrêmement rare, et certains gites qui avaient été répertoriés ont disparu ces dernières années. ll est donc maintenant établi que В. glabrata est en régression en Martinique, et du fait de sa rareté actuelle, son rôle dans la transmission de la parasitose parait très restreint dans cette île. En revanche, B. straminea semble de plus en plus abondant en Martinique et en particulier dans les zones d'endémie bilharzienne. Pourtant, sa présence n'a été signalée pour la première fois qu’en 1973 (Upatham et Guyard, Com. pers.), mais il est probable que cette espèce ait été confondue antérieurement avec d'autres, notamment avec B. havanensis et B. peregrina signalés à tort par Grétillat (1967). Ainsi, il est possible que В. glabrata ait été éliminé de nombreux gites et remplacé par В. straminea, Planorbidae apparemment beaucoup mieux adapté aux milieux aquatiques instables que sont les ravines et les rivières de la Martinique. Une telle hypothèse n'est pas purement gratuite, puisqu’une telle substitution compétitive a déjà été observée au Brésil, où B. straminea a pro- gressivement remplacé B. glabrata dans de nombreux biotopes (Barbosa, 1973). La plupart des souches brésiliennes de B. straminea sont peu sensibles, ou même réfractaires aux souches locales de S. mansoni (Barbosa et Figueiredo, 1970). Il est possible que les souches martiniquaises de S. mansoni ne soient pas (ou pas encore) adaptées aux populations locales de B. straminea. Une telle hypothèse pourrait expliquer l'impossibilité actuelle de mettre en evidence le fonctionnement du cycle parasitaire dans cette île malgré la présence d'un important réservoir humain de parasite. GUYARD ET AL. 107 REFERENCES CITEES BARBOSA, F. S., 1973, Possible competitive displacement and evidence of hybridization between two brazilian species of planorbid snails. Malacologia, 14: 401-408. BARBOSA, F. 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ABSTRACT It is difficult to assess which of the factors here analyzed, is primarily more important in selection for alternative developmental strategies in marine benthic molluscs. The coadap- tive consequences of small body size induced by competition seem to account for differences in the hatching type among closely related co-occurring molluscs; in these cases, small body size would impose significant limitations on the energy available for gamete production thereby favoring a shift toward lecithotrophic mode of development. However, some cases exist which apparently disprove this expected correlation between body size of the species from a given taxon and its type of development; these cases would be explained in terms of two thresholds of body size among prosobranchs, which are here presented. Yet, the influence of other factors in this evolution cannot be ignored, mainly the necessity for dispersal and habitat predictability as well as some limitations imposed by morphological body plan and particular habitat conditions. In many gastropods, the loss of pelagic larvae has favored the divergence of locally adapted populations; then, differences have arisen in other life history features, mainly mature size, reproductive timing and effort, and life span. Due to the lack of pelagic dispersal, each of these populations would have experienced selection for a particular reproductive pattern over many generations. INTRODUCTION A molluscs relationship to its environment can be summarized by its life-history characteristics. Among these, one of the most contrasting life-history features is that although most species hatch as planktonic larvae, many hatch as fully formed benthic juveniles. Some recent authors (Chia, 1974; Crisp, 1974; Strathmann, 1974; Menge, 1975 and Underwood, 1979) have proposed to consider the importance of adult size, necessities for dispersal, habitat stability and limitations imposed by mor- phology in the evolution of marine invertebrates reproductive strategies. We consider it useful to make a short review of these theoretical problems with respect to marine benthic molluscs. We summarize those ideas considered more relevant to these subjects, using published material as our basis and relating it to our own data on some marine prosobranch gastropods. PATTERNS OF DEVELOPMENT AND EVOLUTIONARY TRENDS Marine benthic molluscs display a wide variety of reproductive and developmental strategies. The primitive condition is pelagic eggs which develop into planktotrophic trochophore larvae that spend a certain period in the plankton. In the Polyplacophora and certain Solenogastres these larvae have become lecithotrophic; the same applies to the Scaphopoda and Archaeogastropoda, excluding nerites. In protobranchiate bivalves, lecithotrophy has also arisen independently. In the other bivalves and in at least the majority of the gastropods the still planktotrophic trochophora has been trans- This work has been supported by DI-UACH S-78-8 and S-79-6 Research Projects. (109) 110 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS formed into a veliger larva. In many different evolutionary lines, the pelagic larval existence of some marine benthic molluscs has been omitted. Considerable variation in the life-cycle is specially found within the marine gastropods. An impor- tant step in the reproductive evolution of this group took place with the acquisition of internal fertiliza- tion and deposition of eggs in protective gelatinous envelopes, or on more elaborated egg capsules of different kinds; it has been assumed by Yonge (1947) that due to morphological reasons, Archaeo- gastropods cannot easily produce complex egg capsules nor undertake internal fertilization. Thus, the evolution of direct development and benthic egg capsules or viviparity is almost entirely confined to the Meso and Neogastropoda. Developmental parameters vary among species of a same taxa and some correlations may be explored in these groups to account for particular combinations of them. Our studies in Conus, Crepidula and some muricacean snails, provide comparative data to investi- gate ecological factors controlling developmental parameters. From these data we may conclude that in general, species with a planktotrophic larval stage produce smaller and more numerous eggs than species with lecithotrophic larvae or direct development. However, it should be considered that the shift toward lecithotrophic types of development is not always associated with selection of large yolky eggs; it is known that most prosobranch species provide their embryos with non-developing nursery eggs. The existence of these two contrasting embryo support patterns is of common occurrence among some gastropods families, for instance Muricidae and Calyptraeidae (Spight, 1976; Gallardo, 1976, 1977, 1979b). Prehatching time and hatching size data of various muricaceans have been summarized by Gallardo (1979b), to determine to what extent they might be influencing the evolution of these modes of embryo nutrition. From these data (Table 1) it is suggested that nurse egg feeding is of common occurrence among intertidal muricaceans and it seems to be associated with a shorten- ing of pre-hatching developmental time. Yet, the provision of nurse eggs would also contribute to a very much larger hatching size for muricaceans inhabiting subtidal bottoms; this last assumption is also supported by our data on Crepidula philippiana from Southern Chile (Gallardo, 1977b). Most developmental parameters are directly dependent on egg size among non nurse-egg feeders. It seems to us that pre-hatching developmental period and hatching size are directly correlated with egg size, while the length of the pelagic period is inversely related to it; only size at settling seems unrelated to egg size. This situation would indicate that egg size and settling size are each controlled by a different set of selective pressures. Settling size would appear to be more directly controlled by the risks of predation upon entering the benthic habitat and by the nature of the food required by newly metamorphosed juveniles. A review about ecology of hatching size in muricaceans has been made by Spight, 1976. On the other hand, egg size seems to be determined by ecological factors TABLE 1. Developmental parameters of some muricacean gastropods. A comparison is made between species with nurse eggs and those without this embryo feeding pattern. Data compiled from Gallardo (1979b) and Spight (1975, 1976), (n.e. = nurse eggs). Egg Hatching Development Embryo diameter size time Temp. Habitat Species support (um) (mm) (days) (°C) Intertidal N. crassilabrum nurse eggs 240 0.9-1.3 58-80 10-15 Intertidal Thais emarginata nurse eggs 180-210 1.2 80 8-10 Intertidal Bedeva hanleyi nurse eggs 250 0.9 31 20 Intertidal Acanthina spirata nurse eggs 275 0.67 16-20 — Intertidal Thais dubia nurse eggs — 1.3 74 — Intertidal Thais lamellosa without n.e. 590 1.0 67-91 9.6-11 Intertidal Ocenebra erinacea without n.e. — 0.96 84-91 10-15 Intertidal Thais canaliculata without n.e. 620 1.3 — — Intertidal Thais lima without n.e. 920 1.3 — == Subtidal Murex quadrifrons nurse eggs 200 1.5-1.7 — — Subtidal Murex senegalensis nurse eggs 200 2.0 — == Subtidal Torvamurex territus without n.e. 675 1.5 90 20 Subtidal Ceratostoma foliatum without n.e. 720 — 120 10-12 Subtidal Trophon muricatus without n.e. 480 0.64 — — Subtidal Trophon clathratus without n.e. — 1.0 — — GALLARDO AND PERRON 111 impinging on adults (energy availability), by planktonic mortality rates and by factors which determine whether or not dispersal is advantageous. As discussed in the next sections, the influence of some of these factors seems to be relevant as cause of selection for reproductive strategies. PATTERN OF DISPERSAL AND HABITAT PREDICTABILITY Given that most benthic molluscs do not disperse widely away from their area, several obvious advantages result from dispersal by pelagic larvae. Pelagic development, specially the prolonged form, provides much better possibilities for achieving a wide distribution and invading new biotopes than the others. Other advantage of this hatching type is a quick recovery potential from critical damage, that is replacement by settlement of drift larvae produced by undamaged, neighbouring populations. In some places, where the bottom invertebrate fauna is destroyed completely every year by seasonal operating changes, it is re-established through settlement of larvae from surviving populations of the species concerned (Smidt, 1944). In seeking for causes leading to the evolution of reproductive larval patterns we agree with recent authors that it should prove instructive to examine relationships between dispersal and habitat stabil- ity. Crisp (1974) believes that the most significant advantage of a pelagic larval stage is its potential to colonize habitats which are temporally suitable. Larval dispersal would be advantageous if adult habitats were continuously deteriorating and unpredictable (Roff, 1974); Strathmann, 1974). Accord- ing to Menge (1975), patchy resources could be best utilized by species which disperse their larvae widely. On the other hand, resources which are uniformly distributed or are predictable could pre- sumably be utilized equally well by both competent and non-dispersers molluscs. However, since pelagic dispersal generally includes a severe energetic loss as high mortality, non-dispensers should be better at utilizing uniformly available resources. Irregular fluctuations in populations numbers from year to year are observed in bottom invertebrates with long planktonic larval periods (Mileikovsky, 1971); in these cases, deteriorating and unpredictable habitat conditions may be responsible for fluctuations in the numbers of settling larvae. Such conditions predict non-periodical fluctuations of their bottom populations for these species of mollusc. As expected from the above, it is possible also that in many instances direct development should, on the contrary, be linked with the occupancy of more stable habitats. Findings in three Chilean muricaceans (Fig. 1) provide a good example of contrasting patterns of dispersal between three species of a same prosobranch family; these species show also a clear gradient in their adult size. Concholepas concholepas, the largest of them, produces numerous planktotrophic larvae; evidence has been found suggesting a long pelagic phase of several weeks (Gallardo, 1979c). Moreover, spontaneous falling down of the adults which detach from the rock surfaces, was reported by Castilla (1979); this behavior may be important to seclude the animals from locally unfavorable conditions. The persistence of C. concholepas as the unique species of the genus which has not become extinct (Stuardo, 1979) is congruent with these life cycle characteristics; some authors have suggested the persistence through geological time of species which displace widely and retain the ability to recolonize after perturbations of the habitat. Chorus giganteus, a species of medium adult size, inhabiting sandy bottoms, possesses an intermediate hatching type. Its eggs are less numerous and larger, and develop into a non-feeding Veliconcha that apparently disperses only for a short time after hatching. Nucella crassilabrum, the third species, is the smallest in size. It has omitted the pelagic dispersal phase. Like most species of Littorina, its adults would not apparently disperse far away from their area and, thus, this species falls near the type of locally adapted species. Divergence of populations observed in these gastropods (see below) might be explained as the consequence of reduction in their dispersal capacity. Such reduction of dispersal, necessarily re- duces gene flow thereby increasing the likelihood of genetic isolation. A simple model by Crisp (1974) suggests that the genotype of a species which disperses larvae over a variety of sub-habitats will retain high variability, allowing continued colonization of a hetero- geneous environment. We agree with Underwood (1979) in the sense that the possible importance of maintaining wide genetic variability in these species, so that offsprings can take advantage of spatial and temporally patchy habitats, should deserve more attention. Gooch (1975) predicts that species with pelagic larvae would lack genetic adaptation to local environmental conditions and would have evolved genetic mechanisms conferring flexibility and broad ecological tolerances. A positive correla- tion has been also noted between long pelagic life and broader geographic range. Our data in C. 112 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ( (NES & = AE PLACEZ LE a AER FIG. 1. Patterns of dispersal for three Chilean muricacean gastropods. 1, egg-masses of C. concholepas; 2, egg-masses of Ch. giganteus attached to the adult shell; 3, egg-masses of N. crassilabrum. Arrows indicate the dispersal of hatchlings for each species, (after Gallardo, in press). concholepas confirm this last prediction if we compare its distribution range with that known for the other two Chilean muricaceans above cited. REPRODUCTIVE ENERGETIC AND THE IMPLICATIONS OF ADULT BODY SIZE Some authors (Chia, 1974; Menge, 1975; Underwood, 1979) have suggested that energy limita- tions for reproduction and the effect of adult body size, might play also a major role in the evolution of developmental patterns. Chia points out that the trend from planktotrophic to lecithotrophic develop- ment is the result of a limitation of available energy for gamete production. Such limitation might be due to a number of factors including low energy intake, high metabolic rate, high demand for growth or limitations imposed by a small body size. Results obtained by this author in opisthobranchs, confirm the outcome of relative energy for reproduction predicted by this hypothesis for each type of development. Moreover, Lacuna vincta, a mollusc with planktotrophic larvae, has a considerably greater reproductive effort when compared with the species with direct development, L. pallidula. Some regularities would exist with respect to the influence of adult body size on this evolution. There is a trend among closely co-occurring and related species: whilst the largest species tend to produce pelagic larvae, the smaller ones frequently omits such pattern of dispersal. Examples are known in molluscs for: a) congeneric and sympatric species pairs of Crepidula (Coe, 1949; Gallardo, 1977a, 1979a). b) congeneric and closely located species of gastropods (Fretter & Graham, 1962). It has been suggested that most of these cases might be explained in terms of small body size induced by competition or as a result of size-selective predation. Chia’s hypothesis proposes that in these small body sized molluscs the energy for gamete production would be much too scarce to produce enough eggs to survive a pelagic stage of development. Studies confirming this prediction are lacking. Examples in other molluscs apparently contrast with this assumed correlation between adult GALLARDO AND PERRON 113 size and pattern of development. From these cases is seen that the shifting to lecithotrophic develop- ment has not been always the unique evolutionary option among small sized species. Examining the genus Crepidula, we have found that some of the small-sized species maintain planktotrophic larval patterns (Gallardo, in preparation) and the same is observed among some littorinids and nudibranch gastropods (Behrens, 1974; Todd, 1979). Underwood (1979) proposes that, perhaps, there are two thresholds of body size in prosobranchs. There could be a lower size below which there is insufficient capacity to produce enough even of the small eggs necessary for completely pelagic development and a higher limit below which it is impossible to produce sufficient large eggs for complete lecitho- trophic development. Above the upper limit of size any mode of reproduction would be possible. Below the lower limit, tiny gastropods would have to reproduce by non-dispersal lecithotrophy. In between the two limits, planktotrophy would be essential. Yet, adult size differences may also be reflecting adaptations to different local conditions among closely located populations. Such adaptations do not imply differences in the pattern of larval devel- opment among these populations, but are associated with variations in other life cycle parameters, mainly mature size, reproductive timing, reproductive effort, life span of the adults and settling size. A case is known in the gastropod with direct development Littorina rudis (Faller-Fritsch, 1977) and the same is suggested from our data in the Chilean gastropod Nucella crassilabrum (Gallardo, in prepa- ration). Population divergence in these life history parameters is the consequence of adaptations to local habitat conditions among species that have omitted dispersal by pelagic larvae. REFERENCES CITED BEHRENS, S., 1974, The distribution and abundance of the intertidal prosobranchs Littorina scutulata and L. sitkana. M.S. thesis, Department of Zoology, University of British Columbia, Vancouver. CASTILLA, J. C., & CANCINO, J., 1979, Principales depredadores de Concholepas concholepas (Mollusca: Gastropoda: Muricidae) y observaciones preliminares sobre mecanismos conductuales de escape y defensa. Biologia Pesquera Chile, 12: 115-123. CHIA, F. S., 1974, Classification and adaptive significance of developmental patterns in marine invertebrates. Thalassia jugoslavica, 10: 121-130. COE, W. R., 1949, Divergent methods of development in morphologically similar species of prosobranch gastro- pods. Journal of Morphology, 84: 383-399. CRISP, D.J., 1974, Energy relations of marine invertebrate larvae. 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CNRS 310 Faculté des Sciences, Place Leclerc, 25030 Besancon Cedex, France RESUME Les études cytologiques et expérimentales ont permis de démontrer que la différenciation sexuelle et la reproduction des Pulmonés Stylommatophores sont régulées par un système de plusieurs hormones. Les ganglions cérébraux et les glandes annexes (corps dorsaux) ou les organes sensoriels (tentacules) sont capables d'agir directement sur l'ovotestis et parfois sur le tractus génital. De plus, la gonade sécrète ou accumule des facteurs nécessaires à la gamétogenèse et conditionnant le fonctionnement des glandes annexes du tractus génital soit par action directe, soit par l'intermédiaire du cerveau. ABSTRACT Histological and experimental studies have shown that several hormones are involved in the control of the sexual differentiation and reproduction in stylommatophoran pulmonates. The cerebral ganglia with the associated endocrine organs (Dorsal Bodies) and sensory organs (tentacles) exert their influence directly on the gonad and some parts of the repro- ductive tract. Moreover the gonad secretes or stores factors necessary for gametogenesis and it also controls, directly or indirectly by the brain, the activity of the accessory sex organs. Chez les Stylommatophores, les recherches portent d'une part sur les causes de la différenciation des cellules de l'ovotestis et d'autre part sur les mécanismes contrôlant le développement et la fonction du tractus génital. LES FACTEURS DE DIFFÉRENCIATION DES CELLULES GERMINALES EN GAMETES lls ont été étudiés par des méthodes cytologiques et expérimentales. Les résultats varient plus ou moins suivant les espèces et les auteurs. A. Examen Cytologique de la Glande Hermaphrodite Au cours de l’ontogenese les cellules germinales et auxiliaires se différencient en étroite relation les unes avec les autres et des interactions interviennent certainement dans leur évolution. Ancel (1903) avait considéré les cellules nourricières comme le déterminant de la formation des ovocytes chez Helix pomatia tandis que Richter (1935) a montré chez Agriolimax agrestis que les cellules nourricières étaient intimement liées aux gamètes mâles. Chez les Limaces Arion circumscriptus, Arion ater rufus et Deroceras reticulatum, Luchtel (1972a et b) considère que les cellules non germinales constituent une barrière qui sépare les cellules femelles du cortex des cellules mâles de la partie centrale ou medulla des acini; d’après cet auteur, les cellules germinales primordiales de ces deux compartiments pourraient même présenter des différences chromosomiques. L'étude ultra- structurale de l’ovotestis d'Escargot Helix aspersa n'a pas permis jusqu’à present de distinguer deux lignées germinales (Guyard, 1970; Gomot, 1977) et les spermatozoïdes comme les ovocytes et les cellules auxiliaires (nourricières ou folliculaires) semblent se différencier à partir de cellules souches identiques. Ces observations montrent la complexité des interactions qui s'établissent dans la gonade entre des cellules identiques à l'origine sous l'influence de leur environnement. (115) 116 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS B. Travaux Expérimentaux Ces travaux ont pour objet la recherche des facteurs qui régulent la différenciation et le fonctionne- ment de l'ovotestis. 1) L'ablation des tentacules oculaires est suivie de modifications variables de la gamétogenése. Chez les Limaces Arion ater et Arion subfuscus, les tentacules d'animaux infantiles et juvéniles ont une influence inhibitrice sur Гоуодепёзе (Pelluet et Lane, 1961; Pelluet, 1964; Wattez et Durchon, 1972; Wattez, 1973, 1980). Au contraire, chez Ariolimax californicus, les tentacules inhibent la spermatogenese (Gottfried et Dorfman, 1969), tandis qu'ils stimulent la spermatogenèse chez Laevicaulis alte (Kulkarni, 1980). Chez les Escargots Helix aspersa (Sanchez et Sablier, 1962), l'ablation des deux paires de tentacules pendant la période d'activité était accompagnée par une diminution des mitoses goniales et la dégénérescence des ovocytes avant leur maturité. Chez Helix pomatia, Kuhlmann et Nolte (1967) n'avaient observe aucune influence de l’ablation des tentacules oculaires mais Bierbauer (1977, 1978) constate une augmentation du nombre d'ovocytes une a deux semaines après la même opération chez la même espèce. Chez Helix aspersa, l'ablation régulière des tentacules oculaires de la naissance jusqu'au бе mois ne semble pas modifier la gametogenese (Bride, 1981). 2) Injection d'extraits: L'ablation totale du cerveau provoquant un traumatisme incompatible avec l'activité normale des animaux, différents auteurs ont injecté des homogénats de ganglions cérébraux ou de tentacules oculaires. L'injection d'homogénats de cerveaux a des Limaces s'accompagne d'un accroissement des ovocytes (Pelluet et Lane, 1961; Wattez, 1980) ou induit la ponte (Takeda, 1977). L'injection d'homogénats de tentacules (équivalent de 4 à 5 organes par Limace) inhibe la ponte chez Agriolimax reticulatus et Limax flavus (Takeda, 1977). L'origine des substances cérébrales actives n'est pas déterminée, cependant la cautérisation des corps dorsaux situés près de la commissure intercérébrale réussie chez Agriolimax reticulatus (Wijdenes et Runham, 1976) ralentit le grossissement des ovocytes. 3) Cultures d'organes: La réponse directe de la gonade aux organes endocrines présumés ou à leurs extraits ou à des hormones a été étudiée par la méthode des cultures in vitro. Chez l'Escargot Helix aspersa, l'ébauche de gonade cultivée seule in vitro subit une autodif- ferenciation femelle (Guyard, 1969); dans celle d'animaux juvéniles et adultes, il ne persiste que des ovocytes et des cellules nourricieres (Gomot, 1973). L'association de cerveaux a des explants d'ovotestis permet de maintenir l'évolution des deux lignées gamétiques. La culture du tentacule oculaire au contact de fragments d'ovotestis favorise principalement la multiplication des spermato- gonies et des spermatocytes (Guyard, 1970; Gomot, 1973; Gomot et coll., 1981). Des résultats comparables ont été obtenus chez Arion subfuscus (Wattez, 1978); en effet, le cerveau ou son extrait favorise l'accroissement des ovocytes chez les adultes en fin de phase mâle et en phase femelle, tandis que les tentacules ou leurs extraits exercent un effet inhibiteur sur la différenciation de la lignée femelle durant les stades infantile et juvénile, mais perdent ce pouvoir chez les animaux en phase femelle. Afin de vérifier si la gonade renferme des facteurs gamétogènes caractéristiques de l'activité gamétique dominante, des cultures d’ovotestis d’Escargots Helix aspersa juvéniles ou d'adultes réveillés depuis 5 jours seulement ont été réalisées en présence d'extrait de gonades en phase mâle dominante (Bride et Griffond, 1979). Cet extrait améliore la survie de l'épithélium germinatif et apporte les éléments nécessaires au déclenchement et au déroulement de la méiose. Ces résultats suggèrent que l’ovotestis en phase mâle dominante est le lieu de synthèse ou de stockage de substances androgènes. LE DETERMINISME DE LA DIFFERENCIATION ET DU FONCTIONNEMENT DU TRACTUS GENITAL Il a été analysé par des expériences d'ablation (castrations ou sections des tentacules oculaires), de greffes et de cultures in vitro. GOMOT 117 A. Ablation des Tentacules Oculaires Chez Ariolimax columbianus, l'ablation des tentacules est suivie d'une augmentation du poids de la glande a albumen (le poids double en 3 semaines sans que celui des Limaces change) et de la synthèse de galactogene (Meenakshi et Scheer, 1968). Les deux effets sont supprimés par l'injection d'un extrait de tentacules oculaires. B. Castration Chez les Limaces (Limax maximus), la castration entraîne une reduction de l’ovispermiducte et de la glande a albumen (Abeloos, 1943; Laviolette, 1954). Chez les Escargots, la castration réduit fortement l’activité sécrétrice des glandes multifides (Filhol, 1938; Gomot, 1977). C. Greffe La transplantation d'ovispermiductes de jeunes Limaces (Arion rufus) dans des hôtes adultes provoque leur accroissement rapide (Laviolette, 1954).D'autre part, des gonades en spermiogenese greffées chez des Limaces juveniles induisent l'hypertrophie du tractus génital de l'hôte, ce qui démontre que la gonade agit bien par voie humorale (Laviolette, 1954). Des greffes d'ovispermi- ductes immatures chez des Limaces Agriolimax reticulatus adultes en phase male ou en phase femelle sont suivies du développement de la prostate dans le premier cas et de l'oviducte dans le deuxième (Runham et coll., 1973). Ces auteurs pensent que ces résultats pourraient être dus a l'existence de deux hormones produites successivement par le cerveau. Chez la même espèce, l’ablation des corps dorsaux situés au niveau de la commissure cérébrale retarde le développement des organes accessoires femelles (Wijdenes et Runham, 1976). Aussi, faut-il envisager des inter- actions hormonales entre la gonade, les cellules neurosécrétrices des ganglions cérébroides et des glandes épithéliales comme les corps dorsaux. Les observations ultrastructurales révèlent à ce sujet des rapports étroits entre les cellules neurosécrétrices des ganglions cérébraux et les cellules des corps dorsaux chez Agriolimax reticulatus et Helix aspersa (Wijdenes, 1981). Ainsi, chez les Stylom- matophores, on peut supposer que les corps dorsaux sécrètent une hormone gonadotrope femelle comparable à celle qui a été décrite chez le Basommatophore Lymnaea stagnalis (Joosse et Geraerts, 1969). D. Les Cultures in vitro 1. Glandes multifides de l'Escargot (Gomot, 1973) Les cellules épithéliales glandulaires de segments de glandes multifides cultivés isolément ne subissent pas de changements importants au cours des six premiers jours de culture. L'association de fragments d'ovotestis aux segments de glandes multifides se traduit par une augmentation du nombre de saccules golgiens des cellules sécrétrices dont les grains continuent à se former. L'association des ganglions cérébraux avec les glandes multifides est suivie de l'évacuation des grains de sécrétion dans la lumière, l'appareil de Golgi est moins développé et on observe de nombreux faisceaux de microfilaments parallèles aux parois latérales des cellules. 2. Glande à albumen En culture in vitro de glande à albumen d’Helix pomatia en hibernation dans un milieu contenant le collier nerveux d’Escargots en activité et un précurseur radioactif du galactogène, Goudsmit (1975) constate que l'incorporation du C,, est multipliée par 10 dans la fraction galactogene de la glande а albumen. Cet auteur pense que la molécule régulatrice peut être une neurohormone car elle existe seulement dans le cerveau et on ne la trouve ni dans l’ovotestis, ni dans les glandes digitiformes. Des essais de purification montrent que l'hormone cérébrale est probablement un peptide (Goudsmit et Ram, 1980). L'étude histologique et ultrastructurale de morceaux de glande à albumen d'Helix aspersa en 118 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS début de phase sécrétoire confirme l’activité stimulatrice des ganglions cérébraux sur la formation des grains de sécrétion; on note en particulier le développement des citernes du réticulum endo- plasmique et l'émission de nombreuses vésicules golgiennes à proximité des globules de sécrétion qui remplissent progressivement les cellules des acini (Gomot et Courtot, 1979). L'association de fragments d'ovotestis stimule légèrement l'activité sécrétrice des cellules de la glande à albumen, tandis que celle des tentacules arrête les processus sécrétoires. CONCLUSION En conclusion, il apparaît que la différenciation sexuelle et la reproduction des Stylommatophores est régulée par un système de plusieurs hormones. Le cerveau et les glandes annexes (corps dorsaux) ou les organes sensoriels agissent directement sur l'ovotestis et parfois sur le tractus genital. De plus, la gonade sécrète des substances agissant soit directement sur le tractus, soit indirectement par l'intermédiaire du cerveau. RÉFÉRENCES CITÉES ABELOOS, M., 1943, Effets de la castration chez un Mollusque Limax maximus. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, 216: 90-92. ANCEL, P., 1903, Histogenese et structure de la glande hermaphrodite d'Helix pomatia. Thèse Doctorat de Sciences Naturelles, Nancy. BIERBAUER, J., 1977, Az opticus tentaculumnak mint endocrin szervnek Összefüggese а gametogenezis regulaciojaval. Allattani Kôzlemények, 64: 31-40. BIERBAUER, J., 1978, A gametogenezis reguläciojanak kisérletes vizagálata Helix pomatia a teli alom végen. Biologia, 26: 99-104. BRIDE, J., 1981, A histological study during six months of the gonads of Helix aspersa after being tentaculecto- mized since birth. Advances in Invertebrate Reproduction, edited by CLARK & ADAMS, Elsevier, p. 393. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction HERMAPHRODITISM IN THE STYLOMMATOPHORA N. W. Runham Zoology Department, University College of North Wales, Bangor, Gwynedd, U.K. The extremely varied sexuality founc in molluscs was first classified by Coe (1943, 1944). More recent work has confirmed this classification but also provided more examples that are difficult to classify. Although we now have many descriptions of sexuality available our understanding of the mechanisms and control processes involved remains very limited. Although | am concentrating here on stylommatophoran molluscs the problems | will highlight are equally if not less understood in other groups and other types of sexuality. The pulmonates are simultaneous hermaphrodites and although some species, e.g. Helix pomatia, have been extensively studied over many years there are still many difficulties remaining in the interpretation of the nature and origin of the gonad, control and function of the tract, fertilisation, and reproductive strategies and their evolution. GENETICS OF SEX There appears to be no strong evidence for the presence of sex chromosomes in these animals. It is obvious that sex must be under genetic control as all body processes are controlled directly or indirectly by genes and protein synthesis. Bacci (1965) has suggested polygenic control of sex. Although reproductive abnormalities, e.g. aphally, are extensively reported in the literature and almost certainly have a genetic basis there appear to have been few breeding experiments in this area. However as many mutations affecting the reproductive system will affect fecundity it is likely that the number of possible experiments is limited. At the present time it appears reasonable to conclude that the gonia differ initially only in the nature of the genes that have been activated. ORIGIN OF THE GONAD In many animal groups the cells that form the gametes are segregated early in development as with the mammalian germinal ridge. It is normally accepted that in the molluscs the mesoderm, and hence the gonad, arises from the blastomere 4d (Raven, 1958). This has been difficult to confirm in the pulmonates as there are very varied statements on the origin of the reproductive system (see review by Martoja, 1964). The gonad has been claimed to arise from ectoderm, mesoderm or a mixture of the two. Anyone studying pulmonate development will be familiar with the great difficulties en- countered in sectioning the engulfed albumen present in the endodermal cells, and the very thin rudiment of the reproductive system that is often closely attached to these cells. It seems that most of the problems in this area are due to these technical difficulties. In Deroceras reticulatum (Lewis, unpublished) newly hatched animals and animals a few days prior to hatching clearly possess a single rudiment with the lining cells all apparently identical. It is only at around the time of hatching that the gonad becomes distinguishable from the rest of the reproductive system. However studies of animals at around 12 days pre-hatching indicate that there is a close association of the tip of the reproductive system and a solid group of mesodermal cells, so that migration of cells into the ectodermal rudiment is a possibility. Following castration, regeneration of the gonad from the hermaphrodite duct can occur (Runham and Hogg, 1977). Transplanting pieces of the very young reproductive tract clearly shows that only the hermaphrodite duct will regenerate a gonad. Therefore while cytologically there appear to be few if any differences between the cells lining the reproductive system at this stage only the hermaphro- (121) 122 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Oogonia * Oocytes BER oe Dr ati * Sperm Gonad Follicle cells \ \ mA \ Supporting \ cells ae Sertoli cells \ . Gonadal Ste (Regeneration) cells \ \ 'iliated cells h * Hermaphrodite duct ors Secretory cells FIG. 1. Fate of gonadal stem cells in Deroceras. dite duct cells are capable of differentiating into the cells of the gonad. This unique ability is not due to any relationship between the duct and surrounding tissues as it will readily occur in transplants in the head sinus (Hogg, unpublished). Whatever their origin, the cells of the hermaphrodite duct during regeneration and the gonad during normal development, while apparently forming a uniform population of cells, differentiate to form the gametes, the supporting cells of the gonad and the cells of the mature duct (Fig. 1). Until the embryologists show differently it appears that a single cell type can here differentiate into 6 very different cell types depending upon their situation. In Deroceras, as clearly shown by Hogg & Wijdenes, 1979, there is normally a continuous lining of Sertoli cells around each acinus of the gonad, spermatogonia and all stages in the formation of sperm are found within the lumen of the acinus while developing oocytes are found outside the Sertoli cell layer against the outer wall of the acinus. It seems likely on present evidence that the type of cell that differentiates depends on which genes are activated by factors present in the immediate environment of the cell. Several groups of workers have demonstrated that it is possible to influence the relative numbers of male and female gametes in stylommatophorans. Much of this work involves attempts to demonstrate hormonal control but environmental factors are also important. In many bisexual animals, e.g. mammals and crustacea, it is clear that ovarian autodifferentiation and development of the female reproductive organs will occur unless the gonadal stem cells and reproductive tract are hormonally stimulated to form testes and male reproductive organs. The situation in pulmonates is apparently very different. As a simultaneous hermaphrodite both sperm and ova normally differentiate within the same gonad and both male and female reproductive organs are present at the same time. There are several groups of workers (e.g. Wattez, 1978) who indicate that the development of oocytes is inhibited by a factor originating from the tentacle while being stimulated by the cerebral complex (cerebral ganglia plus dorsal bodies). In most of this work it is not clear whether the differentiaton of gametes from the gonadal stem cells is affected or whether it is their subsequent divisions and growth that are affected. Thus it is possible that a treatment would have no effect on initial differentiation but would prevent all further growth and differentiation of one type of cell. If sex determination is due to hormonal factors and not due to differences in gene complement then one has to assume that as both types of gamete develop simultaneously then the situation of the cells is important. As there is a continuous layer of Sertoli cells joined by well developed cell junctions it is likely that there are limitations on diffusion through this layer so that the levels of hormones on one side of the layer differ from those on the other. If gonial differentiation occurs at the germinal ring then RUNHAM 123 the behaviour of the resulting cells must be different with the spermatogonia migrating to a position above the forming Sertoli layer and the oogonia migrating beneath it. Alternatively the gonia may differentiate only after they have taken up these positions. At the moment we can only speculate but it is important for our studies on the control of gametogenesis. If differentiation occurs at the germinal ring, and ovarian autodifferentiation is correct, then we must look for a hormone controlling spermatogonial differentiation. Alternatively if differentiation occurs after the cells have adopted their positions either side of the Sertoli cell layer, and ovarian autodifferentiation is correct and the Sertoli cell layer is impermeable to hormones, then the spermatogonial differentiation hormone must be produced within the acinus. Should the above assumptions be incorrect then an alternative set of deductions is needed. The development of sperm and ova from their gonia appear to be comparable throughout the pulmonates. Clear evidence is available that oocyte maturation is at least partially controlled by dorsal body hormone (Wijdenes and Runham, 1976) and some evidence is available that the transition from secondary spermatocyte to spermatids is also under some control, probably hormonal (Hogg, unpub- lished). REPRODUCTIVE TRACT DIFFERENTIATION In those pulmonates so far studied the reproductive tract at hatching has a fairly uniform structure. During subsequent development massive cell multiplication leads to the formation of differentiated glands and subsequent cellular differentiation, leading to the accumulation of characteristic secre- tions, further enlarge the glands. In most pulmonates the development of the tract is strongly related to events in the gonad. The female glands develop under the control of the dorsal body hormone while the origin of the factors controlling male gland development is at the moment unknown. While the relatedness of gonad and tract development is clearly established the mechanism is not. REFERENCES CITED BACCI, G., 1965, Sex Determination. Pergamon. COE, W. R., 1943, Sexual differentiation in mollusks |, Pelecypods. Quarterly Review of Biology, 18: 154-164. COE, W. R., 1944, Sexual differentiation in mollusks Il, Gastropods, Amphineurans, Scaphopods and Cephalo- pods. Quarterly Review of Biology, 19: 85-97. HOGG, N. 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INTRODUCTION Previous papers gave evidence of the influence of the optic tentacles on the differentiation of the female line in the slug Arion subfuscus: their removal at hatching, or in castrated animals, leads in the growing or in the regenerating gonad to a marked increase in the number of oocytes, which can be corrected by injecting tentacular extracts (Wattez, 1973, 1975). Arion subfuscus is a slug with an annual gonadal cycle which can be subdivided into 6 stages. During the adult stages (stage 4: late-male phase and stage 5: female phase), we can notice the appearance of large oocytes in the gonad. In various Gastropods, it has been reported that the brain has an effect on the evolution of oogenesis (for a review see Joosse, 1979). However, in Pulmonates, the removal of the cerebral ganglia is a difficult if not impossible operation. That is why research workers injected brain extracts in normal animals or those deprived of their optic tentacles, in different species of slugs [Pelluet & Lane (1961); Pelluet (1964); Nagabhushanam & Kulkarni (1971); Takeda (1977)] or snails [Bierbauer & Molnar (1972); Bierbauer & Finaly (1973); Bierbauer & Feher (1976); Saleuddin, Wilson, Khan & Jones (1980)]. Thus, in order to analyse the role of the brain on the evolution of gametogenesis in Arion sub- fuscus, we injected extracts of cerebral ganglia or of suboesophageal ganglionic masses, obtained from adults in normal or tentaculectomized slugs. MATERIALS AND METHODS Slugs A laboratory-reared population of Arion subfuscus, fed on lettuce ad libitum and maintained under natural light at 15°C, was used in these studies. Removal of optic tentacles Following light CO, anesthesia, the tentacles were cut off at the base with fine scissors. Since the regenerative capacity of these organs is high in slugs (Chetail, 1963), the animals were periodically examined for evidence of tentacle regeneration and, if necessary, the operation was repeated. (125) 126 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Injection of brain extracts Slugs used as brain donors were adults either at stage 4 (late-male phase) or stage 5 (female phase). The brains were removed, cerebral ganglia (Cg) and suboesophageal ganglionic masses (som) were dissected and stored at — 70°C. They were prepared for injection by the following method: tissue samples were homogenized in molluscan saline (Chia) (Chiarandini, 1964) and centrifuged at 5.000 x g for 15 min. The supernatant was used for injection. Each group received injections of two Cg or one som per slug prepared by the method described above. Control groups received equivalent injections of molluscan saline (Chia). Weekly injections of 10-50 uL (depending upon the age of the animal) of the prepared sample were given to each recipient. Injections were made into the body cavity. Histological studies The ovotestes were dissected and fixed in Bouin Hollande's fixative, upgraded in ethanol and embedded in paraffin wax. Serial sections (6 ит) were cut and stained with Prenant triple coloration or Haemalum and eosin. Oogenesis was studied quantitatively as follows: the oocytes were subdivided into six size classes. To study the size of the oocytes in the gonad, all oocytes in every third section of the gonad were measured, until a total of 100 oocytes was reached. Only oocytes showing a nucleolus in the nucleus were measured to ensure that only median sections were used (Wijdenes 8 Runham, 1976). The frequencies of the different size classes of oocytes were expressed as percentages of the total number. Spermatogenesis was not studied quantitatively. EXPERIMENTS AND RESULTS Series The experiment, lasting five months, included the following groups (Fig. 1): 1—Controls—These slugs were (—T) or were not (N) deprived of their optic tentacles at hatching and injected with Molluscan saline (+ Chia) [N + Chia, —T + Chia]. 2—Slugs were deprived (—T) or were not (N) of their optic tentacles at hatching and injected with cerebral ganglia extracts (+ Cg) obtained from adults either in late-male (late 4) or female (9) phase [N + late С Cg, N + 2 Cg, -T + late 3 Cg, -T + 2 Cg]. 3—Slugs were deprived (—T) or were not (N) of their optic tentacles at hatching and injected with extracts of suboesophageal ganglionic masses (+ som) obtained from adults either in late-male (late 4) or female (2) phase [N + late d som, N + 2 som, —T + late d som, —T + $ som]. Mortality The total mortality of the experimental groups was 20-25%. Locomotion and feeding The locomotory activity and the food intake in the slugs of all groups were normal. Effects on oogenesis and spermatogenesis The ovotestes of the slugs of the different series showed no clear differences with respect to spermatogenesis. As regards oogenesis, the oocytes were subdivided in six size classes. In Fig. 1, the means for each class in the various groups are presented. WATTEZ 127 -T+ Chia (6) -T+ late dCg (5) -T+9Cg (6) j// o Ww -T+ late d'som (6) o 7 | ee FIG. 1. Percentages of the different size classes of oocytes in the ovotestes of 5 months old normal slugs (N) or those deprived of their optic tentacles (—T), injected with Molluscan Saline (Chia) or extracts obtained from cerebral ganglia (Cg) or suboesophageal ganglionic masses (som) extirpated on adults in late-male (late ©) or female (9) phase. Size classes of oocytes (um): (1) 0-15; (2) 15.1-30; (3) 30.1-45; (4) 45.1-60; (5) 60.1-75; (6) 75.1-90. “Within brackets: number of observations per group. Injections of Molluscan saline (N + Chia, —T + Chia) The gonad of the slugs deprived of their optic tentacles is strongly feminized, which results in a number of oocytes higher than in the slugs with their tentacles. In comparison with the gonad of normal animals injected with saline, it shows a slight increase in the percentage of large oocytes (size class 60-75 um). Injections of cerebral ganglia extracts Injections into normal animals (N + late d Cg, N + 2 Cg) In both cases (injections of extracts obtained from organs taken on slugs either in late-male or in female phase of their gonadal cycle), compared with the controls (N + Chia), it can be noticed in the 128 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS gonad the appearing of an important percentage of oocytes whose diameter is comprised between 60 and 75 um. Injections to slugs deprived of optic tentacles at hatching (-T + late © Cg, -T + © Cg) Compared to the controls (—T + Chia), and whatever the extract injected, there is in the ovotestis a higher percentage of oocytes measuring from 60 to 90 um in diameter. Injections of extracts got from suboesophageal ganglionic masses (N + late 3 som, N + © som, —T + late d som, —T + 2 som) When compared with the control groups (N + Chia and —T + Chia), no variation can be denoted in the evolution of oogenesis. More specially, numerous large oocytes (higher than 60 um in diameter) were not found in the ovotestis. DISCUSSION The results of injection experiments show that the cerebral ganglia of adults in late-male or female phase induce in the gonad of the injected animals the appearance of an important percentage of large oocytes. Thus, the cerebral ganglia exert, in adult slugs, a stimulating effect on oocyte growth. Evidence for such an influence of the cerebral ganglia on the evolution of vitellogenesis has been presented in Stylommatophora and in prosobranch snails. Guyard (1971) studying the terrestrial pulmonate Helix aspersa has found that the cerebral ganglia stimulate oocyte growth. Streiff (1967) with Ca/yptraea sinensis and Choquet (1969) with Patella vulgata demonstrated that the cerebral ganglia of specimens in the active female phase are neces- sary for the process of vitellogenesis. The function of the dorsal bodies, small compact groups of cells which lie on the dorsal surface of the cerebral ganglia and cerebral commissure, has been elucidated by Geraerts and Joosse (1975) who proved that in Lymnaea stagnalis they are endocrine organs producing a hormone which stimulates vitellogenesis. In Agriolimax reticulatus, Wijdenes & Runham (1976) showed that the dorsal bodies have the same function as in Lymnaea stagnalis with respect to vitellogenesis. In Stylommatophora, each removal of cerebral ganglia for the preparation of an extract is ac- companied by removal of the dorsal bodies, constituted by cells dispersed in the layer of connective tissue surrounding the cerebral ganglia; thus the effect of the cerebral ganglia cannot be dissociated from that of the dorsal bodies. This raises the problem of knowing the active part of the cerebral ganglia; activity can be attributed to a cerebral neurosecretion or to the dorsal bodies. ACKNOWLEDGMENTS We wish to thank Professor M. Durchon for his helpful criticism during the preparation of the manuscript. Special thanks are also due to Mrs. Marie-Christine Slomianny and Mr. Gérard Montagne for their technical assistance, to Mr. Guy Himpens for drawing the figure, to Mrs. Françoise Bonet for typing the manuscript and to everyone else who helped. REFERENCES CITED BIERBAUER, J. & FEHER, S., 1976, Effect of cerebral ganglion homogenate on the gametogenesis in Helix pomatia. 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(ei Bm’ AA Do, = PE je pl OT ¡A № an wit el. № unir #4 т у Aes ha [A 4 ms 06) OS Ir “à 7 mm. iu, = |, ' MATA 11 $. 1 \ 4 я im 21 n Ah Л iT aa MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 131-136 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction THE ACTION OF INTERNAL FACTORS ON GAMETOGENESIS IN PELECYPOD MOLLUSCS Pierre Lubet and Michel Mathieu Laboratoire de Zoologie et Laboratoire Maritime de Luc s/Mer Université, 14032 CAEN Cedex, France ABSTRACT The systematic use of signaletic stains for neurosecretion allowed us to identify three types of neurosecretory cells (ay, ao, аз). The annual activity of type ay in the cerebropleural ganglia of Mytilus edulis seems to be correlated with gametogenesis, especially with mitosis and meiosis. The achievement of gametogenesis in adult Mytilus edulis, Crassostrea gigas and Ostrea edulis, during the annual reproductive cycle, depends upon the action of neuroendocrine factors: a mitotic factor triggering the gonial mitosis, a meiotic factor acting on the first division of meiosis in males, a previtellogenic factor leading oocytes to vitellogenesis and a vitello- genic factor causing vitellogenesis. These neuroendocrine factors seem to be neither sexualized nor specific, and they are released by the cerebropleural ganglia. Studies of the annual cycles of neurosecretory cells (NSG) and experiments carried out in different species (Mytilus edulis, M. galloprovincialis, Crassostrea gigas, Ostrea edulis, Pecten opercularis, Chlamys varia) have shown that gametogenesis requires the intervention of several neuroendocrine factors during the annual reproductive cycle: Lubet (1959), Houtteville & Lubet (1974), Lubet & Mathieu (1978), Шапез (1979), Mathieu (1976, 1979, 1980), Illanes & Lubet (1980). 1. RELATIONSHIP BETWEEN THE ANNUAL REPRODUCTIVE CYCLE AND THE ACTIVITY OF NEUROENDOCRINE CELLS First described in pelecypods by Gabe (1955), the NSG have been chiefly studied in Mytilus edulis (Lubet, 1955, 1959; Umiji, 1964; Tsuneki, 1974) with the light microscope and more recently by Illanes (1979) with the light and electron microscopes. The systematic use of signaletic stains for neurosecretion, after permanganic oxidation, has shown (Шапез & Lubet, 1980) that NSC presented a strong affinity for basic stains, especially for thionin paraldehyde. This method has given the best results, allowing us to distinguish between neurosecre- tory material and chromolipoids (very abundant in neurons and NSC). Three types of NSC could be identified. Type a,: small size (6-15 um), always unipolar, pyriform or elongate in shape, according to the state of activity. Type az: Size 20-25 um, multipolar, spherical in shape. Type a3: size 20-25 um, unipolar pyriform in shape. These NSC are all located in the peripheral and medio-dorsal regions of the principal ganglia. Statistical studies throughout the year on active NSC, carried out by Illanes (1979) have shown the following distribution in the different ganglia. (131) 132 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Sexual stages FIG. 1. Annual activity of neurosecretory cells in Mytilus edulis (N.nsc: total number of neurosecretory cells in activity—sexual stages according Lubet (1959), P = Spawning. Mytilus edulis L. Type a, Type a, Type a3 Total % Cerebro-pleural ganglia 73,5 1 0,5 75 Pedal ganglia 2 3 10 15 Visceral ganglia 9 0,5 0,5 10 The relative rates of these different types of NSC remain nearly constant throughout the year and it can be seen that it is primarily variations in type a; NSC which account for the fluctuations in total amount of NSC. In fact, microscopical studies have shown that the activity of type a, NSC is closely correlated with gametogenesis though it was impossible to find a significant relationship between types a-az NSC and any sexual activity. The total number of type a, NSC remains very low during the sexual resting stage (June to September) but it increases during gametogenesis (October to December) and presents a first peak just before the period of first spawning (end of January and beginning of February (Fig. 1). The release of neurosecretory material along the axons is correlated with a new stage of gameto- genesis (mitosis of gonia, meiosis), even when spawning does not occur in certain years when the sea temperature remains too low (under 7-8°C). Restoration of neurosecretory material begins immediately and the proportion of the NSC in activity increases to a second peak (end of March, beginning of April) preceding a second spawning, very important for recruitement. A renewed stage of restoration in NSC can then be observed but the number of NSC in activity decreases gradually to a minimum, corresponding to the protracted resting stage (June to the end of September). The annual activity of type a, NSC in the cerebropleural ganglia seems to be correlated with gametogenesis, especially with mitosis and meiosis, the release of neurosecretory material preced- ing the multiplication of germ cells. 2. EXPERIMENTAL STUDIES WITH ORGAN CULTURES The hypothesis of a neuroendocrine control exerted by the ganglia has been proposed by Lubet (1959) after experiments involving extirpations of ganglia in mussels. This problem was restarted with the new technique of organ culture. The principal data were obtained using Mytilus edulis (Houtteville & Lubet, 1974; Lubet et Mathieu, 1978; Mathieu, 1979; Mathieu & Lubet, 1980). METHODS: the explants of gonads were cultivated on Streiff-Le Gall’s solid medium (1974) for 30 days. At each stage of gonadal development (Lubet, 1959), the following experiments have been carried out: LUBET AND MATHIEU 133 gonadal explant cultivated alone gonadal explant cultivated with autologous cerebropleural ganglia gonadal explant cultivated with autologous pedal ganglia gonadal explant cultivated wtih autologous visceral ganglia. Experiments have been performed combining explants from males with ganglia extirpated from females (and reciprocally). For histological studies, explants and ganglia have been stained with- Gabe’s trichrome, Mac Manus PAS and Feulgen. RESULTS: (Fig. 2 & 3) Whatever the sexual stage of Mytilus edulis, the gonadal explants cultivated alone degenerate (lack of mitosis, gradual decrease of the number of oogonia and spermatogonia, lysis of spermato- cytes and oocytes). The same results have been obtained in explants combined with pedal or visceral ganglia. On the other hand, the explants (males or females), which were combined with cerebropleural ganglia, showed, after a month of culture, normal gametogenesis. It appears that gametogenesis in adult mussels depends upon several factors emitted by the cerebropleural ganglia throughout the annual reproductive cycle. (a) A mitotic factor triggering the gonial mitosis and leading to the multiplication of oogonia and spermatogonia. The existence of such a factor has been demonstrated in pulmonate molluscs by Gomot (1973, 1976, Helix aspersa) and Wattez (1978, Arion subfuscus). (b) A meiotic factor acting on the first division of meiosis and allowing the formation of spermatocytes |. Vianet-Liaud, (1973) has demonstrated the existence of a meiotic factor in Australorbis glabratus, Guyard (1971) in Arion subfuscus. (c) A previtellogenic factor preceding the process of vitellogenesis by accumulation of RNA in the cytoplasm. This can be compared to the agent demonstrated by Streiff (1967) in the mesogastropod Calyptraea sinensis. (d) A vitellogenic factor causing vitellogenesis. Lubet et a/. (1973) demonstrated by extirpations and grafts the existence of such a factor in the mesogastropod Crepidula fornicata and a similar agent could be identified with organ culture of pulmonates by Guyard (1971) in Helix aspersa and Wattez (1978) in Arion subfuscus. The neuroendocrine factors seem to be neither sexualized nor specific. Normal gametogenesis in organ culture could be obtained in the following experiments in which male explants were combined with cerebropleural ganglia extirpated from females, and reciprocally. On the other hand, normal spermatogenesis or oogenesis could be obtained in organ culture combinations of gonadal explants from oysters (Crassostrea gigas, Ostrea edulis) and cerebro- pleural ganglia extirpated from Mytilus edulis in sexual activity. CONCLUSION It is not possible to state whether these different phenomena are due to one or several neuro- endocrine factors, however the meiotic and the previtellogenic factors seem to be due to one agent only. The differences noticed between germ cells of males or females might be attributed to the different competences of the target cells. It is also difficult to be precise about the mode of action of the neuroendocrine factors upon the gonad because the gonad of a mussel or an oyster consists of numerous tubules intimately associ- ated with storage tissue. It is therefore impossible to rule out the complication that the neurohormone may not act directly upon the germ cells but may instead act through intermediary cells in the storage tissue. 134 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 2. Spermatogenesis in Mytilus edulis (Stage Il). 1.—Control, 2.—Gonadal explant cultivated alone, 3.— Gonadal explant cultivated with autologous visceral ganglia, 4.—gonadal explant cultivated with autologous cerebropleural ganglia. spg: spermatogonia; Spcl: Spermatocytes I; Spell: Spermatocytes II, Spz: Spermatids and spermatozoa. LUBET AND MATHIEU 135 Fig. 3. Oogenesis in Mytilus edulis (Stage Il). 1.—Control, 2—Gonadal explant cultivated alone, 3.—Gonadal explant cultivated with autologous visceral ganglia, 4.—Gonadal explant cultivated with autologous cerebro- pleural ganglia. 0g: oogonia; op: oocytes in previtellogenesis; ov: oocytes in vitellogenesis; om: mature oocytes. 136 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS REFERENCES CITED GABE, M., 1955, Particularités histologiques des cellules neurosécrétrices chez quelques Lamellibranches. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences Paris, 240: 1810-1812. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction FINE STRUCTURAL STUDIES ON THE OVOTESTIS OF ARCHACHATINA MARGINATA (SWAINSON) (PULMONATA, STYLOMMATOPHORA) Dr. W. O. Odiete Department of Biological Sciences, University of Lagos, Akoka, Lagos, Nigeria ABSTRACT A description of the ultrastructure of mainly Sertoli cells, oocytes and ducts in the ovotestis of Archachatina marginata (Swainson) is given. Sertoli cells have numerous vacuoles, oil droplets and cytoplasmic processes, the latter being found near the basal lamina. Oocytes have finely granular cytoplasm and few or no oil or lipid globules. Fenestrae in basal laminae in the epithelium lining ducts were observed. The probable role of fenestrae and the nutrition of acinar cells, nurse and germ cells are discussed. INTRODUCTION Many aspects of the pulmonate hermaphrodite gland or ovotestis have been investigated by a number of workers, especially at the light microscope level. Notable among these are the investiga- tions by Archie (1941), Lusis (1961), Raven (1963; 1967), Serra & Koshman (1967a; 1967b), Runham & Laryea (1968), Joosse et al. (1968) and Joosse & Reitz (1969). Electron microscopic studies have been carried out on the ovotestis to provide further information on gametogenesis (Gatenby, 1960), gonad development (Runham & Hogg, 1979) and the fine structure of oocytes and follicle cells (Hill & Bowen, 1976; Rigby, 1979). Recently, the fine structure of Sertoli cells has also been studied (Parivar, 1980). Studies on the ovotestis at fine structure level have been carried out in only a few species of pulmonate snails so that our knowledge of the fore-named cells at this level and other associated tissue in the ovotestis is limited and probably incomplete. The present paper is a preliminary report of the fine structure of the ovotestis in the African giant land snail Archachatina marginata Swainson and a follow-up of previous light microscopic investigation (Odiete, 1980). MATERIALS AND METHODS The hermaphrodite glands or ovotestes used for this investigation were from snails (Archachatina marginata) purchased in Lagos and its surroundings and reared in a vivarium at the University of Lagos until required. The ovotestes were trimmed to exclude completely all traces of digestive gland tissue and fixed for 2.5h in 3% glutaraldehyde buffered in 0.1M phosphate buffer pH 7.4 and post-fixed in 1% osmium tetroxide in phosphate buffer pH 7.4 for a further 2h at 4°C. The tissues were dehydrated in graded ethanol solutions and then embedded in Epon 812. Blocks were sectioned on an LKB ultratome. Silver grey sections were stained in uranyl acetate followed by lead citrate (Reynolds, 1963). Grids were examined at Chelsea College Electron Microscope Unit, Hammersmith, London, in a Philips 301G electron microscope. RESULTS Sertoli cells Sertoli cells are large and spindle-shaped in transverse sections (Fig. 1), wide in the middle and tapering towards the ends. They vary in length between 40-58 um and are 14-16 um at the widest (137) 138 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS part. Young spermatids arrange themselves on the surface membrane of Sertoli cells from one end to the other. This membrane (SL, Figs. 1 and 2) gives off small folds and projections, 1-2 um high, where contact with the membranes of developing spermatozoa is formed. Similar desmosomes (DS, Fig. 2) have been observed in Arion ater L. (Parivar, 1980) although in this species the surface membrane of Sertoli cells does not form folds or projections. The cytoplasm of Sertoli cells contains numerous microtubules and is highly vacuolated; some of the vacuoles are electron-dense due to their lipid content and others are electron-lucent. The 2 ph. a LUN у Stee mA FIG. 1. Sertoli cell (S) showing its typical spindle-shape appearance and numerous cytoplasmic lipid and other globules. BL, basal lamina; CP, cytoplasmic processes near basal lamina; SL, surface limiting membrane on which developing spermatozoa are attached. FIG. 2. Higher magnification of the lateral extremity of a Sertoli cell (S) showing details of cytoplasmic processes (CP), lipid globules (LP) and projections (PJ) from the free surface limiting membrane (SL). Junctions (DS) or desmosomes occur between surface membranes of Sertoli cell and developing spermatozoa (ST). ST, sperm tails. ODIETE 139 vacuoles measure 1-2.5 um in diameter. Near the basal lamina of Sertoli cells are numerous inter- digitating cytoplasmic processes (CP, Fig. 1 & 2) which are the cisternae of rough endoplasmic reticulum. Similar processes are found near the basal lamina in Sertoli cells in Arion (Parivar, 1980). Oocyte and Follicle Cells Oocytes are few in the acini of the ovotestis of Archachatina; there are usually only one or two oocytes per acinus in only a few acini, the majority of acini produce spermatozoa only. The oocyte is a very large cell, about 110 ¡um in diameter and has a characteristic finely granular cytoplasm and fine endoplasmic reticulum (Fig. 3). Lipid globules and droplets or yolk granules have not been observed FIG. 3. Part of oocyte showing its granular cytoplasm (GC) and follicular layers. IF, inner follicle cell; OF, outer follicle cell; NF, nucleus of outer follical cell; NO, nucleus of oocyte. FIG. 4. Sections of sperm tails (ST) showing the central fibrillar portion (FL) enclosed by an inner ring of concentric lamellae (IR); GH, glycogen rosettes; OR, outer ring of concentric lamellae. 140 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS in the cytoplasm unlike in the oocyte of Lymnaea stagnalis L. (Rigby, 1979). The fine granular material, probably polyribosomes, may form clumps which are dispersed in the cytoplasm. The nucleus contains numerous nucleoli. In light microscopic studies only a single layer of follicle cells covering the luminal surface mem- brane of the oocyte could be recognized (Odiete, 1981) but it is certain now from the result of this investigation that there is an inner and an outer layer of follicle cells (IF, OF, Fig. 3). The thickness of the follicular layers is 1-2 um. Spermatozoa Stages in spermatogenesis in Archachatina have not been studied in this investigation. The nucleus of a spermatozoon has a small indentation on one side (Fig. 5). Sperm tails vary in diameter from 0.5 to 0.7 um. The central fibrillar portion (FL, Fig. 4) contains the usual nine peripheral pairs and one central pair of filaments enclosed in an inner ring of three concentric lamellae. This complex is attached to one side of the cytoplasm of the sperm tail and is surrounded by an outer layer of four or five concentric lamellae, the innermost layer of which is crescentic in shape, encloses a cytoplasm which contains glycogen rosettes (GL, Fig. 4) and forms the outermost layer of the concentric lamellae which encloses the central fibrillar portion. Structures resembling disintegrating spermatozoa, measuring about 1.8 um in diameter, were observed (Fig. 6). In these, a central electron-dense mass is enclosed by an inner and then an outer ring of finely granular material. Further studies are necessary to throw more light on the identity of these structures. Ducts The proximal end of an acinus leads to a short non-ciliated duct (primary efferent) which joins with one or more of such ducts to form small ciliated ducts (secondary efferent) that conduct masses of spermatozoa and oocytes away from the acini to larger ciliated ducts. A main lobular duct receives material from all ducts in an ovotestis lobe (Odiete, 1980). The basal laminae of the ducts (BL, Figs. 8 and 9) bear numerous fenestrae, 0.3 to 0.45 ¡um in diameter and 0.4 to 2.0 ¡um in length. Cytoplasmic processes from the basal part of the epithelial cells of the duct project into these fenestrae (Figs. 8 & 9). There are no obvious epithelial cells on the basal laminae bearing fenestrae in the micrograph in Fig. 9. This observation suggests that the lamina and fenestrae are contributions of connective tissue elements alone. The difference between the micrographs in Figs. 8 and 9 is that Fig. 8 shows a section of a ciliated duct while Fig. 9 is a section of the proximal end of an acinar wall (that is, primary efferent duct) which contains mainly connective tissue elements and very long, and thin non-ciliated epithelial cells in most parts. Similar fenestrae into which project cytoplasmic processes of endothelial cells have been observed in blood vessels in the ovotestis of Arion especially in those blood vessels near the acinary wall (Parivar, 1980). Parivar suggests that such fenestrae facilitate the transfer of blood from capillary to acinus. The presence of fenestrae in acinar tubules and in the ciliated ducts in the ovotestis of Archachatina may also facilitate the transfer of nutritive and other material from the haemolymph surrounding the acini and their ducts to spermatozoa and oocytes. DISCUSSION In Arion ater, blood vessels are observed near the basal lamina of Sertoli cells and nutrients probably pass between these cells and developing gametes (Parivar, 1980). In this investigation |! blood vessels have not been observed near Sertoli cells. Again, in Lymnaea stagnalis Rigby (1979) | observed “rhizoids” or slender projections from the basal cytoplasm of oocytes into intercellular | tissue between the acini and digestive gland tissue. No such structures have been observed in the oocyte in the present investigation. In Archachatina marginata blood spaces or haemocoel separate digestive gland tissue from the acini of ovotestis. Interacinar tissue is scanty or none at all. Nutritive material obviously can pass into Sertoli cells and oocytes from the surrounding blood-filled spaces. The vacuolated nature and pres- : ODIETE 141 FIG. 5. Nucleus of a spermatozoon (NS); NC, nuclear cleft of indentation. FIG. 6. Unidentified structure, probably a section of a sperm. FIG. 7. Part of empty ciliated duct. BL, basal lamina; CT, connective tissue elements of wall of duct; LT, lumen of duct; N, nucleus; ST, sperm tail section; TE, tubular epithelial cell. FIG. 8. Part of a ciliated duct (Secondary efferent) filled with spermatozoa (ST) showing fenestrae (FT) in basal lamina (BL); CL, cilia; N, nucleus. FIG. 9. Part of primary efferent duct showing fenestrae in basal lamina (BL). CT, connective tissue of duct wall. ODIETE 143 ence of droplets of various types in the cytoplasm of Sertoli cells suggest that these cells probably secrete material which passes to the developing male gametes adhering to their free surfaces. Oocytes have finely granular cytoplasm and lipid globules were not observed. Mature eggs of the snail need to be studied to ascertain whether lipid material is secreted later during the passage of oocytes through the reproductive tract. The presence of fenestrae in the basal laminae in the ducts of ovotestis suggest their possible role in the transfer of the nutrients from the surrounding haemolyph to the spermatozoa in the ducts. ACKNOWLEDGEMENTS | wish to express my gratitude to Mr. Malcolm Wineberg of Chelsea College Electron Microscope Unit, Hammersmith, London for helping with preparation of micrographs. | also wish to thank the National Science and Technology Development Agency (NSTDA), Nigeria for providing a grant for the research. REFERENCES ARCHIE, V. E., 1941, The histology and developmental history of the ovotestis of Lymnaea stagnalis lillianae. Thesis. University of Wisconsin. GATENBY, J. B., 1960, Notes on the gametogenesis of a pulmonate mollusc: an electron microscope study. Cellule, 60: 287-300. HILL, R. S. & BOWEN, I. D., 1976, Studies on the ovotestis of the slug Agriolimax reticulatus. 1. The Oocyte. Cell and Tissue Research, 173: 465-482. JOOSSE, J., BOER, M. H. & CORNELISSE, C. 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When ripe oocytes do not ovulate—for example due to the absence of ovulation hormone—the process of maturation proceeds and leads to oocyte degeneration. So there is a relationship between maturation and degeneration of oocytes. FUNCTIONAL SIGNIFICANCE OF YOLK Oocyte differentiation and maturation comprises a number of processes, of which the formation of yolk granules (YG), vitellogenesis, is very striking. The amount of yolk accumulated in oocytes, and hence the size of the oocytes, varies greatly among molluscs. All cephalopods produce large yolky eggs. The yolk contained in these eggs is the main source of nutrition for the embryo. In most gastropods, on the other hand, the oocytes contain moderate or small amounts of yolk. Extracellular substances—perivitellin fluid, secreted by one of the accessory sex glands, the albumen gland—are added to these egg cells and form the main source of nutrition for the embryo. The functional significance of YG in these egg cells is not primarily to provide nutrition to the embryo, but to assist in the digestion of perivitellin fluid. Cytochemical studies on embryos of the snail Lymnaea stagnalis have shown that the two types of proteid YG in these egg cells contain hydrolytic enzymes and thus have to be considered as primary lysosomes. By means of these enzymes one type of granule (B2) is involved in the breakdown of ingested perivitellin fluid; the other type (B1) in the degradation and transformation of the crystalline structures in the granules (see below). Apparently yolk is dispensable in egg cells, furnished with perivitellin fluid, as has been shown in studies on eggs of //yanassa. When the yolk is removed from these eggs by centrifugation, embryogenesis is normal, although retarded (Clement, 1968). Yolk, which serves as nutrition for the developing embryo, on the other hand, is indispensable. However, the presence of hydrolytic enzymes containing YG is not limited to egg cells provided with perivitellin fluid. They occur also in e.g. the egg cells of the bivalve Barnea candida (Pasteels, 1973), which are not furnished with extracellular nutritive substances, and in the yolk epithelium, a syncitium, which surrounds the uncleaved yolk mass during embryonic development of octopods (Arnold, 1971; Boletzky, 1975). It seems feasible that the function of the hydrolytic enzymes in these YG is comparable to that described for the two types of YG in eggs of L. stagnalis, viz. digestion of nutritive substances and transformation of crystalline material contained in YG. These data are summarized in Table 1. The question as to whether in molluscs vitellogenesis is performed by the oocyte itself (endogen- ous vitellogenesis) or that other cells or tissues contribute to this process by synthesizing special yolk precursors (exogenous vitellogenesis) seems to be related to the functional significance of yolk. It has been demonstrated—these animals lay large yolky eggs—, that the follicle cells of octopods synthe- size proteinaceous yolk precursors, which are taken up by the oocytes (cf. Selman & Wallace, 1978). In gastropods, on the other hand,—as mentioned, these animals lay eggs containing relatively small (145) 146 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLE 1. Functional significance of yolk granules. LT Functional significance of Molluscan eggs proteid yolk granules (YG) en nn WITHOUT PERIVITELLIN FLUID Nutrition for the embryo Hydrolytic enzymes involved in Barnea candida —degradation and/or transforma- tion of YG. Cephalopoda —digestion nutritive substances INDISPENSABLE WITH PERIVITELLIN FLUID Primary lysosomes involved in: Lymnaea stagnalis —digestion perivitellin fluid (B2 granules) —degradation and transformation YG (B1 granules) (>cytomembranes) llyanassa DISPENSABLE e PP, amounts of yolk—no exogenous sources of special yolk precursors, not even the follicle cells, are known (cf. de Jong-Brink et a/. 1976). The only extragonadal protein accumulated as crystals in YG of gastropods seems to be ferritin, which is taken up by the basal parts of the oocytes within pinocytotic vesicles. These pinocytotic vesicles fuse with immature YG. However, ferritin does not represent a special yolk precursor or vitellogenin: synthesis and uptake of this molecule are probably not regu- lated by hormones (Bottke & Sinha, 1979). The iron of this protein would be used for the synthesis of iron-containing enzymes, like cytochromes (Bluemink, 1967) and/or for the production of haem- proteins (cf. Keilin, 1960). According to van der Wal (1976) cytomembranes are formed from these crystals during embryonic development. OOCYTE MATURATION AND OVULATION In fresh eggs of the snails L. stagnalis and Biomphalaria glabrata 70-80% of the proteid YG reacts positively for hydrolytic enzymes, whereas in “ripe” oocytes only a small fraction (3-5%) of YG is positive. These observations suggest that the acquisition of positivity may be considered as a matura- tion process. The final step in oocyte ripening seems to be the start of transformation of YG into enzyme-containing granules. Obviously the main part of the maturation process takes place during ovulation and egg mass formation. In L. stagnalis these processes take 1Y2-2 hrs, as was shown in experiments, in which ovulation and oviposition were induced by injecting animals with ovulation hormone (Dogterom et al.,. 1982), which is produced by the neurosecretory caudo-dorsal cells (CDC) in the cerebral ganglia and released into the haemolymph from the periphery of the cerebral commis- sure (Geraerts and Bohlken, 1976). OOCYTE DEGENERATION AND OOSORPTION There seems to be a relationship between maturation and degeneration of oocytes, which can be interpreted as follows. When ripe oocytes do not ovulate for some reason or other the process of maturation proceeds and inevitably leads to oocyte degeneration. Possibly the oocyte can be ovu- lated for only a limited period of time, once maturation has started. The first stages of oocyte degeneration are hard to recognize in routinely prepared light- and electron-microscope sections. Ultrahistochemical reactions for hydrolytic enzymes, however, showed that in oocytes, which just have been ovulated—after injection with ovulation hormone (CDCH) the oocytes were taken from the sperm-oviduct—less than 6% of the YG appeared to react positively for the hydrolytic enzymes. Therefore it seems justified to consider oocytes, in which the number of positive granules exceeds 6%, as degenerative. The percentage of positive granules increases as oocyte degeneration pro- ceeds (de Jong-Brink et a/., 1976). During degeneration the following ultrastructural changes have been observed in oocytes of L. stagnalis and B. glabrata (cf. de Jong-Brink et al., 1981): JONG-BRINK AND GERAERTS 147 FIG. 1. Electronmicrograph of a young oocyte (enveloped stage) without a follicular cavity of a —DB snail showing clustering of (immature) yolk granules (Y) mi, mitochondria; r, ribosomes. x25.000. FIG. 2. Electronmicrograph of a maturing oocyte (maturation stage) furnished with a follicular cavity of a —DB snail. Yolk granules (Y) and Golgi bodies (Gb) have a normal appearance. mi, mitochondria; r, ribosomes; rER, rough endoplasmic reticulum. x37.000. 148 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS premature arrested irreversible ovulation effects “degeneration” | development (pre mature and reversible? degeneration packaging endocrine ne -DBH -DBH =CDCH =CDCHMIRECECH conditions ЕЕ | ol 1 | 1 3 4 stages of 2 2 о oogenesis oogonia apposed enveloped cleft maturation ripe stage stage formation stage = TN OS / LOV Be MN td FIG. 3. Regulation of oogenesis and ovulation in gastropods. 1. The ER cisterns, especially those around YG, get a swollen appearance. It is interesting to notice that hydrolytic enzymes are probably synthesized within the YG surrounding ER cisterns; after- wards the enzymes are transported to the granules. 2. The limiting membrane of an increasing number of YG disappears; the contents of the granules occur freely in the cytoplasm. 3. The oocyte becomes globular and gradually smaller. Follicle cells start to ingest material from the oocyte. The odlemma disappears. 4. Finally the oocyte is completely ingested by the surrounding follicle cells. Eventually also the follicle cells degenerate. It does not seem very likely, that these processes of oocyte degeneration and oosorption are similar in all gastropods. In L. stagnalis and B. glabrata only “ripe” oocytes degenerate, whereas in young Viviparus viviparus oocytes degenerate in all stages of development. Mature oocytes are extruded into the acinar lumen where they degenerate (Griffond, 1977). GONADOTROPIC HORMONES, OOGENESIS, OVULATION AND DEGENERATION It has been shown for various gastropods and cephalopods that vitellogenesis is under hormonal control. In cephalopods the optic gland hormone stimulates vitellogenesis as well as the development of follicle cells, which synthesize yolk precursors (Wells & Wells, 1977). In pulmonate gastropods the Dorsal Bodies (DB), endocrine organs located on the cerebral ganglia, produce a hormone (DBH), which stimulates vitellogenesis (Geraerts & Joosse, 1975; Wijdenes & Runham, 1976). In L. stagnalis deprived of their DB by cauterisation (-DB snails) the number of pre-vitellogenic oocytes is higher and the number of degenerating oocytes lower than in sham-operated snails, although in these animals no oocytes ovulate (Geraerts & Joosse, 1975). This indicates that in —DB snails not only oocyte growth c.q. vitellogenesis is largely prevented, but also the final step in oocyte ripening, /.e. the start of the transformation of YG into enzyme containing granules. This view was supported by JONG-BRINK AND GERAERTS 149 ultrastructural observations on —DB snails. In young oocytes, which are not yet surrounded by a follicular cavity—a cleft between the oocyte and the surrounding follicle cells, cf. de Jong-Brink et al., (1976)—no signs of vitellogenesis have been observed: Golgi bodies, which are supposed to be involved in vitellogenesis could hardly be found in these stages and (immature) YG appeared to fuse into large structures (Fig. 1). However, it did not become clear from these studies, whether also in more advanced stages of oogenesis, /.e. in oocytes with a follicular cavity, vitellogenesis was com- pletely inhibited. The Golgi bodies showed no signs of involution and the YG had a normal appear- ance (Fig. 2). When in L. stagnalis the ovulation hormone producing CDC are removed by cauterisation, all ripe oocytes in the gonad become degenerative. This is concluded from ultrahistochemical observations, which showed that after the operation the fraction of hydrolytic enzyme containing YG was higher than 6% in almost all oocytes furnished with a follicular cavity. On the other hand the formation and growth of oocytes was not impaired. These results support the hypothesis that oocytes start to degenerate when ovulation is prevented. The scheme (Fig. 3) summarizes these data concerning regulation of oogenesis and ovulation in gastropods. REFERENCES CITED ARNOLD, J. M., 1971, Cephalopods. In: Experimental Embryology of Marine and Freshwater Invertebrates. (G. REVERBERI, ed.) pp. 265-311. BLUEMINK, J. G., 1967, The subcellular structure of the blastula of Lymnaea stagnalis L. (Mollusca) and the mobilization of the nutrient reserve. Thesis, Utrecht. BOLETZKY, S. VAN, 1975, A contribution to the study of yolk absorption in the Cephalopoda. Zeitschrift fur Morphologie der Tiere, 80: 229-246. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction ETUDE RADIOAUTOGRAPHIQUE DES ELEMENTS AMINERGIQUES DE LA REGION DU CARREFOUR GENITAL CHEZ UN GASTEROPODE Paul Brisson Laboratoire de Zoologie et Biologie cellulaire, Laboratoire associé au C.N.R.S. N° 290 et S.G.M.E.A.B. 40, Avenue du Recteur Pineau 86022 Poitiers Cédex, France. RÉSUMÉ Dans la région du carrefour génital, les méthodes de microspectrofluorométrie et de radio- autographie a haute résolution (incorporation de Dopamine-*H) ont permis de caractériser différents types d'éléments cellulaires catécholaminergiques, impliqués dans deux systèmes: —un système extrinsèque constitué de fibres aminergiques situées dans la tunique conjonctivo-musculaire et dont le neurotransmetteur appartient au groupe noradrénaline/ adrénaline. —un système intrinsèque composé de cellules intraépithéliales et plus particulièrement de paraneurones bipolaires —cellules réceptosécrétrices—caractérisés par la présence d'amines du groupe DOPA/dopamine. Cette étude suggere que les neuromédiateurs libérés par le double systeme aminergique (extrinseque et intrinsèque) pourraient moduler et adapter l’activité musculaire (et ciliaire ?) et jouer un rôle prépondérant, dans le contrôle de l'acheminement, l'orientation et la coordi- nation des flux des produits génitaux. ABSTRACT In the carrefour region, microspectrofluorimetric analysis and radioautography by both light and electron microscopy (incorporation of ¿H-dopamine) were used to characterize different types of catecholamine containing cellular elements. Two systems are involved: —an extrinsic system consisting of the fibres embedded in the muscular and connective tissue sheath; the neurotransmitter belongs to the norepinephrine/epinephrine group. —an intrinsic system consisting of intraepithelial monoaminergic cells, especially bipolar paraneurons with recepto-secretory characteristics; their aminergic pool belongs to the DOPA/dopamine group. This study suggests that neuromediators released by the binary catecholaminergic system (extrinsic and intrinsic) may modulate and alter muscular (and ciliar ?) activity, and play an important role, in controlling of the transport and orientation of different fluxes of genital products. INTRODUCTION Chez les Gastéropodes Pulmonés, nous avons pu mettre en évidence de nouveaux systèmes aminergiques localisés dans la sole pedieuse, les glandes salivaires et l'appareil reproducteur (Brisson & Collin, 1977). En ce qui concerne le tractus génital, nous avons montré chez trois Basommatophores et deux Stylommatophores une concentration exceptionnelle d'éléments aminergiques localisés principale- ment dans la région du carrefour (Brisson & al. 1977). Plusieurs auteurs (Larambergue 1939, Ala- philippe 1959, Duncan 1975) ont suggéré le rôle important de cette région dans le transit des éléments germinaux et des sécrétions glandulaires. Aussi nous a-t-il paru essentiel de compléter les données d’histofluorescence (Brisson & Collin 1977, Brisson & al. 1977) et de microspectrofluorimé- (151) 152 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS trie (Hartwig & al. 1980) par une étude radioautographique. Cette technique met a profit les propriétés d'“uptake” selectif que présentent les structures aminergiques vis-a-vis de Гатте ou de son précurseur. MATERIEL ET METHODE Les observations portent sur un petit Pulmoné Basommatophore exotique Bulinus truncatus (Audouin) en elevage au Laboratoire. Pour l'étude radioautographique, le précurseur, la dopamine-3H 1,2, d'activité spécifique 20 Ci/ mMole (C.E.A. Saclay) en solution aqueuse, a été utilisé à la concentration de 50 „Ci/ml (2, 5 10-6M) dans l'eau douce filtrée, à laquelle avait été ajouté préalablement de l'acide ascorbique (0,1%) qui joue le rôle d'antioxydant. La région du carrefour génital de plusieurs individus, prélevée et incubee pendant 10, 20, 30 mn dans la solution précédente, a été fixée à 4°C pendant 30 mn au glutaraldehyde (2%) dans le tampon phosphate (0,1 M; pH 7,4) puis après rinçage, post-fixée pendant 1 ha 1 h 30 dans le tétroxyde d’osmium à 1% dans le tampon Millonig. La simple fixation au tetroxyde d'osmium a donne les meilleurs résultats. Les pièces, après déshydratation à l'acétone, sont enrobées dans l'araldite. La méthode radioautographique utilisée ici a été précédemment décrite (Larra & Droz 1970). Pour la microscopie photonique, les coupes semi-fines obtenues à l'ultramicrotome Reichert OMU 2 ont ete recouvertes par l'émulsion Ilford К 5 et révélées par le D 19 Kodak, après 2 ou 3 semaines d'exposition. Pour la microscopie électronique, les coupes ultrafines contrastées par l'acétate d'uranyle-citrate de plomb, sont recouvertes d'émulsion L 4 Ilford, puis révélées par le D 19 ou le Microdol X Kodak, après 7 à 8 semaines d'exposition. Elles sont ensuite observées au microscope électronique Hitachi HU 11 CS. RESULTATS Les divers conduits de la région du carrefour (Fig. 2a) ont une structure relativement homogène, comprenant un epithelium plus ou moins cilié parfois glandulaire, entouré d'une gaine musculo- conjonctive. Les réactions radioautographiques ont été observées à différents niveaux: 1. Microscopie photonique. —Dans la glande à albumine, des faisceaux de fibres à la périphérie des acini glandulaires présentent une forte réaction radioautographique. —Dans le canal de la glande à albumine (Fig. 2a: cga) et dans sa partie distale renflée en chambre de fécondation (Fig. 2a: cf) les cellules piriformes correspondant aux cellules CA-FIF (Catécholamine à fluorescence verte induite par le formaldéhyde; Brisson & Collin 1977, 1980, Brisson & al. 1977, Hartwig & al. 1980) présentent un marquage important (Fig. 1a). La densité de ces cellules est supérieure dans la région de la chambre de fécondation accolée à l'oviducte (Fig. 2a: rca). A la périphérie, dans la gaine musculo-conjonctive, les faisceaux dispersés de fibres sont fortement marqués (Fig. 1a). —Dans le cul-de-sac oviductaire (Fig. 2a: cs) les cellules intraépithéliales CA-FIF sont de moins en moins nombreuses au fur et à mesure que le nombre des cellules glandulaires augmente dans la region de transition, en direction de l'oviducte. Certaines cellules se caractérisent par un apex, —_— FIG. 1. Glande a albumine et son canal apres incorporation de dopamine *H. a) Canal de la glande á albumine: les cellules aminergiques intraépithéliales et les faisceaux de fibres de la tunique présentent une réaction radioautographique intense (x620); b) Terminaison ou “varicosité” de fibres aminergiques au contact d'une cellule secretrice (CSE) de la glande a albumine (x25.000); с) Corps cellulaire de cellule catécholaminergique et prolongements basaux a proximité de cellules musculaires (x19.000); d) Deux segments apicaux marqués, avec cils et microvillosités, de cellules de type Il. (x14.000); e) Terminaison ou “varicosité” de fibre extrinsèque a neuroplasme sombre dans la tunique musculo-conjonctive (x23.000). (Mémes légendes que Fig. 2) BRISSON 154 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS également marqué, atteignant la lumière du conduit. A la périphérie les faisceaux de fibres de la gaine musculo-conjonctive présentent les mêmes caractéristiques que celles de la région de la chambre de fécondation. Cette étude au niveau du carrefour conduit à considérer l'existence de deux composants catécholaminergiques: les cellules intraépithéliales et les fibres de la tunique. 2. Radioautographie à haute résolution. Elle a permis de compléter et d'affiner les observations antérieures. —Au niveau de la glande à albumine, des fibres marquées traversent la lame basale des acini et entrent en contact au niveau de varicosités ou terminaisons avec les cellules sécrétoires. Le neuro- plasme contient des vésicules claires ou à coeur dense (50 à 130 nm de diamètre; le plus fréquem- ment 85 nm). Les grains d'argent se superposent aux régions riches en vésicules (Fig. 1b). —Au niveau du canal de la glande a albumine, de la chambre de fécondation et du cul-de-sac oviductaire l’epithelium présente des cellules à cils et microvillosités tres polymorphes dépourvues de marquage significatif (Brisson & Collin 1980). Par contre, dans les cellules catécholaminergiques de type CA-FIF, il est important et se rencontre essentiellement dans les régions riches en vésicules claires ou a coeur dense (diamètre 55 à 95 nm, diamètre le plus fréquent 80 nm) Fig. 1c). Dans le cytoplasme de ces cellules aminergiques, plus particulièrement dans leur corps cellulaire et leur prolongement basal, les organites et le marquage se présentent de façon homogène dans la région basale de l'épithélium (Fig. 1c). Par contre, dans la zone épithéliale bordant la lumière du canal, seules certaines cellules aminergiques semblent posséder un apex atteignant la lumière (Fig. 1d). Ceci pourrait suggérer l'existence de deux types cellulaires: —Un type | (Fig. 1c et Fig. 2b) correspondant aux cellules CA-FIF décrites antérieurement (Brisson & Collin 1977). —Un type Il (Fig. 1d et Fig. 2b) représenté par des cellules à nette polarité avec un segment apical atteignant la lumière du conduit montrant des cils (type 9 x 2 + 2) et des microvillosités en nombre réduit. En outre, ce segment se caractérise par une grande densité de mitochondries. Dans la tunique musculo-conjonctive de ces régions, on rencontre des sections de fibres soit isolées, soit groupées en faisceaux; le neuroplasme généralement sombre renferme des vesicules claires ou a coeur dense (diamètre de 30 nm à 90 nm, le plus fréquent 55 nm et 85 nm). Ces fibres incorporent intensément le précurseur. Elles sont localisées soit au voisinage, soit au contact des cellules musculaires, ou bien a proximité de la lame basale (Fig. 1e et Fig. 2b). DISCUSSION Dans la région du carrefour des voies génitales, les résultats obtenus par les techniques de fluorescence, de microspectrofluorimétrie et de radioautographie sont complémentaires. Ils per- mettent de préciser la nature des différents éléments catécholaminergiques et de concevoir leur rôle important dans une région où transitent la quasi totalité des gamètes et une partie des sécrétions glandulaires. En microscopie photonique, il existe une excellente correspondance entre les élémentes fluores- cents (technique de Falck et Hillarp) et marqués (technique radioautographique). Conformément aux données antérieures microspectrofluorimétriques (Hartwig & al. 1980) l'incor- poration de la dopamine-3H chez B. truncatus a lieu électivement dans un double système aminer- gique: —Гип extrinsèque représenté par les fibres nerveuses de la tunique musculo-conjonctive dont le neuromédiateur appartient au groupe noradrenaline/adrenaline. —l'autre intrinsèque constitué par les cellules CA-FIF intraépithéliales et dont la catécholamine appartient au groupe DOPA/dopamine. —Dans la glande à albumine, les fibres rencontrées au contact des cellules glandulaires des acini, semblent être d'origine extrinsèque et un contrôle nerveux de type catécholaminergique des pro- cessus sécrétoires pourrait être envisagé, ce qui n'exclut pas d’autre(s) mode(s) de contrôle. —Dans la tunique musculo-conjonctive des conduits, les fibres nerveuses, dont le neuromédiateur appartient au groupe noradrénaline/adrénaline, sont localisées à proximité ou au contact des cellules musculaires, sans différenciations synaptiques morphologiquement apparentes et ceci conformé- ment aux observations de Cobb & Pentreath (1978). Ces fibres sont vraisemblablement d'origine extrinsèque, mais la localisation des corps cellulaires (peut-être dans les ganglions de la commissure BRISSON 155 eety 294 Е Фо» + FIG. 2. a) Région du carrefour des voies génitales: cf, chambre de fécondation; cga, сапа! de la glande a albumine; ch, canal hermaphrodite; cs, cul-de-sac oviductaire; ga, glande a albumine; ov, oviducte; rca, région de la chambre de fécondation accolée à la crosse oviductaire; rccf, région convexe; s, spermiducte. b) Ultrastructure du canal de la glande à albumine: cc, corps cellulaire; ci, cils; E, épithélium; L, lumière du conduit; lb, lame basale; mv, microvillosité; n, noyau; pb, prolongement basal: T.M.C., tunique musculo-conjonctive; vdc, vésicules à coeur dense; 1 & 2, cellules respectivement de type | et Il; 3 & 4, cellules bordantes à cils et microvillosités à cytoplasme respectivement clair et sombre; 5, cellule musculaire; 6, fibre extrinsèque catécholaminergique. 156 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS viscérale?) reste a établir. Le neuromédiateur libéré par ces fibres pourrait contrôler l’activité mus- culaire de la tunique. Dans l’épithélium, les cellules aminergiques pourraient se subdiviser en 2 categories (I et Il). Le type II est pourvu d'un pôle apical à cils et microvillosités qui atteint la lumière du conduit et d'un pôle basal riche en vésicules. Ce type cellulaire présente la bipolarité classique des transducteurs de Mollusques (photorécepteurs, mécanorécepteurs, chémorécepteurs, localisés dans des régions spécialisées, réf. in Brisson & Collin 1980). De telles cellules peuvent être assimilées à des para- neurones qui, selon Fujita (1977) et Fujita & Kobayashi (1979), s'apparentent aux neurones: (a) par la structure: presence de granules neurosecretoires “like” et/ou de vésicules synaptiques “like”; (b) par le métabolisme: élaboration de neurotransmetteur, de neurosecretion ou de substances apparentées; (c) par la fonction: libération d'un principe actif en réponse à des stimuli adéquats. Un paraneurone est une cellule récepto-sécrétrice à prédominance sensorielle ou endocrine. Les cellules de type Il, d’après nos observations actuelles et les études comparées, répondent aux critères ci-dessus énumérés; il pourrait s'agir de mécano et/ou chemorecepteurs intraepitheliaux, présentant un pôle apical impliqué dans la transduction des stimuli provenant des flux des produits génitaux, et un pôle neurotransmetteur impliqué dans la libération de Гатте (DOPA/dopamine) dont la cellule cible est de type musculaire (cellule musculaire de la tunique). Pour les cellules de type |, on est amené a se demander quels sont leurs rapports avec les cellules de type Il. Représentent-elles un stade d'évolution des cellules de type II? ou bien un type different? De nombreux contacts existant entre les cellules aminergiques, les cellules de type | amplifient-elles alors le signal recu par les paraneurones II, localisés dans des sites privilégiés”? Quant au rôle que joue au niveau de carrefour, ce double système aminergique on peut penser qu'il est impliqué dans le transit des flux des produits génitaux; il faut rappeler que: (a) lors de l'accouplement, les spermatozoïdes allochtones atteignent la vésicule seminale (Larambergue 1939); les mécanismes de transport rétrograde dans l'oviducte, dont la ciliature est réduite (voire absente) chez les Bulinidés, ne sont pas connus (Rudolph 1979). (b) lors de la copulation, les spermatozoïdes stockés dans la vésicule séminale doivent être acheminés vers la voie mâle, le spermiducte. (с) lors de la formation de l'oeuf, Гоуше et les spermatozoïdes fécondants sont enrobes aussitôt par les sécrétions albumineuses, en transitant par la chambre de fécondation puis, dirigés vers l'oviducte (Walker 1968). Tous ces processus impliquent une régulation, une coordination des battements ciliaires et des contractions “péristaltiques” des divers conduits pour acheminer ou éventuellement écarter les flux des produits génitaux. Dans l'état actuel de nos recherches, les paraneurones et les fibres amin- ergiques nous paraissent étre les meilleurs candidats pouvant étre impliqués dans le contróle de tels processus. CONCLUSION Méme si les résultats actuels nécessitent encore des compléments substantiels pour aborder l'étude physiologique, on peut suggérer que, dans cette région complexe du carrefour des voies génitales, l’acheminement, la coordination et l'orientation des flux des produits génitaux, pourraient être contrôlés par un double systeme catécholaminergique, l’un d'origine extrinsèque constitué par les terminaisons ou varicosités d’axones efférents; l’autre local représenté par les paraneurones répondant à des stimuli mécaniques et/ou chimiques en libérant une catecholamine dont l'effecteur principal serait la cellule musculaire. La ciliature des cellules bordantes épithéliales pourrait être également impliquée dans l’acheminement des flux secretoires, et un contrôle aminergique de l’activité ciliaire devra être pris en considération. REMERCIEMENTS Nous remercions vivement Mr le Professeur J. P. Collin pour ses conseils et suggestions et Mme F. Chevalier pour son assistance technique et dactylographique. —Recherche effectuée avec le soutien de l'U.E.R.Sciences de Poitiers et du C.N.R.S. (L.A. № 290). BRISSON 157 REFERENCES CITEES ALAPHILIPPE, F., 1959, Contribution a l'étude anatomique et histologique des voies génitales de Planorbis (Planorbarius) corneus L. (Gastéropode pulmoné). Bulletin Biologique de France et Belgique, 93: 260-287. BRISSON, P. 8 COLLIN, J. P., 1977, Systèmes aminergiques des Gastéropodes pulmonés. |- Etude en micro- scopie de fluorescence et électronique des cellules aminergiques du canal de la glande a albumine chez Bulinus truncatus, Audouin. Biologie cellulaire, 29: 159-166. BRISSON, P., REGONDAUD, J. 8 COLLIN J. P., 1977, Systemes aminergiques des Gasteropodes pulmonés. ||- Mise en évidence au carrefour des voies génitales par la méthode FIF. Annales de Biologie animale, de Biochimie et de Biophysique, 17: 1007-1086. BRISSON, P. & COLLIN J. 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AD are Ge Ken u a = ZB TO WI “WH ‘Ag u ь М0 ( er ya u 1G Er In rois M (arta ie na he 89 д deu im, PA Wits, PA us 100 0 | Орел д O ал, alia: A ALL OV A ee Se A Wa MENE A parando, ВТ ion sd o ob re dr ee ee u | TES | Ce e a DRE y rasero a a une Ar MEN) MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 159-165 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction EFFETS DES HAUTES TEMPERATURES SUR LA REPRODUCTION DE BIOMPHALARIA GLABRATA (MOLLUSCA BASOMMATOPHORA) Marc Vianey-Liaud Laboratoire d'Ichthyologie et Parasitologie Générale, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Place Eugène-Bataillon, 34060 Montpellier, France RÉSUMÉ Une température de 33°C stérilise des Planorbes sans que la gonade et les tractus géni- taux montrent de signe évident d'involution. La température n'agit pas sur la différenciation et le développement de l'appareil génital mais elle en perturbe le fonctionnement. La stérilisa- tion n'est pas définitive et l'appareil génital fonctionne dès que la température diminue. ABSTRACT A temperature of 33°C increases growth of young snails but not that of adults. Adult fecundity is reduced and young snails do not reach sexual maturity. Oogenesis remains normal but late stages of spermatogenesis are scarce. The weight of the albumen gland in adult snails is higher as well as the albumen gland and female part in young specimens. High temperatures, however, do not prevent differentiation of the genital apparatus but disturb its functioning. INTRODUCTION Chez les Basommatophores, la croissance et la fécondité sont fortement influencées par la température. Une élévation de température entraîne une croissance plus forte mais en revanche diminue la fécondité. Bien que ceci ait été mis en évidence, entre autres, chez de nombreux Mol- lusques vecteurs (Appleton, 1978), la plupart des auteurs n'ont pas montré comment la baisse de la fécondité se traduisait au niveau de l'appareil génital. C'est ce que j'ai entrepris de rechercher chez Biomphalaria glabrata. MATERIEL ET METHODES Les expériences portent sur des Biomphalaria glabrata de souche brésilienne: —des adultes fonctionnels de diamètre supérieur à 13 mm (la maturité sexuelle est atteinte pour un diamètre de 9 ou 10 mm) (expérience 1). —des Planorbes immatures de 6 à 7 mm (expérience 2). —des individus suivis tout au long de leur cycle. Des adultes sont placés dans des bacs, y pondent puis sont éliminés. Les pontes éclosent et les animaux sont ainsi conservés depuis la première division de segmentation jusqu'à une taille qui peut atteindre 15 mm de diamètre (experience 3). Trois températures constantes ont été choisies: 25°C (groupe témoin), 30°C et 33°C. La survie des animaux varie selon la température. A 25°C, la survie est bonne quel que soit le stade considéré. A 30 ou 33°C la survie est importante tant que les animaux sont immatures. Dès qu'ils atteignent la maturité ou bien une taille pour laquelle les témoins sont mars, la mortalité (159) 160 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS augmente considérablement. Les adultes survivent mal après 3 semaines à 33°C. Au-delà d'un mois, la mortalité frappe plus de 90% des animaux. A la fin de chaque experience, une partie des animaux est sacrifiée pour l'étude histologique de l'ovotestis et l'étude pondérale de l'appareil génital; l'autre partie des animaux élevés à 30 ou 33°C est replacée à 25°C. RESULTATS A. Expérience 1. La croissance est légèrement plus importante a 30°C qu'à 25°C mais les différences ne sont jamais significatives. La croissance est peu différente à 30 et à 33°C (Tab. 1). Ce sont surtout les nombres d'oeufs par animal et d'oeufs par ponte qui sont affectés par la temperature, les différences étant significatives dès la première semaine. A 33°C la fécondité décroit très rapidement et devient nulle après la 3 ème semaine (Tab. 2). Au bout de 5 semaines a 33°C l'ovotestis renferme tous les stades des deux gamétogeneses. Après 2 mois à 33°C l'ovogenese n'est pas modifiée et il apparaît encore de jeunes ovocytes; la spermatogenèse en revanche est surtout représentée par les spermatogonies et les spermatocytes en prophase de méiose, les stades ultérieurs étant peu abondants mais ne disparaissant pas. Seule la glande de l'albumine a un poids significativement plus élevé à 33°C qu'à 25°C; pour les autres organes, on n'enregistre pas de différence (Tab. 3). TABLEAU 1. Croissance des adultes à 25°C et 30°C durant 1 mois. Le diamètre est exprimé en mm, le poids en mg; P: Probalité; ns: différence non significative. 25°C 30°C P 25°C 30°C P Diamètre initial 14,2+0,09 14,2+0,10 ns Poids initial 365+ 9,9 9724775 ns Diamètre final 15,6+0,36 16,2+0,36 ns Poids final 475+33 555+34 ns TABLEAU 2. Fécondité, au cours de la 4ème semaine des Planorbes adultes à 25°C et 30°C. 25°C 30°C Nombre de pontes par animal 5,8 35 Nombre d’oeufs par animal 183 43 Nombre d’oeufs par ponte 31,5 = 1,5 12, == 9 TABLEAU 3. Le poids relatif par rapport au corps de la glande de l’albumine est compare, chez les adultes, pour les différentes températures par l'analyse de covariance. Unités utilisées: corps: 103g; glande de l’albumine: 10-59. ns: dif- ference non significative. 0,01 différence significative pour le niveau р = 0,01. Corps Glande de l'albumine 25°C, nel) 190 + 8.5 145 + 20 30°C (n= 8) 170+ 8,5 283 + 61 33°C (n= 8) 182 + 17,2 348 + 75 Significativité (25°C-30°C) ns ns (25°C-33°C) ns < 0,01 VIANEY-LIAUD 161 15 13 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 FIG. 1. Croissance des Planorbes juvéniles élevées durant 5 semaines à 25°C et à 30°C. La croissance est exprimée par la mesure du diamètre de la coquille et du poids frais total. Abréviations utilisées: Diam.—diamètre (exprimé en millimetres); Pds.—poids (exprimé en milligrammes); TPS.—temps (exprimé en semaines). B. Expérience 2. La croissance des animaux juvéniles est donnée sur la figure 1. La croissance est plus importante à 30°C qu'à 25°C. A partir de la 3ème semaine, des différences hautement significatives existent entre les deux groupes. A 33°C, la croissance est également accélérée pendant 2 à 3 semaines; ultérieurement, quand les animaux ont une taille pour laquelle les témoins sont sexuellement fonc- tionnels, la croissance se ralentit et ne diffère plus de celle des témoins. Des témoins de ба 7 mm de diamètre à l’origine pondent environ 2 semaines plus tard (diamètre de 9 à 10 mm). Les animaux élevés à 30°C commencent à pondre dans des délais semblables, cependant leur fécondité est plus faible (Tab. 4). A 33°C les animaux n’acquierent pas la maturité sexuelle et ne pondent pas (Tab. 4). Au bout de 3 mois, les Planorbes sont toujours stériles. S'ils sont places a 25°C, ils déposent des pontes fertiles une dizaine de jours plus tard. Des animaux gardés à 33°C sont sacrifiés après 5 semaines. On observe de nombreuses spermatogonies et spermatocytes 1 en prophase de méiose tandis que les stades postérieurs à la prophase meiotique sont peu abondants. L’ovogenése n'est pas sensiblement modifiée par rapport aux témoins (Fig. 2 et Tab. 5). TABLEAU 4. Fécondité des animaux juvéniles élevés 3 semaines à différentes températures. 25°C 30°C 33°C Nombre de pontes par animal 8,1 5,3 0 Nombre d’oeufs par animal 175,6 53,2 0 Nombre d'oeufs par ponte 21,5 9,9 0 TABLEAU 5. Nombre d'ovocytes et diametre ovocytaire moyen (exprimé en mi- crons) chez des Planorbes juveniles élevés 5 semaines à 25°C et 33°C. ns: différ- ence non significative. Nombre d’ovocytes Diametre ovocytaire 25567 (n—16) 1395+ 85 44,2 + 1,3 33°C (n=7) 1147 + 313 41,4 + 3,7 significativité ns ns 162 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 4 CA oa ol were FE wy > 12 ¡AZ < g NER FIG. 2. Coupes histologiques de l'ovotestis de Planorbes juveniles élevées а differentes temperatures durant 5 semaines. A.— 25°C (temoins); B.—33°C. Abréviations utilisées: G.D.—glande digestive; OV.—ovocyte; SPC.—spermatocyte 1 en prophase de méiose; SPG.—spermatogonie; SPZ.—spermatozoide. VIANEY-LIAUD 163 TABLEAU 6. Etude pondérale (poids sec) du corps, de la glande de l’albumine et de la partie femelle d'animaux préalablement juveniles, élevés a différentes tem- pératures durant 5 semaines. Unités utilisées: corps: 10-34., appareil génital: 10 °g.; 0,05: différence statistiquement significative au niveau de probabilité р = 0:05. Согр$ Glande de l’albumine Partie femelle 25°C n= 10 98 + 8,3 98 + 69 76 + 12 30CMNENI 125 + 6,9 332 + 74 17221 ео ШС 139 + 8,2 372 + 85 192125 Significativité (25°C-30°C) < 0,05 < 0,05 < 0,05 (25°C-33°C) < 0,05 < 0,05 < 0,05 A la dissection, on constate que la glande de l’albumine et la partie femelle semblent plus impor- tantes a 30°C et 33°C que chez les témoins. L'étude pondérale des différentes parties de l’appareil génital confirme cette impression (Tab. 6). A 30°C et 33°C, la glande de l’albumine et la partie femelle ont un poids relatif qui est significative- ment plus élevé qu'à 25°C; les autres parties de l’appareil génital ne montrent pas de difference et ne sont pas affectées par la température. C. Expérience 3. Les Planorbes élevées aux différentes températures depuis la première division de segmentation donnent des résultats comparables à ceux des juvéniles. A 33°C, la période embryonnaire est fortement raccourcie et dure environ 5 jours (plus de 9 jours à 25°C). La croissance est rapide tant que les animaux sont de petite taille (moins de 10 mm. de diamètre) et se ralentit ultérieurement. A 30°C, les animaux acquièrent la maturité sexuelle; ainsi, 4 semaines après l'éclosion 21 Planorbes ont déposé 74 pontes contenant 1336 oeufs. A 33°C, ils demeurent stériles; j'ai ainsi conservé quelques animaux durant 5 mois. La stérilité s'exerce tant que les animaux sont maintenus à 33°C. Si on les replace à 25°C, ils déposent des pontes fertiles à partir du 9 ème jour. Bien que les animaux demeurent stériles à 33°C, leur appareil génital se développe. Dans l’ovo- testis, au bout de 5 mois à 33°C, on constate que tous les stades des deux gamétogenèses sont présents. Toutes les parties des tractus se différencient (Figure 3) mais elles ne fonctionnent pas. FIG. 3. Parties glandulaires de l'appareil génital d'une Planorbe élevée depuis la premiere division de segmenta- tion à 33°C durant 5 mois. Abréviations utilisée: C.H.—canal hermaphorodite; G.A.—glande de l'albumine; O.—oviducte; P.—prostate; P.C.—poche copulatrice; S.—spermiducte; U.—utérus. 164 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DISCUSSION Seul Michelson (1961) a recherche les conséquences d'une température élevée sur Гаррагей genital. L'auteur constate que des individus immatures de 7 mm de diamètre s'accroissent plus vite a 30°C qu'à 25°C mais la fécondité est faible; la glande de l'albumine est réduite et il y a peu d'ovocytes dans l'ovotestis. Avec des Planorbes de 4,8 mm de diamètre, la stérilité est totale a 30°C, la glande de l’albumine est réduite ou absente, l'ovotestis contient des ovocytes peu développés mais la spermatogenèse est normale. Avec des individus adultes fonctionnels de 8,5 mm de diamètre, les résultats sont similaires mais la réduction de la glande de l'albumine est moins prononcée. Pour la croissance des Planorbes, mes résultats sonts conformes à ceux signalés par différents auteurs (cf. tableau 7). L'augmentation du diamètre de la coquille n'est plus forte à 30°C qu'à 25°C que pour les animaux immatures. La variation du poids frais total donne des résultats parallèles à ceux du diamètre de la coquille. Comme Michelson (1961), je constate que 30°C provoquent une diminution de la fécondité mais ne stérilisent pas totalement les animaux. On sait par ailleurs qu'à 35°C la survie des Planorbes ne dépasse pas 2 semaines. J'ai donc été amené à choisir une température intermédiaire qui permet à la fois d'obtenir une durée de survie assez longue et qui stérilise complètement les Planorbes; une temperature de 33°C répond à ces deux exigences. Je montre donc qu'une température de 33°C appliquée de façon continue stérilise les animaux adultes et empêche l'apparition de la maturité sexuelle chez les immatures. Est-ce-que cette stérilisation des Planorbes immatures correspond à un retard dans l'apparition de la maturité sexuelle ou bien à un blocage de la reproduction? Il s’agit d'un blocage car: —même si les animaux sont stériles, leur appareil génital n'apparaît pas de type immature —des survies de longue durée (jusqu'à 5 mois dans certaines expériences) démontrent qu'il n'y a pas de reproduction tant que la température reste élevée. Apres un retour à 25°C, l'oviposition apparaît chez les animaux à l’origine immatures et réapparaît chez les adultes. L'action stérilisante d'une temperature de 33°C correspond donc à un blocage réversible de la reproduction. Pour la spermatogenèse, mes résultats sont assez semblables à ceux de Michelson (1961). Cependant, bien que les spermatogonies et les spermatocytes 1 en prophase de méiose soient aussi nombreux que chez les témoins, les stades ultérieurs apparaîssent peu nombreux. Le nombre important de cellules mâles en dégénérescence montre que la température élevée perturbe mani- festement la méiose mâle et la spermiogenèse mais n’en empêche pas le déroulement complet. Pour l'ovogenèse, l'étude histologique des ovotestis ne permet pas de confirmer les observations de Michelson. Il ne m'a pas semblé que les ovocytes soient moins nombreux ou plus petits que chez les témoins; j'ai donc procédé à la mesure du nombre d’ovocytes et de leur diamètre moyen à l’aide de la methode utilisée chez les Limaces par Lüsis (1961) et Wattez (1973). Il apparait ainsi que ni le TABLEAU 7. Température optimum pour la croissance corporelle et la fécondité chez diverses espèces de Biomphalaria. Espèces Croissance Fécondité Auteurs Biomphalaria glabrata 25-30°C 25-30°C Brumpt, 1941 30°C 25°C Michelson, 1961 27-32°C Chernin, 1967 — 25°C Jobin, 1970 30°C 25°C Sturrock et Sturrock, 1972 30°C 21-25°C Graber, Euzeby et Gevrey, 1977 Biomphalaria pfeifferi 25°C 25°C Sturrock, 1966 25°C = Shiff et Garnett, 1967 25°C —- Foster, 1964 Biomphalaria alexandrina 25°C 20-25°C El-Hassan, 1974 VIANEY-LAIUD 165 nombre ni le diamétre des ovocytes ne different a 33°C et a 25°C ce qui infirme totalement les observations de Michelson. En ce qui concerne les tractus génitaux, Michelson ne donne d'indication que pour la glande de l’albumine qui régresserait avec de fortes températures. La dissection d'animaux à des stades divers ne me permet pas de confirmer ce point de vue. Au contraire, chez les adultes comme chez les immatures, la glande de l’albumine a un poids relatif plus élevé par rapport au corps à 33°C qu'à 25°C. Pour les autres parties des tractus, on constate que chez les juveniles, la partie femelle a également un poids relatif plus important a 33°C qu’a 25°C. Les autres parties des tractus ne different pas de celles des témoins. Une température élevée ne provoque donc aucune régression de l'appareil génital. En suivant des animaux depuis la première division de segmentation, on voit qu'une forte tempéra- ture n'empêche pas la différenciation de l'appareil génital. Pourtant, à 33°C celui-ci ne fonctionnera pas tant que la température restera élevée. REFERENCES CITEES APPLETON, C., 1978, Review of literature on abiotic factors influencing the distribution and life cycles of bilhar- ziasis intermediate host snails. Malacological Review, U.S.A., 11: 1-25. BRUMPT, E., 1941, Observations biologiques diverses concernant Planorbis (Australorbis) glabratus hôte inter- médiaire de Schistosoma mansoni. Annales de Parasitologie humaine et comparée, Fr., 18: 9-45. 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AA dd: ra O A ide gf Ur dr 25 zn — N A Cr 7 В ¡TD ча >" > | M bé > nn | | = > 7 * des pou Е me a “es y lima pore id el | Es pias De y MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 167-170 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction EFFECT OF SUDDEN TEMPERATURE CHANGE ON BEHAVIOUR, OVIPOSITION AND MORTALITY IN PHYSA ACUTA DRAPARNAUD (GASTROPODA, PULMONATA) Nevenka Krkac Zoologijski zavod PMF, Rooseveltov trg 6 41000 Zagreb, Jugoslavija ABSTRACT The behaviour, oviposition and mortality of the specimens were examined over 96 hours, following a sudden temperature rise of 5, 10 and 15°C. The animals were first acclimatized at 5, 10, 15 and 20°C. Abnormal behaviour of some animals (entirely or partly emerging from the water) in all the experimental groups exposed to a sudden temperature rise, is an indication of negative reaction to such temperature changes. The oviposition is provoked by every temperature rise over the critical point for oviposition (10-15°C), but only in the range of favourable temperatures (to 30°C). Higher mortality rates in some experimental groups, as compared with the control group, points to the negative effect of a sudden temperature rise on the dynamics of population. This effect is particularly seen with older animals acclimatized at a low temperature (5°C). INTRODUCTION Researches on the influence of abrupt temperature changes on the processes which directly affect the dynamics of population (oviposition, mortality rates) are of importance as thermopolution be- comes a common phenomenon. According to research (Duncan 1959) Physa acuta Draparnaud is a species with a reproduction period that depends on local temperature. This is in accordance with the results of researches by many authors that temperature is one of the factors regulating reproduction and life cycles in Gastro- poda (Michelson, 1961; Smith, 1967; Timmermans, 1959; Wolda, 1967; Krkaë, 1973). Such de- pendence is an outstanding feature of this species. This study shows the possibilities of adaptation to the changeable temperature of the habitat. MATERIAL AND EXPERIMENTAL CONDITIONS The samples for the experiments were collected on 18 and 23 November 1978 in a backwater of the river Sava near Podsused, at the inflow of the warm stream Dolje. The temperature was 12°C. The samples were brought to the laboratory in vacuum flasks containing moistened synthetic tissue. Before acclimatization the samples were kept at the natural habitat temperature for 24 and 44 hours respectively, for a repeated experiment. The temperature of acclimatization (5,10, 15 and 20°C) was attained gradually over 4-6 hours. After three days of acclimatization, only specimens of normal behaviour were selected for experi- ment. They were quickly transferred to 1000 ml of the natural habitat water at a temperature of 5, 10 and 15°C higher (At) than that of acclimatization. The snails were grouped (20, 25 and 32 specimens) according to the shell height (6-9, 9-11, 11-14 mm). During the period of acclimatization and experiment, the snails were kept in temperature condi- tioned cupboards. The thermal fluctuation was + 1°C. Before the experiment, the snails were fed on lettuce. (167) 168 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS The recordings on behaviour, oviposition and mortality were made at 0, 15 minutes, 1, 3, 5, 12, 24, 48, 72, and 96 hours after removal to higher temperatures. Average results for both experiments are listed in Table 1. RESULTS AND DISCUSSION The temperature of the water in which the snails were kept between the time of collection and experiment was changed gradually. This is essential, since it provides a possibility for correct evalua- tion of the consequences of a sudden temperature rise. After an initial rise, the temperatures are kept almost constant. By doing so, it is possible to follow the effect of the attained temperature and not just the impact of a sudden rise. Examining behaviour (capability of moving and reactions to tactile irritations) at the moment of temperature shock shows that the snails previously acclimatized to 10, 15 and 20°C and transferred to the temperatures 15°C higher remain motionless for 2-3 minutes. After that period the snails of that group behave normally—moving with fully stretched foot and antennae, or resting on the floor, with the foot clearly visible. They react to tactile irritation by a sudden turn or by firmer attachment to the bottom. Exceptionally a certain number of snails show abnormal behaviour, leaving the water, pro- truding the front part of the body out of water, or moving the shell quickly to the left and right—the action known to be a reflex for defence and protection (Ehrmann, 1956). As this conduct was recorded also with control groups under all acclimatization temperatures, but only individually, it could be considered as a negative reaction when exposed to a temperature shock. Examining behaviour during 96 hours shows that movements as well as reactions to tactile irritation gradually slow down (retarded behaviour) with all snails exposed for an extended period to low (5 and 10°C) as well as high (30 and 35°C) temperatures, regardless of whether the snails were those exposed to tempera- ture shock (10, 30 and 35°C) or of the control group (5 and 10°C). This suggests that temperatures of 5 and 10°C are unfavourable. As many as 75% of the snails exposed to the temperature of 35°C during 96 hours show abnormal behaviour. Such conduct in the majority of animals could be a symptom that these temperatures are close to the limit of tolerance. But it could be just as well the effect of a sudden rise of temperature, as such a reaction was a consequence of a thermal shock. The greater percentage of deaths, in relation to the control groups, in almost all groups acclima- tized to 5°C (Table 1A) and exposed to temperature shock suggests that an abrupt rise of tempera- ture in cool seasons has a direct impact on the population. The lethal limit is 3 to 4 days after the transfer to the higher temperature, for snails of 11-14 mm shell height. That bigger and therefore older specimens are more sensitive to the temperature change is shown by the minor mortality in the other two groups exposed to the same temperature treatment. A greater percentage of dead snails of the group of 6-9 mm shell height suggests the higher degree of sensivity of younger snails to the rise of temperature at this temperature of acclimatization. Percentage of mortality is always greater in experimental groups acclimatized at 10°C (Table 1B) than in the control groups. Slightly lower mortality in both control and experimental groups by snails with 6-9 mm shells is an indication of the better resistance of this size class. But that remains to be proved by experiment with animals brought up in a laboratory under controlled temperature condi- tions, according to Wood's (1978) suggestions. Low percentage of mortality both in experimental and control groups (acclimatization temperature 15°C—Table 1C) of the 6-9 mm size class suggest that younger snails are more resistant to tempera- ture change, having better chances of survival. Greater percentages of mortality exist both in experi- mental and control groups of 11-14 mm shell height at this temperature of acclimatization as well as at 10°C. This is in accordance with the fact that every developmental stage in the life-cycle has a certain ecological valence. Besides there is a possibility that the snails of a particular size-class were developed under various temperature conditions, hence their reactions to a temperature change are different, as cited by Wood (1978) for ectoterms from various thermal conditions. The results of observations concerning mortality in all experimental groups (acclimatization at 20°C—Table 1D), by temperature rises of 5 and 10°C, do not show any regularity. So there are no grounds for interpretation. Low mortality percentages at At 15°C in all groups could not be explained by the favourable influence of this temperature on survival, but rather as a result of the retarded functions of the organism. Possibly, these temperatures are close to the maximum tolerated level. The percentage of mortality shows the influence of higher temperature upon population dynamics, KRKAG 169 TABLE 1. Mortality and ovoposition of Physa acuta Draparnaud at a sudden temperature rise for 5°C /a/, 10°C /b/ and 15°C /c/ in contrast to control group /k/ at the acclimatization temperature. Figures /1, 2, 3/ attached to experiments /k, a, b, c/ denote groups of snails of shell lengths 6-9, 9-11 and 11-14 mm respectively. Recordings after tem- Mortality in % Number of egg-masses perature ET TE ES rise ky Ko Kg ат а> _ аз by Do Da Cy Co Cg ky ko Kg а: a2 ag by Do 63 Cy Ca C3 A. Acclimatization temperature 5°C 15 min. 1 hour 3 hours 5 hours 12 hours 8 10 4 1 24 hours 10 5 8 15 12 15 4 3 48 hours 10 4 10 24 25 8 36 40 20 Tipe 72 hours Spr eee S04 ss 14025125445 405121036 1 443 96 hours 15) 4 3210 8 = 68-25) 16, 56) 40.16. 56 1 B. Acclimatization temperature 10°C 15 min. 1 hour 3 hours 5 hours 12 hours 4 4 3 24 hours 8 88 20 1 48 hours ANS AG 2 204" 3) 28-816 (62932 iZ! 2 72 hours 462 8 16 93 28 16 9,3 40 16 6,2 36 2 РУ 96 hours 8 93 12 16 15,5 36 16 21,7 40 20 6,2 36 th ANAIS MEA C. Acclimatization temperature 15°C 15 min. 1 hour 4 3 hours 4 5 hours 4 12 hours AA: 4 4 4 8 1 24 hours 8 12 4 4 4 8 12 2 48 hours 4 12 28 12 8 24 122.16 1 72 hours Зуя PB A O 2418 214-3218 12. 24 1 BESSERE EL 96 hours 82282 2878879327 77445162547 36 16 16,36 3 4 Sal D. Acclimatization temperature 20°C 15 min. 1 hour 3 hours 4 5 hours 4 12 hours 4 4 4 4 1 24 hours 8 8 4 20 8 1 1 48 hours 12048 16 12 4 4 20 BERKER WP th 2 72 hours 16 12 28 16 4 12 24 Дрю 1 (Ov 96 hours 24 16 28 20 4 12 32 81241808 1981 but as mortality was recorded also in control groups the mortality could be not explained only by a sudden rise of temperature. After transport to the laboratory, the snails hardly lay eggs though they were not exposed to a sudden temperature rise—the circumstance that can provoke oviposition in snails (Timmermans, 1950; Steen, 1967; Duncan, 1959; Krkaë, 1973). This fact, and the existence of egg-masses found during field-work, indicate that the population has two reproductive periods, i.e. vernal and autumnal, 170 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS although this is poorly defined, as has been already described (Duncan, 1959) for some populations of this species. At At 15°C and at an acclimatization temperature of 5°C (Table 1A) 20 egg-masses were laid, but at both At 5 and 10°C only one. The snails of the control groups laid no eggs. The snails of the control groups acclimatized at 10°C (Table 1B) and in the experiment at At 5°C laid no eggs. The egg laying occurs at the At 10 and 15°C with all size-classes, though the group of 6-9 mm could not be found until 72 hours of observation. The temperature rise of 5 and 10°C with animals acclimatized at 15°C (Table 1C), caused in- creased oviposition (14, 23 egg-masses) compared with the control groups and experiment at At 15°C. Those acclimatized at 20°C (Table 1D) laid eggs at At 5°C. A further rise of temperature for this acclimatized group was ineffectual. With the given experimental conditions the compiete absence of egg-masses at 5°C and individual egg-masses at 10, 15 and 30°C show that the minimum tolerable temperature for oviposition is between 10 and 15°C, and the maximum close to 30°C. Since the greatest number of egg-masses are laid at 20 and 25°C, regardless of temperature rise, these temperatures are possibly the optimum ones for oviposition. The experiments revealed that the frequency of oviposition is influenced by the thermal rise and previous temperature of acclimatization. This proves to be congruent with the statement of Mattice (1975) that both seasonal and daily variations of temperature influence fre- quency of oviposition in Lymnaea obrussa Say. CONCLUSION Variable but usually higher mortality percentages in experimental groups than in control groups show the negative effect of sudden temperature rises on the dynamics of populations. Temperature shocks of 5-15°C presumably would not cause a complete destruction of populations in cold seasons, although the mortality is exceptionally high with animals of 11-14 mm shell height acclimatized to low temperatures, and such a mortality does not occur in the other two size-classes. Oviposition is stimulated by every rise of temperature above a critical zone (10-15°C) up to a limit of 30°C. REFERENCES CITED DUNCAN, C. J., 1959, The life cycle and ecology of fresh water snail Physa fontinalis. Journal of Animal Ecology, 28: 97-117. 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These cellular elements, produced in the same testicular acines, from apparently different cell lines, are diffuse in the more primitive Neritoidea and in numerous families of the more evolved Prosobranchia, Meso- gastropoda and Neogastropoda. All atypical sperm characteristically have very large cell bodies, often filled with electron- dense vesicles. They are distinguishable in diverse categories on the basis of structure; the presence or absence of the nucleus (apyrenic, oligopyrenic, or hyperpyrenic); and of the eventual number and disposition of the flagella. As yet the function of the atypical sperm is still not clear. According to some authors these cells, not even definable as “sperm”, aid in the passage of the typical sperm into the female genital tract; while others suggest that these atypical sperm through self-lysis nutrify either the female, or the typical sperm to sustain them through the long waiting-period before actual fertilization. Our studies on primitive Prosobranchia (Neritidae, Cyclophoridae, Viviparidae) demon- strate that the atypical sperm is initially a real spermatozoon which, even incapable of fertilization, originates from spermatids and demonstrates a condensation of the nuclear chromatin identical to that of the typical cell line. There is the possibility of a diversification of functions in the different groups of prosobranchs. However, in the groups investigated the absence of any relationships between the typical and atypical sperm denies confirmation to the transport function hypothesis; just as the absence of atypical sperm in the seminal receptacles belies the nutrition hypothesis. The problem of the eventual relationship between atypical sperm and the fertilized female remains open to investigation. In 1836 Von Siebold described the presence in the seminal fluid of Paludina vivipara (L.) of two types of spermatozoa: one, filiform, slender and monoflagellate; the other, vermiform, squat and multiflagellate. Many prosobranchs have later been found to have aberrant types of spermatozoa coexisting with the filiform sperm (Brock, 1887; Koehler, 1888; Meves, 1903; Retzius, 1906; Kuschakewitsch, 1910, 1911, 1912, 1913, 1921; Reinke, 1914; Ankel, 1924, 1925, 1926a, 1926b, 1933, 1958; Takeya, 1924; Portmann, 1926; Schitz, 1920a, 1920b; Tuzet, 1930; Woodard, 1940; Nishiwaki, 1964). The aberrant sperm types eventually denoted “atypical” were classified into various groups on the basis of their morphological characteristics or their mode of movement by Kuschakewitsch (1911), Ankel (1930a, 1930b) and Nishiwaki (1964). The latter author recognized eight fundamental types of atypical spermatozoa, some known ex- clusively from single families, others from larger groups. Starting with the Neritoidea? and progressing through the Mesogastropoda, to the Neogastropoda, atypical sperm are found in: Cyclophoroidea, Viviparoidea, Bithynioidea, Cerithioidea, Vermetoidea, Epitonioidea (Calyptraeoidea), Stromboidea, Atlantoidea, Cypraeoidea, Tonnoidea, Muricoidea, Buccinoidea, Volutoidea, Mitroidea, Conoidea. Atypical spermatozoa assume different forms: filiform, vermiform, more or less tapered, spherical, sometimes multiflagellate, sometimes aflagellate. 1This work was supported by CNR Project “Biology of Reproduction.” 2Numerous researchers with whom we are in agreement, consider the Neritoidea as belonging to an order of its own (Franc, in Grasse, 1968), exclusive of the Archeogastropoda. (171) 172 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ORIGIN OF ATYPICAL SPERMATOZOA The modes of development of the atypical spermatozoa are, as yet, incompletely clarified, and claims are often contradictory. This is perhaps due to the fact that most investigations were carried out with the light microscope. The atypical spermatogonia, similar to or sometimes morphologically different from the typical ones (Tuzet, 1930; Dupouy, 1964), transform into spermatozoa in various ways. The possibility of distin- guishing the atypical from the typical spermatogonia seems extremely slight. The dimension criterion and that based on the calculation of the nucleus/cytoplasm ratio do not provide easily evaluated and constant characteristics (Tuzet, 1930; Dupouy, 1964). The spermatozoa, on the basis of the nuclear chromatin content are distinguished as hyperpyrenic, oligopyrenic or apyrenic (Meves, 1903; Stephan, 1903a, 1903b; Ankel, 1924, 1925). The processes to these three types of spermatozoa seem to be caused by meiotic anomalies consequent to: excessive proliferation of the centrioles; lack of the mitotic spindle; erroneous func- tioning of the centromeres of a certain number of chromosomes; and a more or less marked de- generation of the chromatin material (Pollister, 1939). Tuzet (1930) and Dupouy (1964) have proposed a new classification of the atypical spermatozoa on the basis either of cellular form or of mode of transformation from the spermatogonium into the spermatozoon (Fain-Maurel, 1966). The first group of spermatozoa is the “filiform” type, consisting of head, middle-piece and tail. These derive from meiotic anomalies which lead to a poliploidy (Fascio- laria) or to an aneuploidy, with an augmented or reduced number of chromosomes (Fasciolaria, Valvata, Bithynia). The second group of spermatozoa, includes the “vermiform” type, composed of a large cellular body that is not differentiated into regions. During meiosis they undergo chromatolysis and karyolysis which, through an altered development of spermiogenesis, results in oligopyrenic and apyrenic spermatozoa. Oligopyrene spermatozoa with more or less numerous flagella and a residual nuclear “vesicle,” develop by two asymmetric meiotic divisions (Cerithium, Terebralina, Melania). Apyrene spermato- zoa without flagella or any trace of nuclear chromatin, result either from ameiotic processes (Murex, Opalia, Scala, Nassa, Strombus etc.) or from one (Conus, Bithynia) or two (Bithynia) asymmetric meiotic divisions. The cause of these anomalies is unknown. It is interesting to remember that from the beginnings of the research regarding the atypical spermatozoa they have been interpreted as similar to an egg cell (Von Brunn, 1884; Brock, 1887; Koehler, 1888; Taki, 1942). The phenomenon was initially attributed to the influence of latent feminine factors in the males of gonochoric species approaching a condition of hermaphroditism (Fadda, 1924; Ankel, 1924, 1930a, 1930b). It has been successively attributed to ambiguous “altered nuclear conditions” (Battaglia, 1954) or to the intervention of a factor of de- generation, more or less controlled by an antagonistic edifying agent (Dupouy, 1964). The first hypothesis appeared unlike when some species were found to be hermaphroditic but to have atypical spermatozoa (prosobranchs like Valvata: opisthobranchs like Haminea: Dupouy, 1964), and when atypia in the eggs of some prosobranchs (Theodoxus fluviatilis and Murex trunculus) and opisto- branchs (Haminea) were found. THE FUNCTION OF ATYPICAL SPERMATOZOA With rare exceptions (Leydig, 1850; Meves, 1903; Lams, 1910; Hertwig, 1912) one could exclude the possibility of intervention of the atypical spermatozoa in fertilization (Brock, 1887; Von Brunn, 1884; Koehler, 1888; Kuschakewitsch, 1910). Some authors admitted to the possibility of the atypical sperm fertilizing the eggs. Such eggs, however, would transform into infertile elements, utilized as “nutrient eggs” by veliger in development (Hyman, 1925; Portmann, 1926; Dupouy, 1964). On the other hand their mere existance suggested a function which was extremely difficult to determine. Among the theories formulated in this respect, two have been favored over the others (Fain- Maurel, 1966; Giusti, 1971; Baccetti & Afzelius, 1976). In one case it was supposed that the atypical spermatozoa provided nutrition for the typical spermatozoa, principally by lysis of their cell body in the female genital tract with liberation of polysaccharide substances (Auerback, 1896; Reinke, 1914; Artom, 1920; Woodard, 1940; Battaglia, 1951, 1952; Hanson et al., 1952; Yasuzumi et al., 1960; Bulnheim, 1962, 1968; Scheuwimmer, 1979). GIUSTI AND SELMI 173 FIGS. 1-3. Apical portions of some atypical spermatozoa. The acrosome is completely lacking. FIG. 1. Cochlo- stoma montanum. Longitudinal section along the minor axis of the apical portion of an adult spermatozoon. T flattened tip, A axoneme, N nucleus. FIG. 2. Cochlostoma montanum. The Thyéry method reveals that the tip of the atypical spermatozoon is filled with glycogen granules (GG). FIG. 3. Viviparus viviparus. Longitudinal section of the apical portion of an adult sperm. The nucleus (N) forms a cap around the bases of the axonemes (BP). In the other case it was thought that the atypical spermatozoa served to transport the typical spermatozoa, in particular in the species having external fertilization or not provided with specialized copulatory organs. Ankel (1926a, 1926b), Woodard (1940), Yoshiba (1960) and Bulnheim (1962), have seen that dense groups of typical spermatozoa adhere to large atypical spermatozoa which were often en- dowed with mobile laminar structures. Possibly two functions coexist. Fadda (1923), Ankel (1924) and more recently Melone et al. (1978) claim that initial function of transport is followed by that of nutrition of the typical spermatozoa inside the female genital tract. Another supposed function for the atypical spermatozoa is that advanced by Hadfield (1966) in Serpulorbis. These cells, in disintegrating, would participate in the formation of the spermatophore which, at least in this case, contains only typical spermatozoa. THE FINE STRUCTURE OF ATYPICAL SPERMATOZOA The atypical spermatozoon is surrounded by a normal, limiting, trilaminar membrane that shows strong variability of their exterior aspect. There is no acrosome (Figs. 1, 2, 3). The structure that Tuzet (1930) indicated as an acrosome in atypical spermatozoa of Theodoxus,3 Murex, Cerithium, Conus, Pisania etc., can be identified with the apical cap observed in Cochlostoma (Selmi & Giusti, 1980), that is to a flattened structure at the supero-peri-nuclear region (Figs. 1-2). It is packed with glycogen 3The description that Tuzet (1930) gives of the atypical spermatozoon of Theodoxus fluviatilis is completely incorrect. Our research on the same species, and the constancy of the external morphology of the atypical spermatozoa in Neritoidea brought to light by Nishiwaki (1964), implies an error of species or a mix-up in the material already prepared for the study. 174 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS & icin Wad м FIGS. 4—8. The nucleus in some atypical spermatozoa. FIG. 4. Cerithium vulgatum. Longitudinal section through the apical portion of an almost mature spermatid. V vesicles, N nuclear material condensed in ribbons, BP bases of the axonemes. FIG. 5. Cochlostoma montanum. A small but normally condensed nucleus (N) is surrounded by vesicles (V), mitochondria (M) and axonemes (A). FIG. 6. Cerithium vulgatum. The nucleus (N) forms a slender cylinder surrounded by vesicles (V). FIGS. 7-8. Viviparus viviparus. In transverse section the nucleus (N) appears as an irregular ring surrounding the bases of the axonemes. Fig. 7 shows that no classic centriole is present in the maturing spermatid. — FIGS. 9-12. The nucleus at different stages of the atypical spermatogenesis of some species of Prosobranchs. FIG. 9. Cochlostoma montanum. In the young spermatid the basal portions of the flagella have a rootlet structure (BP). The nucleus begins its condensation while vesicles (V) are seen produced by the Golgi complex (GC). FIG. 10. Viviparus viviparus. In the spermatocyte the nucleus (N) is still present while the Golgi complex is secreting the vesicles (V). Classic centrioles (C) are still present at this stage. FIG. 11. Littorina neritoides. The nucleus is still present in mature atypical spermatozoa present in the seminal fluid. N nucleus, V vesicles, TS typical spermatozoa. FIG. 12. Theodoxus fluviatilis. In the almost mature atypical spermatid (AT), the nucleus (N) is slowly expelled from the cytoplasm. GIUSTI AND SELMI 175 176 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS granules and contains at the base, a part of the nuclear cylinder and is surrounded by the initial portions of the flagella. The apex of the motile lamina of the apyrenic spermatozoa of the Epitonioidea (Bulnheim, 1962) is similar, while other groups because of the filamentous (Neritoidea) or globous form of the atypical spermatozoa (Littorina) differ. Because of their structure the “nutrient cells” of Littorina can be considered as a particular type of atypical spermatozoa (Tochimoto, 1967; Buckland-Nicks & Chia, 1977). In some mediterranean species a small nucieus still seems present in the mature atypical sperm (Fig. 11). In oligopyrene spermatozoa, the nucleus appears as a rather compact electron-dense cylinder (Selmi & Giusti, 1980). In its interior the chromatin condenses first into granules and then into irregular laminae which gradually fuse to form a compact mass (Selmi & Giusti, 1980) (Fig. 4), similar to the chromatinic condensation in spermatoza of the typical line. The apyrenic spermatozoa lack any trace of a nucleus which is lost either through lysis of the nuclear chromatin (Yasuzumi & Tanaka, 1958; Yasuzumi, 1962; Yasuzumi et al., 1970); or by expulsion in advanced phases of sperm maturation (Giusti & Selmi, in preparation) (Fig. 12). The atypical spermatozoon is often a mobile cell, often endowed with a number of flagella which develop in its interior. The two centrioles of the spermatocyte form a cluster of procentrioles (Gall, 1961) (Fig. 10). These elongate and transform into basal bodies of the flagella. Each flagellum in the maturing spermatid thus originates from an electron-dense body which no longer displays the struc- ture of a classic centriole (Bulnheim, 1962; Gall, 1961; Selmi & Giusti, 1980) (Figs. 3, 4, 7, 9). The number of flagella differ from species to species (1-3000), and often also within atypical spermatozoa of the same species. The flagella traverse the entire cell (Yasuzumi & Tanaka, 1958; Yasuzumi et al., 1970; Gall, 1961; Anderson & Personne, 1970; Selmi & Giusti, 1980). Within the superfamily Epitonioidea, the anterior part of the atypical spermatozoa contains a flattened structure named the “motor plate” (=treibplatte: Bulnheim, 1962) or “lamina” (Melone et al., 1978), in the interior of which the initial portions of the axonemes are located. The axonemes are packed together closely and are oriented all in the same direction (Melone et al., 1978). The atypical spermatozoon of Theodoxus fluviatilis (Neritoidea), is unique in that it consists of a single flagellum which is surrounded about in its middle portion by a cytoplasmatic cylinder. The cylinder contains a long mitochondrion and is the only residue of the cellular body of the spermatid (29-17). A characteristic common to all the known atypical spermatozoa, except those of the Neritoidea (Giusti & Selmi, in preparation), is the presence of a great number of vesicles, containing an elec- trondense material, mistaken in the past for mitochondria (Meves, 1903; Pollister, 1939; Tuzet, 1930). These, crowded along the cell wall, leave little space in the adult sperm for the rare mitochondria and accumulations of granules of glycogen (Anderson & Personne, 1970; Selmi & Giusti, 1980) (Figs. 4, 5,6, 41, 135.14, 15; 16): The origin, nature and significance of the vesicles have been the object of repeated investigations in order better to understand the functioning of the atypical spermatozoon. According to some authors the vesicles (=chromatic bodies: Perroncito, 1910; Gatenby, 1919; Fain-Maurel, 1966) consist of deoxyribonucleic material (Yasuzumi, 1962, 1964) or ribonucleic material (Battaglia, 1951, 1954; Hanson et al., 1952; Gall, 1961; Yasuzumi, 1962), and derive from the re-utilization of material deriving from degeneration of all or a part of the nuclear chromatin of the spermatocyte. From this material, in the spermatid, would derive PAS-positive polysaccharide substances. These, liberated in the female genital tract, would furnish nutriment to the typical sperm (Yasuzumi, 1964; Yasuzumi et al., 1960; Battaglia, 1951, 1952, 1954) or participate in the edification of the spermatophore, equip- ping it with an internal sheath of nutritional material (Hadfield, 1966). Recent investigations by Selmi mh FIGS. 13-17. Transverse sections through the middle portion of some mature atypical spermatozoa. FIG. 13. Littorina neritoides. In the section, only roundish vesicles and few mitochondria are visible. FIG. 14. Viviparus viviparus. Irregularly-shaped vesicles (V) surround a group of 11 axonemes (A) and one mitochondrion (M). FIG. 15. Cerithium vulgatum. This image, similar to the preceding one, shows more regularly-shaped vesicles (V). FIG. 16. Cochlostoma montanum. The axonemes lie at the periphery, while vesicles (V) and mitochondria (M) are placed in the central portion of the spermatozoon. FIG. 17. Theodoxus fluviatilis. The axoneme is surrounded by a cytoplasmatic cylinder in which a mitochondrion and many glycogen granules are visible. AT atypical spermato- zoa; T typical spermatozoa. GIUSTI AND SELMI 177 178 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS and Giusti (1980) show the substance of the vesicles in the atypical spermatozoa of Cochlostoma montanum, to be proteinaceous and resistent to sodium dodecyl! sulphate. The vesicles do not originate directly from nuclear material, but from substances, which, after being elaborated at the level of ample ergastoplasmic cisternae are concentrated and packaged in membrane at the level of the Golgi complex (Fig. 9). The production of the vesicles, as is evident in Viviparus, begins in the late spermatocyte (Gall, 1961), when the nucleus is apparently still intact and of normal volume (Fig. 10). The vesicles can therefore be expected to confer a certain rigidity, without loss of flexibility, to the large cellular body of the atypical spermatozoon. CONCLUSIONS From the foregoing discussion, it is evident that the atypical spermatozoon of the Prosobranch Molluscs is very complex. The problem is aggravated by the limitation of investigations conducted with sufficiently accurate methods. The hypotheses proposed in the past to explain the origin and significance of this cell require confirmation. Keeping in mind that generalizations may not be valid, it seems certain however that the “atypical spermatozoon” is a true spermatic cell, even if unique and unable to fertilize an egg* (Selmi & Giusti, 1980; Gall, 1961; Yasuzumi & Tanaka, 1958). It in fact originates as a consequence of meiotic processes which even though often notably altered, remain easily recognized. They have also a spermiogenetic process in which the young spermatid gradually matures to become a spermatic cell which even if often lacking a nucleus, is however, recognizable as such. The aberrant atypical spermatozoa in Epitonioidea and the spheric and aflagellate ones in Littorinoidea, represent special cases but are still sufficiently close also to be regarded as modified spermatozoa. It is of interest that the atypical spermatozoa of the Cyclophoridae (Cochlostoma), have condensed chromatin analogous to that in spermatids of the typical line of Mollusca and of other invertebrate species (Selmi & Giusti, 1980). The structure of the axonemes of atypical spermatozoa also appears identical to that of typical spermatozoa; in particular with regards to the basal region, which lacks the classic centriolar struc- tures, is similar to a ciliary rootlet, and is in continuity with periodate layers (Selmi & Giusti, 1980). The proposed correspondence with egg cells proposed in the past (Tochimoto, 1967; Bulnheim, 1962) for the atypical spermatozoa of some species has no valid support. The content of the vesicles analized in some species of the Cyclophoroidea (Cochlostoma) showed an apparent absence of proteins, lipids, and glucides. Instead they reacted positively to treatment with mercaptoethanol, revealing, therefore, a rather complex protein nature, stabilized by disulphur bridges (Selmi & Giusti, 1980). This suggests that they do not represent nutritive substances and that they must act as mechanical support. The packing of the cytoplasm may confer rigidity without loss of flexibility by transforming the large cellular body of the atypical spermatozoon into a strong, mobile cell specialized for the carrying of typical spermatozoa. In any case the anchorage of typical spermatozoa onto the cellular body of atypical ones, with formation of spermatozeugmata, is verified only in some groups (Epitonioidea: Woodard, 1940; Nishiwaki, 1964; Nishiwaki & Tochimoto, 1969; Melone & al., 1978; Littorinoidea: Nishiwaki, 1964; Ankel, 1930; Buckland-Nicks & Chia, 1977), while it has never been observed in the Cyclophoroidea (Selmi & Giusti, 1980) nor in a great many other species from the primitive Neritoidea to the more evolved Conidae (Nishiwaki, 1964). This should not be surprising. Although such a phenomenon is comprehensible in species lacking specialized copulatory organs (Epitonioidea) or possessing a penis with an open spermatic sulcus (Littorinoidea), it does not however find any logical explanation in species with internal fertilization assured by efficient copulatory organs which serve to impede the dispersion of the spermatozoa (Cyclophoroidea), nor in species which produce spermatophores (Neritoidea, Cerithioidea). With respect to a trophic function of the atypical spermatozoa in the female genital tract, it appears not to be generalized. The typical spermatozoa are provided with abundant periaxonemal reserves of glycogen (Giusti, 1969, 1971; Giusti & Mazzini, 1973; Anderson & Personne, 1970, 1976), and 4F adda (1923) proposes the name of “pseudospermatozoa” for the atypical spermatozoa and Baccetti & Afzelius (1976) suggest that it is perhaps improper to use the term “sperm” for such cells. Melone et al. (1980) propose the term of “paraspermatic cell.” GIUSTI AND SELMI 179 atypical spermatozoa are not found in the seminal receptacle of the female—the region, that is, in which their nutritive action should be the most evident (Selmi & Giusti, 1980). In some species of acquatic Oligochetes (Tubifex: Braidotti et al. 1980), the atypical spermatozoa collaborate in the production of the wall of the spermatophore. Such a phenomenon, suggested by Hadfield (1966) for Serpulorbis squamigerus (Vermetoidea, Mollusca), in which the spermatophore contained only typical spermatozoa, has not been verified. In other species, in fact, typical and atypical spermatozoa are present together, within the same spermatophore (Scheuwimmer, 1979). To conclude, the role of atypical spermatozoa of the Prosobranch Molluscs remains enigmatic, both as regards its origin and its function. Only one thing is certain. The atypical spermatozoa appear where for the first time (Neritoidea) are realized methods of internal fertilization. Probably useful in relation to this biological characteristic, acquired at the level of the Neritoidea and of the more primitive Mesogastropoda, the atypical spermatozoon whould be amply diffuse at the various levels of the evolutionary tree of the prosobranchs, becoming adapted to carry out different roles in diferent species, and being only occasionally lost (Hydrobioidea: Giusti, 1969, 1971; Trun- catelloidea: Giusti & Mazzini, 1973; etc.). REFERENCES CITED ANDERSON, W. A. & PERSONNE, P., 1970, The localization of glycogen in the spermatozoa of various inverte- brate and vertebrate species. The Journal of Cell Biology, 44: 29-51. ANDERSON, W. A. & PERSONNE, P., 1976, The molluscan spermatozoon: Dynamic aspects of its structure and function. American Zoologist, 16: 293-313. ANKEL, W. 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INTRODUCTION Quantitative growth and reproduction data allow (1) analysis of the reproductive cycle, (2) evalua- tion of fecundity (or fertility), and (3) evaluation of reproductive energy cost. The present paper deals with this last topic. BIOENERGETICAL CONSIDERATIONS IN BIVALVES Problems in the evaluation of reproductive effort in Bivalves The evaluation of reproductive effort (i.e. reproductive energy expenditure) may pose certain difficulties in Bivalves for the following reasons: — the gonad forms an integral part of the visceral mass. Occasionally, when it emerges from the visceral mass, an approximative separation may be made (e.g. Pectinidae, Mytilidae). — the gonad may frequently contain a reserve tissue alternating with the germinal tissue (Lubet et al., 1976). This may decrease the variations in gonad dry weight, and thus of the gonado-somatic index. There are, however some exceptions (e.g. Pectinidae). — spawning is not always complete. More or less abundant residual gametes may remain, which then act as somatic reserves following cytolysis. — spawning may occur several times per year with variable intensity depending on environmental conditions. — spawning is not always synchronous in a given population. This makes it difficult to use gonado- somatic index variations to evaluate the number and intensity of spawnings. Scheme of non-respiratory energetic balance of a Bivalve The following diagram (Fig. 1) places the reproductive effort in the context of the general metabo- lism, and expresses schematically some of the remarks made in the first paragraph. To simplify the problem, non-respiratory energy only is considered in this scheme. Stippled areas: The area ABC represents the energetic value of the somatic tissues of an individual of the class n; the area DEF represents the growth of these tissues in one year. Thus, the total ABC + DEF represents the energetic value of the soma of an individual of the class n + 1. A = shell protein, D = corresponding annual growth, B = soft parts of the animal, E = coresponding annual growth, C = gonad somatic tissue, F = corresponding annual growth. (183) 184 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. Diagram of non-respiratory energetic balance of a Bivalve. For explanations see text. Shaded areas: The area GH represents the energetic value of the germinal tissues (/.e. gametes) formed in one year by an individual passing from class п to class п + 1. @ = gametes formed but not released (utilized as somatic reserve following cytolysis), H = total gametes released during a year. Arrows: These represent the energy transfers (except that of respiration) within the animal, in a one year period. 1 = assimilated non-respiratory energy, 2 = energy lost through secretion, dead tissues, etc..., 3 = energy used for somatic growth, 4 = energy used for the formation of gametes non released, reutilized as somatic reserves, 5 = energy used for the formation of gametes released. In Bivalves (as in aquatic microphages) the transfers 1 and 2 are difficult to measure. Hence, only the transfers 3, 4 and 5 are commonly evaluated. This scheme can be applied to taxonomic groups other than Bivalves, with slight eventual modifica- tions. METHODS USED FOR THE EVALUATION OF THE REPRODUCTIVE EFFORT Quantitative data from population samples The sample individuals are sacrificed. The shell is measured and the organs weighed including the gonad. In order for such data to be statistically valuable, a given population should be studied for at least one year, with sampling intervals not exceeding one month. If the population structure is known, the data may be treated class by class. If not, linear regressions on individual sizes may be per- formed, or a standard animal may be chosen as a reference point (Ansell & al., 1964). As previously mentioned in the first paragraph, the variation of the gonado-somatic index, deduced from data from population samplings, does not generally allow the evaluation of the energy used per spawning or even the number of spawnings. Other methods are thus required. LUCAS 185 Quantitative data from experiments The most common experimental method to evaluate the quantity of gametes released, for all Bivalves, is by inducing spawning. The weight of the released gametes can then be measured following filtration on pre-weighed filters (Wilde & Berghuis, 1978). In females, the weight of the gametes can be calculated from the number of ovocytes released. To evaluate the number of spawnings in a year, individual animals of a sample in a given popula- tion may be tagged. The tagged individuals are examined periodically either by direct observation of the gonad if possible (e.g. Pectinidae, Shafee & Lucas, 1980) or by stimulation to obtain the release of gametes. Histological data Histological data reveal the state of the gonad and give additional information necessary to inter- pret the data from samplings or from experiments. Histological observations themselves may, in certain cases, become quantitative data: in such cases, a scale based on measures or countings could be employed. For example (1) Number of ovocytes released with respect to the density of ovocytes in the gonad, before and after release; and (2) Relative area of the gametic tissue on a slide of gonad, with respect to somatic tissue: the proportion thus obtained could be used to calculate the respective weight of gametic and somatic parts of the gonad. FORMULATION OF REPRODUCTIVE EFFORT Use of energy units The data obtained by the previous described methods are generally expressed as dry weights. It is advisable to convert them into energy units, to facilitate comparison with other species. They may be expressed in calories (following the traditional use) or in joules (1 cal = 4,18 joules). Calorific values may be measured by direct calorimetry for a sample of individuals or calculated by using calorific equivalents of the biochemical components of the tissue (Brody, 1945; Crisp, 1971, Giese, 1967). The latter method can be used to verify the results obtained through bomb calorimetry (Beukema & De Bruin, 1979). Calorific value of the same part of animals in a given population may vary from year to year, e.g.: soft parts of Chlamys varia, in Bay of Brest, 1976: 5, 18; 1977: 5, 03 (Shafee, 1980). Expressing the reproductive effort Reproductive effort may be expressed by calculating either relative rates or absolute rates, which should be calculated separately for each sex. Relative rates: The following two relative rates are classically used: R1 = annual cost of reproduction/annual growth of somatic tissue R2 = annual cost of reproduction/somatic tissue of the whole animal (Williams, 1966). R1 or R2 are frequently calculated from dry weights or eventually from carbon weight (Browne & Russel-Hunter, 1978); however, the use of calorimetric units is preferred. These rates may be ex- pressed either as ratios or as percentages. Some values of R1 and R2 are given in Table 1. R1 is a logical comparison of the energy utilized for reproduction and that used for somatic growth during one year. R2 expressed the reproductive effort of an animal of a given weight. It should be remembered that the reproductive effort covers one year, and during this period the animal belonging to class n passes into the class n + 1. This poses the problem of which should be taken as a reference: the animal of class n, or class n + 1 or the average of the two. The answer may differ among authors and, therefore, one must be careful when comparing this rate. Several other relative rates may be calculated from a known population energy flow; for example, the ratio of annual energy of reproduction to that of assimilation or that of ingestion. However, these 186 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLE 1. Reproductive effort values in some Bivalve populations. (1) Fuji & Hashizume, 1974; (2) Shafee, 1980; (3) Lucas & al., 1978; (4) Rhodhouse, 1979; (5) Dame, 1976; (6) Deslous-Paoli 8 Heral, 1980; (7) Hibbert, 1977. Species Population Period R1% R2% _ R100 (Kcal/year) Patinopecten yessoensis (1) Mutsu Class 1-3 1970-71 3-61* Chlamys varia (2) Brest Class 14 $ 1976 3-57 37 Chlamys varia (2) Brest Class 14 $ 1977 7-78 6-19 Chlamys opercularis (3) Brest Class 14 $ 9 1978 12-21 154 Chlamys tehuelcha (3) Patagonia Class 2-3 © 9 1977 11-16 208 Mytilus edulis (3) Brest Class 2 < 1977-78 217 Mytilus edulis (3) Brest Class 2 2 1977-78 174 855 Mytilus platensis (3) Patagonia Class 2 © 1977 22 70 Ostrea edulis (4) Beaulieu GB total population 1974-75 85* Ostrea edulis (3) Brest © 1978 13 292 Ostrea puelchana (3) Patagonia © 1977-78 56 289 Crassostrea virginica (5) S. Carolina total population 1971-72 19* Crassostrea gigas (6) Oleron Class 2 1979-80 63 Marennes Class 2 1979-80 53 Mercenaria mercenaria (7) Southampton GB total population 1977 84* *Calculated from the data in publication. rates are likely to be more approximate than either R1 or R2, since the estimation of ingested or assimilated products is quite problematic in Bivalves. Absolute rates: These express the quantity of energy used for reproduction during one year. Rst. is the total energy used per year for reproduction by a standard animal. R100 is the total energy used per year for reproduction by 100 mature individuals representative of a given population (Lucas et al., 1978). Some values of R100 are given in Table 1. CONCLUSION The evaluation of reproductive effort in Bivalve populations is difficult due to the anatomy and physiology of the gonad. Consequently the data obtained by different methods may only be con- sidered as approximate results. In addition, the magnitude of the variations observed between popu- lations of the same species, and between the different classes of a population, show that interspecific comparisons must be interpreted with great caution. ACKNOWLEDGEMENTS The author expresses his gratitude to Peter Beninger and Syed Shafee for their help in translating the manuscript into English. REFERENCES CITED ANSELL, A. D., LOOSEMORE, F. A. & LANDER, K. F., 1964, Studies on the hard-shell clam Venus mercenaria in British waters. Il. Seasonal cycle in condition and biochemical composition. Journal of Applied Ecology, 1: 83-95. BEUKEMA, J. J. & DE BRUIN, W., 1979, Calorific values of the soft parts of the Tellinid bivalve Macoma balthica (L.) as determined by two methods. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 37: 19-30. BRODY, S., 1945, Bioenergetics and growth. Reinhold. New York. 1023 p. BROWNE, R. A. & RUSSELL-HUNTER, W. D., 1978, Reproductive effort in Molluscs. Oecologia (Berl) 37: 23-27. 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M ú | у Ve „Мо MSN hé RARE 59} ut ah h € 57 ee e til ru че al y > 1-4) RE" Y 18 VIA > | Ad AY où & M Ads, и К N i 3 №) - y à e VEA “ su ve aly; pa В nt y WW Er E y . ian 4 VA zen) Ku TEEN Me A 7 у , À anden el HONTE 2 24 | à 7 O Voit ¡NOM \ TUS ate it пе ils Thi no 1] 4 | 4 | мы e Wee i yA tw" > ee eres nn 7 vou A Te be er wl & Er ei wk Py ile tees Canet yn dy He ét 1 el MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 189-196 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction SEXUAL MATURATION IN THE OCTOPUS ELEDONE CIRRHOSA LAMARCK P. R. Boyle and Daniela Knobloch Department of Zoology, University of Aberdeen, Scotland, U.K. ABSTRACT Studies of sexual maturation have been made on a large sample of Eledone cirrhosa from the North Sea off Aberdeen, Scotland. In females the wet weights of the ovary and oviducal glands have been recorded for a wide range of body sizes and related to the total body weight. The length distribution of a sample of eggs from each ovary was also measured. Assessed either by ovary enlargement or the mean egg length, female E. cirrhosa become mature at a wide range of body size and so state of maturity is not predictable from size of the animal. In males the total weight of genital bag is, by contrast, clearly correlated with body weight although this is not true for testis alone, presumably because of transfer of sperm from testis to spermatophoric sac. INTRODUCTION The development of the gonads in cephalopods has received a good deal of attention from experi- mental biologists. Much of this interest has arisen since the discovery by Wells and Wells (1959) that the gonad size and its state of maturation in Octopus vulgaris was strongly influenced by secretions from the optic gland. This small, almost spherical glandular mass sited on the optic stalk on each side of the brain produces a gonadotropic hormone which controls the onset of sexual maturity. Optic gland enlargement and subsequent gonad maturation were found to result from cutting the nerves to the gland (from the subpedunculate lobe of the brain) and led to the hypothesis that the activity of the gland was normally held in check by an inhibitory nerve supply (Wells & Wells, 1959). Subsequent work revealed that surgical removal of the glands may cause regression of the testis and its ducts (Wells & Wells, 1972). Implants of optic gland material from one octopus to another, even between different species and genera will stimulate enlargement of the gonads of the recipient (Wells & Wells, 1975). It appears that the action of the gonadotropin is in controlling the synthesis of yolk proteins in the ovary (O'Dor & Wells, 1973; Wells, O'Dor & Buckley, 1975). The optic gland secretion reduces protein synthesis elsewhere in the body (O’Dor & Wells, 1978) which allows an increase in the concentration of free amino acids in the blood stream and eventually contributes to the post-reproductive death of the animal (Wells & Wells, 1977; Wodinsky, 1977). The optic gland has also been implicated as part of the immune response system of cephalopods (Froesch & Mangold, 1976; Froesch, 1979) and the means by which the gland is naturally activated is not definitely known. Various external factors such as daylength, temperature and feeding have been identified as relevant cues in different cephalopods (for a review see Mangold & Froesch, 1977). Despite this impressive body of experimental work, very little is known about the parameters of maturation and the relevant causatory factors in the natural population. As part of a broad study of feeding, growth and reproduction in the octopus Eledone cirrhosa, data have been collected on the development of the gonad and related organs. A variety of measurements have been made on the size of the gonad and its associated glands together with assessments of egg length and condition. In this paper a preliminary account is given of work in progress on the correlation of maturation factors in this octopus. A large amount of data has been collected but the analysis is at an early stage and this report will be restricted to relatively straightforward aspects of the subject. (189) 190 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MATERIALS AND METHODS Eledone cirrhosa Lamarck, was obtained throughout the year from commercial boats fishing in the North Sea within about 90 km of the port of Aberdeen. The majority were caught incidentally in seine nets or trawl nets fishing for white fish species at depths from about 20 m to 120 m. Octopuses were found on a range of types of seabed including mud, sand and stones. They also occur in areas of coarse broken rock close inshore where they are often taken in creels (ie. traps or pots) set for lobster and crab. Many of the octopuses caught by trawl were asphyxiated in the net or on the boat and did not reach the laboratory alive. These freshly-killed animals were individually numbered, sexed, weighed and then sealed into polythene bags and deep-frozen. Animals treated in this way form the bulk of the sample described here. Octopuses which arrived in the aquarium in good condition and were main- tained alive for varying periods, were also individually identified and when they died may have been included in the sample processed. Assessment of the relative size and state of the components of the reproductive system was made as follows. After thawing, each animal was washed briefly to remove mucus and re-weighed to the nearest 100 mg. This second weighing was taken as the body weight of the animal for all subsequent purposes. For females the state of maturity of the ovary and oviducal glands was approximately assessed on criteria of their size, colour and the appearance of the eggs through the ovary wall. The oviducal glands were dissected free from the gonad and oviducts and weighed together to the nearest 10 mg. A large proportion of the sample of oviducal glands were then sliced into two parts, the contents smeared on to a slide and examined under a high power microscope for the presence of sperm. The ovary itself was then opened and the mass of egg strings removed in one and re-weighed to obtain a measurement of total mass of eggs without the surrounding fluid. The fluid and egg mass were examined for spermatophores which, if present, were counted. A smear of the fluid was ex- amined under high power for free sperm. From ovaries showing some degree of maturity a repre- sentative sub-sample of about 50 eggs was cut from several egg strings. It was weighed (to the nearest 0.1 mg) and the eggs counted under a binocular microscope and assigned to length cate- gories to the nearest 1 mm. In males the genital bag was removed complete and weighed. It was then opened and the testis carefully dissected free. After weighing, the testis was pierced and a smear taken to check on the presence of mature sperm. Other body components of each animal were weighed including arms, mantle, systemic heart, branchial heart, brain, optic lobes and optic glands. A data sheet was made up for each individual octopus, identified by its number for all of these morphometric parameters together with whatever information was available about the history and ecology of the animal, such as the date and site of capture and whether it had lived in the aquarium. This programme of work spanned the period October 1976 to September 1979 but the work presented here relates only to the calendar year 1978. RESULTS The layout of the female reproductive system is shown in Fig. 1 which also shows the extent of gonad enlargement at maturity (Fig. 1b). A single medial ovary gives rise dorsally to paired oviducts along which are sited the oviducal glands. Turning ventrally around the anterior margin of the ovary, the oviducts terminate on each side within the mantle cavity. The proportion of the body weight of the octopus which is contributed by the ovary varies con- siderably with maturity from an ovary index of less than 0.25% (minimum 0.15%) to about 25% (maximum 36.11%), a one hundred-fold increase. The relationship between ovary weight and total body weight for the whole 1978 female sample processed (n = 286) is shown in Fig. 2. Despite the large measure of autocorrelation here, the correlation coefficient (r) for the relationship is only 0.56 which is reduced to 0.46 when ovary is correlated with the remainder of body weight (Table 1). Clearly the relative size of the ovary at any particular body weight varies widely. If animals which had spent 5 days or more in the aquarium are subtracted from the sample then correlation improves slightly (r = 0.60) and the largest values for ovary index disappear. The enlargement of the oviducal glands was closely related to the size of the ovary (r = 0.88) and may be seen in Fig. 3. The smears of oviducal gland never revealed the presence of sperm but a total BOYLE AND KNOBLOCH 191 (a) So ae FIG. 1. The immature female reproductive system seen from the dorsal surface (a) and the relative enlargement of ovary, ducts and oviducal glands with sexual maturity (b). 250 200 ESO Y le, o ed ® = Allee 9 7 > O 50 . 4 ee 2 eee O 400 800 1200 1600 2000 Total body weight (g) FIG. 2. Relationship between ovary weight and body weight (including ovary) for all 1978 females (n = 286). 192 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 10 ) (g Oviducal glands weight O 50 100 150 200 250 ovary weight (g) FIG. 3. Weight of oviducal glands related to ovary weight (n = 284). Mean egg length (mm) O 200 400 600 800 1000 Total body weight (g) FIG. 4. Mean length of egg sample plotted against weight of ovary (n = 212). BOYLE AND KNOBLOCH 193 TABLE 1. Summary of correlation coefficients for female and male reproductive components. The intercepts (a) and slopes (b) of the linear regressions are shown. Std. a b R Error intercept slope N A NS A A a НН Вы Е А Ovary weight/Body weight 0.560). .33:789 7 13.222 7 0:077 286 Ovary weight/Body weight less ovary 0.455 36.320 — 5.949 0.067 286 Ovary weight/Body weight for animals = 5 days in aquarium 0.601 23.609 -10.752 0.061 237 Ovary weight/Body weight less ovary for animals < 5 days in aquarium 0.464 28.643 - 4.706 0.056 237 Oviducal glands weight/Ovary weight 0.877 0.597 0.357 0.027 284 Total eggs weight/Ovary weight 0.865 13.662 - 1.327 0.521 182 Mean egg length/Ovary weight 0.831 0.742 1.863 0.025 212 Log Mean egg length/Log Ovary weight 0.924 0.184 - 0.091 0.347 212 Mean egg length/Ovary index 0.855 0.679 1.207” 0:196 212 Log Mean egg length/Log Ovary index 0.925 0.183 0.433 0.410 212 Genital bag weight/Body weight 0.904 4.176 4.056 0.054 63 Genital bag weight/Body weight less genital bag 0.892 4.414 4.482 0.056 63 Log Genital bag weight/Log Body weight 0.937 0:251 > 2.429 0.958 63 Log Genital bag weight/Log Body weight less genital bag 0.928 0.269 - 2.282 0.944 63 Testis weight/Body weight 0.362 4.759 7.104 0.011 63 NS Testis weight/Body weight less testis 0.334 4.811 7.408 0.011 63 NS Spermatophoric sac weight/Body weight 0.830 3.062 — 2.656 0.028 62 Spermatophoric sac weight/Body weight less spermatophoric sac 0.819 3.151 — 2.629 0.029 62 FF of 8 out of 282 ovaries were found to contain identifiable remains of spermatophores. The total weight of egg strings contained in the ovary was closely correlated (r = 0.87) with the total ovary weight. A summary of the correlation coefficients is shown in Table 1. A simple calculation of the mean length of eggs in the egg sample was made and related to ovary weight as shown in Fig. 4. Although significantly linearly correlated (r = 0.83) the relationship is clearly improved by log transformation (r = 0.92), and the maximal values for mean egg length are found in a wide range of ovary sizes. This is still true if body size is also taken into account by relating the mean egg length to the ovary index (ovary/body weight x 100), see Table 1. Male animals have a more complicated reproductive system shown diagrammatically in Fig. 5. The components of the system shown displaced in Fig. 5b have not been examined histologically but they have been identified by analogy with the system of Octopus dofleini martini (Mann, Martin & Thiersch, 1970). The relationship between the weight of the genital bag and body weight of the male is shown in Fig. 6 and the correlations are in Table 1. In contrast with the female, genital bag size is closely related to body weight (r = 0.90) although the relationship is not a linear one (log transformation gives r = 0.94, Table 1). The size of the genital bag reaches a maximum at about 12% of body weight and is reasonably predictable from the size of the animal, although this is not true for the testis alone (Table 1). DISCUSSION & CONCLUSIONS The introduction to this paper outlined the experimental background to the work because little field information is available for direct comparison. The interpretation of the population data presented here requires the assumption that trends shown by a population of animals covering a wide range of size are representative of processes occurring during the growth of an individual. Our data show that over much of the adult size range E. cirrhosa 194 (a) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (b) HR Co excurrent duct~ / | 7 spermatophoric | | gland system Il VA vas deferens spermatophoric~ distal sac spermatophoric gland system | . nes testis _ PU vas deferens proximal FIG. 5. The male reproductive system in situ from the dorsal surface (a) and dissected free to show its com- ponents (b). Genital bag weight (g) 400 600 800 1000 Total body weight (g) FIG. 6. Weight of the male genital bag plotted against body weight (including genital bag) for all 1978 males (n = 63). BOYLE AND KNOBLOCH 195 has very variable female gonad weights. We conclude that this means that the female can mature at a very wide range of body sizes and that its state of maturity (as indicated by relative gonad size) cannot be predicted from body size. This agrees well with the findings of Mangold and Froesch (1977) for O. vulgaris although the mature ovary of Eledone appears to reach relatively larger sizes. The plots of ovary weight against body weight for the latter species, shown by Wells and Wells (1959), which appear to show a predictable relationship, refer only to immature animals. In the squid /llex illecebrosus, though, it has been shown that ovary weight is closely dependent on the total body weight (Durward, Amaratunga and O'Dor, 1979). Ovary enlargement is not simply due to intake of water as shown by determinations of ovary dry weight (Boyle & Knobloch, unpublished). It is due to growth of the egg mass, hence the strong correlation between ovary weight and total egg weight. Mean egg lengths reach maximal values at a wide range of ovary weights which confirms the conclusion that female maturity is not predictable from body weight. Although experimental proof has not been attempted here, our results suggest that aquarium conditions promote maturity. The largest relative ovary sizes were recorded from animals held in the aquarium for more than 5 days and consequently the correlation of gonad and body weight was improved by omitting these animals. The development of the oviducal glands is strongly correlated with enlargement of the ovary and they evidently do not act as sperm storage organs as they do in O. vulgaris (Froesch & Marthy, 1975). The male animals present a contrasting picture with development of the genital bag strongly related to body size. The loss of that correlation for testis is due, presumably, to the periodic transfer of the bulk of mature sperm from the testis to the spermatophoric sac. We expect that a full analysis of the data collected in this study will enable hypotheses about octopus maturation arising from experimental studies to be tested for a field population. ACKNOWLEDGEMENTS We would like to thank the many local fishermen who co-operated in supplying the animals and Mr. Tom Craig, Zoology Department, for his work in collecting them. The study was supported by a grant from the Natural Environment Research Council (NERC). REFERENCES CITED DURWARD, R. D., AMARATUNGA, T. 8 O'DOR, R. K., 1979, Maturation Index and Fecundity for female squid Illex illecebrosus (Le Sueur, 1821). International Commission for the Northwest Atlantic Fisheries Research Bulletin 14:67-72. FROESCH, D., 1979, Antigen-induced secretion in the optic gland of Octopus vulgaris. Proceedings of the Royal Society, London, B205: 379-384. FROESCH, D. & MANGOLD, K., 1976, Uptake of ferritin by the cephalopod optic gland. Cell and Tissue Re- search, 170: 549-551. FROESCH, D. & MARTHY, H. J., 1975, The structure and function of the oviducal gland in octopods (Cepha- lopoda). Proceedings of the Royal Society, London, B188: 95-101. 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Differences in egg size and structure suggest that these specimens belong to at least five different species, none of which can be identified now. One differs markedly from all the others by having a large space filled with gelatinous material between the chorion and the outer, rigid egg case. The body shape of the embryo in this specimen is also distinctive. Only clearly recognizable embryos, all at advanced embryonic stages, have been taken into account. Features common to all specimens are described and discussed. INTRODUCTION Among the recent cephalopods, one of the most peculiar but poorly known groups is the octopodan sub-order of the Cirrata (= cirromoprh octopods; also known as finned octopods). Deep water photograpy in recent years has shown the swimming behaviour of these animals (Roper & Brundage, 1972), but little is known of their habits in general. Their reproductive biology is virtually unknown. The embryonic development of the Cirrata has been mentioned only briefly by Verrill (1885) who observed some eggs and embryos, but did not present figures of them. More recent descriptions do not exist (cf. Boletzky, 1978). The present paper describes a collection of six cirrate embryos from different parts of the world (Table 1). They have been collected by the Danish vessel “Galathea” during its voyage in 1950-52, by the French vessels “Cryos” and “Jean Charcot” on the cruises BIOGAS 5 and 6 in 1974 (organ- ized by the Centre Océanologique de Bretagne), and by the French vessel “Marion-Dufresne” during the antarctic operations MD/Benthos in 1977. The state of preservation of the embryos, which have been stored in ethanol or formalin, does not allow the histological work desirable for a detailed description. However, paraffin sections have TABLE 1 Specimen Station Position Depth in m A CENTOB BG 5 47°33’ N 09°01’ W 2860 B CENTOB BG 6 46°28’ N 10°24’ W 4715 C Galathea 279 01°00’ N им E 4425 D Galathea 663 963115 178°38’ W 4520 Е Galathea 664 36°34’ S 178'57' W 4625 F MD/Benthos 46°48' S 70°30’ E 1218 (197) 198 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS provided some interesting information on the internal anatomy and the structure of the integument (Boletzky, 1978). In addition to the embryological aspects, the structural features of the outer, rigid egg cases are particularly interesting. In contrast to the “naked” incirrate eggs, which are brooded by the mother octopus, cirrate eggs are enclosed in a tough shell produced by the oviducal gland (in incirrates, the corresponding material is used as “cement” for fixing the eggs by their characteristic chorion stalk). This outer shell is more or less distinctly sculptured. The differences in colour and structure allow one to distinguish different forms, particularly among eggs of similar size. No species identification is possible at present. OBSERVATIONS Specimen A This specimen from the western Gulf of Biscay is incomplete in that part of the outer brown shell is missing. Thus the over-all size of the egg can only be estimated; it probably measures between 12 and 15mm. The sculpture is very distinct and consists of high, sharp ridges arranged in a roughly hexagonal pattern. This arrangement is brought about by transverse connection between longitudinal ridges that merge into stem ridges on the preserved end of the egg case (Figs. 1, 2). The hexagons are subdivided by smaller ridges (Fig. 2). The embryo has a body length of about 4 mm, bluntly ending arms about 1 mm long, each with a single row of sucker rudiments. Only the left fin is preserved; it measures about 3 x 2 mm (Fig. 1A). Specimen B This specimen comes from the same area as A, but was collected at greater depth. The outer egg case (12 x 9mm) has the shape of a hen’s egg; its colour is beige and it has a coarse surface, with very inconspicuous longitudinal ribs (Fig. 3A); an irregular ridge pattern marks both ends. The embryo has a body length of about 6 mm (ca 5 mm dorsal mantle length ML), the arms are about 1.5 mm long and show the single row of sucker rudiments already mentioned for specimen A. The buccal mass is still in a position anterior to the dorsal arms. Through the translucent tissues, one can recognize the simple inner yolk sac and, on the ventral side, the visceral complex. The fins are similar to A (Figs. 4). FIG. 1. Specimen A with incomplete outer egg case and chorion (arrow) opened up (A). Fragments of the outer case showing the roughly hexagonal ridge pattern (B). The scale bar represents 1 mm. BOLETZKY 199 FIG. 3. Specimen B. Photographs A and B show slightly different aspects of the outer shell, with the longitudinal ribs distinguishable only under lateral illumination (A). C shows the egg after removal of the outer case; the chorion is broken on one side. The outline of the embryo is marked by the dotted line; the arrow head points at the left fin (cf. Fig. 4). Scale bar = 1 mm. Specimen C This specimen from the area of the Maldive Islands is the largest cirrate egg observed; it has an overall length of 24 mm (ca 11 mm in diameter). The beige coloured shell has an irregular, coarse surface structure without recognizable ridges. There are only very inconspicuous round depressions. This outer shell tightly encloses the chorion, except at one end (possibly due to shrinkage during preservation). 200 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS bm ft. y FIG. 4. Detail of embryo in specimen B, in a ventral view. The buccal mass (bm) lies on the connection of outer and inner yolk sac (iys); the outer yolk sac is removed, and the yolk is seen in section (y). Each arm has a single row of sucker (s) rudiments. The funnel tube (ft) is prominent. On the posterior ventral surface of the inner yolk sac, the visceral complex comprising the intestine (i), the gills (g) and the branchial hearts (bh) is distinct. The fins (fi) contain strong supporting elements set on the outer side of the u-shaped shell sac not shown here (but distinguishable on histological sections). Scale bar = 1 mm. The half-grown embryo has large fins and a body about 10 mm in length. The arms are only about 1 mm long. The eyes are small and are covered by the reflected lateral arms (Fig. 5). Specimen D This egg from the Kermadec Trench measures 12.5 x 8 mm. It has a brown, fairly smooth outer shell with fine longitudinal ridges on both ends. The ridge pattern at the broader end (Fig. 6) re- sembles that observed in the “stem” ridges of specimen A. The embryo, which is poorly preserved, has a length of about 5 mm; it has large fins. The outer yolk sac measures about 7.5 mm across. Specimen E The second specimen from the Kermadec Trench resembles specimen B in egg shell size, colour and structure. The embryo is already very large, with a dorsal ML of about 9 mm; the arms are about 2.5 mm in length and show the typical cirrate arm structure with blunt ends (Fig. 7). It is conceivable that this is a later embryonic stage of the species represented by specimen B. It is certainly not the same species as specimen D, because the egg shell is beige in colour and has a rough, “sandy” surface. Specimen F This specimen from the area of the Kerguelen Islands differs from all the other specimens in at least two respects. One concerns the size difference between outer shell and chorion. The latter is sur- BOLETZKY 201 FIG. 5. Specimen C. A: aspect of outer egg case. B: egg case opened up to expose the chorion (ch) containing the embryo with its large fins (fi), very small arms (a) and a large outer yolk sac (ys). Scale bar = 1 mm. FIG. 6. Specimen D. Aspect of the outer egg case (see text). Scale bar = 1 mm. 202 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 7. Specimen E, with egg shell and chorion opened up to expose the fairly advanced embryo with its large fins (fi), comparatively short arms (a) and a strongly reduced outer yolk sac (ys). Scale bar = 1 mm. rounded by gelatinous material filling the entire space between the chorion and the outer shell. This shell has a brown colour and regular longitudinal ribs over the whole surface (Fig. 8A, B). The second peculiarity of this specimen is the body form of the embryo. It has a more rounded aspect as compared to the other embryos, with the posterior edge of the fins nearly continuous with the outline of the mantle end (Fig. 8C, D). The mantle is only about 3 mm in length, so that the arms with a length of up to 2 mm are comparatively long. However, as in all the other specimens, the web is not yet formed. The eyes are not yet covered and thus appear very prominent. The peculiar form of this embryo makes me believe that it belongs to a new species with a very similar aspect in the adult stage which is actually described by G. L. Voss (Figures presented at the A.M.U. meeting in Louis- ville, KY in July 1980). DISCUSSION The differences in egg size and egg case structure suggest that the six specimens described here belong to at least five different species (cf. similarity of specimens B and E). Recognizable early embryonic stages have not been observed in other eggs in the collections studied. It is therefore impossible to draw actual embryological conclusions from these specimens, which represent different post-organogenetic stages in different species. In order to define embryonic stages in cirrate embryos and to relate the staging to known systems, in particular to the staging of Naef (1928), much more material from identified species is needed. Unfortunately there is little hope that spawning in the laboratory will ever be achieved by any cirrate species, so further details will probably become known only from more eggs collected in the field. The cirromorph octopods were largely ignored by the scientific world until fairly recent times. Observations such as those of Roper and Brundage (1972), the morphological analyses recently published (Young, 1977; Nixon & Dilly, 1977) or under way (Aldred, pers. communication), and the systematic revision of the entire sub-order Cirrata (Voss, presentation at the A.M.U. meeting 1980) draw new attention to this peculiar group of deep-sea octopods. The observations reported here and in an earlier paper (Boletzky, 1978) tend to emphasize their peculiarity in developmental terms also. The cirrate embryos show “typical” cephalopod features, but are recognizable at once as representa- tives of the finned octopods. One of the intriguing aspects is that these embryos are not yet “cirrate”; the arm cirri appear only later in juvenile life (cf. Boletzky, 1978). However, the form of the arm rudiments with their invariably rounded ends still differs markedly from the embryonic arms of incirrate octopods. The most striking BOLETZKY 203 FIG. 8. Specimen F. A: outer aspect of the egg, showing the regular longitudinal ribs of the outer case. B: egg shell opened up to expose the much smaller chorion (ch) surrounded by gelatinous material. The embryo is not tightly enclosed in the chorion; there is a large volume of perivitellinic fluid. C: dorsal view of the embryo (without the outer yolk sac), showing the buccal mass (bm) between the bases of the dorsal arms, the eye balls (e) not yet covered by the corneal skin, and the large fins (fi). D: ventral view of the embryo showing the yolk (y) sectioned, the comparatively long arms with a row of sucker (s) rudiments, the eye balls (e) with the eye lens, the short funnel tube (ft) emerging from the mantle aperture, the lateral ends of which are marked by the olfactory vesicles (arrows). Scale bar = 1 mm. difference of course is the early differentiation of very large fins in the Cirrata, a condition opposite to the inconspicuous, entirely obliterating fin rudiments in all the incirrate embryos, in which the internal shell is further reduced (cf. Boletzky, in press). As far as the size and structure of the eggs and their protection are concerned, the differences between Cirrata and Incirrata are very marked, and yet they are variations of a common basic 204 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS condition, documented by features such as the “cement” production of the oviducal gland. From the essentially protective structure (the egg shell) realized in the cirrate egg, this cement has become a means of fixation for a modified part of the chorion (the stalk). The protective function has entirely been “replaced” by the brooding behavior of the incirrate female parent. This aspect necessarily draws our attention to the very different egg sizes. Whereas the eggs are always small in the pelagic incirrates, they are fairly large in some benthic incirrate octopods. In the bentho-pelagic and benthic (Opisthoteuthis) Cirrata, the eggs are even larger than in the benthic incirrates mentioned. However it remains to be seen whether differences in relative egg size (size of the egg compared to adult size) do exist as distinctive features among cirrate species or groups. If distinct categories could be defined in a way similar to what we observe in the Octopodidae (Boletzky, 1978), questions concerning the mode of life and reproductive tactics in the different cirrate groups could be raised more coherently than our present knowledge would allow us to do. ACKNOWLEDGMENTS The specimens described have been made available through the kind help of Dr. K. Mangold (Laboratoire Arago, Banyuls) and Dr. Ph. Bouchet (Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris) which | should like to acknowledge here. | also thank Dr. P. Boyle (Department of Zoology, University of Aberdeen) and Dr. K. Mangold for their critical reading of the manuscript. REFERENCES CITED BOLETZKY, S. v., 1978, Nos connaissances actuelles sur le développement des Octopodes. Vie et Milieu, 28-29 (1 AB): 85-120. BOLETZKY, S. V., in press, Developmental aspects of the mantle complex in coleoid cephalopods. Malacologia, NAEF, A., 1928, Die Cephalopoden. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction THE REPRODUCTION AND DEVELOPMENT OF THE COMMON ROCK CHITON ACANTHOPLEURA SPINIGER (SOWERBY) FROM THE NORTHWESTERN RED SEA Gamil N. Soliman’ and Adel М. Iskander2 1Department of Zoology, Faculty of Science, University of Cairo, Egypt. 2Department of Zoology, Faculty of Science, Mansoura University, Egypt. ABSTRACT The present communication is part of a study on the hitherto uninvestigated chitons of the northwestern Red Sea (Gulf of Suez and its southern extension). Acanthopleura spiniger is abundant on the rocky beach of Al-Ghardaqa (just south of the Suez Gulf) as well as on the near reefs. It is only during the short breeding season in early autumn that the ripe gonads display distinct colouration in the two sexes, the testis being milky white to yellowish and the ovary chocolate brown or black. Most chitons lay their genital products intermittently over 2-4 successive nights. Development proceeds rather rapidly and in a period of 12 h (at 24°C) the fertilized ovum hatches as a freeswimming trochophore. The rudiments of the shell plates make their appearance in 3 day old larva. Settlement starts two days later; a suitable settling substratum is necessary to initiate metamorphosis. In 11 day postlarva the creeping foot becomes well marked, being separated from the mantle by a shallow groove. In the following days, the shell plates, head and mantle become more differentiated. The miniature adult form is acquired 24 h after fertilization. Temperature has been shown to play only a limited role in inducing spawning and development proceeds rather more rapidly than in other chitons. However the caudal plate did not form until the 24th day. As common in chitons, sexes cannot be differentiated externally. However, some large specimens of Acanthopleura spiniger display a sexual difference as regards the form of the caudal plate. This is sloping in males, rather arched in females. Apart from the breeding season in September and October, the gonads in both sexes have common colouration being beige or brick-red in juveniles and light pink or orange in adults. Just before spawning, the ripe testis becomes distinctly milky white to yellowish and the ovary chocolate brown to black. The development of the ova agrees with the previous reports on other species of chitons (Cowden, 1961; Selwood, 1968; Anderson, 1969) and is best illustrated with reference to Fig. 1. SPAWNING AND SPERM EXTRUSION Egg- and sperm-laying is encountered in the laboratory only between the last week of September and the middle of October at a temperature ranging from 25°C to 24°C. The periodical examination of smears of fresh gonads, and recording the change in size of the gonads (i.e. gonad index method, Giese et al., 1959) affirmed that the breeding season extends almost through this period in nature. Eggs and sperms are liberated in the form of two parallel long delicate strings (Fig. 2); the process usually starting between 5 p.m. and 8 p.m. and mostly takes place intermittently over 2-4 successive nights. The actual time the animal takes for laying ranges from 15 to 25 minutes but may be interrupted every 3-15 minutes by intervals of nearly the same period of time. The rate of egg extrusion, during the active period, may attain 30 cm of the string per minute. Eggs are loosely held in mucus and accumulate behind the animal in a black mass, approximately 4 cm across. The number of eggs in a batch, discharged in one night, ranges from 50,000 to 65,000 eggs. Sperms are extruded as intermittent white spurts, at a more rapid rate, finally collecting on the bottom but are gradually diffused in water. (205) 206 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. Different stages of oocytes as shown in sections in the chiton ovary. |, young oocyte with numerous basophilic granules, reduced in Il; Il’, cytoplasm vacuolated; spiny chorion evident in III liberated in the ovarian lumen. TP, tissue plate. The egg (Fig. 3,A), 125-180 um across, is dark green and richly supplied with deutoplasm. It is enclosed in a double walled transparent spiny chorion. Cowden (1961) suggested that such spines probably increase surface area thus facilitating gas exchange. DEVELOPMENT AND METAMORPHOSIS Development proceeds rather rapidly. The early stages (Fig. 3,B-G) illustrate typical spiral cleav- age with only a slight difference between the micromeres and macromeres. Gastrulation, as shown in sections, is accomplished by a combined process of invagination and epiboly (Fig. 3,1). The proto- troch makes its appearance around the equator in embryos 10 hour old which thus acquire a slight vibratile movement. Hatching starts 11-12 hours after fertilization (at 24°C) and the whole process lasts nearly 10-15 minutes (Fig. 4,A,B). The newly hatched trochophore (Fig. 4,C) is 220 um long and 170 um wide; it swims actively in a rotatory manner (Fig. 4,D). Larvae retain a slight negative geotaxis for 4 days before they show tendency to crawl on the bottom for about 24 hours and eventually settle down. In 40 hour old larvae (Fig. 4,E) the mouth makes its appearance near the equator (other details of SOLIMAN AND ISKANDER 207 FIG. 2. (A) female depositing eggs; (B) male releasing spermatozoa. the gut are concealed by yolk) and 10 hours later the eyes develop as two fine reddish spots (Fig. 4,F). The rudiments of the anterior shell plates are fairly evident in 72 hour old larva (Fig. 4,G). In the final stage of pelagic existence the foot becomes demarcated (Fig. 4,H) and the body surface finely ciliated except dorsally where there are 7 transverse bands. The movement of the larva eventually slows down before starting crawling (Fig. 4,1,J). A suitable settling substratum, e.g. small algal fragments, is necessary to initiate metamorphosis. No drastic changes are noticed in the first few days after settlement. In 11 day old postlarvae (Fig. 4,K), the foot is well defined, and two days later the whole body becomes fringed with a band of fine transparent spicules (Fig. 4,L). The juvenile is now about 0.28 mm long and 0.19 wide. The shell primordia grow gradually until they partly overlap (Fig. 4,M). The head becomes differentiated in 17 day old juveniles (Fig. 4,N). In the early juvenile chiton (Fig. 4,0,P), 24 days after fertilization, overlapping of the shell plates is more pronounced, but the 8th plate is still undeveloped. The girdle margin is covered with numerous spicules. The body is almost transparent with a yellowish hue but the plates are light yellowish brown. DISCUSSION The breeding conditions of the present species do not agree with that reported by Glynn (1970) that breeding in chitons inhabiting warm seas display an annual periodic rhythm with the highest yearly water temperature. Thus while the maximum water temperature in the Red Sea (around Al-Ghardaqa) averages 28°C, prevailing from mid-July to mid-August, Acanthopleura spiniger possesses one distinct spawning period occurring mainly during early autumn (September & Octo- ber) at a water temperature of 24-25°C. Species of Katharina and Mopalia, furthermore, have two distinct spawning periods in December and April (Giese et a/., 1959; Boolootian, 1964). It is thus clear that temperature plays only a limited role in the inducement of spawning in chitons. 208 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS HH 0.1mm FIG. 3. Stages of development. (A) newlaid egg; (B) two blastomeres (1h); (C & D) four blastomeres (2 h); (E & F) eight blastomeres (3-4 h); (G) embryo with two quartets of micromeres (4-5 h); (H) blastula (5-6 h); (1) gastrula (7 h). Experiments made to test the choice of A. spiniger larvae to settle on different substrata at metamorphosis, have shown them to adhere only to small algal fragments introduced into the aquaria. Tonicella lineata larvae prefer coralline algae (Barnes and Gonor, 1973) and those of Mopalia lignosa and M. mucosa on Mytilus shells encrusted by algae (Watanabe and Cox, 1975). The development of A. spiniger agree in general lines with that known for many chitons although it displays some differences. The larval stage is acquired rather rapidly, i.e. about 12 hr after fertilization at 24°C. Settling of larvae begins in about 5 days in A. spiniger and Mopalia lignosa, 8 days in M. ciliata and 11 days in M. mucosa (Watanabe and Cox, 1975). While the anterior plate of A. spiniger and M. ciliata is the first to appear, it does not form in M. lignosa and M. mucosa until after the appearance of the succeeding plates. In contrast to M. ciliata, where the caudal plate develops on the 8th day, that of A. spiniger did not develop until the 24th day, and appeared approximately 5-6 weeks after fertilization in Cryptochiton stelleri (Okuda, 1947), 6 weeks in M. lignosa and M. mucosa, and up to two months in Lepidopleurus asellus (Smith, 1966). SOLIMAN AND ISKANDER 209 FIG. 4. Stages of development (Cont.). (A & B) embryos at hatching; (C) newly hatched trochophore; (D) free swimming trochophore (12h); (E) 40h old, mouth seen at equator; (F) 50h old, eyespot formed; (G) 72 h old, dorsal ridges appearing; (H) 96 h old, foot primordium formed; (I & J) settling stages (5-8 а), apical tuft and prototroch lost; (K) settling postlarva (11 d), foot more differentiated; (L) 13 d postlarva with minute tubercles on upper and peripheral surfaces; (M & N) 17 d postlarva with 7 shell plates, well developed head and foot, dorsal and lateral views; (O & P) dorsal and ventral views of juvenile chiton, 24 d. 210 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS REFERENCES CITED ANDERSON, E., 1969, Oocyte-follicle cell differentiation in two species of amphineurans (Mollusca), Mopalia mucosa and Chaetopleura. Journal of Morphology, 129: 89-126. BARNES, J. В. 4 GONOR, J. J., 1973, The larval settling response of the lined chiton Tonicella lineata. Marine Biology, 20: 259-264. BOOLOOTIAN, R. 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Ceux-ci sont entourés par un nombre constant de cellules folliculaires, en forme de pyramide tronquée, qui se rejoignent les unes aux autres par des contacts de type desmosome, ainsi que par de nombreuses interdigitations. Ces cellules folliculaires présentent une tres active fonction élaboratrice et elles versent des glycoprotéines acides dans l’espace situé entre elles et la membrane vitelline bien developpée qui entoure les ovocytes múrs. On discute le róle des mitochondries dans la formation des plaquettes vitellines et la participation des dictyosomes dans la formation de la membrane vitelline. INTRODUCTION In female animals the gonad is usually composed of germinal cells in their various phases of maturation (from primordial gonia to oogonia and oocytes), by vitelline cells, as well by a more or less complex network of conjunctive fibres which gives support to the other cell elements. The develop- ment of the gonad depends upon the degree of maturation of the sexual gland. Vitelline and nutritive cells differ mainly in that the latter come to an end by being phagocyted by germinal elements. Usually, the primordial function of the follicular cells is the synthesis and secretion of products generally of a glycoproteic nature. These arrange themselves around the germinal cells as a more or less clearly developed envelope, at the same time facilitating the incorporation, by different mechan- isms, of products which will be used afterwards in the process of vitellogenesis, as occurs in the case of penetration of the vitellogenin by endocytosis, a substance present in the hemolymph and demon- strated by the application of peroxidase in Orchestia gammarellus (Zerbib, 1977). The increase in reabsorbing power of the oolemma is conditioned by the chemical nature of the zona pellucida, a layer formed at the expense of the products secreted by the follicular cells, as well as by the adoption of the more or less marked folds that the vitelline membrane forms, as usually happens during exogenous or secondary vitellogenesis such as occurs in crustacea, an event widely studied by Charniaux-Cotton (1978) and by Zerbib (1980) in Orchestia gammarellus. This envelope plays an important role in the process of fertilization, as well as in the ultimate formation of the fertilization envelope. In the study by Garnault (1888) of the oocytes of chitons and their follicular cells, the controversy existing at that time on the origin of these cells is discussed. Some authors, such as Radiat, Roule and Sabatier, among others, believed that these cells had an endogenous origin, that is to say, they considered that they were secreted by oocytes in a way similar to that in which, after fecundation, the cortical granules are expelled to participate in the formation of the fecundation envelope. Other authors, such as van Beneden, Garnault himself, and Lacaze-Duthiers, working with very different materials, from ascidians to mammals, believed that their origin was completely exogenous. Address reprint requests to M. Durfort, Dpto. Morfologia Microscopica, Facultad de Biologia, Universidad de Barcelona, Barcelona 7, Spain. (211) 212 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS In connection with studies of the oogenesis of polyplacophoran molluscs, one must remember the classic work carried out by Loven, Garnault, Gabe and Prenant, and Lynges (among others) using the light microscope. While admiring the great observing power of the classical microscopists, among recent papers of ultrastructural type those of Anderson, Durfort, Richter and Selwood are notable. MATERIAL AND METHODS The female gonads of the Trachydermon cinereus samples collected in Cubelles (Barcelona) were first fixed with glutaraldehyde buffered with either Sórensen or sodium cacodylate to pH 7,3, or glutaraldehyde-paraformaldehyde also buffered for two hours at 4°C, and fixed afterwards with 2% osmium tetroxide, again buffered for two hours at 4°C. After careful dehydration with a series of alcohols or acetone, the samples to be studied with the transmission microscope were embedded in Araldite, Araldite-Epon or in Spurr in order to obtain ultrathin sections with a Reichert Om-U2 ultramicrotome. After contrasting with uranyl acetate and lead citrate they were observed under a Phillips EM 200 or EM 301 transmission electron micro- scope. Treatment of the samples during fixation or at a later stage with ruthenium red at a concentration of 500 ppm has given very good results in showing up the oocyte envelopes. Other samples were treated, after careful dehydration, with amyl acetate and afterwards submitted to the critical-point drying method, being subsequently coated with gold. The observations were carried out with a Stereoscan S-4 scanning microscope (Cambridge Scientific Instruments, Ltd.). FIG. 1. Mature oocytes of Trachydermon cinereus surrounded by their follicular cells (110). DURFORT ET AL. 213 2 FIG. 2. Detail of an oocyte showing the hexagonal base of the expansions secreted by the follicular cells. Monoclinic type crystals appear embedded in some expansions (300). RESULTS The oocytes of Trachydermon cinereus have a diameter of about 250 um, are completely spheri- cal, and are surrounded by a specific number of follicular cells of a pediculate form which give the oocytes a very exotic star-like look, strikingly revealed by the scanning electron microscope (Figs. 1-4). In this species the number of follicular cells is constant, being from 18 to 20 per oocyte. Each cell is flat and seems to be of an endothelial type. Its base is polyhedral, being formed by a regular hexagon whose sides are of 31 um so that it covers an area of about 0.4 mm?. Desmosome and tight junction type of contacts are found in the basal membrane of the follicular cells, together with the emission of microvilli from the oolemma and from the plasmalemma, forming a highly interesting anchoring system, as can be seen in the images. These follicular cells are highly secretory, as is shown by the fact that they have numerous dictyosomes situated in the vicinity of the nucleus and a well-developed ergastoplasm. Numerous secretory vesicles with electron-dense contents are situated in the basal pole of the follicular cells and are expelled later by exocytosis. A fairly consistent, highly PAS positive granular-fibrous axis is thus formed, which becomes highly visible under the electron microscope in the samples treated with ruthenium red in an aqueous solution of 0.05%. This axis gives the follicular cell its pediculate form, being like a rod between the two cell types, that is to say the follicular cell and the oocyte. The axis is 214 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 3. Expansions of the follicular cells (fc) surrounding a mature oocyte (400x). about 90 ит in length by about 50 ит in diameter, and more or less cylindrical, but is flattened and bluntly truncated terminally. It is precisely in this flattened extremity where the study of the ultrathin sections under the transmission microscope has allowed us to observe the follicular cell nucleus. The oocytes of Trachydermon cinereus possess the usual elements found in all germinal cell types: an oolemma which emits numerous weakly-developed microvilli-like prolongations from 1 to 2 um in length; and externally a long, slack vitelline membrane with a granular-fibrous aspect, protected on the outer side by a well-developed zona pellucida of a pediculated type, which is secreted, as has just been mentioned, by the follicular cells. Ultrastructurally, the two extraoocytary constituents are well-differentiated by their texture and distinct affinity for the contrasting agents (Fig. 5). Among the cytoplasmic structures the great polymorphism of the membranous vesicular structures (ergastoplasm and annulate lamellae) is to be noted. A close relationship exists between the two in that the ergastoplasm loses its ribosomes and it fragments, producing the typical appearance of the annulate lamellae, presenting interruptions of the order of 450 to 500 A in diameter. The ergasto- plasm, highly-developed during previtellogenesis and vitellogenesis, adopts various highly poly- morphous dispositions, preferably forming vesicles parallel to the nuclear envelope or adopting concentric or arched arrangements. It does in fact intervene in the formation of the yolk granules. In the innermost area of the ooplasm the mitochondria are abundant and play a decisive role in the formation of vitelline platelets, being on occasions limited to cytoplasmic areas bounded by concentric formations of the ergastoplasm. The yolk platelets are 2 um in diameter and present a peculiar form, a highly electron-dense centre with a fibrous-granular aspect. We have obtained images which reveal DURFORT ET AL. 215 FIG. 4. Detail of the contact zone between various truncated pyramids, showing numerous microvilli (2.300 x). how dense materials accumulate in the mitochondrial matrix, which becomes compact, causing the loss of the usual morphology of the said cytoplasmic organelles. The mitochondrial cristae then fade away and finally a vitelline platelet delimitated by a double membrane is obtained. These platelets, during vitellogenesis, are disseminated homogeneously throughout the ooplasm. The extraordinarily voluminous nucleus of the oocytes during previtellogenesis and vitellogenesis presents a uniformly distributed chromatin, various nucleoli being disseminated within it. An intense nucleolar segregation is to be seen during vitellogenesis accompanied by a considerable increase in the number of pores in the nuclear envelope, at the same time as material of a ribonucleoproteic nature can be found in the extranuclear area, that is to say, affixed to the external nuclear membrane. DISCUSSION The most remarkable details of the oocytes of Trachydermon cinereus are, without doubt, those we have just described: the presence of a constant number of highly secretory follicular cells which have a very specific morphology and which are anchored to each other by union systems with contacts of the desmosome and tight junction type. On the other hand, these are also described as existing between follicular cells of gonads in various types of invertebrates and also in vertebrates. At oocyte level, we must draw attention to the polymorphism shown by the rough endoplasmic reticulum, which is disposed as parallel laminae in concentric formations, as well as in arched dispositions, as we described in detail in a previous paper (Durfort, 1976); these appearances agree with those found by Anderson in Mopalia (1969). The transition between the ergastoplasm and the annulated lamellae observed in some cell types is in agreement with one of the possibilities sug- gested by Kessel for some oocytes (1965). During the vitellogenesis of the oocytes of Trachydermon cinereus the mitochondria play an important part, since it is in the mitochondria that the lipophosvitine accumulates and condenses. 216 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS > + к » — Y 3, ot LE FIG. 5. Detail of the oolemma with the microvilli (mv) immersed in the vitelline membrane (VM). In the oocyte cytoplasm observe many yolk granules (Y) and cortical granules (CG). DURFORT ET AL. DAZ. Finally the mitochondria become yolk platelets, in a similar way to that observed by Favard and Carasso (1958) with respect to the origin of the vitelline platelets of Planorbis, and as described later in other groups; let us remember in this connection the papers of Elbers (1959) and Recourt (1961) on Lymnaea, as well as those of Albanese, Bolognari (1964) and Eisenstadt (1965) on other groups of molluscs. The mitochondrial origin of the yolk is quite frequent in the vertebrates, having been described in the oocytes of amphibians by Lanzavecchia (1960), Balinski & Devis (1963) Takamoto (1969) and Massover (1971), among others. Likewise, the presence of numerous lipidic inclusions and a marked richness of glycogen in these oocytes is to be highlighted. It will be interesting to observe the development of the follicular cells once maturity of the oocytes is reached and fertilization has taken place, there being two possible alternatives: the oocyte being released and freed, surrounded only by the highly diffusible zona pellucida; or an autolysis of the follicular cells could occur, a lax material remaining arrranged exteriorly to the zona pellucida and not impeding the penetration of the spermatozoon and therefore fertilization. In either of these two events, a micropyle-type formation could also appear, like that described in the ovules of various insect groups. Therefore, study of the mature female germinal cells, as well as of the male gamete, needs to be done in order to discover something more about the biology of reproduction of this group of molluscs. REFERENCES CITED ANDERSON, E., 1969, Oocyte-follicle cell differentiation in two species of Amphineurans (Mollusca) Mopalia mucosa and Chaetopleura apiculata. 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(ar T's Pr Mar aeg tan E à Le io an ne y 0 ч we | . ” u. | une ti à Oo Ir pre POS ‘Ар (> y инет LU PRE м, > pal? a + a u | ИДО 22M! . 6° de ipe Mie? ne Gay 4% : ef « PU Gé de 4.08 (Ge > ® NPD д 1% u cu Aé : : м > ve Le Я gira ¿de = { By o р Mp © u . o rn: LE Martine hn «Pe La o | on ert >= - ¡DA Pd ml ré 0 MATO u e h Lots 5 gt в af ‘ = Bra. SS . . UN qe de = se AM ев a” Cet Op : e CRE 28] + ug Le de ayy ae & Zu e oi y y À o" e ма de Ae | во р hm ar UN 4 р oe tig ©! Pace =A | | 2 y | : Paie + ve DRE o MP ve re В MAN AM o e oF u 0 (Fey an . res A р 7 № p< PEA i DA i> OF DER Ne № a а № = Vus A Ya » aie iv E ai û ag. ha ON ded té Е qe u Have MA Pan 1 ; = a ha 1 ve Mie Da © © Nr .- лы nr à Y U ai, CAE 104 oy LL : vo Lt № 011 № le np AS 6 E) aldi ms day ÉD Ye wate oa | h © | fs = a UN Da п Me п 2 Fr y on meaty vn | : EL y “Puga бя * sus sav м ва "an Le ern omar: Le PY) VP E oe = py Gy ara eel ea: Vale == Dé Fer ng ar o € Dos NAS Gs CRD CS ER na) : Gir? ON ae RE MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 219-223 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Sexualité et Reproduction LIFE CYCLE AND BREEDING BIOLOGY OF VESTIA ELATA (ROSSM.) (GASTROPODA, CLAUSILIIDAE) Andrzej Piechocki Zaklad Zoologii Ogolnej, Uniwersytet Yödzki, ul. $. Banacha 12/16,90-237 Lodz, Poland ABSTRACT Studies of the life cycle of the clausiliid snail Vestia elata were carried out in the Swieto- krzyskie Mts. in central Poland. It was found that the breeding period of this ovo-viviparous species lasts from June to October and that the most intensive breeding occurs at the beginning or in the middle of summer. It was proved, using the method of marking, that the life span of V. elata is 8 years; the development period of young specimens lasts 2 years. STUDY AREA AND METHODS Vestia elata is an endemic Carpathian species, whose distribution area includes Transylvania, the East Carpathians and the eastern part of the West Carpathians (LoZek, 1956). . In Poland V. elata is known from three Carpathian stations and from several localities in the Swietokrzyskie Mts. (Urbanski, 1937; Stworzewicz, 1973; Piechocki, in press). The sites in the Swietokrzyskie Mts. are situated outside the main area of distribution and are of island character. They date back probably to the Sub-boreal or Sub-atlantic periods of the Holocene and it is supposed that V. e/ata migrated then to the north at the time when beech and fir forests spread in the same direction (Hudec, 1963; Piechocki, 1981). In the Swietokrzyskie Mts. V. elata is most numerous on the southern slopes of Yysa Gora (ait. 595 m), just below the top of the mountain. V. elata can be found in the fir and beech forest where the undergrowth is composed of Sambucus nigra, S. racemosa, Salix caprea, Sorbus aucuparia, Ribes grossularia, Evonymus europaea, and Rubus idaeus; in the herb layer Stellaria nemorum, Urtica dioica, Geranium phaeum, and Lamium purpureum predominate. Clausiliids live in the damp litter composed mainly of remains of the plants mentioned above. The average density of snails was very high—412 specimens per m?. The shells of mature snails were 11.0-14.4 mm high and 3.5-4.0 тт wide, and consisted of 8-10 whorls. Investigations started in May 1973 and were carried out until November 1979. In order to recon- struct the life cycle in the period between the 25th of May 1973 and the 30th of August 1974, 14 samples of V. elata were collected at random. Each sample contained 100-133 specimens of various sizes. Except in December 1973 and January 1974, all samples were collected at monthly intervals. The life span of V. elata was established by observation of marked specimens. The shells of adult snails were marked with black Chinese ink, and those of young snails with red nail polish. The presence of eggs or embryos in the uterus was established by the dissection of mature live speci- mens. BREEDING AND LIFE CYCLE The investigation confirms Hudec’s (1963) observation that V. e/ata is a viviparous species (more precisely ovo-viviparous). In the snail's uterus 1-6 eggs were found; their diameter was 1.3-1.7 mm. These eggs were soft and lost their spherical shape after removal from the uterus. All eggs of particular specimens were found to be in the same stage of embryonal development. The shells of freshly hatched snails were 1.5-2.0 mm high and consisted of 1Y2-2Ys whorls. (219) r + [ F + L PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 110 114 LED Wh 25 May 1973 24 June 1973 700 110 DZ III o 27 Sept 1973 20 Oct. 1973 117 115 Е РИДЛИ AH 21 March 1974 18 Apr. 1974 105 26 July 1974 29 Nov. 1973 110 CHEZ ZIEGE 7 10 May 1974 110 = 30 Aug. 1974 117 26 Aug. 1973 27 Febr 1974 105 er 27 June 1974 — adult specimens D 5% Ze Г] — young specimens FIG. 1. Life cycle of V. elata—size distribution in particular months. PIECHOCKI - 221 The life cycle of V. elata is illustrated in diagrams (Fig. 1). In May 1973 the group of youngest specimens with shells 2.5 mm high consisted of the snails born in the preceding season. In June a distinct size increase of these young snails was observed and they moved into the higher size categories. The diagrams show that for the summer and autumn months of 1973 breeding began in July, reached its peak in August and continued till October. At the same time, along with the appear- ance of young snails, the growth of the specimens hatched in 1972 continued. In November 1973 a large number of clausiliids hatched in summer and in early autumn reached the size of 34 mm. During February, March, April and May 1974 the growth of snails was stopped and the youngest specimens gradually died out. The fact that small snails found in May were comparatively numerous can be explained by the favourable atmospheric conditions prevailing at that time, so the snails hidden in the deep layers of the litter became active. In 1974 the hatching of young snails started as early as June and reached its peak in the same month. Hatching on any intensive scale was observed neither in July nor in August. The life cycle observed in 1973 is a typical one for the central European Clausiliidae, that breed in late summer and in early autumn (Likharev, 1962). However, the investigations carried out in 1974 prove that the beginning of the breeding period of V. elata can be markedly accelerated. This conclusion is supported by further observations made in the following years, e.g.—on May 11th, 1979 copulating specimens were found, and on June 7th, 1978 eggs were discovered in the uteruses of 6 mature snails. The diagrams presented in Fig. 1 allow us to reconstruct the composition of V. e/ata populations in the course of a year. There are two groups that always occur in numbers—one formed by mature specimens, the other by the smallest snails. Least numerous are young snails of 6-11 mm. Such a composition of the population is the result of the longevity of the species, of the slow growth of the smallest specimens, and of the comparatively quick growth of the medium sized young snails. LIFE SPAN Like other European Clausiliidae, V. e/ata is a long-lived species and its growth ceases after the closing apparatus (clausilium) is finally formed, which coincides with sexual maturity. To establish the life span of mature snails, on the 25th of May 1973 the shells of 158 fully grown specimens were marked with black Chinese ink. Then the snails were set free. In the period between July 1973 and November 1979, 26 field checkups were carried out looking for the marked specimens (Table 1). The data in Table 1 show that in natural conditions the adult snails can live at least for six years after reaching their sexual maturity. In the present case this was the period between May 1973 and May 1979. It can be supposed that the single specimens found in June 1978 and in May 1979 were the youngest snails out of the specimens marked in 1973. The shell marking of the young snails allowed us to reconstruct their life span during the growth period, i.e. up to the attainment of sexual maturity. On June 27th, 1974, 80 young snails of various size classes were marked with red nail polish by drawing a line across all the whorls on the back surface of the shell. Owing to this method of marking it was possible to observe the increase of whorls in control examinations (Table 2). TABLE 1. Life-span of adult specimens of У. elata — = marking time. Months and the number of marked adult specimens found Years Feb. March April May June July Aug. Sep. Oct. Nov. 1973 158 25 16 9 9 F4 1974 14 15 18 13 9 6 4 1975 5 Y 9 4 1976 6 2 1 1977 1 2 3 1978 0 1 222 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLE 2. The growth process (the increase of the number of whorls) of 80 marked immature specimens of V. elata; mature specimens in frames. Marked specimens (June 27th, 1974) Number of sampled specimens (left figure), increase of the number of whorls (middle figure), total number of whorls (right figure) Number of Number of specimens whorls 30 Aug. 1974 12 Apr. 1975 23 May 1975 28 June 1975 18 Sept. 1975 12 3 Зина 1025 15 136 13 3% 3, 1, 4% 12 US 1, 2%, 6 22 4 3, 2, 6 1, 2, 6 3, 2%, 6% 9 42 4, 1/2, 6 3, 2..6 1:43: 7172 1, 4, 8% 8 5 4, 1/2, 6/2 1, 2%, 7% 1.3.78 rear 3 52 1 1720 1.192, 7. 1. .3V2 9 5 6 1, 1%, 7% EE 1, 379 2 6% 3 т. 1,2, 9 2 TV 1,1, 8% 1 8 Correlation between the number of whorls and the average height of the shell in mm (based on 362 measured specimens) 3 whens. oh, 4 EL 5 Male 6 1. 27% 7 8 8 Male 9 a. ZO 2 0723 28 18 June August Apr May June Sept 1974 1974 1975 1975 1975 1975 FIG. 2. Growth in V. elata. Curves 1-3 = specimens hatched in 1974; curves 4-9 = specimens hatched in 1973; A = adults. PIECHOCKI 223 The data presented in Table 2 and in Fig. 2 show us that the growth of young specimens of V. elata lasts two years. During the first year of life the shell acquires about 6 whorls, that correspond to a height of 5.8-6.4 mm. In the second year the shell reaches its final size and the snail becomes sexually mature. Tiny snails, whose shells consist of 3-4 whorls (Fig. 2, curves 1-3) represented the generation born т 1974, whereas the bigger clausiliids with shells of 572-712 whorls (Fig. 2, curves 6-9) belonged to the previous year’s generation. Medium size specimens (Fig. 2, curves 4 and 5) were probably hatched in 1973 and their development was presumably retarded. All data presented above show that in natural conditions the life span of V. e/ata lasts at least 8 years, the growth period being two years. BIOLOGICAL OBSERVATIONS In spring, summer and early autumn both young and adult V. e/ata creep in the upper part of the litter. In the autumn when temperatures drop, snails dig themselves into the litter near the soil. In November, when in the Swietokrzyskie Mts. the average temperature is about 0°C, clausiliids cling to the dry leaves, contract their body deep into their shells and close the mouth of the shell with one or two pergameneous membranes. When there are two membranes, the outer is attached a little below the edge of the aperture, and the inner one, which is set obliquely, is fixed to the folds of the closing apparatus. The membranes stay until March or April. It was observed that young specimens produce only one membrane. The author has noticed that in the site described the natural enemies of V. elata are doormice (Glis glis), which devour these snails. ACKNOWLEDGEMENTS The present study was supported by the grant of the Committee of Zoology, Polish Academy of Sciences. REFERENCES CITED HUDEC, V., 1963, Neue Erkenntnisse Uber die geographische Verbreitung und Anatomie der Schnecken Pseudalinda elata (Rssm.) und Pseudalinda gulo (Blz.) (in Czech). Casopis Narodniho Muzea, 132: 199-210. LIKHAREV, I. M., 1962, Molljuski, Klauziliidy (Calusiliidae). Fauna USSR, Moskva-Leningrad, 3, 4, 317 pp. LOZEK, V., 1956, КИ& Eeskoslovenskych m8kky3ú. Bratislava, 436 pp., 62 pl. PIECHOCKI, A., 1981, Recent and subfossil molluscs (Mollusca) of the Swietokrzyskie Mts. (in Polish). Acta Universitatis Lodziensis, 175 pp, 6 pl. STWORZEWICZ, E., 1973, The fossil land snails (Gastropoda) of rock-shelter above Niedostepna cave in the Ojcow region (South Poland) (in Polish). Acta Zoologica Cracoviensia, 18: 301-309. 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Y | y mios de | se EUR y NDA TARRO a M VÍA 7 em ing) © bar ora cles AN. 1 > |1 =. ur Op! в B > AM hi A re Tar! noi „А 96 on D луз eT! ctrl Saal BP? Bee В ire vos oe oe tf AE UVA Ar ® = AG 1 nme? р (elo rit) oe @ peer ot Mers ef 2 у Dif té ra iia VI ide 118 +1 РВ | sai | u u | . =) y Poe _ ae = = o № $2 = io | Lean. em Ore а oe En o : | Du MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 225-233 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques CA2+-BINDING POLYPEPTIDES IN OYSTER SHELLS T. Samata! and G. Krampitz? 1Department of Natural Science, Azuba University, 1-17-71 Fuchinobe, Sagamihara-Shi, Kamagawa-Ken, Japan 2Abteilung für Biochemie, Institut für Anatomie, Physiologie und Hygiene der Haustiere, Universitat Bonn, Fed. Rep. Germany ABSTRACT Proteinaceous material can be extracted from mollusc shells after decalcification. Among the solublized proteins, Ca? +-binding systems with a complex structure have been isolated. The Са? +-Ыпата properties have been located т the polypeptide structure. Highly purified Ca?** -binding proteins from a given species have been found to be constant. Ca?* -binding proteins containing functional polypeptide chains have also been detected in shells of fossil oysters. Compared with those of recent oysters (Crassostrea gigas) their chemical compo- sitions and their physio-chemical behaviour is very much alike. Of particular interest is the existence of acidic ninhydrin positive substances which are regular components of all Ca2+- binding proteins from mollusc shells, and which are lacking in any other proteins or protein derivatives of mollusc shells. No difference in amino acid composition of Ca?* -binding protein from typical calcitic and aragonitic shells could be detected. Probably Ca?* -binding proteins are vehicles transporting Ca?* in a controlled manner to the active sites of the insoluble matrix, thus involved in the formation of primary crystals. INTRODUCTION The importance of studying mollusc shell formation as a favourable system for investigation of biomineralization processes has been emphasized very recently (Weiner, 1979). The organic matrix of mollusc shells consists of soluble and insoluble fractions. Most biochemical studies of the mollusc shell matrices have been superficial analyses of whole matrix hydrolyzates (Crenshaw, 1972). The results of these analyses have been reviewed recently (Hunt, 1976). Some studies have demonstrated that the insoluble portion of the matrix consists of more than one macro- molecule (Grégoire et al.,1955; Tanaka et al., 1960 8 Voss-Foucart, 1968). Little consideration, however, has been given to the possibility that a portion of the matrix may be soluble in the solution which is used to remove calcium carbonate (Crenshaw, 1972). A water-soluble fraction of gastropod matrix has been observed (Meenakshu et a/., 1971). The first report on the extraction and at least partial purification of the soluble matrix from Mercenaria mercenaria came from Crenshaw (1972) who isolated a water-soluble glycoprotein (apparent molecular size: 160 kilodaltons) which was evenly distributed through the shell and proved to have Ca?* -binding capacity. The Ca?*-binding mechanism was ascribed to a possible chelation of Са?+ by ester sulfate located in two polysac- charide chains. Later a partial fractionation of the water-soluble organic macromolecules of the shells from Crassostrea virginica, Crassostrea irridescens, Mercenaria mercenaria and Nautilus pompilius was described including the isolation of a glycoprotein (1000 kilodaltons) from C. virginia (Weiner et al., 1975). Very recently the soluble organic macromolecules from different taxonomic classes have been separated into subfractions, of which the major components indicated to be aspartic acid-rich proteins. These acidic proteins may be of fundamental importance for biomineralization processes. However, it is not clear which specific functions these acidic proteins may have. It is very difficult to identify the functions of all fractionated macromolecules of the soluble organic matrix of mollusc Send offprint requests to: G. Krampitz, Abteilung für Biochemie, Institut für Anatomie, Physiologie und Hygiene der Haustiere, Universitat Bonn, Katzenburgweg 7-9, D 5300 Bonn 1 (225) 226 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS shells. Enzyme activity has been searched for, but so far only polyphenol oxidase activity has been found (Samata et a/., 1980) while active carbonic anhydrase was not present in any mollusc shells studied so far (Krampitz et al., 1979a-b). Ca2+-binding polymers have been identified in gastropod shells in a series of species after decalcification and labelling the macromolecules with 45Ca (Kram- pitz et a/., 1976). Fossil mollusc shell extracts have also been subjected to fractionation techniques exhibiting protein (Weiner et al., 1976). From dinosaur egg shells Ca2+-binding peptides have been isolated and at least partially characterized (Krampitz et a/., 1977). An important question arises what the Ca2*-binding positions in the Ca2*-binding proteins (polypeptides) from mollusc shells might be. This presupposes homogeneity of the isolated substances to characterize them. In this paper the isolation of Ca?* -binding polypeptides from oyster shells of recent and fossil species is reported. This study also could help to explain later the phenomenon of chamber formation in oyster shells. MATERIALS AND METHODS Shells of Crassostrea gigas (Bassin d’Arcachon, France; freshly collected); Ostrea crassissima, Burdigalian Stage, Middle Miocene (Clermont l'Hérault, France); Lopha diluviana, Turon Stage, Middle Cretacous (Essen-Kassenberg, Germany) and Lopha marshi, Dogger Stage, Middle Jurassic (Jungingen and Beuren, Germany) were mechanically cleaned and if necessary the periostraca removed (С. gigas). The shells were briefly dipped into 0,3 N HCl, washed with demineralized water and then rewashed, dried and ground to powder. This powder was decalcified by a solution contain- ing 5% (wt/vol) EDTA buffered with 0,1 M Tris-HCl and 0,1M 2-mercaptoethanol, pH 7,0 at 4°C. The solution contained 0,01% (wt/vol) sodium azide. The decalcification of the shell powder was repeated 3 times until the final extract became colorless. The water-insoluble particles were removed by centrifugation (about 2000xg), the combined extracts dialyzed against demineralized water for 24 hours and then lyophylized. Fractionation The fractionation procedures were essentially the same as described earlier (Hamm et al., 1979; Samata, 1980). The strategy of isolation of Ca?* -binding polypeptides from oyster shells is demon- strated in Fig. 1. Chemical characterization Phosphate, ester sulfate, hexoses, uronic acids, N-acetylneuraminic acid and taurine were deter- mined, as reported earlier (Samata, 1980; Hamm et al., 1977). Amino acid analyses of aliquots of | Biogel P-30 A DEAE-SS-Cellulose PBII PBI DEAE-Sephadex A-25 PBIC PBIB PBIA Shaking for 12 hours with chlorotorm / methanol mixture Me oa EN" т Biogel P-6 PBI (A) -P-6 PBI (A) -P-6 SS | Paper chromatography PCITI PCII PCI Dal High voltage electrophoresis HEII HEI Biogel P-2 HEI-B HEI-A FIG. 1. Scheme for fractionation of EDTA extracts from oyster shells. SAMATA AND KRAMPITZ 227 pooled samples were carried out on automatic equipment (Beckman Multichrom B) after hydrolysis (6 N HCI, 110°C, 24, 48, 72 hours) under reduced pressure and flushing with purified nitrogen in sealed tubes. For complete amino acid analysis (including tryptophan) hydrolyzates of the samples were prepared with 4 N methane sulfonic acid Simpson et al., 1976). RESULTS The results of the individual purification steps for isolation of Ca2+-binding polypeptides are sum- marised in Fig. 2. Combinations of gel permeation, ion exchange chromatography, high voltage Ostreidae EDTA extract (MI) on Bio-Gel P30 Ale PB on DEAE-SS-Cellulose PBI on DEAE-Sephadex A-25 AE AL PBICPBIA) on Bio-Gel PS paper chromatography НЕ! on Bio-Ge! P-2 HEI-B HEI-A FIG. 2. Isolation of Ca2+-binding polypeptides from oyster shells. Separation of EDTA-extracts on Bio-Gel P 30 gives the same elution pattern for each of the four species. Solid line: absorption at 230 nm, dashed line radioactivity (45Ca). Purification of major Ca2+ -binding polypeptide after chromatography on DEAE-Cellulose and DEAE-Sephadex A-25 results in a bell shaped peak (P6-Ca). This and the following purification steps are identical for each of the four species. Elution of Ca2+-binding polypeptide from paper sheets caused contamination with ninhydrin- positive substances from paper, which could be removed by gelpermeation (HEI on Bio Gel P 2). 228 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS electrophoresis and paper chromatography yielded numerous subfractions only a few of them having Ca2+ affinity. The problems of purification of the Ca?*-binding polypeptides were approached in terms of criteria necessary for establishing that purification has proceeded to the point of readiness for further analysis (Needleman, 1970). Controls for homogeneity were paper chromatography, high voltage electrophoreses and thin layer electrophoresis as well as constant amino acid proportions. Since each oyster species including the fossil ones contain at least two Ca?*-binding substances, only the predominant molecules have been purified to a high degree. From the data available it cannot be derived that the degree of homogeneity is absolute. Preliminary experiments elucidating terminal amino acids exhibit a complex structure of the polypeptides not typical for a normal peptide. Immunological studies with the predominant Ca?* -binding polypeptide from shells of С. gigas gave evidence for homogeneity. The main Ca?*-binding polypeptides from fossil shells have not been tested immunologically as yet. Inconsistent results were obtained for estimating the apparent molecu- lar weights. Ca?*-binding polypeptides do not penetrate the pores of the dialysis bags (Visking 20/32), which permit molecules with a size larger than 10 kilodaltons only to pass the membranes of the dialysis tubes. Analytical ultracentrifugation indicate molecular weights in the range of A 15 000 daltons. However, on gel filtration regardless which type of gels have been used the molecular weight estimations yield data in the range of 2.5000-3500 daltons. Also usually polypeptides with a molecu- lar weight > 10.000 daltons do not move in paper chromatographic or high voltage electrophoretic systems. Ca**-binding polypeptides from oyster shell migrate, however, very rapidly indicating a highly negative charge and a structure which is unusual for polypeptides. Similar results have been observed with Ca2+ -binding polypeptides from egg shells of recent and fossil species (Krampitz et al., submitted; Meisel, in preparation). Attempts failed to dissociate Ca2+-binding polypeptides into sub- units using various concentrations of urea or SDS. Ca?* -binding polypeptide of С. gigas EDTA—extracts from shells of С. gigas yielded only one Ca?* -binding macromolecule, having an apparent molecular size of 2 15.000 daltons (analytical ultra centrifugation) respectively 2.500-3.500 daltons (gel permeation). The highly purified substance could be detected on electropherograms by inspection in VU-light (4254 nm) having a dark-blue fluorescens. Hydrolysis of this biopolymer yielded more than 94% amino acids and about 5% of ester sulfate as well as trace amounts of phosphate (Table 1). From these data obtained, this Ca?* -binding macromolecule can be classified as a poly- peptide, however, lacking the sulfur containing and the aromatic amino acids as well. In contrast to components without Ca?*-binding properties, the Ca?* -binding polypeptide from С. gigas has a very high proportion of at least two unknown ninhydrin-positive substances. One of these components is eluted together with taurine in a regular amino acid analysis program. The data for these substances are therefore calculated on the taurine basis, although it has not been proved so far that taurine or a taurine derivative is actually one of these components. However, neither one of these ninhydrin- positive substances is identical with taurine when the buffer program of the automatic amino acid analyser was modified by introduction of more acidic buffers. Both components could be well sepa- rated from each other. The main substance was coeluted with y-carboxyglutamic acid in each of the buffer systems used. Introduction of formiate containing buffers permitted the isolation of the sub- stance and upon thin layer chromatography this substance migrate identical with y-carboxyglutamic acid. However, this substance cannot be y-carboxyglutamic acid because it had been isolated from HCI-hydrolysates. Alkaline hydrolysates (4 N NaOH) of the Ca?* -binding polypeptide again yielded a substance which gave an identical chromatographic pattern, when co-chromatographed with syn- thetic y-carboxyglutamic acid in two systems. But their thin layer electrophoreses resulted in different zones. One would expect the formation of glutamic acid and COz when y-carboxyglutamic acid is heated in HCI. Normal HCI-hydrolysis of this fragment did not result in glutamic acid formation. Hydrolysis under drastic conditions (72 hours, 6 N HCI) yielded serine, glutamic acid, sulfate and Ca2+. The identity of both amino acids was proved by co-chromatography and derivatization of the components. However, the linkages between glutamic acid, serine, sulfate and Ca?* are still obscure and need to be elucidated. Investigations on this problem are in progress. One of the minor unknown ninhydrin-positive components could be y-carboxyglutamic acid. After isolation of this substance all properties of y-carboxyglutamic have been found. Chromatography in various systems, electrophoretic behaviour, PTH-derivatives as well as formation of glutamic acid after heating the substance corresponded with synthetic y-carboxyglutamic acid. However, the SAMATA AND KRAMPITZ 229 concentration of this particular amino acid is very low. Assumming a molecular weight of 12.500 only two y-carboxyglutamic acid residues are approximately estimated. Ca?+-binding polypeptides of fossil oyster shells EDTA—soluble substances from fossil oyster shells (O. crassissima, L. diluviana, L. marshi) yielded the same elution pattern on Bio-Gel P-30 columns as did those of the recent species. Further fractionation separated at least two Ca2+-binding macromolecules of which in this study the major component was highly purified and partially characterized. The accurate determination of the mole- cular weight is complicated as described for the Ca?*-binding polypeptide of the recent species. According to analytical ultracentrifugation studies the molecular weight of the Ca2+-binding macro- molecules is in the same range as found for the corresponding substance from C. gigas shells. Also the chemical compositions are similar (Table 1). The polypeptide nature of fossil Ca?*-binding macromolecules was secured by amino acid analysis and positive Lowry tests. The predominant amino acid in each of the fossil Ca2+-binding polypeptides are unknown acidic ninhydrin-positive substances as described for the Ca2+-binding polypeptide from C. gigas shells. The compositions of the major fraction of the unknown substances comprises again glutamic acid, serine sulfate and Ca2+. With increasing age of the shells the proportion of the acidic components also increases except for O. crassissima. But even in the shells of this fossil species the acidic ninhydrin-positive sub- stances are the predominant building blocks. As in shells of C. gigas the sulfur-containing and aromatic amino acids are lacking. Rigorous tests for contaminating microorganisms have been carried out as described recently (Krampitz et al., indicating that the typical Ca2+-binding poly- peptides found in fossil oyster shells are not due to microorganisms. TABLE 1. Chemical compositions of Ca-binding fractions from the recent and the fossil oysters obtained at various steps of purification (in weight percent). Amino acid Sulphate Phosphate Hexose Uronic acid C. gigas MI 0.5 0.4 0.2 2.0 0.5 PB 25 4.3 0.1 1.2 0.1 PBI 4.3 1.6 0.1 3.0 0.2 PBI-P6-Ca 10.7 if / / / PCI 12.5 2.4 0.1 / / HEI-A 95.0 4.8 0.2 — — O. crassissima MI-FM 0.3 0.1 0.2 4.0 0.3 PB-FM 57 0.8 0.2 2.0 0.2 PBI-FM 1:3 ee 0.1 1.0 0.2 PBI-P6-Ca-FM 6.0 / / / / PCI-FM 20.0 2.6 0.1 / / HEI-A-FM 94.4 5.5 0.1 — — L. diluviana PBIA-FK 1.0 / / / / PCI-FK 12.0 2.8 0.1 / / HEI-A-FK 93.8 6.0 0.2 — — L. marshi PBIA-FJ 1.4 / / if / PCI-FJ 10.0 3.1 0.1 / / HEI-A-FJ 91.5 7.0 0.5 1.0 — / : not analysed —: not detected 230 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DISCUSSION Ca?*-binding polypeptides have already been detected in recent oyster shells (Hamm, 1976; Hausmanns, 1977), however, the existence of functional active polypeptides in fossil oyster shells has not been described to our knowledge as yet. Ca?+-binding polypeptides in recent oyster shells Although Ca2+-binding polypeptides have been discovered in C. gigas shells and the polypeptide character of this component has been well established, the crucial question still remains open: what are the Ca2+-binding positions in the polypeptide structure? First of all the Ca?+-binding capacity could theoretically be due to EDTA which was used to demineralize the shells. Since EDTA shows an anormal behaviour on gel permeation yielding misleading results for molecular sizes. EDTA e.g. appears in range of larger peptides although its molecular weight is much lower. Furthermore EDTA itself binds Ca?*. Although the bulk of the EDTA can be removed by dialysis, traces still remain in the extract. EDTA can overlap polypeptide positions even when Bio-Gel P 100 and tandem columns (Bio-Gel P 6) are used. However, under the conditions of ion exchange chromatography applied free EDTA is well separated from polypeptides from shells. Moreover, theoretically the possibility of associations between EDTA and certain polypeptides, analagous to detergents cannot be excluded (Needleman, 1970). This can, however, be ruled out by the observation that highly purified Ca?+- binding polypeptides from oyster shells contain more than 90 per cent amino acids, while the rest is primarily sulfate and traces of phosphate. A second difficulty arose by detecting impurities eluted from paper sheets used for chromatography and high voltage electrophoreses. Those impurities include also Ca?+-binding substances. As a precaution only prewashed paper sheets have been used. This step reduced the amount of these components but did not solve the problem rigorously. Therefore the Ca?+-binding polypeptides from oyster shells had to be passed through Bio-Gel P 6 tandem columns after elution from paper thus separating the impurities from the shell Ca?*-binding polypeptide. After excluding EDTA and paper components as Ca2+-binding molecules, the immunological tests in addition to criteria of high purity permit the assumption that this Ca2+-binding polypeptide from С. gigas is homogeneous or at least nearly homogenous. We regarded this preparation pure enough to try to characterize it. Although there are discrep- ancies in estimating the molecular weight of the polypeptide, the molecular weight can be assumed to be 14.100 daltons as based on ultracentrifuge analysis, ultrafiltration experiments and amino acid determination. As reported before (Results) only gelfiltration yielded an apparent molecular size of 2.500-3.500 daltons. This could be due to a non globular shape of the polypeptide for which gel- permeation is not an ideal medium to estimate the accurate molecular weight. Molecular weights of Ca?*-binding proteins significantly e.g. from 28.000 daltons (avian intestine, kidney, shell gland brain, mammalian brain and kidney) to 10.000 daltons (mammalian intestine, kidney) (Wasserman et al., 1977) to 6.500 daltons Hauschka et a/., 1977) in osteocalcin to 5.700 daltons (Price et al., 1977 in y-carboxyglutamic acid-containing protein from calf bone. The amino acid composition of the Ca?*-binding polypeptide reveals relatively high proportions of aspartic and glutamic acids as well as serine and glycine as determined after hydrolysis. As can be judged from amino acid sequence analysis, which has only partially been carried out, some aspartic and glutamic acid residues are present in their amide form (Krampitz, 1980). However, the total amount of aspartic and glutamic acids and their amides is not that high as reported by Weiner (1979) for aspartic acid-rich proteins in mollusc shells (Crenshaw, 1972). This can be due to the fact that the Ca?*-binding polypeptide is not identical with the aspartic acid-rich protein from mollusc shells, or it may be a fraction of acidic proteins. Since gelpermeation and ion exchange chromatography steps are not sufficient to purify a polypeptide or a protein from mollusc shells to homogeneity, they have at least a high degree of purity. On the other hand acidic ninhydrin-positive substances have been detected. These substances do only exist in Ca?*-binding macromolecules from mollusc shells, egg shells and shell gland mucosa cells (Potz et al., in press). The amount of all acidic amino acids corresponds well with the data reported on aspartic acid-rich protein (Weiner, 1979). Furthermore, the major unknown component yields glutamic acid upon hydrolysis. The amount of y-carboxy- glutamic acid is very small. Since acidic components are the typical constituents of Ca?*-binding polypeptides and other polypeptides without Ca2*-binding properties do not contain these acidic substances, it could be SAMATA AND KRAMPITZ 231 TABLE 2. Amino Acid Composition of Highly Purified Ca2+-Binding Polypeptide from Oyster Shells. Amino Acid C. gigas O. crassissima L. diluviana L. marshi Unknown components 17.6 13.2 30.4 43.3 Aspartic Acid 9.4 12.3 6.7 4.5 Threonine 4.6 4.4 3.0 2.6 Serine 10.8 8.4 9.4 11.3 Glutamic Acid 12.6 9.8 11.9 8.0 Proline 57 4.3 — — Glycine 12,7 12.0 14.9 13.1 Alanine 9.4 8.7 4.7 6.6 V2 Cystine — _ — = Valine 2.4 4.2 Sal 1.4 Methionine — — — — Isoleucine 3.3 3.5 2.0 1.2 Leucine 4.2 5.4 551 257 Tyrosine — — — = Phenylalanine — 1.6 — — Tryptophan — —- — — Lysine 37 5.8 4.2 25 Histidine 2.2 27. 1.9 2.8 Arginine 1.4 37 2.7 deduced that acidic constituents are the major Ca?*-binding positions of the polypeptides. Isolated acidic substances from Ca2+-binding polypeptides were demonstrated to bind 45Ca thus indicating at least one kind of Ca2+-binding position. Whether other Ca2+-binding positions exist is very likely, but not proved so far. The structure of the major Ca?+-binding position comprises glutamic acid, serine and sulfate. The accurate architecture of this acidic Ca2+-binding position has to be elucidated. The primary structure of the Ca2+-binding peptide is only known in part. The complete amino acid sequence will be described later. The precise function of the Ca?*-binding polypeptide is also not clear. Possibly this peptide trans- ports Са? + to the “active sites” of the insoluble matrix. This assumption is supported by the observa- tion that the Ca2+-binding polypeptide binds to the insoluble matrix when both are recombined. This also occurs when the polypeptide is loaded with Ca?*. Element analysis the polypeptide exhibits 10% strongly bound Ca. Ca is not split off in an acidic medium of pH 1,9 as tested in electrophoretic systems using 4Ca as a marker. The insoluble matrix of С. gigas also binds Са?+ in equilibrium dialysis experiments, however the cation is very weakly bound and can be washed off with small amounts of water. The affinity of the Ca?+-binding polypeptide to the insoluble matrix is much stronger than the binding forces between insoluble matrix and Са?+. Ca?+-binding polypeptide in fossil oyster shells Similar Ca2+-binding polypeptides as found in С. gigas shells were detected in fossil oyster shells. Usually the problem of contamination by microorganisms arises. The existence of microorganisms on and in fossil oyster shells and in fossil shell powder has been proved by rigorous tests. Upon cultivating bacteria detected in shell powder weakly 4Ca-binding proteins have been observed. However, the chromatographic behaviour, the amino acid composition differed, and in particular the typical acid ninhydrin-positive constituents of oyster shells of a recent species would not be found in microbial Ca?+-binding proteins. Another consideration aims at remnants of fossil microorganisms having released Ca2+-binding peptides which are preserved within the shell. Here again one can assume that even fossil microorganisms did not contain any Ca?* -binding peptides with the typical amino acid arrangments present in recent oyster shells. The chemical composition of the Ca?*-binding polypeptides from fossil oyster shell is similar to that of the recent oyster shells. However, the amino acid composition differs remarkably seen from quantitative point of view. This might be due to the increasing content of acidic component with increasing age of the shells. The tendency of the amino acid composition, however, is the same as in recent shells. Evolutionary effects may have had an effect on the compositions of the polypeptides. 232 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Also diagenetic and other effects may have altered the structures of some sensitive amino acids, e.g. threonine. But the serine content is even higher in the oldest sample than in other fossil shells. It is very unlikely that any other amino acid has been transformed into serine. Usually the contrary is true. Derivation of the polypeptide structure is also very improbable since the apparent molecular size is about the same as in recent shells. One would rather expect a break up of the polypeptide by diagenetic effects yielding smaller fragments. In each of the fossil shells at least two Ca?*-binding polypeptides have been observed while the recent shells only exhibit one. It is not clear whether or not in fossil shells both Ca?*-binding polypeptides were orginally present or whether they are arte- facts by some other effects. Preliminary data of studies on the primary structure of comparable Ca?*-binding polypeptides of shells of recent and fossil oysters reveal that the basic architecture of the amino acid sequence of all Ca?*-binding polypeptides is the same. However, replacement of some amino acid residues might have occurred during the course of evolution. Details on this particular aspect will be reported elsewhere (Samata, in preparation). REFERENCES CITED CRENSHAW, M. A., 1972, The soluble matrix from Mercenaria mercenaria shell. Biomineralization 6: 6-11. GREGOIRE, C., DUCHATEAU, G. H. & FLORKIN, M., 1955, La trame protidique des nacres et des perles. Annales de l'Institut océanographique, 31: 1-36. HAMM, M., 1976, Molekularmechanismen der Biomineralisation: Vorkommen und Darstellung Calcium-binden- der Systeme, Dissertation, University of Bonn, 1976. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques LA MATRICE ORGANIQUE DES OPERCULES CALCIFIES M. Poulicek Laboratoires de Morphologie, Systématique et Ecologie Animales Université de Liège, Institut Ed. Van Beneden, 22 Quai Van Beneden, 4020 Liege (Belgique) RESUME La matrice organique des opercules calcifiés est constituée de deux entités distinctes: d'une part, une lame cornée tannée, homologue de Горегсше corné typique; d'autre part, une matrice glycoprotéique, appelée matrice calcaffine. La lame cornée tannée est tout à fait exempte de chitine. Essentiellement protéique, sa composition en acides aminés est identique à celle de Горегсше corné typique. On peut donc l'assimiler à une “operculine,” scléroprotéine tannée. La matrice calcaffine contient de la chitine, dont la teneur est proportionnelle au taux de calcification de l’opercule. Les protéines ont une composition qui les fait ressembler super- ficiellement aux conchyolines. Il semble cependant que les similitudes soient essentiellement dues à une convergence fonctionnelle. ABSTRACT The organic matrix of calcified operculi is built of two totally different layers: on one hand, a quinone tanned proteic sheet, homologous with the typical corneous operculum, and, on the other hand, a calcified glycoproteic complex, called calcophilic matrix, which relative position can differ with respect to the tanned proteic sheet. The tanned corneous sheet, as all totally corneous operculi already tested (100 species), are totally devoid of chitin. Mainly proteic, its aminoacid composition is similar with the composition of the whole typical corneous operculum. The proteins can be called “орег- culin,” tanned scleroprotein. The calcophilic matrix does contain chitin, which amount depends directly on the calcifica- tion rate of the operculum. Aminoacid composition of proteins of this matrix is superficially similar to the composition of the so-called “conchyolins” of shells. It seems however that this resemblance is essentially due to functional convergence (calcification processes). INTRODUCTION Les connaissances concernant la structure et la nature chimique des opercules presentent encore de graves lacunes à l'heure actuelle. Des précisions importantes sur la composition et l'organisation moléculaire de Горегсше corné ont été apportées récemment par Hunt et son équipe (voir par exemple Hunt, 1976). Les opercules calcifiés par contre, font un peu office de “parent pauvre.” Les données principales concernant cette structure émanent pour la plupart d'histologistes et d’histochimistes (voir travaux de Vovelle et son équipe principalement). Si l'histochimie peut apporter d’inestimables informations à propos du pro- blème qui nous préoccupe ici, elle ne suffit pas toujours par elle-même; l'analyse chimique peut venir vérifier et compléter de telles données, en ce qui concerne la composition des protéines et la présence de polysaccharides tels la chitine, par exemple. C'est là le cadre de notre article. Il constitue une contribution à l'étude de la matrice organique des opercules calcifiés. (235) 236 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TENEUR EN CHITINE Nous avons recherche la chitine par la technique enzymatique de Jeuniaux (1963, 1965) princi- palement, dans les opercules de 100 espèces de Gastéropodes. Parmi ces espèces, 27 possèdent un opercule calcifié. Les résultats sont exposés dans le Tableau 1. Parmi toutes les espèces analysées, la chitine est exclusivement présente dans les opercules calcifiés, et au sein de ceux-ci, sa présence se limite à la matrice organique subissant le phénomène de calcification. La lame cornée ayant subi le tannage quinonique (Vovelle, 1967) est toujours absolument dépourvue de chitine, quelle que soit sa position au sein de l'opercule. De même, nous n'avons jamais décelé la présence de chitine dans les opercules uniquement cornés des 73 espèces testées. La teneur en chitine des opercules calcifiés varie notablement (de 0,32 à 6,51% du poids total de la matière organique extraite de Горегсше). II semblerait que Гоп puisse mettre en évidence, à ce niveau, une relation entre teneur en chitine et taux de calcification: à un taux de minéralisation élevé correspond generalement une haute teneur en chitine. L'étude statistique de ces résultats donne un coefficient de corrélation de 0,71, ce que nous pouvons considérer ici comme nettement significatif. Le taux de calcification est le seul facteur décelé pouvant influencer la teneur en chitine de l'opercule, quelle que soit sa provenance et les conditions écologiques de vie de l'espèce. Au sein d'une même famille, les Naticidae par exemple, on peut trouver des représentants porteurs d'un opercule calcifié, riche en chitine (Naticarius millepunctatus et Natica chemnitzi, respectivement 2,23 et 3,35% du poids de la matière organique operculaire) et d’autres (Polinices duplicatus et Lunatia catena) dont l'opercule exclusivement corné en est totalement dépourvu. TABLEAU 1. Taux de calcification et teneur en chitine des opercules calcifiés chez 27 espèces de Gastéropodes. Ten. Chit. Ten. Chit. Espèce Taux calcif. (1) op. tot. (2) op. calc. (3) Chit. libre (4) Chitosane Turbo stenogyrus 99,03 1,86 ++ T. cornutus 99,45 Ss 23,65 T. torquatus 98,60 1,55 23,99 77,90 T. coronatus 99,74 1,74 T. natalensis 99,73 2,31 T. sarmaticus 99,52 1,35 Astraea rugosa 99,52 4,12 64,80 A. caelata ++ Galeoastrea modesta 99,73 4,91 23,05 Phasianella australis 98,86 6,51 21,58 Tricolia pulla ++ Arene lurida 44,04 0,70 Macararene cookeana 45,51 0,43 11,85 Nerita senegalensis 97,40 0,79 N. peloronata 97,57 0,88 74,11 Theodoxus fluviatilis 0,78 T. luteofasciatus 94,51 0,76 ++ Neritopteron mauritiensis 0,76 Neritina gagates 98,07 0.62 Clithon olivaceus 97,83 0,84 Puperita pupa 97,67 0,71 ++ Ampullaria ovata 97,40 1,52 3,81 ++ Pomatias elegans 94,60 0.32 71,00 ++ Tropidophora ligata FT Bithynia tentaculata ++ Naticarius millepunctatus 95,24 2,23 25,38 32,70 Natica chemnitzi 95,66 2,35 86,81 (1): en % du poids sec total. (2): en % du poids sec total de matière organique de l'opercule. (3): en % du poids sec total de la matrice organique de la portion calcifiée de l'opercule. (4): en % de la chitine totale. POULICEK 237 Les opercules calcifiés se caractérisent par une haute teneur en chitine “libre,” comme toutes les autres structures squelettiques de Mollusques testées jusqu'a present (Jeuniaux, 1963; Poulicek, 1978). COMPOSITION EN ACIDES AMINES DE LA MATRICE ORGANIQUE DES OPERCULES CALCIFIES Nous avons examiné le spectre de composition en acides aminés des protéines non acidosolubles extraites des opercules de 4 espéces de Gastéropodes (analyse par chromatographie sur colonne échangeuse d'ions après hydrolyse acide, corrections pour pertes de sérine et threonine). Les protéines extraites des deux entités de l'opercule calcifié (matrice calcaffine et lame cornée tannée) présentent, ainsi qu'on pouvait s'y attendre, une nette différence de composition chimique portant sur plusieurs acides aminés (Tableaux 2 et 3). TABLEAU 2: Composition en acides aminés de la lame cornée tannée de l'opercule de 3 espèces (exprimée en nombre de résidus pour 100 AA). Acides aminés Turbo cornutus Phasianella australis Lischkeia argenteonitens Asp 12,03 13,33 9,97 Thr 3,73 4,47 1,38 Ser 6,47 57, 4,81 Glu 5,61 6,21 pra Pro 3,45 5,58 1,50 Gly 25,18 26,97 41,59 Ala 11,14 12,56 10,20 Cys 0,73 ++ ++ Val 7.72 5,07 4,23 Met 0,30 ++ ++ Iso 1,85 1,67 0,19 Leu 4,57 4,68 6,32 Tyr 3,87 1,83 1,23 Phe 2,28 4,68 7,70 Lys 3,63 3,41 2,27 His 2,25 0.86 1,45 Arg 5,19 3,59 5,45 TABLEAU 3. Composition en acides amines des protéines de la matrice calcaffine de l'opercule de 3 espèces (exprimee en nombre de residus pour 100 AA). Acides amines Turbo petholatus Turbo cornutus Phasianella australis Asp 12,01 16,55 11,68 Thr 8,29 10,36 5,58 Ser ZELL 6,02 8,43 Glu 9,59 9,71 10,15 Pro 537 5,74 ++ Gly 12,28 12,02 11,47 Ala TOUTE 8,10 9,85 Cys 2,79 5,07 ++ Val 4,64 6,51 5,08 Met 0,69 0,76 ++ Iso 3,80 6,05 4,57 Leu 5,81 5,22 6,90 Tyr 8,71 4,19 5,69 Phe 3,55 0,26 7,41 Lys 3,09 2,89 6,40 His 1,20 0.56 3,29 Arg 2,62 ++ 3,55 238 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS La lame cornée se caractérise par une très haute teneur en glycine et une teneur plus élevée en alanine que les matrices calcaffines analysées jusqu'à présent. Thréonine, cystéine, isoleucine, leucine et acide glutamique se présentent par contre avec une teneur plus faible que dans les protéines insolubles de la matrice calcifiée. Le spectre de composition en acides aminés de la lame cornée tannée isolée des opercules calcifiés est remarquablement semblable au spectre d'acides amines des protéines composant l'opercule corné typique (ainsi qu'on l'observe chez Lischkeia, par exemple (voir Tableau 2). Les résultats que nous avons obtenus concernant Горегсше de Lischkeia et les lames cornees tannees des opercules de Turbo et de Phasianella recoupent tout à fait les données de Hunt et al. (1979) concernant Littorina littorea et Buccinum undatum, ou de Degens et Spencer (1966) (divers Gasteropodes). La lame cornée tannée des opercules calcifiés est donc composée d'un complexe de protéines sclérifiées semblable a celui que Гоп trouve dans les opercules cornés typiques, et baptisées “oper- culines” par Hunt (1970). Les protéines constituent le composant pondéralement le plus important des matrices calcaffines. La composition en acides aminés de ces protéines est assez semblable à la composition des conchyolines des coquilles de Mollusques: glycine, sérine, alanine, thréonine, acides glutamique et aspartique sont les acides aminés les mieux représentés et totalisent environ 60% des résidus dosés. Il y a peu de cysteine et peu de méthionine et on ne decele ni hydroxylysine, ni hydroxyproline (voir, par exemple, Degens et Spencer (1966) Meenakshi et al. (1971), Gregoire (1972), Poulicek (1978). Quelques différences de composition sont à remarquer néanmoins. C'est ainsi que la leucine, la methionine et la glycine sont relativement moins abondantes, alors que l'acide aspartique et surtout la thréonine sont mieux représentés que dans une conchyoline typique. Il résulte de ces observations que les protéines de la matrice calcaffine ne sont pas directement comparables à une conchyoline, les similitudes de composition étant probablement liées à une convergence de fonction: nucléation, croissance et orientation des cristaux aragonitiques de l'opercule. CONCLUSION La matrice organique des opercules calcifiés peut être scindée en deux entités distinctes. D'une part, une lame cornée tannée, homologue de l'opercule corné typique; d’autre part une matrice glycoprotéique subissant le phénomène de calcification, la matrice calcaffine. La lame cornée tannée est essentiellement de nature protéique. Sa composition en acides aminés est très semblable à celle que Гоп observe dans les opercules cornés. On n'y décèle jamais de chitine. Il semblerait que le tannage quinonique exclut ici la participation de la спите à la trame protéique de cette structure. ll s'agit donc essentiellement d'un complexe de scléroprotéines, opercu- lines, dont certains détails de composition rappellent les protéines du périostracum (tres haute teneur en glycine, notamment). La matrice calcaffine est composée d'un complexe glycoprotéique riche en chitine. Les protéines de la matrice calcaffine présentent de nombreux points de convergence avec les conchyolines des coquilles de Mollusques. Il semble néanmoins, vu certains détails de composition, que cette res- semblance soit due a une convergence fonctionnelle, nouvel argument, s'il en fallait encore, contre l'hypothèse d'homologie de l'opercule des Gastéropodes avec une “seconde valve” de la coquille. Les éléments-trace de la phase minérale des opercules (Adegoke, 1973), l'origine et le mode de formation de l’opercule calcifié (Vovelle, 1967, 1969, 1973, 1977) constituent autant d'arguments refutant cette these. Il semblerait cependant que l'étude comparée de la matrice organique des coquilles et de la matrice calcaffine des opercules puisse apporter d'intéressants renseignements sur les processus généraux de la calcification chez les Mollusques. POULICEK 239 REFERENCES CITEES ADEGOKE, O. S., 1973, Mineralogy and biogeochemistry of calcareous operculi and shells of some gasteropods. Malacologia, 14: 39-46. DEGENS, E. T. & SPENCER, D. W., 1966, Data-file on aminoacid distribution in calcified and non-calcified tissues of shell-forming organisms. Woods Hole Oceanographic Institution, Technical Report, Unpublished manuscript. GREGOIRE, Ch., 1972, Structure of the molluscan shell. In “Chemical Zoology” FLORKIN & SCHEER ed., Vol. VII, 2: 45-102. 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À feed Mu va ws a . ti qe N $ № Pay т О 3 ' i * Tia . nf" 5 $ 4 A у ove} Ye he р ä à о 2 ols А + 5 р AY A) Sez 7 le uni } er “ini > y f 1 i 9 à Et B< u Mourir er: FIA bade DE д ЩИ О, > 7° wee $ ah BET Cty | a AG H 9 æ | RF MA % rei L > м à ве MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 241-244 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques ESSAI D'INTERPRETATION D'UN CYCLE SAISONNIER DE LA LIMACELLE CHEZ QUELQUES PULMONES LIMACIDAE M. Poulicek et M. F. Jaspar-Versali Laboratoires de Morphologie, Systématique et Ecologie animales (Prof. Ch. Jeuniaux), Institut Ed. Van Beneden, 22 Quai Van Beneden, 4020 Liege (Belgique) RESUME L'étude au microscope électronique à balayage de la microstructure de la coquille des Limacidae Agriolimax reticulatus, Milax rusticus, Limax maximus, Limax cinereoniger et Lehmania marginata et les propriétés des différentes strates observées permettent d'ex- pliquer les variations cycliques de teneur en CaCO: de la limacelle et les modifications morphologiques encourues par cette structure au cours de l’année. La disparition du CaCO: de l'ostracum met à jour la matrice organique coquillière, riche en chitine. Cette matrice organique peut dès lors être attaquée par une chitinase palléale, que nous avons mise en évidence par une méthode histoenzymologique d’empreinte. Ceci peut expliquer les variations simultanées de la teneur en chitine et en CaCOs au cours du cycle saisonnier de la limacelle des Limacidae. ABSTRACT A SEM study of the microstructure of the internal shell of Agriolimax reticulatus, Milax rusticus, Limax maximus, Limax cinereoniger, and Lehmania marginata (Pulmonata, Lima- cidae), together with a determination of some chemical properties of the calcified layers allow us to explain the annual cyclic variations in chemical content and the morphological altera- tions of this structure during the year. Hypostracal disparition and ostracal CaCO: dissolution let appear the organic matrix of the shell, caracterised by a high “free-chitin” content. A histoenzymological method (substrate-film method) makes obvious a chitinolytic activity from palleal origin. The chitinase secreted by the whole pallial epithelium hydrolyses the “free-chitin” of the calcophilic matrix exposed. This can explain the simultaneous decrease of chitin content with CaCOs dissolution during the seasonal cycle of this internal shell. INTRODUCTION La coquille interne des Pulmonés Limacidae Agriolimax reticulatus (Müller), Milax rusticus (Millet), Limax maximus Linné, Limax cinereoniger Wolf et Lehmania marginata (Müller) est régressée à un point tel qu'il semble impossible de la considérer comme structure squelettique de protection ou de soutien. Les modifications diverses encourues par la limacelle semblent s' être répercutées sur le rôle de la coquille et son intervention dans le métabolisme normal du Mollusque. Dans un article précédent (Poulicek et Voss-Foucart, sous presse) nous avons mis en évidence l'existence d'un cycle saisonnier de la composition chimique de la coquille d’Agriolimax reticulatus. Cet article vise à préciser les altérations microarchitecturales de la coquille chez ces différentes espèces, en relation avec le cycle saisonnier susmentionné. Nous tenterons ensuite d'expliciter ce cycle à la lumière des données récentes de la littérature et de résultats histoenzymologiques com- plémentaires. (241) 242 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS RAPPEL DU CYCLE SAISONNIER DE LA LIMACELLE D'AGRIOLIMAX RETICULATUS Les populations naturelles d'Agriolimax sont constituées de plusieurs classes d’äge que Гоп peut caractériser, notamment, par l'état de la coquille et des paramètres chimiques tels que taux de calcification ou teneur en chitine. Les effectifs des différentes classes d’äge fluctuent au cours de l’année (mort des vieux individus, apparition de juveniles, . . .). Les fluctuations de la structure de la population peuvent être visualisées par l'étude d'un échantillonnage approprié des limacelles (rendant compte de l'état physiologique moyen de la population: ponte, disponibilité alimentaire, . . .). Les estimations de CaCO: et de chitine dans des limacelles prélevées à différentes époques de l'année (au sein d'une même population naturelle de limaces) montrent de nettes fluctuations cycliques. On observe un appauvrissement en chitine de la matrice organique au cours de l'hiberna- tion; cette diminution de la teneur en chitine est parallèle à la perte de CaCOs au cours de la même période. Au cours de la vie active, la limacelle qui se recalcifie retrouve en même temps sa teneur en chitine, maximale juste avant l'hibernation. Meenakshi et Scheer (1970) avaient déjà mis en évidence une variation de la coquille d'Agriolimax columbianus lors de la modification des conditions d'élevage. MICROARCHITECTURE DE LA COQUILLE DES LIMACIDAE On observe successivement de la face dorsale vers la face ventrale de la limacelle: — Une lame organique pluristratifiée que nous interprétons, comme Fournie (1979, 1980), comme un périostracum bien que cette opinion soit contestée (Meenakshi et Scheer, 1970). Assez épaisse, cette lame déborde latéralement et en avant la couche calcifiée et s'implante dans un sillon de l'épithélium palléal. Cette structure est omniprésente et d'apparence constante quelles que soient les conditions écologiques offertes à l'animal et son état physiologique. Elle constitue la barrière entre l'espace extrapalleal et la cavité supracoquilliére. —une couche calcifiée, homologue d'un ostracum (Fournie, 1979, 1980), calcitique, composée de plaques juxtaposées, empilées, (Fig. 1), obliques par rapport aux surfaces externes de l'ostracum (rarement normales à ces surfaces), assimilable a un calcitostracum tel qu'il est défini par Gregoire (1972). Les différents ensembles de plaques empilées (ordre local) sont disposés par ailleurs de manière assez anarchique, donnant, à faible grossissement, une impression de chaos. Cette im- pression se retrouve parfois à l'observation d'autres types de calcitostracum chez diverses familles de Bivalves (Gregoire, 1972). Cette couche n'est jamais absente mais son importance et son épais- seur varient notablement suivant les conditions offertes à l’animal en élevage ou l’époque de sa capture en milieu naturel. En conditions défavorables ou après la ponte, l’ostracum est aminci et fragmenté. Sa surface interne, réduite, présente de nettes figures de dissolution des cristaux (Fig. 2). Ces observations indiquent une résorption du carbonate de cette couche dès que les conditions deviennent difficiles. — une très mince couche discontinue, granuleuse ou sphérulitique (Fig. 3) interprétée comme ип hypostracum (Fournie, 1979, 1980). Cette couche est toujours présente lorsque les conditions de vie offertes à l'individu sont idéales. L'hypostracum semble cependant extremement labile et sensible vis а vis de l'état physiologique de la limace. — une très mince couche de matériel organique, homogène et discontinue. Cette mince lamelle recouvre partiellement la face interne de la coquille. Elle n’a été observée jusqu'ici, en conditions optimales d'élevage, que chez Limax maximus (Fig. 3). MISE EN EVIDENCE D'UNE CHITINASE PALLEALE CHEZ LES LIMACIDAE Nous avons mis en évidence une sécrétion chitinolytique d'origine palléale par une technique histoenzymologique d’empreinte (Daoust, 1959; modifiée par Arnould et Bouchez-Decloux, 1978) chez Agriolimax reticulatus, Lehmania marginata et Milax rusticus. Les observations portent sur des animaux en élevage, au jeûne depuis deux semaines, à une temperature de 10°C. (coupes à la congélation a —24°C., films de carboxymethylchitine préparée selon Trujillo, 1968). POULICEK ET JASPAR-VERSALI 243 FIG. 1. Vue partielle d'une fracture transversale médiane de la limacelle d'Agriolimax reticulatus montrant l’empilement des lamelles calcitiques du calcitostracum. Toutes images: micr. électr. à balay.; ombrage à l'or- palladium sans fixation. FIG. 2. Figures de dissolution à la face ventrale du calcitostracum d'une limacelle d'Agriolimax reticulatus en conditions d'élevage. FIG. 3. Vue de la face ventrale de la limacelle de Limax maximus en conditions optimales d'élevage, montrant les granules organocalciques de l’hypostracum (flèches) et la lame organique ventrale (LOV). FIG. 4. Aspect du périostracum d'Agriolimax reticulatus lors d'une phase de résorption du CaCOs, en conditions d'élevage. Cette sécrétion paraît limitée à l’espace extrapalléal; aucune activité chitinolytique n'apparaît dans la cavité supracoquillière. Les cellules à calcium n'ont manifesté aucune activité chitinolytique; ces cellules sont par ailleurs très peu abondantes, ou même totalement absentes, dans les conditions d'élevages proposées ici. Le manteau isolé par dissection manifeste une intense activité secrétoire de chitinases (figures de diffusion de plus en plus larges avec l'augmentation du temps d'incubation, de За 45 minutes). 244 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ESSAI D’INTERPRETATION DU CYCLE DE LA LIMACELLE En conditions naturelles favorables, ou en conditions optimales d'élevage, les cellules a calcium décrites par Fournie (1979, 1980) entrent en activité et mettent en place un hypostracum sphéruli- tique à la face interne de la coquille. Si l'on suppose le périostracum inaltéré et d'importance constante au cours du temps (ainsi que le montrent les images en microscopie électronique à balayage chez Limax et Agriolimax (Fig. 4)), le dépôt d’une strate calcifiée néoformée tendra à diminuer la teneur en matière organique globale (exprimée en % du poids total). Ceci rend compte de l'augmentation du taux de calcification de la limacelle au cours des phases de vie active. En conditions physiologiques ou écologiques difficiles (hibernation, formation des oeufs, mau- vaises conditions d'élevage, . . .) la résorption de CaCO: à la face interne de la coquille (témoignée par l'apparition de figures de dissolution (Fig. 2) en microscopie électronique à balayage, et l'aug- mentation de concentration en Ca** de l'hémolymphe au cours de l'hibernation (Roach, 1963) laisse apparaître la matrice organique coquillière inter- et intracristalline. Cette matrice organique contient de la chitine (Poulicek, 1978, Poulicek et Voss-Foucart, sous presse), dont une part importante se présente sous forme de chitine “libre,” chitine facilement accessible à l'hydrolyse enzymatique sans démasquage préalable des protéines (Jeuniaux, 1963 et 1965). La sécrétion d'une chitinase palléale а ce moment entraîne l'hydrolyse de la chitine de la matrice organique calcifiée. La N-acetyl-D- glucosamine ainsi libérée dans l'espace extrapalléal pourrait dès lors être résorbée et utilisée à des fins métaboliques, ainsi la formation de la coque des oeufs nécessite la mise en place de 0,12% de chitine en poids frais chez Agriolimax reticulatus. Ceci rend compte de la disparition simultanée de chitine et de CaCOs au cours de l'hibernation. Remarque: Le périostracum comporte une importante composante chitineuse et joue cependant le rôle de barrière vis à vis de la chitinase palléale sans subir d’altération visible (Fig. 4). Ce paradoxe apparent peut s'expliquer par le fait que la chitine du periostracum est essentiellement de la chitine “liée,” inaccessible aux chitinases sans demasquage préalable de la composante protéique. RÉFÉRENCES CITÉES ARNOULD, CH. & BOUCHEZ-DECLOUX, N., 1978, Méthodes histoenzymologiques pour la détection de cellu- lase, de chitinase et de laminarinase. Application au bouclier gastrique du Mollusque Bivalve Scrobicularia plana. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques QUELQUES DONNEES SUR LA COMPOSITION DU SIPHON DE NAUTILUS POMPILIUS L. Marie-Francoise Voss-Foucart et Charles Gregoire Laboratoires de Morphologie, Systématique et Ecologie animales (Prof. Ch. Jeuniaux), Université de Liège, 22, Quai Van Beneden, B-4020 Liège (Belgium) RESUME Dans la coquille de Nautilus, le canal siphonal est constitué de deux tubes emboités, un tube externe, poreux, calcaire, composé de spicules aragonitiques et un tube interne, organique, formé de feuillets concentriques. On a admis la nature chitineuse de ces feuillets, toutefois sans contrôle biochimique. Le microscope électronique a montré récemment que ces feuillets étaient constitués de feutrages fibrillaires denses, associés à une substance nodulaire ou amorphe. L’hydroxyde de soude N a 100°C détruit cette substance, sans altérer les fibrilles. Ces résultats sug- géraient que les fibrilles étaient constituées en majeure partie de chitine. A l’aide d'une méthode enzymatique spécifique, nous avons démontré de façon certaine la participation de la chitine à la constitution des deux tubes constituant le canal siphonal. Par chromatographie sur colonne de résine echangeuse d'ions, nous avons déterminé la com- position des protéines associées à la chitine au niveau de ces deux structures. ABSTRACT In the Nautilus shell the connecting rings of the siphonal tube are composed of two layers: an outer, porous, chalky tube, with aragonitic spicules and an inner horny tube, consisting of numerous concentric sheaths of organic matter. TEM studies have demonstrated that these sheaths are composed of feltings of un- orientated, powerful fibres embedded in an amorphous or nodular substance. Normal sodium hydroxide at 100°C destroys this latter substance but leaves apparently unaltered fibrils, which suggests a chitinous nature for these fibrils. Specific enzymatic tests demonstrate that chitin is a constituent of the two layers compos- ing the connecting ring. Chromatographic analysis after acidic hydrolysis indicates that proteins are major com- ponents of these layers and provides their aminoacid composition. Le siphon de la coquille du Nautile est constitué de segments tubulaires (tubes siphonaux, “con- necting rings”), qui s'étendent de Гарех a la chambre d’habitation et traversent les septa, où ils forment les goulots septaux (“septal funnels’). Les tubes siphonaux sont formés de deux couches, tubes emboites, décrits par de nombreux auteurs depuis Owen (1832): —une couche externe calcaire poreuse (“chalky tube”: Denton & Gilpin-Brown, 1966), composée de spicules aragonitiques, parallèles ou divergents, assemblés en faisceaux non orientés. La cohe- sion de ces structures est assurée par une substance organique. Les résidus de décalcification des tubes calcaires sont constitués de feutrages microfibrillaires (Grégoire, 1973). Dans la région interne de ces tubes calcaires les structures minérales sont traversées par des membranes organiques (Mutvei, 1972). —une couche interne (“horny tube”), comprenant un grand nombre de feuillets organiques con- centriques. Ces feuillets sont constitués d'entrelacs ou feutrages microfibrillaires denses (Grégoire, 1967, 1972, 1973; Mutvei, 1972) enrobés dans un matériel organique nodulaire ou amorphe. La soude a chaud fait disparaitre ce dernier matériel et laisse subsister les fibrilles (Grégoire, 1973). (245) 246 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS METHODES Dans le présent travail, nous avons abordé l'étude chimique des tubes siphonaux a deux points de vue: —Recherche de la présence de chitine au niveau des deux couches à l’aide d'une méthode enzymatique specifique (Jeuniaux, 1963, 1965). —Dosage et caractérisation des acides aminés d'origine protéique participant à la constitution de ces couches par chromatographie sur colonne de résine echangeuse d'ions à l’aide d'un analyseur Beckman Spinco équipe d'une colonne unique, selon la méthode de Devenyi (1968). Le dosage de la chitine dans la couche interne (“horny tube”) a été réalisé après lavage à l’eau distillée et traitement rapide par une solution d'HCI ¥2 N afin d'éliminer les spicules aragonitiques de la couche externe qui auraient pu adherer aux lamelles concentriques internes. La decalcification des spicules de la couche externe (‘chalky tube”) a été réalisée également а l'aide d'une solution d'HCI Y N. Le pourcentage de matériel organique de cette couche est de 3.58%. Après decalcification, les deux couches ont été traitées par une solution de NaOH Y N a 100° pendant 6 heures, afin de démasquer la chitine de ses complexes glycoproteiques. Le materiel résiduel a été lavé a l’eau distillée puis incubé en présence de chitinase purifiée (Koch Light) à pH 5.2 (tampon acide citrique 0.1 M, Ма›НРО, 0.2 M) et à 37°, jusqu'à hydrolyse complete de la chitine. L'acétylglucosamine libérée après une nouvelle incubation en présence de chitobiase a été dosée par la méthode colorimétrique de Reissig, Strominger et Leloir (1955). Les dosages de protéines ont été réalisés après hydrolyse acide de 24 heures a 110° par НС! 6 N, en tube scellé sous vide, sur le matériel préalablement décalcifié. RÉSULTATS ET DISCUSSION Les résultats des analyses des constituants protéiques et du dosage de la chitine dans les deux couches du tube siphonal sont consignés dans le Tableau 1. TABLEAU 1. Caractérisation et dosage des protéines et de la chitine dans le tube calcaire externe (“chalky tube”) et dans la couche organique interne (“horny tube”) du siphon de Nautilus pompilius L. Nacre Tube organique interne Tube calcaire externe «g/g mat. résidus AA/100 résidus résidus AA/100 résidus ug/g résidus AA/100 résidus décalcifié 1. Caractérisation et dosage des acides aminés protéiques Asp 7.8 10.30 34.59 14.86 46.31 Thr 1.4 4.91 14.91 5.87 16.07 Ser 9.5 9.60 24.79 9.13 21.53 Glu 4.5 11.81 45.24 13.16 45.98 Pro 0.7 10.61 30.58 6.86 18.04 Gly 32.0 12.57 21.27 10.78 16.65 Ala 24.7 7.68 16.21 7-31 14.07 Cys tr tr tr tr tr Val 1.5 5.13 15.09 5.37 14.41 Met 0.3 1.05 4.11 1.20 4.29 lle 1.6 2.80 9.42 3.23 9.92 Leu 2.4 5.54 18.61 5.91 18.10 Tyr №3 2.59 12.57 2.58 11.41 Phe 6.1 4.78 20.86 3.71 14.79 Lys 0.3 2.31 8.80 3.29 11.41 His 0.4 1.48 6.06 1.27 4.72 Arg 4.7 6.86 31.80 5.41 22.87 99.2 99.91 314.91 99.94 290.57 2. Chitine 212.27 57:51 00 VOSS-FOUCART ET GREGOIRE 247 Les structures minérales et organiques composant le goulot septal continuent celles qui forment les septa. Mais, comme l’a montré Mutvei (1972), au microscope à balayage (SEM), les structures septales subissent au niveau du goulot des modifications considérables. Ainsi, les éléments organiques de la couche interne du siphon (“horny tube”) qu'il dénomme “couche interne de conchyoline” proviennent de la conchyoline de la partie adapicale de la nacre septale. Le microscope électronique par transmission (TEM, Grégoire, 1973) permet de voir la transformation graduelle des travées des membranes de conchyoline de nacre interlamellaire en fibrilles caractéristiques du tube interne du siphon (“horny tube”). Nos analyses montrent des différences de composition chimique entre conchyoline de nacre et matériel fibrillaire du “horny tube.” Si l’on retrouve dans ce dernier les deux types de substances qui constituent la nacre septale, à savoir chitine et protéines (Jeuniaux, 1963; Goffinet, 1965), la chitine représente 21.22% du poids de la matière organique du “horny tube” alors qu’elle constitue 6% du poids de la conchyoline de la nacre septale (Jeuniaux, 1963). La teneur en protéine de la couche interne du tube siphonal (31.5% du poids de matière organique) est par contre beaucoup moins élevée que celle mise en évidence par Goffinet (1965) dans la conchyoline de la nacre septale. D'autre part, la composition en acides aminés des protéines associées à la chitine dans la couche interne du tube siphonal diffère de celle des protéines de la couche de nacre. La confrontation entre les données chimiques et celles de la microscopie électronique, celles établies par le TEM essentiellement, plaide en faveur de l'hypothèse selon laquelle la conchyoline de nacre serait constituée d’un matériel glycoprotéique fibrillaire, formant des entrelacs non orientés, parfois des faisceaux, ou encore des arrangements plus ou moins parallèles, auquel seraient adjoints différents types de protéines qui conféreraient à l'ensemble sa structure en dentelles (Grégoire, Ducháteau et Florkin, 1955, Grégoire, 1967, 1972). Toutefois, ce modèle d'architecture n’a pu être ni confirmé ni infirmé à l'examen de coupes ultrafines (Goffinet, Grégoire et Voss-Foucart, 1977). Dans le matériel organique formant la couche interne du tube siphonal (“horny tube”) les protéines formant avec la chitine le matériel fibrillaire enchevêtré seraient caractérisées par la présence de cing acides aminés en proportions relativement équivalentes: l'acide aspartique, la sérine, l'acide glutamique, la proline et la glycine (de l’ordre de 10% du nombre de résidus d'acides aminés) et non par la prépondérance absolue de l’un ou l’autre acide amine. Il n'existe pas d'étude chimique des minces couches septales externes, d’ailleurs discontinues, qui permette d'établir une comparaison avec les constituants de la couche spiculaire (“chalky tube”) qui en dériverait, d'après Mutvei (1972). Dans cette couche spiculaire, nous retrouvons les deux types de substances décelées au niveau de la couche interne, à savoir la chitine et les protéines. Le pour- centage de chitine (qu'il soit déterminé par méthode enzymatique ou par dosage de la glucosamine après hydrolyse acide) est cependant relativement bas (5,75% de la matière organique). Les protéines sont en concentration relativement voisine de celle de la couche interne (29,05% de la matière organique) mais présentent une composition légèrement différente, notamment par leur teneur plus élevée en acides aminés acides. Comme nous l'avons déjà signalé, d’après Mutvei (1972, SEM), la partie interne de la couche spiculaire est traversée par des membranes de conchyoline. Les données du TEM (Grégoire, 1973 et Fig. 1, 2, 3, 4) indiquent que les voiles organiques auxquels sont amarrés les faisceaux spiculaires sont composés de fibrilles et de matériel nodulaire d'aspect semblable ou identique à celui de la substance organique de la couche interne non calcifiée. Cette ressemblance ou identité d'ultra- structure entre les composants organiques des “chalky” et “horny” tubes, paraît a premiere vue incompatible avec les données chimiques obtenues sur le même matériel. On peut rappeler cependant que les analyses chimiques requièrent l'emploi de quantités de matériel beaucoup plus importantes que les études au microscope électronique (TEM). De ce fait, des substances de nature protéique ou non identifiée, éventuellement susceptibles de jouer un rôle dans la formation des spicules, et différentes des feutrages fibrillaires et du matériel nodulaire décelés au TEM, pourraient être absentes dans les échantillons du tube externe, prélevés pour la microscopie électronique. REMERCIEMENTS Nous exprimons nos vifs remerciements au Prof. W. Bruce Saunders, aux Drs. P. Rancurel et Y. Magnier, qui nous ont fait don de matériel recemment capture. PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 248 VOSS-FOUCART ET GREGOIRE 249 REFERENCES CITEES DENTON, E. 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Ase 14% “Sar Lt о АД. > pr TM +A nas A à Г > = > ик) Ne Ang uns A AY ah VS р uate A nan aT er ‚IE | u Le D р a La y Pri f > A 4 1% Ч i e Y E J ¿ue | é i : Y 0 LC y TO tous EN De en its у м a, ind 406 dy E | | CR 4 CS р п a oe a rd 1 = ы y dé „ О NP 5 u = $ N ll » $ ee) DA A 1 EN ME AA AMIE TRA A ob EM rt a За AS OS a u ыы pra er aa A alt ai Tish Whe Ne DLA 5) Е ei у 28 М № А {> м "nu у 4 À her on By 1; Pity, Le: e ‘re Y к” Ne 6 A > A 7 Sue IE U N eau we ta TON Ré s@ M A pt; a mee aie р M у 4 i =. % old Ae ER SRE ts eee, +9 wa AAA IPS RL Er 0 >. > ' ы né 0 ¢ N « ei no io ere à TM FS ee Log ES = . y = Зал | Аки УПА 5 an Ы\ ТЫ ar ye dde | a A jh Kol, I р uy ian Га уе GA м ‘ieee im, d ы un oh Ext: wd a yt Ch Ar TEA nu м ты oy y um DALE. Ren 5? 4 en © : E. ег" в “Y 7 ал! DET, DA Sey, are ick xtra ye D TS AA A (ai Y LUS SN ER PALAU 7 AL” fA e | Y y | RL COR, Binet! ite a Г é | . Sr у ИФ u > Ц № Pu г ‘ Y Г 2 у 4 | (e р > FA e > ‘ № ss UN Br iy e y ER > A м y ; e A de у Lt | 7 $ 1 0 В { w E à } р « Е e = y à = - me = oa =, - ES et e a © @ ‘ | 7 4 2.5 eo: Tr \ pits AN O OEA Wicks: "ity gi ‘op aoe IATA JA ee ы Wary: VAR . Ye isdn de de у = Hire: tal y wy UT] ns i net De A: 2 4 : ey: ve) р tA pe. : Mer nga | PUR ley A TEE DUR fr A re vel, И речи ey a a gins Mao u u (IN i : “ np: en Yun) я ve | € u | : 7 . «a | E Le | | e 5 E LT) a MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 251-255 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques DONNEES HISTOCHIMIQUES ET ULTRASTRUCTURALES SUR L'OPERCULE DE BUCCINUM UNDATUM (L.) (MOLLUSCA, GASTROPODA) Michéle Grasset et Jean Vovelle Histologie et Cytologie des Invertébrés Marins, Université P. et M. Curie 12, rue Cuvier, 75005 Paris, France ABSTRACT The apparent apposition growth of the Buccinum operculum is actually performed from a pellicular lamina issuing from the groove of the opercular fold of the both young and adult snails. The secreting epithelium shows zones corresponding to the elaboration of tyrosin and quinone tanning components, whose cytological sites have been recognized at the ultra- structural level. The pellicle is concerned with a striated structure comparable to the one described by Hunt for periostracum. Les résultats présentés exploitent en partie un travail non publié (M. Grasset, Diplôme des Hautes Etudes, Paris 1970), dont quelques éléments seulement ont été divulgués dans un propos compara- tif (Vovelle, 1970, 1972). Cette approche histologique et histochimique a été complétée au niveau de la cytologie et de la cytochimie ultrastructurales en tenant compte des données rassemblées entre temps par Hunt et al. (1970-1978) sur le sujet. MATERIEL ET TECHNIQUES Les buccins adultes et les pontes, récoltés à la Station Biologique de Roscoff, ont été maintenus en aquarium au laboratoire et les jeunes examinés juste avant ou après leur sortie de la capsule ovigère (coquille de 2 mm de long, opercule de 0,8 mm). Pour l'examen histologique et histochimique, après fixation et inclusion à la paraffine (ou au cryostat), on a pratiqué sur les coupes des colorations topographiques (Azan) ou spécifiques (cf références in Ganter et Jollès, 1970). Pour la microscopie électronique, les échantillons fixés à la glutaraldéhyde tamponnée et postfixés au tétroxyde d’osmium ont été inclus à l’araldite. Les techniques cytochimiques à la DOPA et a l'argent-méthénamine ont été réalisées selon les protocoles indiqués par Locke et Krishnan 1971. REPERES DE MORPHOLOGIE ET D'ANATOMIE MICROSCOPIQUE L’opercule de Buccinum, a nucleus marginal, présente un bord columellaire définissant une zone de croissance sublinéaire. Il y correspond un sillon, ou gouttiere operculaire, souligné dorsalement par un repli en continuité avec la zone adhésive du disque operculaire. Les données présentées se limitent à ce repli operculaire antérieur à l’origine de la lame principale, dans la mesure où les couches adventives sous jacentes, et même le vernis élaboré par la languette épithéliale postérieure, sont apparus de la même nature chimique que cette dernière. La croissance du bord libre de Горегсше au dessus du repli antérieur paraît se faire par apposition de lames incurvées, et non par sécrétion d'un matériel recouvert par une /amelle hyaline qui s'in- fléchirait dans la gouttière operculaire. Toutefois, on peut ramener Buccinum à ce schéma général car: —l'inflexion de la lame operculaire amincie dans la gouttiere existe chez le jeune à l'éclosion, les coupes semi-fines et ultra-fines définissant alors la couche la plus externe comme une lamelle (251) 292 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ad. i2 i e2 ad. \ m й | or FIG. 1. Schemas du repli operculaire columellaire chez Buccinum jeune (A), et adulte (B). (ad: épithélium adhésif, e: epithelium externe au point 0, i: epithelium interne, m: mucocytes). hyaline. L'amorce de cette pellicule est tres mince (30 nm), puis son épaisseur se stabilise à 600 nm. La deuxième couche, inférieure, apparaît au dela de la pointe du repli operculaire. Dans les mêmes conditions d'observation, on note l'indication de decrochements périodiques de la lamelle, qui s'incurve superficiellement. —Chez l'adulte, sur coupes semi-fines et ultra-fines, l'épithélium du repli operculaire réfléchi dans la gouttière se révèle apicalement garni par une pellicule comparable, de 600 nm d'épaisseur, qui s'interrompt à la sortie de la gouttiere. Elle doit être périodiquement apposée à la partie la plus externe du front de croissance de l'opercule. UNE ZONATION DU REPLI ANTERIEUR, SOULIGNEE PAR L’HISTOCHIMIE Le repli antérieur (comparable au bourrelet palléal) se développe entre la frontière de l'épithélium adhesif qui retient Горегсше au disque, et l'amincissement du fond de la gouttiere, où l'épithélium a moins de 2 um d'épaisseur. L’histochimie a conduit a subdiviser la région dorsale à cellules hautes “principales” en trois zones (i1, 12, 13). Parmi les résultats significatifs, relevons la localisation de la tyrosine (i2) complémentaire, et non superposable aux sites des grains argentaffines (i1 et i3) qui evoquent la presence de composes reducteurs phenoliques en rapport avec le tannage. Sa réponse intense rappelle les analyses de Hunt et al., (1971, 1972), qui mettent en vedette dans la scléroprotéine operculaire du Buccin la presence de monochlorotyrosine et de monochloromonobromotyrosine. TABLEAU 1. Buccin adulte oper- Histochimie cule e2 el 11 12 i3 Unna Brachet ++ + Buccin jeune Millon + + Cytochimie e2 el пе Argentaffine 35 sr € I ee Chromaffine + + + € Argentaffine + + Osmiophilie + + Osmiophilie + + DOPA ++ ++ > DOPA + ++ contróle = = = Catéchol ЕЕ + Peroxidase ++ ++ + GRASSET ET VOVELLE 253 DEUX HYPOTHEQUES A LEVER Kessel (1942) a évoqué la présence possible d'une composante chitineuse dans l'opercule de Buccinum. Nous n'avons pas confirmé l'hypothèse, compte tenu de la réponse négative de la matière operculaire à divers tests histochimiques (Acide Périodique Schiff, réactif de Schulze, et signalétiquement, Rouge Congo), et de son entière solubilité à la potasse bouillante. De même, Dakin (1912) a suggéré une composante minérale de Горегсце. La détection histo- chimique du calcium, notamment au GBHA, donne une indication positive dans la seule partie superficielle de l'opercule, ce que confirme la microincinération, mais on l'interprète comme une imprégnation limitée et peut être secondaire. MUCUS ET ENZYMES: UNE PARTICIPATION DE L’EPITHELIUM EXTERNE DE LA GOUTTIERE? L'important bourrelet externe a la gouttière comporte une zone épithéliale (e1) riche en mucocytes (m1) particuliers, à sécrétion mixte associant des mucopolysaccharides acides sulfates et des neutres. Cette même zone e1 réagit à la recherche histoenzymologique, aussi vigoureusement que la zone ii “sous-lamellaire.” L'incubation a la DOPA (contrôlée par le diethyldithiocarbamate, inhibiteur des enzymes cuivriques), l'incubation au Catéchol, et la recherche des peroxydases à la Benzidine (Wachstein et Meisel), donnent des localisations superposables de la phénolase et des peroxydases. on rappellera (cf. Vovelle et Grasset, 1980) que les localisations enzymatiques homologues du bourrelet palléal concernent la seule région sous-périostracale. ELEMENTS DU TANNAGE QUINONIQUE EN ULTRASTRUCTURES Au microscope électronique, les substances argentaffines apparaissent chez l'adulte comme chez le jeune, sous deux aspects: des “grains,” souvent hétérogènes, recoupant les sites de l’histochimie photonique (ex.: i1 et i3); des flaques dans les espaces intercellulaires parfois dilates (e2 jeune), renforcées par des dépôts extracellulaires infra-basaux ou superficiels aux microvillosités. Ces lo- calisations de substance réductrice labile concernent aussi bien l'épithélium externe que l'épithélium interne au point de repère aminci du fond de la gouttière. La mise en évidence délicate de la phénolase par la DOPA fournit des réponses indiscutables au niveau des cellules ei du jeune, recoupant une partie des localisations établies à l'échelle photo- nique chez l'adulte. Les organites reagissant sont les sacs postgolgiens du GERL et des vésicules plus apicales qui en proviennent. Ces résultats ne sont pas incompatibles avec les données de la littérature (discussion in Vovelle & Grasset, 1980). ULTRASTRUCTURE DE L'OPERCULE ET DE SON EBAUCHE En parallèle avec les particularités biochimiques, Hunt (1971, 1976) a insisté sur l'absence de structure organisée de l’opercule de Buccin par comparaison avec le periostracum et la coque ovigère. L'observation de coupes ultrafines de la pellicule operculaire initiale dans la gouttiere operculaire, chez le jeune et même chez l'adulte, conduit à contester cette distinction. Stratifiée des l'origine (3 strates pour une épaisseur de 20 nm) cette pellicule présente une striation périodique complexe de 34 nm, ce qui évoque des sous-unités comparables à celles proposées par Hunt pour le périostracum. La présence éventuelle de la seule stratification, l'évolution du dessin périodique sur coupes, suggèrent une rotation des strates élémentaires dans l'épaisseur de la lame operculaire. On ne reconnaît pas d'éléments figures de la taille des “periostracal units” dans l'épithélium formateur de la pellicule initiale, dont le glycocalyx de l'apex microvilleux présente toutefois, chez le jeune comme chez l'adulte de minuscules plaquettes rectangulaires (22/16 nm). 254 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS GRASSET ET VOVELLE 255 CONCLUSION Nos observations comparées du jeune et de l’adulte et le recours à l'échelle ultrastructurale permettent de ramener pour Buccinum un type de croissance operculaire par apposition au schéma le plus général présenté par les Prosobranches; il est vraisemblable que par les mêmes approches cette conclusion pourrait être généralisée à d’autres espèces. Confirmant la nature de protéine stabilisée par tannage quinonique de la lame operculaire, nos résultats soulignent l'indépendance de la composante tyrosine par rapport aux divers apports réducteurs phénoliques, et la coopération de deux processus enzymatiques (peroxydases et phénolase). Ils assurent au niveau de la pellicule operculaire une structure stratifiée et striée comparable à celle décrite par Hunt pour le périostracum. REFERENCES CITEES DAKIN, W. M., 1912, Buccinum, Liverpool marine biological committee memoirs, London, Williams & Norgate. GANTER, P. & JOLLES, G., 1970, Histochimie normale et pathologique, Gauthier-Villars Paris. и GRASSET, M., 1970, Etude embryologique, anatomique et histochimique de la zone pédieuse operculigère chez Buccinum undatum (L.) (Gastéropode Prosobranche). Dipl. Hautes Etudes, Paris. HUNT, S. 4 BREUER, S. W., 1971, Isolation of a new naturally occurring halogenated amino-acid: Mono- chloromonobromotyrosine. 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VOVELLE, J. 4 GRASSET, M., 1980, Etude cytologique et histochimique comparée de la formation de l'opercule chez les Prosobranches, Malacologia, 22: 257-263. > FIG. 2. a: histochimie, tyrosine (Réaction de Millon-Pollister) x 170; b: histoenzymologie, phénolase (DOPA) х250.; с: cytochimie, composés réducteurs, cellules e2 jeune (Argent-Methenamine) 7.500; d: cytoenzymo- logie, phénolase cellules el jeune (DOPA) x 20.000; e: “Lamelle hyaline” et couche inférieure chez le jeune, x 4.500; f: Striation de la pellicule initiale (jeune) x33.000; д et h: Stratification et striation de la lamelle hyaline, absence de structure de la couche inférieure, x 170.000 (g: GERL, i: espace intercellulaire, |: lamelle hyaline, v: vésicule). *- [AI Es un u и А Ich 4 > 0 | 4 ‘9 7 ‘ N Y Г м 4 0 ви” ' 9 0 a faye - MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 257-263 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques ETUDE CYTOLOGIQUE ET HISTOCHIMIQUE COMPAREE DE LA FORMATION DE L'OPERCULE CORNE CHEZ LES PROSOBRANCHES Jean Vovelle et Michele Grasset Histologie et Cytologie des Invertebres Marins, Université P. et M. Curie, 12, rue Cuvier, 75005 Paris, France ABSTRACT The histological and histochemical study of the anterior opercular fold of ten Prosobranchia was completed by an examination at the ultrastructural level. It leads us to define a typical structure at the origin of the corneous operculum, a zonate disposition of the secretory epithelium in connection with the starting point of the groove bottom, and to compare them precisely to the mantle edge of some Gastropods, especially in those places concerned with the elaboration of quinone tanning components. La mise au point présentée tente d’actualiser, en prenant en compte un plus grand nombre d’espéces et en intégrant le niveau de la cytologie et de la cytochimie ultrastructurales, des bilans antérieurs (Vovelle, 1971, 1972) concernant la formation de Горегсше des Prosobranches, qui se référaient eux-mêmes aux données classiques de la littérature (de Houssay, 1884 a Kessel, 1942, entre autres), en les complétant d'une interprétation nouvelle inspirée par l'histochimie. Les dix genres examinés (Nucella, Ocinebra, Pomatias, Gibbula, Nerita, Tricolia, Astraea, Buccinum, Neptunea, Viviparus) ont fait l'objet entre 1967 et 1980 de travaux d'équipe, certains non publiés (cf. in Littérature citée: Amouzou, Grasset, Lerch, Maschino, Vovelle); les six premiers présentent une croissance de l'opercule par épaississement antéropostérieur sous une “lamelle hyaline” initiale, les quatre derniers offrent apparemment un front de croissance par “apposition” de strates successives. On prend ici en considération exclusivement l’opercule corné, les strates calcifiées éventuelles adhérentes à cette lame (extérieures, chez Astraea, Tricolia et Pomatias, ou sous-jacente chez Nerita) ayant été reconnues comme indépendantes dans leur nature organique et leurs sites d'élaboration (Vovelle & all, 1969a et b, 1973, 1979). Le cas général étant celui d'une élaboration antero- postérieure, on s'est limité également à l'examen de la zone de croissance principale, le repli operculaire antérieur (= columellaire), dans la mesure où les études particulières mentionnées ont reconnu que les strates épaississant postérieurement et inférieurement la lame principale (strates accessoires et même vernis) sont de la même nature chimique, et secrétées par des catégories cellulaires comparables, et que le cas particulier de Горегсше concentrique se rattache au schema général. Avec son rebord épithélial épaissi marqué par une encoche (gouttière operculaire), le repli étudié sollicite le parallèle avec le bourrelet palléal et précisément avec ce repli externe générateur du periostracum, marqué par le sillon supramarginal, dont le microscope électronique a renouvelé l'approche (chez les Lamellibranches et, pour les Gastéropodes surtout chez les Pulmonés, cf., par exemple Kniprath, Saleuddin), même sur le plan cytochimique (cf. Bubel, 1973, Saleuddin, 1977). Sans oublier les renseignements obtenus en microscopie photonique, la synthèse présentée a recours à l'examen ultrastructural pour trois espèces: Nucella lapillus, Pomatias elegans, Buccinum undatum (cf. développement in Grasset & Vovelle, 1980) et les méthodes cytochimiques utilisées ont été, à l'instar de Bubel et Saleuddin, transposées de celles appliquées par Locke et Krishnan, 1971. Aux deux points de vue structural et histochimique, on a condensé ces résultats sous forme de propositions qui sollicitent le parallèle avec le periostracum. (257) 258 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DONNEES MORPHOLOGIQUES, HISTOLOGIQUES ET ULTRASTRUCTURALES (Fig. 1) Pour toutes les espèces examinées, le repli operculaire antérieur est caractérisé extérieurement par un epithelium epaissi de cellules hautes, “principales,” comparables à celles de la “mantle edge gland” palleale (= Drüsenpolster, belt) et pouvant, à l'instar de cette dernière, présenter une zonation en categories secretoires, très tranchées chez Buccinum ou Neptunea. L'infléchissement de l'épithélium du repli définit la face supérieure d'un sillon (la gouttière oper- culaire), comparable au sillon périostracal, toujours présent, mais plus ou moins marqué, le cas limite etant celui de Viviparus, où il se traduit par une encoche fugace chez le jeune. FIG. 1. a) Вер! palléal externe des Pulmonés, d'après Kniprath, Saleuddin, etc. b) Repli operculaire antérieur, opercule corne à lamelle hyaline (ex.: Nucella, Ocinebra). с) Repli operculaire antérieur, opercule comé a apposition (ex.: Neptunea, Buccinum). d) Repli operculaire antérieur, opercule calcifié de Neritidae. e) Repli operculaire antérieur, opercule calcifié de Pomatias. f) Repli operculaire antérieur, opercule calcifié d'Astraea. (O: “point O”, m: mucocyte). VOVELLE ET GRASSET 259 Le fond de la gouttiére operculaire correspond toujours a un amincissement extréme et brutal de l'épithélium, point O frontière entre le repli operculaire et un (ou plusieurs) bourrelet ou repli extérieur (nous le définissons comme externe au repère et à la lame cornée, mais il est évidemment dans la position du repli moyen et interne du manteau). Chez Pomatias par exemple, l'épaisseur du revête- ment cellulaire peut être de 0,3 um. La pellicule ébauche de l’opercule apparaît à ce point O: elle ne l'atteint pas tout à fait chez Nucella et Buccinum, elle y bute jusqu’à s’y enrouler chez Pomatias. Son épaisseur initiale de 0,1 um (Pomatias, Nucella et même 0,02 um chez Buccinum jeune) se stabilise à 0,6 um (Pomatias, Buccinum) ou 1,5 um (Nucella) lorsqu'une deuxième strate d'opacité et de structure différentes la renforce au delà de la pointe du repli. Cette pellicule ou “lamelle hyaline” reste en contact avec les microvillosités apicales de tout l'épithélium du repli (Pomatias) ou s'en décolle provisoirement (Nucella, Ocinebra), même si, épaissie, elle se fixe à nouveau à l'épithélium adhésif aminci qui marque la frontière externe du repli (à la place de l'épithélium elaborateur de la coquille dans le repli palléal externe). Elle s’en détache tout à fait pour les орегсшез à croissance par apposition, mais les coupes semi-fines et le microscope électronique ont montré (Buccinum) que la pellicule existe toujours dans la lumière de la gouttière, même si elle s'interrompt à sa sortie. Le rapport du bord réfléchi de la lame operculaire avec le point 0 de la gouttière peut apparaître incertain sur les préparations en microscopie optique (ex.: Gibbula, Nerita) mais l'examen des jeunes en confirme la grande généralité: la lamelle hyaline infléchie dans la gouttière existe aussi bien chez Neptunea que chez Buccinum et on la devine même chez Viviparus. Pour aucune des espèces examinées, on n’a identifié à ce point O aminci (ce qui pourrait être interprété comme une simple nécessité de pliage) de formations comparables aux bouquets des cellules glandulaires profondes de certains replis palléaux (periostracum secreting glands = periostracal cells de Kniprath, Saleuddin). Chez une même espèce, Ocinebra (Maschino & Vovelle, 1972), où on les a reconnues présentes dans le repli palléal, ces glandes sont absentes dans la gouttière operculaire. Reconnaitrait-on à leur place une ou plusieurs cellules “basales” à la façon de celles que les auteurs (references in Bubel, 1973) placent à l’origine du périostracum du Lamellibranche ? Au moins chez Pomatias, une cellule à cytoplasme et noyau particulièrement denses, présentant une réduction du revêtement microvilleux et, plus que ses voisines, une abondance de mitochondries chargées d'inclusions osmiophiles, marque le fond de la gouttière. Mais il n'y correspond aucune secrétion figurée appréciable. A son voisinage, l’epithelium aminci offre, aussi bien chez le Buccin adulte que chez Pomatias, l'alternance de cellules “claires” et “sombres” comme dans le sillon palléal d'Helisoma (Saleuddin, 1975). De l’autre côté du point O, c'est à dire en situation externe par rapport à la lame réfléchie qui enveloppe le repli operculaire, se marque fréquemment une zone plus ou moins étroite riche en mucocytes (Nucella, Neptunea, Pomatias, Ocinebra et Buccinum), alors qu'il n'y en a jamais en situation interne au point O. Dans tous les cas, leurs sécrétions sont différentes de celles des mucocytes banaux de l'épithélium pédieux, plus riches en mucoprotides. Jouxtant le point O chez Nucella et Neptunea, ils rappellent ceux décrits par Kniprath et Saleuddin dans une situation homologue chez Lymnea, Physa, Helisoma. lls contribuent à faire du premier repli extérieur à la gouttiére un dispositif non indifférent dans l'édification de la lamelle hyaline. Un deuxième repli extérieur peut exister et prendre des dimensions considérables lorsqu'une plaque calcaire s'ajoute superficiellement à l'opercule corné. Aucune des espéces étudiées au microscope électronique n’a révélé, à l'origine de la lamelle hyaline, de sécrétions figurées du type des “periostracal units” décrites par Saleuddin chez Helisoma et Physa. La formation pelliculaire initiale, alimentée par le contenu sans structure de petites vésicules apicales, semble d’abord la condensation du glycocalyx des cellules internes au point O, même si des corps multivésiculaires à contenu hétérogène (importants chez Nucella à Гарех des cellules internes, et chez Pomatias des premières cellules externes) peuvent contribuer à l'apport de matériel. En contradiction avec la distinction proposée par Hunt (1971), la lamelle operculaire de Buccinum présente une stratification et une striation de périodicité comparable à celle du periostracum (Cf. Grasset & Vovelle, 1980). Mais une observation rigoureuse de Pomatias révèle de la même façon des strates, plus épaisses (33 nm) et une striation du même ordre (33 nm) que chez Buccinum. Cette structure périodique, comparable à celle du periostracum de Buccinum (Hunt) et Littorina (30 nm, Bevelander et Nakahara, 1970), se manifeste chez Pomatias comme chez Buccinum dès l'origine de 260 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS la lamelle hyaline, elle n'existe pas chez Nucella, non plus que dans la strate profonde mise en place par les cellules principales de Buccinum. DONNEES HISTO ET CYTOCHIMIQUES SUR LES SITES DU TANNAGE (Fig. 2-3) L'opercule “corné” des dix espèces examinees est stabilisé par tannage quinonique, c'est généralement une lame de protéine tannée homogène et seul Astraea présente un dispositif hétérogène, glycoprotidique en son centre et tanne superficiellement. Les composantes du tannage ont été démontrées dans tous les cas par divers tests, notamment: réaction de Millon (tyrosine); reaction argentaffine (composés réducteurs phénoliques), incubation au catechol ou à la DOPA contrôlée par inhibition au diethyldithiocarbamate (polyphénolaxydase), réaction de Wachstein et Meisel (peroxydases). Les composés aromatiques réagissant concernent aussi bien la matière operculaire, que des grains plus ou moins fins des cellules élaboratrices du repli operculaire, ou de l'épithélium de la gouttière extérieure au point O. Les localisations de la tyrosine et des produits argentaffines ne sont pas toujours superposables: O Argentaffine O Millon A Phénolase V Peroxydase Opercule O/Epithelium externe (ext. inty(distal moyen pointe}( ler repli 2e repli a e 2 vernepDpra a АИ, 7 TIVOS SY TLODDULA Er ET 7 »/ 4 LPTCOLTA ASTYea Bucetnum Neptunea Vrvrparus FIG. 2. Sites des composantes du tannage sur le repli operculaire. — FIG. 3. a, b, c, d: “Point O” du repli operculaire. a: Gibbula cinerea, optique R. argentaffine, x850. b: Buccinum undatum, semi-fine, x 1000. c: Nucella lapillus, semi-fine, x 750. d: Pomatias elegans, M. électronique, x 19.000. f,i,j: Pomatias, М.Е. Argent-Methenamine. f: lamelle hyaline et microvillosités, x16.000. i et j: ler repli épithélium externe, espaces intercellulaires x 6.800 et inclusions figurées x12.500. e, д, В: Pomatias, М.Е. Dopa- réaction. e: cellules 1er repli epithelium externe, x 6.800. д: détail du Golgi, x 34.000. п: vésicules réagissantes, x 20.000. (b: cellule basale ?, g: GERL, i: espaces intercellulaires, |: lamelle hyaline, mv: microvillosités, O: “point O,” v: vesicules). VOVELLE ET GRASSET — A A 262 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS chez Neptunea et Buccinum leurs sites différents permettent une zonation de l'épithélium supérieur du repli. Les localisations de la “catecholase” et de la “DOPA-oxydase,” identiques, assurent la nature phénoloxydasique de la reponse enzymatique. La peroxydase, recherchée et détectée seulement chez quatre espèces, souvent superposable a la phénoloxydase (Nerita, Buccinum), peut présenter des localisations supplémentaires (interne au point O chez Ocinebra) ou plus intenses (repli externe chez Gibbula). Les deux oxydases peuvent se situer intérieurement ou extérieurement au point O, ou des deux côtés. On rappelera (cf. Kapur & Gibson, 1967; Timmermans, 1969; Saleuddin, 1977) que les investigations concernant le périostracum les mettent en cause exclusivement en position interne, sous la lame organique. Seule Timmermans les mentionne au niveau des mucocytes de l'épithélium du repli moyen, et, pour l'opercule, on reconnait une corrélation entre leurs réponses en situation externe au point O et la présence de mucocytes particuliers, mais elles existent même chez d'autres espèces quand ces derniers sont absents. Une réponse DOPA positive caractérise de façon homogène les opercules à lamelle hyaline, et partiellement deux opercules “à apposition” (Astraea et Buccinum); elle évoque l'extraction de la phénolase menée à bien dans la matière périostracale par Waite & Wilbur (1976) chez Modiolus. La transposition au niveau ultrastructural des réactions argentaffine et à la DOPA, confirme, pour Pomatias et pour Buccinum (jeune et adulte) certains résultats de l'approche au niveau photonique et fournit des localisations cytologiques plus précises. La DOPA réaction a donné des réponses positives significatives dans les cellules épithéliales externes au point O chez Pomatias et Buccinum jeune et dans les deux cas elle caractérise, en position apicale, les sacs post-golgiens (= GERL) et quelques vésicules plus externes. Sans doute, Saleuddin a-t-il révélé la phénolase au niveau des cisternae du réticulum endoplasmique dans le bourrelet palléal de Physa, mais nos résultats ne sont pas éloignés de ceux de Locke et Krishnan qui chez l'insecte mettent en cause les vésicules sécrétoires du complexe golgien plus que les cisternae du RER, tandis que Novikoff & all., 1968, pour les premelanosomes de souris impliquent le GERL et les petites vésicules qui en proviennent. La reaction argentaffine, a côté des “grains” observables au niveau photonique, et qui parfois (Pomatias) révèlent une structure hétérogène caractéristique, met en vedette des formes de transit, par les espaces intercellulaires des cellules soit internes (Pomatias) soit internes et externes (Buccinum jeune) au point O, d'un matériel non figuré, apparemment labile. On peut discuter la spécificité de cette réponse particulière et faire la part d’autres substances argyrophiles ou substitu- ables, mais il semble admissible que la variante de la réaction argentaffine ainsi pratiquée détecte un produit phénoloique insaisissable autrement. En tout cas, au niveau des organites encore plus que des catégories cellulaires, même si les zones externe et interne au point O sont également concernées, les sites d'élaboration des composes argentaffines réducteurs et des phénolases ne sont pas superposables. Chez Pomatias, la réponse de la lamelle hyaline à l’Argent-Méthénamine concerne la strate super- ficielle et souligne son feuilletage. Chez Buccinum, la réponse est inverse et la couche profonde plus réagissante. Rappelons que chez Physa (Saleuddin), c'est aussi le cas de la face interne du périostracum adulte, tandis que le bilan est plus généralisé chez Mytilus (Bubel, 1973). EN SOMME L'opercule corné des Prosobranches étudiés est formé typiquement par un repli épithélial épaissi souligné par une gouttière dont le fond aminci fournit un repère pour la zonation des territoires sécrétoires complémentaires. On peut comparer cette disposition à celle qui correspond à l'élabora- tion du périostracum, notamment chez certains Pulmonés, et en tout cas en faire dériver toutes les variétés d'opercules examinés. L'examen ultrastructural confirme que cette lame de protéine stabilisée par tannage quinonique prend naissance comme une pellicule au fond de la gouttière à la façon du périostracum, mais en diffère par les sites d'élaboration de ses matériaux, aromatique et enzymatique, qui peuvent se localiser aussi bien extérieurement qu'intérieurement au repère initial. VOVELLE ET GRASSET 263 REFERENCES CITEES AMOUZOU, M., 1968, Etude anatomique, histologique et histochimique de la zone pédieuse operculigere chez Nucella lapillus L., D.E.S., Université Paris 6. BEVELANDER, G. & NAKAHARA, H., 1970, An electron microscope study of the formation and structure of the periostracum of a Gastropod, Littorina littorea. Calcified Tissue Research, 5: 1-12. BUBEL, A., 1973, An electron microscope study of periostracum formation in some marine Bivalves. |. The origin of the periostracum. Marine Biology, 20: 213-221. 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U.E.R. de Biologie et Génétique, Université Paris VII, 2 Place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05 I—INTRODUCTION Les Mollusques représentent un matériel de choix pour les études des mouvements calciques à travers les différents compartiments de l'organisme, ne serait-ce que par l'importance de la coquille qu'ils élaborent. Cependant, parallèlement à l'édification de cet exosquelette organocalcique qui se fait par une précipitation extracellulaire, on trouve chez les Mollusques des systèmes intracellulaires d’accumulation de précipités de sels de calcium. Il existe en effet dans ce groupe des cellules particulières capables d'élaborer des microsphérules organocalciques dans leur cytoplasme; elles ont été décrites depuis longtemps par les auteurs qui les ont successivement désignées par les termes de Kalkzellen (Barfuth, 1883), chalk-cells (Frenzel, 1883), Cuenot, 1892, Krijgsman, 1925), lime-cells (MacMunn, 1900) cellules à calcaire (Prenant, 1924). Les auteurs actuels s'accordent à la suite de Van Weel (1950) et de Mac Gee Russell (1957) pour les désigner sous le terme de calcium cells ou cellules à calcium. A la lumière des nombreux travaux relatifs à cette question, cette revue a pour propos de décrire et de classer les différents types de cellules accumulant le calcium chez les Mollusques, d'analyser leur signification physiologique et de discuter du probleme de leur origine. II—DIFFERENTS TYPES DE CELLULES ACCUMULANT LE CALCIUM CHEZ LES MOLLUSQUES REPARTITION ANATOMIQUE ET SYSTEMATIQUE On peut classer les catégories de cellules capables d’accumuler le calcium chez les Mollusques en quatre types fondamentaux. Le type le plus généralement répandu a la fois du point de vue anatomique et systématique est la cellule a calcium libre du tissu conjonctif. C'est le type le plus étudié et le mieux connu à l'heure actuelle. On le trouve à tous les niveaux conjonctifs avec des localisations préférentielles et des densités varibles suivant les espèces chez tous les Gastéropodes. Les Pulmonés Stylommatophores présentent au niveau tégumentaire (bourelet palléal et tegument latéral du pied) un type particulier de cellule à calcium, vraisemblablement d'origine conjonctive et dont le pôle apical s'insinue entre les cellules épithéliales épidermiques pour venir s'aboucher a l'extérieur. Nous les appelerons cellules a calcium tégumentaires sécrétrices, certains auteurs les ayant par ailleurs désignées sous le terme de glande unicellulaires à calcium. Le troisième type de cellules accumulant le calcium est représenté par les cellules à calcium de l'épithélium acineux de la glande digestive; ces cellules sont observées chez tous les Stylommatophores, elles ont été aussi décrites chez quelques Prosobranches et deux Opisthobranches. Enfin de nombreux auteurs ont mentionné l'existence d’amoebocytes capables d’accumuler le calcium sous forme de micro- sphérules identiques à celles observées dans les trois autres types. A)—Cellules a calcium libres du tissu conjonctif Il s’agit de cellules conjonctives particulières dont la différenciation conduit à une elaboration intracytoplasmique de microgranules organocalciques. Ce type de cellule se retrouve d'une manière generale (Tabl. 1) chez tous les Gastéropodes, a tous les niveaux conjonctifs. Il apparaît cependant que la densité des cellules à calcium conjonctives observées par les auteurs est très variable suivant les groupes systématiques. D'une manière generale cette densité est maximale chez les Stylom- matophores, elle est moindre chez les Basommatophores, avec toutefois une exception très (265) 266 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 1. Distribution anatomique et systématique des cellules à calcium libres dans le tissu conjonctif des Mollusques. Tissu Stylommatophores Basommatophores Prosobranches Conjonctif sous palléal Helix (5) (9) (11) Lymnaea (2) (11) (20) Paludina (5) Achatina (22) Planorbis (2) (5) Pomatias (2) (5) Ferrissia (15) Pomacea (11) (18) Helisoma (10) Conjonctif tegumentaire Helix (7) (22) Lymnaea (2) (20) Thais (12) Achatina (22) Ferrissia (15) Pomatias (21) Limax (22) Pomacea (18) Agriolimax (22) Helisoma (10) Arion (22) Conjonctif perinerveux Agriolimax (13) Lymnaea (20) Crepidula (16) Ferrissia (15) Conjonctif perivasculaire Helix (3) (4) Lymnaea (4) (14) Littorina (5) (8) Bensonia (19) Anguispira (17) Arion (1) (2) (13) Agriolimax (13) Conjonctif interacineux Helix (11) Lymnaea (11) glande digestive Agriolimax (22) Achatina (22) Conjonctif péridigestif Agriolimax (22) Lymnaea (20) (1) Barfurth, 1881; (2) Cuenot, 1892; (3) Kisker, 1923; (4) Nold, 1924; (5) Prenant, 1924; (6) Mac Gee-Russell, 1957; (7) Campion, 1961; (8) Fretter et Graham, 1962; (9) Abolins-Krogis, 1963; (10) Kapur et Gibson, 1967; (11) Timmermans, 1969; (12) Chetail et Fournie, 1970; (13) Runham et Hunter, 1970; (14) Greenaway, 1971; (15) Richardot et Wauthier, 1972; (16) Catania, 1975; (17) Tompa et Watabe, 1976; (18) Watabe et coll. 1976; (19) Sen Gupta, 1977; (20) Sminia et coll., 1977; (21) Vovelle et Grasset, 1979; (22) observations personnelles. particulière constituée par Ferrissia wauthieri; cette densité est enfin beaucoup plus faible chez les Prosobranches que chez les Pulmonés avec là encore une exception caractéristique, il s’agit de Pomatias elegans. La planche | donne une idée de cette répartition, elle montre que ces cellules conjonctives peuvent présenter a certains niveaux anatomiques une densité tout à fait particulière. C'est le cas du tissu conjonctif périviscéral, périnerveux (Fig. 1) périvasculaire (Fig. 2) sous-palléal (Fig. 3). Ces cellules sont aussi présentes au niveau tégumentaire, soit dans le conjonctif sous- épidermique du tégument latéral du pied, ou dans celui de la sole pédieuse où Гоп peut observer chez les Stylommatophores (Fig. 4) ou chez Pomatias elegans une densité très importante de cellules a calcium situées immédiatement sous l'épiderme de la sole. La nature mixte organique et minérale des concrétions élaborées à l'intérieur des cellules à calcium libres du tissu conjonctif a été largement démontrée. Tous les auteurs qui ont analysé la fraction minérale des concrétions dans ce type de cellule s'accordent pour démontrer qu'il s'agit très largement de carbonate de calcium (Richardot, 1976; Watabe et coll., 1976; Sminia et coll., 1977). Quelques traces de phosphate ont été observées (Sminia et coll., 1977) mais il semble que cet element soit lié à la phase organique. En ce qui concerne la nature minéralogique du précipité minéral, Watabe et coll. observent chez Pomacea paludosa une nature essentiellement amorphe. Richardot (1976) qui a réalisé une étude minéralogique critique chez Ferrissia wauthieri sur des animaux placés dans des conditions physiologiques variées, indique que la phase initiale de précipitation est un carbonate de calcium amorphe qui se transforme, au fur et à mesure que la précipitation se poursuit, d'abord en aragonite et que Гоп peut arriver dans certains cas au niveau calcite. Cet auteur insiste sur la difficulté, lors de la mise en oeuvre des techniques de diffraction électronique ou aux rayons X, de garder intact l'état cristallographique des échantillons, révélant ainsi une nature extrêmement labile de cette phase minérale. La phase organique des sphérulites apparaît relativement complexe, riche en sucres (Sminia, 1977) dont la glucosamine (Watabe et coll., 1976), FOURNIE ET CHETAIL 267 wal 2% FIG. 1 à 4. Cellules à calcium libres du tissu conjonctif chez les Stylommatophores. FIG. 1. Cellules à calcium du tissu conjonctif périnerveux chez Agriolimax reticulatus. cn: conjonctif périnerveux; gn: ganglion nerveux. (x 150). FIG. 2. Cellules a calcium du tissu conjonctif périvasculaire chez Limax maximus. a: artère; cv: conjonctif périvasculaire. (x300). FIG. 3. Cellules à calcium du tissu conjonctif sous-palléal chez Helix pomatia. cp: con- jonctif sous-palléal; ep: epithelium du manteau. (x500). FIG. 4. Cellules à calcium du conjonctif tegumentaire chez Achatina fulica. sp: sole pédieuse; tl: tegument latéral. (x 150). 268 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS en protéines (Sminia et coll., 1977; Watabe et coll., 1976) et en lipides (Sminia et coll., 1977). La fraction glucidique apparaît essentiellement constituée de mucopolysaccharides acides (Watabe et coll., 1976) ou peu acides (Vovelle et Grasset, 1979). La fraction protéique a été analysée par Watabe et coll. (1976) qui démontrent que dans les sphérules de Pomacea paludosa la proportion acide aminés acides/acides aminés basiques est supérieure à celle observée dans la coquille. La nature conjonctive de ces cellules à calcium a été clairement définie par Prenant (1924) et beaucoup plus récemment la majorité des auteurs qui ont étudié leur ultrastructure indiquent qu'elles représentent une voie de différenciation de la cellule à pores ou cellule à sillons. Ce type de cellule conjonctive est généralement répandu chez les Mollusques, il s’agit d'un stade pluripotent de cellule conjonctive qui peut présenter des orientations structurales et fonctionnelles très diverses (voir Richardot, 1976). La caractéristique ultrastructurale qui permet de reconnaître ce type cellulaire (Fig. 5) est la présence, au niveau membranaire, d'un dispositif de pores en continuité, vers l'intérieur de la cellule, avec un ensemble de cavités et de canaux désigné par le terme d'appareil sous-sillonnaire. Le fond de ces canaux est constituté par des vésicules limitées par une membrane festonnée, d'où le nom de vésicules alvéolées qui leur est quelquefois attribué. Le dispositif de pores a été décrit dans la plupart des cellules à calcium étudiées (Richardot, 1976 chez Ferrissia wauthieri, Watabe et coll. 1976 chez Pomacea paludosa, Sminia et coll., 1977 chez Lymnaea stagnalis). Le dispositif de cavités sous membranaires, de canaux et de vésicules a été observé par Richardot (1976) et par Vovelle et Grasset (1979) chez Pomatias elegans. L'ensemble des auteurs s'accordent pour montrer que les spherulites organocalciques sont élaborées par la cellule à calcium à l'intérieur d'une structure vacuolaire limitée par une membrane. Le problème de l'origine de ces vacuoles reste posé. Pour Watabe et coll. (1976) et Sminia et coll. (1977) ces vésicules pourraient être d'origine golgienne. Pour Richardot (1976) et Vovelle (1979), le dispositif de canaux et de vésicules pourrait représenter un dispositif particulier d’endocytose permettant à la cellule de capter dans le milieu extracellulaire une partie des constituants des sphérulites. Richardot (1976) fait enfin remarquer, au voisinage de l'appareil sous-sillonnaire, la presence de nombreuses vésicules du réticulum endo- plasmique lisse, a contour festonné et cet auteur souligne la possibilité d'une dualité d’origine des vacuoles de calcification. ll apparaît ainsi que trois types de structures pourraient intervenir: les vesicules alveolees de Гарраге! sous-sillonnaire, les vésicules du réticulum endoplasmique lisse et les vesicules golgiennes. II n'est pas exclu que l'ensemble de ces formations participe à l'élaboration ıK FT VEZ If OLED UN MN | (Oy) I FIG. 5. Representation schematique d’apres les donnees ultrastructurales de la cellule a calcium libre du tissu conjonctif. M: mitochondries; Mb: membrane basale; Mv: membrane vacuolaire; N: noyau; P: pores; S: appareil sous-sillonnaire: Vg: vésicule golgienne; Vr: vésicule du réticulum endoplasmique lisse. FOURNIE ET CHETAIL 269 des vacuoles de précipitation. En effet la nature chimique des concretions est complexe et leur élaboration nécessite d’une part un apport de matériaux extracellulaires ce qui justifierait le dispositif d’endocytose, et d’autre part la synthèse et le conditionnement des composés organiques complexes constitutifs des sphérulites et l'apport des enzymes de la calcification justifiant l'intervention du réticulum endoplasmique et de l'appareil de Golgi. B)—Cellules à calcium tégumentaires sécrétrices Les Pulmonés Stylommatophores présentent au niveau du tégument latéral du pied et au niveau du bourrelet palléal chez les espèces exochochléates, des cellules chargées de microsphérules organocalciques, situées dans la profondeur du conjonctif tégumentaire et qui s'ouvrent à l'extérieur en insinuant leur pôle apical entre les cellules épithéliales épidermiques. Au niveau du bourrelet palléal, elles ont été décrites par Prenant (1924) chez Helix pomatia et par Campion (1961) chez Helix aspersa; nous les avons également observées chez Achatina fulica. Au niveau du tégument latéral du pied, Campion (1961) les a décrites pour la première fois chez Helix aspersa, il semble qu'elles se retrouvent d'une manière générale chez tous les Stylommatophores, nous les avons également observées chez Achatina fulica, Limax maximus, Agriolimax reticulatus, Arion rufus et Arion ater. Les cellules a calcium sécrétrices du bourrelet palléal des Stylommatophores exo- chochléates jouent un rôle dans la formation de l'épiphragme (Prenant, 1924; Campion, 1961) par l'apport de sa fraction minérale. Les cellules à calcium sécrétrices du tegument latéral du pied déversent leurs microgranules dans le mucus (Barr, 1928 chez Arion ater, Campion, 1961, chez Helix aspersa); nous avons pu observer le même phénomène chez Agriolimax reticulatus apres une excitation tégumentaire: l'animal rejette alors un mucus abondant, d'un blanc laiteux très riche en microsphérules. La réaction est parfois si violente que tout le contenu des cellules, noyau compris est expulsé dans le mucus. C)—Cellules a calcium épithéliales de la glande digestive Les Stylommatophores présentent, au niveau de leur glande digestive, un type particulier de cellules insérées entre les cellules digestives et excrétrices des acini et qui sont chargées de microsphérules organocalciques. Le Tableau 2 montre qu'elles ont été décrites dans la glande digestive de nombreuses espèces de Stylommatophores, il semble que leur existence à ce niveau anatomique Tableau 2. Distribution systématique des cellules à calcium épithéliales au niveau de la glande digestive des Mollusques. Stylommatophores Prosobranches Opisthobranches Helix (1) (2) (3) (4) Haliotis (7) Aeolidia (11) (5) (9) (10) (12) (13) (15) (17) Buccinum (11) Facelina (11) (19) (21) Cepaea (3) (4) (11) (21) Nassa (11) Oxychilus (16) Vaginulus (14) Paludina (11) Bensonia (22) Achatina (8) Pomatias (23) Succinea (3) (18) Testacella (18) Limax (1) (3) (4) (21) Agriolimax (2) (3) (10) (20) Arion (1) (2) (3) (10) (15) (1) Barfurth, 1883; (2) Frenzel, 1885; (3) Cuenot, 1892; (4) Mac Munn, 1900; (5) Krijgsman, 1925; (6) Simroth et Hoffman, 1928; (7) Manigault, 1939; (8) Van Weel, 1950; (9) Wagge, 1951; (10) Fretter, 1952; (11) Thiele, 1953; (12) Billet et Mac Gee-Russell, 1955; (13) Abolins-Krogis, 1960; (14) Bani, 1962; (15) David et Gótze, 1963; (16) Rigby, 1963; (17) Sumner, 1965; (18) Sumner, 1966; (19) Timmermans, 1969; (20) Walker, 1970; (21) Burton, 1972; (22) Sen Gupta, 1977; (23) observation personnelle. 270 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS soit generale dans ce groupe. On ne les rencontre pas chez les Basommatophores, par contre elles ont ete observees dans la glande digestive de quelques Prosobranches et de deux Opisthobranches. Les donnees structurales et histochimiques fournies par les auteurs indiquent que les concrétions des cellules a calcium de la glande digestive sont comparables a celles des cellules a calcium conjonctives. || apparaît cependant que ces deux types de concretions different par la nature du mineral; s'il ne fait aucun doute que les cellules conjonctives précipitent le calcium sous forme de carbonate, de nombreux auteurs signalent, au niveau des spherules de la glande digestive, des quantités parfois importantes de phosphate. ll apparait, a la suite des travaux de Fretter (1952), Abolins-Krogis (1960) et Burton (1972) que les deux types de precipites, carbonate et phosphate, sont tous deux presents dans ces granules, en proportions variables, sans doute en fonction de l'espèce ou des conditions physiologiques. L'étude ultrastructurale des cellules a calcium de la glande digestive (Bani, 1962; Abolins-Krogis, 1965; Walker, 1970) montre que ces cellules, insinuées entre les autres cellules acineuses ont une forme triangulaire, leur membrane apicale presente quelques petites microvillosites assez espacees et les granules sont élaborés dans des vacuoles. D)—Amoebocytes accumulant le calcium De nombreux auteurs (Tableau 3) ont mentionné depuis longtemps que certains amoebocytes pouvaient présenter la capacité d'élaborer dans leur cytoplasme des microgranules de précipité calcique. La plupart des auteurs ont signalé la présence de tels amoebocytes en relation avec la regeneration de la coquille; ces amoebocytes sont alors observés soit au niveau du régénérat de coquille, soit au niveau du tissu conjonctif de la glande digestive, soit au niveau du tissu conjonctif sous-palléal chez des animaux en train de régénérer leur coquille. De ce fait, le róle des amoebo- cytes a pendant longtemps été assimilé a une action purement régénératrice. Il apparaît cependant que ces amoebocytes chargés de granules sont aussi présents chez des animaux étudiés en dehors des périodes de régénération de la coquille. Au niveau du tissu conjonctif sous-palléal et de la glande digestive des Stylommatophores, des amoebocytes a sphérules calciques sont signalés chez des animaux normaux (Wagge, 1951; Abolins-Krogis, 1960; Saleuddin, 1970), leur nombre étant seulement plus faible que chez les animaux en cours de régénération. Neff (1972) décrit dans le tissu conjonctif sous-palléal de Mercenaria mercenaria des amoebocytes contenant des vacuoles riches en granules calciques. Kapur et Gibson (1967) signalent, au niveau de la jeune coquille d'Helisoma duryi en cours de formation, la présence d’amoebocytes auxquels ils attribuent un rôle dans l'initia- tion de la minéralisation. Enfin, nous avons pu montrer chez Agriolimax reticulatus (Fournié, 1979a et b) que des amoebocytes, une fois arrivés au niveau de la coquille, se chargent de microgranules calciques; au terme de cette phase de surcharge, ils éclatent et les microgranules libérés continuent de s’accroitre, mettant en place la couche hypostracale discontinue de la coquille qui est de nature spherulitique. ll apparaît de ce fait que cette capacité des amoebocytes d'élaborer des sphérules Tableau 3. Distribution anatomique et systématique des amoebocytes accumulant le calcium chez les Mollusques. Stylommatophores Lamellibranches Helix aspersa (11) Régenération Helix pomatia (2) (4) (5) Euplecta indica (8) Coquille Helisoma duryi eudiscus Morphogenése normale (7) Agriolimax reticulatus (6) Tissu conjonctif Helix aspersa (11) glande digestive Helix pomatia (1) (3) Tissu conjonctif Helix pomatia (2) (10) Mercenaria mercenaria (9) sous-palléal (1) à (6) Abolins-Krogis: (1) 1960; (2) 1963; (3) 1972; (4) 1973; (5) 1976; (6) Fournie, 1979a et b; (7) Kapur et Gibson, 1967; (8) Kapur et Sen Gupta, 1970; (9) Neff, 1972; (10) Saleuddin, 1970; (11) Wagge,1951. FOURNIE ET CHETAIL 271 calciques ne se manifeste pas seulement dans des cas de régénération mais qu’elle représente dans les groupes où ces cellules ont été décrites (Stylommatophores et Lamellibranches) un processus tout à fait habituel. Selon Wagge (1951) les amoebocytes présents au niveau des régénérats de coquille proviennent de la glande digestive en assurant le transport vers la coquille des matériaux nécessaires à sa restauration. Ce mécanisme de transport est difficile à concevoir, en particulier pour des raisons énergétiques. Chez Agriolimax reticulatus (Fournié, 1979a) nous avons observé au niveau de la coquille normale une grande quantité d'amoebocytes dans un état juvénile (rapport nucléocytoplasmique élevé, forte teneur en ARN, absence de microgranules). Dans ce cas, les amoebocytes ne jouent pas un rôle de transport de matériaux vers la coquille, ils ont au contraire une fonction de synthèse de ces microgranules “in situ” qui ne commence que lorsqu'ils sont parvenus à la surface interne de la coquille. Les microsphérules décrites par les auteurs dans les amoebocytes ou après leur libération présentent les mêmes caractéristiques histochimiques que celles élaborées par les autres types de cellules à calcium. Abolins-Krogis (1976) qui a réalisé une étude ultrastruc- turale des amoebocytes présents dans les régénérats de coquille d'Helix pomatia, montre que ces cellules contiennent des vésicules au sein desquelles la calcification est initiée. ll semble que dans les cas de régénération les amoebocytes libèrent par leur désintégration ces vésicules de calcifica- tion dans un état juvénile et immature; leur croissance continue ensuite au niveau de la membrane de régénération de la coquille, donnant naissance à des sphérulites typiques. Ce systéme apparaît comme un moyen efficace pour favoriser une minéralisation rapide du régénérat. Ces amoebocytes des membranes de régénération de coquille constituent un bon modèle experimental pour l'étude des processus intimes de l'initiation de cette calcification intravésiculaire (Abolins-Krogis, 1979a et b). Parallèlement, les amoebocytes décrits par Neff (1972) chez Mercenaria au niveau du tissu conjonctif sous-palléal, élaborent dans des vacuoles des microgranules de petite taille qui sont libérés à l'extérieur des cellules, ils sont présents à l’état libre dans le tissu conjonctif sous-palléal ainsi que dans les espaces intercellulaires des cellules de l'épithélium du manteau jusqu'au niveau des desmosomes. Istin et Girard (1970a) et Istin et Masoni (1973) ont observé dans le conjonctif palléal de 4 Lamellibranches des microsphérules dont la structure en couches concentriques est tout à fait identique aux concrétions déjà décrites et qui sont élaborées par des cellules. De plus ces auteurs notent la présence d’anhydrase carbonique au niveau de ces microsphérules, il semble bien qu'elles ont une origine cellulaire. II—CYCLE PHYSIOLOGIQUE DES CELLULES A CALCIUM A}—Mécanismes de l’accumulation calcique Nous avons à l'heure actuelle peu de données sur les mécanismes précis de l'association intra- cellulaire du précipité minéral à une phase organique. Nous sommes néanmoins certains que dans trois des quatre types de cellules accumulant le calcium chez les Mollusques, l'initiation de la calcification se fait dans des vésicules intracellulaires. Le quatrième type (cellules a calcium tégumentaires sécrétrices) n’a pas fait l'objet d'étude ultrastructurale. Ce processus de calcification intravésiculaire implique un transit calcique à travers la membrane plasmique, le hyaloplasme et la membrane des vésicules de calcification, avec l'éventualité d'un rôle des cavités, canaux et vésicules du réticulum endoplasmique dont la capacité de séquestrer le calcium est bien connue d'une manière generale. Il est bien établi à l'heure actuelle (Simkiss, 1976) que la concentration du calcium libre dans le hyaloplasme ne peut dépasser des valeurs de l’ordre de 10-6M, sous peine de toxicité cellulaire, alors que la concentration du milieu extracellulaire est généralement de l’ordre de 10-3M. II est donc nécessaire que les cellules qui accumulent le calcium le séquestrent et le précipitent dans des compartiments protégés, sans que la concentration du calcium hyaloplasmique puisse augmenter et devenir toxique pour la cellule. De nombreux composés organiques (protéines, mucopolysaccharides, lipides) sont connus pour présenter la capacité de lier le calcium et leur présence a été détectée dans de nombreux tissus calcifiés (Tableau 4). Dans les cellules à calcium, des protéines, des mucopolysaccharides et des lipides sont élaborés et emballés dans les vésicules de calcification, ils peuvent jouer un rôle dans la capture du calcium hyaloplasmique et ceci, même avant leur isolement dans les vésicules. Les deux enzymes généralement rencontrées dans les systèmes de calcification, phosphatase alcaline et anhydrase carbonique, sont présentes au niveau des vésicules de précipitation des cellules à calcium. La phosphatase alcaline a été détectée au 272 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Tableau 4. Substances organiques liant le calcium et observées dans les tissus calcifiés. Tissus Polysaccharides Proteines Phospholipides Coquille des mollusques Crenshaw, 1972 Kampitz et coll., 1976 Tissus calcifiés des vertébrés Boskey et coll., 1978 niveau des cellules à calcium par de nombreux auteurs dont Timmermans (1969) et Sminia et coll. (1977) chez Lymnaea stagnalis, Vovelle et Grasset (1979) chez Pomatias elegans. Nous avons également détecté cette même activité dans les cellules à sphérules calciques de divers Stylom- matophores, qu'il s'agisse des cellules a calcium libres du tissu conjonctif (Helix pomatia, Achatina fulica, Limax maximus, Agriolimax reticulatus, Arion rufus), des cellules à calcium tégumentaires sécrétrices des mêmes espèces, des cellules à calcium sécrétrices du bourrelet palléal (H. pomatia, A. fulica) ou enfin au niveau des amoebocytes de la coquille d'Agriolimax reticulatus; il semble donc que cette activité phosphatasique soit générale dans toutes les cellules accumulant le calcium. Lorsque la reaction histoenzymologique n'est pas trop violente, il est facile de voir que l’activité phosphatasique est limitée au niveau des sphérulites. Sminia et coll. (1977) et Boer et Witteveen (1980) ont réalisé une detection histoenzymologique de l’anhydrase carbonique au niveau des cellules à calcium conjonctives de L. stagnalis. Nous avons également détecté la présence de cette enzyme par la methode de Hansson (1967) sur coupes flottantes apres décalcification à ГЕОТА, au niveau des cellules à calcium conjonctives d’Achatina fulica et Limax maximus, au niveau des cellules à calcium du bourrelet palléal d'Helix aspersa. Nous avons pu observer, sur des broyats de glande digestive d’Agriolimax (Fig. 6) une corrélation entre l’activité anhydrasique mesurée par la methode manometrique et la concentration en calcium des broyats mesurée par spectrographie d'absorption atomique. Cette corrélation indique une localisation de l'anhydrase carbonique au niveau des cellules à calcium de la glande digestive. Nous avons pu isoler par centrifugation les sphérules calciques dans des homogénats de glande digestive d’Achatina et les mesures d'activité an- hydrasique réalisées sur les différentes fractions (Fig. 7) montrent que cette activité est supérieure dans la fraction spherules par rapport au broyat total, ce qui indiquerait une localisation de l'anhydrase carbonique au niveau des sphérules. La localisation de ces deux enzymes (phosphatase alcaline et anhydrase carbonique) au niveau des vésicules de précipitation montre que ces structures constituent les compartiments spécifiques de la calcification intracellulaire et que les échanges calciques les plus importants sont ceux qui se produisent au niveau le la membrane vesiculaire, entre le hyaloplasme et le compartiment intravésiculaire. Dans sa mise à jour très actuelle des théories de la calcification cellulaire, Simkiss (1976) indique que la phosphatase alcaline observée dans les sites de calcification pourrait être interprétée comme étant une ATPase calcium-dépendante catalysant la chelation du calcium par ГАТР. Le chélate Ca-ATP ainsi obtenu peut alors être hydrolyse par l'acide carbonique produit par l’action catalytique de l’anhydrase carbonique. Ce schéma donne pour la première fois une corrélation expliquant la présence simultanée de deux enzymes dans les systèmes de biominéralisation, ainsi d’ailleurs que la coexistence dans ces systèmes du phosphate et du carbonate de calcium. Ce schéma présente en outre, à l'échelle cellulaire deux avantages essentiels: il permet un drainage efficace du calcium vers les vésicules lorsque sa concentration hyaloplasmique devient trop forte puisque le mécanisme se met en route par l'intervention d'une ATPase calcium- dépendante; il est aussi très avantageux d'un point de vue énergétique puisque la conversion du chelate Ca-ATP en carbonate régénère ГАТР. B)—Bidirectionalite des échanges calciques Une des caractéristiques les plus remarquables du précipité calcique des sphérulites est son extrême labilité (Richardot, 1976; Vovelle et Grasset, 1979; Fournié, 1979b). Cette labilité apparaît très nettement par l'utilisation conjointe sur les mêmes tissus des techniques histochimiques classiques pour la détection des précipités calciques stables (techniques de Stoelzner et de von Kossa), et de la technique de Kashiva (1966) pour la détection du calcium ionique ou facilement ionisable. D'autre part, l'observation chez une dizaine d'espèces de Gastéropodes d'un grande nombre de cellules à calcium au niveau conjonctif ou au niveau de la glande digestive, nous montre que ces cellules peuvent se présenter sous différents états de charge calcique: elles apparaissent FOURNIE ET CHETAIL 273 Activite anhydrasique (pmoles CO2/min.) Calcium (1074mM/mg) FIG. 6. Correlation entre l’activité anhydrasique (méthode manométrique) et la concentration en calcium (absorp- tion atomique) dans divers broyats de glande digestive d’Agriolimax reticulatus. parfois lourdement chargées et présentant un aspect sclérosé; dans d'autres cas, nous avons pu observer au sein de ces cellules, des sphérules de grande taille dépourvues de précipite calcique et ou seule la trame organique subsiste. Chez Ferrissia wauthieri (Richardot, 1976) le nombre de cellules à calcium conjonctives diminue très nettement lorsque les animaux élaborent leur septum, puis au moment de l'édificaton de la nouvelle coquille et de la reproduction. Sminia et coll. (1977) ont montré chez Lymnaea stagnalis, une diminution très nette du nombre de cellules a calcium visibles chez des animaux exposés au CO». Watabe et coll. (1976) observent une dissolution de la fraction minérale des sphérules des cellules à calcium conjonctives chez Pomacea paludosa pendant la régénération d'une fraction de la coquille. Nous avons pu observer, chez A. reticulatus que des animaux pouvaient totalement régénérer une coquille bien calcifiée même s'ils étaient privés de nourriture et placés sur un papier filtre imbibé d'eau distillée, le calcium de la nouvelle coquille ne pouvant alors provenir que des réserves tissulaires préexistantes. Enfin, nous avons pu observer (Fournié et Chétail, sous presse) par des dosages de calcium au cours du cycle de reproduction chez Agriolimax, une mobilisation des réserves du tissu conjonctif et de la glande digestive au moment de la période de ponte. L'ensemble de ces observations indique que les vacuoles de calcification ne 274 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS > a /Spherules © / о ; = = 3} О | ll /Broyat total | a ___Temoin Vo Temps (min.) FIG. 7. Activité anhydrasique des différentes fractions d'homogénats de glande digestive d’Achatina fulica. La comparison des différentes activités indique une localisation de l'enzyme au niveau des sphérules calciques. sont pas uniquement le siège d'une précipitation de minéral, mais qu'il doit plutôt exister en perma- nence une possibilité physiologique de mouvements calciques bidirectionnels au niveau de l'en- veloppe membranaire des sphérulites. C)—Devenir des cellules à calcium au terme de l’activité d'accumulation Toutes les cellules accumulant le calcium que nous avons décrites sont des cellules engagées dans une voie de différenciation structurale et fonctionnelle très spécifique et le problème qui se pose à leur propos est celui des limites de leur capacité d'accumulation et de leur devenir au terme de cette activité. Le problème apparaît relativement simple dans le cas des cellules à calcium tégumentaires secretrices et qui peuvent déverser à l'extérieur les spherules calciques qu'elles élaborent. Les cellules à calcium tégumentaires sécrétrices du bourrelet palléal des Pulmonés terrestres exo- chocléates jouent manifestement un rôle dans l'élaboration de la phase minérale de l’épiphragme, la phase organique étant essentiellement muqueuse. Le bourrelet palléal de ces animaux présente toujours, même pendant les périodes de vie active, un aspect blanc laiteux traduisant la présence, à sa surface, d'un mucus très riche en sphérules calciques. Les cellules à calcium du bourrelet palléal semblent donc produire et excréter en permanence ces sphérules calciques. Les cellules à calcium tégumentaires sécrétrices du tegument latéral du pied des Stylommatophores déversent également les spherules qu'elles élaborent dans le mucus. Lorsque l'expulsion de mucus est violente, tout le contenu de ces cellules, noyau compris est весе à l'extérieur; il semble donc que ces cellules à calcium sécrétrices du tégument latéral sont soumises à un renouvellement rapide. En ce qui concerne les amoebocytes à sphérules calciques, la plupart des auteurs qui les ont décrits, en particulier au niveau de la coquille, décrivent l'existence de noyaux pycnotiques ou de figures de désintégration cellulaire et de libération extracellulaire des sphérulites (Wagge, 1951; Kapur et Sen Gupta, 1970; Abolins-Krogis, 1976; Fournié, 1979b). Il semble en outre que les amoebocytes observés chez des animaux normaux élaborent et libèrent des sphérules de grande taille, alors que dans les cas de régénération, les microgranules libérés apparaissent beaucoup plus petits (Fournié, 1979a et b); ces amoebocytes libèrent aussi, dans les cas de régénération, des vésicules au sein desquelles la calcification est tout juste initiée (Abolins-Krogis, 1976). Dans tous les cas, il apparaît que les amoebocytes ont une durée de vie relativement courte au terme de laquelle ils libèrent soit des microgranules dans un état d'élaboration relativement avancé, soit des vésicules initiales de calcification; il est intéressant de remarquer que dans le cas de la coquille, le dépôt de matériel organocalcique se poursuit au niveau de ces structures après leur libération dans le milieu extracellulaire. FOURNIE ET CHETAIL 275 Le problème du devenir des cellules à sphérules calciques apparaît plus complexe à analyser dans le cas des cellules à calcium libres du tissu conjonctif et des cellules à calcium de la glande digestive. Nous avons vu que ces cellules étaient de manière évidente le siège d'échanges calciques bidirec- tionnels entre le milieu intracellulaire et le milieu intérieur des animaux; elles passent donc, au cours de leur cycle de vie, par une succession de phases d’accumulation et de phases de relâchement calcique. Tant qu'il existe un équilibre entre les quantités de matériel calcique précipité et libéré, ces cellules à calcium peuvent évidemment se maintenir dans le cadre de ce mode de fonctionnement alternatif. Par contre, si l’activité d'accumulation devient trop importante, la cellule se charge d'un grande nombre de sphérules de grande taille, le volume hyaloplasmique devient extrêmement réduit et le noyau est repoussé contre la membrane cytoplasmique. Dans ces cellules lourdement chargées de sphérules, la plupart des auteurs ont observé une pycnose du noyau (Prenant, 1924; Richardot, 1976; Vovelle et Grasset, 1979); il est clair que dans ces conditions la cellule à calcium est vouée à la mort. IV—ROLE DES CELLULES A CALCIUM La densité des cellules accumulant le calcium chez les Mollusques, en particulier a certains niveaux anatomiques et dans certains groupes systématiques pose le probleme de leur signification physiologique et de leur rôle. Chez les Mollusques, le métabolisme du calcium représente une fonction physiologique fondamentale car les besoins calciques de ces animaux sont évidents. Ce calcium est capté à partir du milieu extérieur par voie digestive, tégumentaire ou branchiale, chacun de ces moyens étant plus ou moins mis en oeuvre en fonction de la systématique et de l'écologie. Nous allons essayer d'analyser comment, dans les tissus de ces animaux les cellules capables d’accumuler le calcium peuvent servir de jalon entre les possibilités physiologiques et écologiques de la capture calcique et les besoins en cet élément. A côté du calcium, ces cellules accumulent aussi divers autres éléments comme le magnésium mais aussi les ions phosphate et carbonate qui représentent un pool anionique considérable pouvant avoir une signification physiologique im- portante. A)—Cellules à calcium tégumentaires sécrétrices Les deux types de cellules a calcium sécrétrices que Гоп ne rencontre que chez les Stylom- matophores élaborent des microsphérules destinées à être exportées à l'extérieur comme en témoignent la morphologie et la disposition anatomique des cellules qui les produisent. Les cellules sécrétrices du tégument latéral du pied exportent les microgranules dans le mucus. La signification physiologique de ces sphérules dans le mucus n'est pas à l'heure actuelle clarifiée; le mucus riche en sphérulites apparaît nettement tres visqueux; d'autre part, étant donné le pouvoir tampon qu'il représente, c'est peut étre une protection efficace contre une éventuelle acidité de l'environnement des animaux. Les cellules sécrétrices du bourrelet palléal des Stylommatophores exo-cochléates interviennent dans la constitution de l'épiphragme. Le bourrelet palléal de ces animaux est recouvert, méme lorsqu'ils sont en activité d'un film muqueux riche en granules calciques; son aspect blanc laiteux particulièrement net chez certaines espèces (H. pomatia) en est une preuve. Lorsque l'animal se rétracte dans la coquille, le bourrelet palléal vient obturer toute l'ouverture de la coquille, en maintenant ouvert l’orifice du pneumostome. C'est ce bourrelet palléal qui, par ses sécrétions muqueuses et calciques édifie 'épiphragme. L'observation de l'épiphragme en vue interne au micro- scope a balayage (en préparation) nous montre que celui-ci est tapissé par un ensemble de micro- granules de taille variable. De nombreuses figures de coalescence de ces granules sont tres fréquentes et l’epiphragme se présente comme une structure dans laquelle les granules calciques continuent a s’accroitre apres leur libération, mettant en place un systeme de calcification de type sphérulitique. Prenant (1924) avait déja observé, chez H. pomatia, ce phénomene de croissance et de coalescence des sphérulites, s’accompagnant du passage d'un état amorphe initial vers un systeme cristallin. B)—Amoebocytes accumulant le calcium Nous avons vu (Tabl. 4) que des amoebocytes capables d'élaborer des microgranules organo- calciques ont été décrits soit au niveau de la coquille normale ou en voie de régénération (Pulmonés terrestres) soit au niveau conjonctif, qu'il s'agisse du conjonctif sous-palléal (Pulmonés terrestres et 276 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Lamellibranches), ou du conjonctif de la glande digestive (Pulmonés terrestres). Il semble à première vue que, du point de vue de leur rôle, ces deux catégories doivent être dissociées. 1) amoebocytes du tissu conjonctif Le travail de Neff (1972) chez les Lamellibranches (Mercenaria), indique que les microgranules elabores au sein de vacuoles amoebocytaires, peuvent être observés à l’état libre dans le tissu conjonctif sous palléal, ainsi que dans les espaces intercellulaires de l'épithélium du manteau. Ces résultats indiquent que les amoebocytes pourraient élaborer et libérer ces granules qui constitu- eraient une reserve de calcium lentement et progressivement utilisable par l'épithélium du manteau; le transfert de calcium pourrait alors s'effectuer, comme le mentionne cet auteur, vers l'espace extrapalléal soit à l'état ionique, soit directement par endocytose des granules au niveau inter- cellulaire suivie d'une exocytose au niveau apical. Istin et Girard (1970a) et Istin et Masoni (1973) ont observe dans le conjonctif du manteau de deux Lamellibranches (Anodonta cygnea et Margarita margaritifera) des microgranules extracellulaires auxquels ils attribuent un rdle de réserve calcique lentement utilisable par transfert à travers l’epithelium palléal ainsi qu'un rôle dans la régulation de l'équilibre acido-basique. Le problème qui se pose alors est de savoir si ces microgranules ont la même origine et la même nature que ceux observés par Neff chez Mercenaria. || ÿ a certes une difference de taille de ces granules suivant l'espèce (au maximum 200 À chez Mercenaria contre 0,4 um chez Anodonta et 1,2 um chez Margarita). Dans le cas d'Anodonta et Margarita, l'origine de ces microgranules n'est pas connue, mais, étant donné leur contenu enzymatique, ils ont très certainement une origine cellulaire. Aucune mention de cellules à calcium conjonctives libres n'ayant été faite chez les Lamellibranches on peut émettre l'hypothése que ces granules libres ont, comme chez Mercenaria, une origine amoebocytaire. Leur taille n'exclut pas cette hypothèse puisque nous avons observe, dans les amoebocytes de la coquille d'Agriolimax, des granules ayant un diamètre de l'ordre du micron. Dans ces conditions, les amoebocytes du tissu conjonctif, en élaborant et libérant ces microgranules représenteraient un système avantageux dans l'économie calcique locale en immobilisant le calcium momentanément disponible pour le redistribuer de manière lente et progres- sive en fonction des besoins. 2) amoebocytes de la coquille Nous avons vu que chez Agriolimax (Fournié, 1979a et b) que des amoebocytes étaient responsa- bles de la mise en place, à la surface interne de la coquille, d'une couche organocalcique discon- tinue, de nature sphérulitique et que cette activité des amoebocytes ne pouvait plus être considérée seulement comme un processus n'intervenant qu’en cas de régénération. Nous avons pu observer que cette couche interne sphérulitique est particulèrement bien dé- veloppee chez des animaux jeunes et qu'elle est moins nette ou absente chez des animaux privés de nourriture ou des animaux en période d’ovogenése. Cette couche hypostracale présente donc une labilité particulière, elle constitue, au niveau même de la coquille, un réserve calcique plus facilement utilisable en cas de besoin que la couche ostracale cristalline qui se révèle plus stable. Par cette activité de libération extracellulaire de microgranules qui constituent une réserve calcique facilement utilisable, le comportement et la signification physiologique des amoebocytes de la coquille sont comparables à celui que nous venons de voir pour les amoebocytes du tissu conjonctif. Cette couche interne initiée par des microgranules d’origine amoebocytaire qui continuent à s’accroitre après leur libération présente un mode de formation comparable à celui de l'épiphragme des Stylommatophores exocochléates et la comparaison de la morphologie de ces deux structures est assez frappante (en préparation). Dans ces deux cas, nous avons affaire à des structures calcifiées initiées par une activité cellulaire. Ce processus rappelle le comportement des “matrix vesicles” décrites au niveau des tissus calcifiés des Vertébrés (Anderson, 1973). Il s’agit de vésicules entourées par une тет- brane qui seraient produites par des chondroblastes, des ostéoblastes ou des odontoblastes, émises à l'extérieur de ces cellules où elles constitueraient des centres initiaux de la calcification. Les granules calciques de l'épiphragme des Stylommatophores et ceux de la couche hypostracale des Limacidés ont un comportement tout à fait analogue. C)—Cellules à calcium libres du tissu conjonctif et cellules à calcium de la glande digestive Trois rôles essentiels ont été évoqués pour ces deux types de cellules à calcium: Stockage des déchets du métabolisme, Régulation de l'équilibre acido-basique et enfin rôle de réserve calcique, carbonatée et phosphatée. FOURNIE ET CHETAIL 277 1) Stockage des déchets du métabolisme Le rôle des cellules à calcium dans le stockage des déchets du métabolisme a été évoqué par plusieurs auteurs à la suite de Cuénot (1892) qui a attiré l'attention sur la nature azotée de la phase organique des concrétions. Néanmoins, les Mollusques semblent posséder en plus de l'excrétion rénale divers autres systèmes efficaces d'élimination des déchets. Divers auteurs (Ruddell et Wellings, 1971; Wolburg-Buchholz, 1972) attribuent une fonction excrétrice à des cellules con- jonctives spécialisées dérivant des cellules à sillons. Récemment, Martjoja et coll. (1980) ont décrit, chez Littorina, un autre type de cellule dérivant de la cellule à sillons et spécialisée dans l'élimination du cuivre. ll semble donc que chez les Mollusques, le tissu conjonctif possède des systèmes élaborés pour l'élimination ou le recyclage des déchets du métabolisme, et ceci par le biais même d'une différenciation particulière des cellules à sillons. ll en résulte alors que la différenciation de ces mêmes cellules à sillons dans la direction de la cellule à calcium a une signification physiologique bien spéciale et sans rapport avec l’excretion. 2) Régulation de l'équilibre acidobasique Les granules calciques élaborés par les cellules à calcium contiennent un pool anionique (CO3~ et PO,) qui peut représenter une réserve alcaline utilisable pour la régulation de l’equilibre acido- basique de l'organisme des Mollusques. Burton (1970) montre, chez H. aspersa que la concentration en calcium dans l’hémolymphe augmente chez des animaux places experimentalement en état d’acidose par exposition au CO. Dans ces conditions, cet auteur n'observe pas de changement notable au niveau des cellules a calcium de la glande digestive. Campbell et Boyan (1976) ne constatent pas de difference dans le contenu calcique de la glande digestive d'H. aspersa et d'Otala lactea même après 7 jours d'exposition au CO,. Il semble donc que les cellules à calcium de la glande digestive des Stylommatophores n'interviennent pas pour lutter contre cette acidose. Si le taux de calcium sanguin augmente dans ces conditions c'est que cet élément est puisé a d'autres niveaux et probablement à celui des cellules a calcium conjonctives dont l'ensemble représente, chez les Stylommatophores une réserve calcique tout aussi importante que celle de la glande digestive. Malheureusement, nous n'avons aucune donnée sur les variations de l’état calcique des cellules à calcium conjonctives libres des Stylommatophores placés expérimentalement en état d’acidose. Chez les Basommatophores par contre, Sminia et coll. (1977) ont observé chez les Lymnées placées dans de l’eau enrichie en CO, une augmentation rapide du taux de calcium dans l'hémolymphe, en relation avec une diminution trés nette du nombre de cellules a calcium con- jonctives dans le pied des animaux. Il semble donc, dans l’état actuel des travaux que seules les cellules à calcium conjonctives jouent, chez tous les Pulmonés, un rôle dans la régulation de l'équi- libre acidobasique. 3) Rôle de réserve Ce rôle de réserve des cellules à calcium a depuis longtemps été évoqué par les auteurs et plus particulièrement celui de réserve calcique. A côté des besoins calciques généraux à tous les organ- ismes animaux (adhésivité cellulaire, physiologie musculaire et nerveuse), les Mollusques ont aussi des besoins calciques importants pour l'édification de leurs structures squelettiques (coquille, opercule, épiphragme), ainsi que pour leur reproduction. Par leur importance numérique particuliére- ment forte dans certains groupes, les cellules à calcium représentent une réserve considérable non seulement de calcium, mais aussi de phosphate, de carbonate et de composés organiques souvent oubliés mais qui constituent, au même titre que le calcium, des produits réutilisables. En ce qui concerne les besoins physiologiques généraux en calcium, Catania (1973) indique que, chez Crepidula fornicata, les cellules à calcium conjonctives périganglionnaires peuvent représenter à ce niveau une réserve de calcium utilisable par les neurones par l'intermédiaire des cellules gliales. Le rôle de réserve calcique que peuvent jouer les cellules à calcium en vue de l'édification des structures squelettiques calcifiées a été souvent évoqué, en particulier par le biais de la régénération de la coquille chez les Stylommatophores cochléates. Pour certains auteurs, (Manigault, 1939; Wagge, 1952; Abolins-Krogis, 1960), les réserves calciques de la glande digestive sont mobilisées pendant la régénération alors que Burton (1972) n'observe pas ce phénomène. Il semble que chez les animaux à coquille externe ce type de démonstration soit difficile à faire en raison de la taille réduite du fragment de coquille qui est enlevé et du rapport trop élevé entre la quantité de calcium totale de la glande digestive et la quantité de calcium nécessaire à régénérer ce petit fragment et ceci d'autant plus que, si les animaux se nourrissent normalement, les réserves calciques de la glande digestive doivent être rapidement restaurées. La situation apparaît plus claire en ce qui concerne la 278 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS mobilisation calcique a partir des cellules a calcium conjonctives. Richardot (1976) a montré, chez Ferrissia que les individus ancyloides présentent dans tout leur tissu conjonctif un grande nombre de cellules a calcium qui diminue nettement d'une part au moment de l'édification du septum et d'autre part au moment de l'édification de la nouvelle coquille. Watabe et coll. (1976) ont observé chez Pomacea paludosa une dissolution des spherules des cellules a calcium conjonctives pendant la regeneration de la coquille. Enfin Vovelle et Grasset (1979) insistent sur la densité particulière des cellules a calcium au niveau du conjonctif sous-operculaire chez Pomatias elegans. Ces trois ex- emples indiquent une participation des reserves contenues dans les cellules a calcium conjonctives a l'édification des structures squelettiques. Les Stylommatophores endocochléates ou acochléates présentent des besoins réduits ou nuls pour l'édification de leur coquille et pourtant chez ces animaux la densité des cellules à calcium conjonctives ou de la glande digestive est tout aussi importante que chez les formes exochochléates. Ceci s'explique par le fait longtemps sous-estimé que les besoins calciques pour la reproduction sont tout aussi importants, chez les Gastéropodes terrestres que ceux nécessaires à l'édification de la coquille. Nous avons pu mettre en évidence chez Agriolimax (Fournié et Chétail, sous presse) une dynamique très souple de charge et de décharge des cellules à calcium conjonctives et de la glande digestive au moment de la période d'oviposition. Dans l'intervalle de temps situé entre deux pontes (8 jours en moyenne), on note à ces deux niveaux d’abord une phase d'accumulation, puis une phase de décharge calcique qui coincide avec une augmentation du taux de calcium dans l'oviducte et la glande de l'albumine. Ceci démontre, au moment de l’ovogenese, une fuite vers l'appareil génital du calcium puisé dans les réserves calciques accumulées dans le tissu conjonctif et dans la glande digestive. 4) Cellules à calcium et mouvements calciques Parmi les différents compartiments du métabolisme calcique chez les Mollusques (lumière di- gestive, hémolymphe, espace extrapalléal, coquille et appareil génital) (Fig. 8), les cellules à calcium conjonctives représentent un compartiment privilégié, baigné par l'hémolymphe qui est le carrefour de tous les échanges calciques. Les résultats que nous venons d'exposer montrent que ces cellules à calcium doivent être considérées comme des systèmes souples d'échanges bidirectionnels avec l'hémolymphe, échanges réglés par le rapport entre la disponibilité en calcium d'origine extérieure et les divers besoins des animaux. Elles représentent un système commode de régulation de la teneur en calcium de l'hémolymphe en servant de marge de sécurité entre l’approvisionnement et les besoins. A l'échelle de l'organisme, ces besoins se manifestent par un flux calcique de l'hémolymphe vers l’espace extrapalléal au niveau du manteau et par un flux vers l'appareil génital au moment de la reproduction. Si l'apport calcique extérieur est excédentaire par rapport à ces besoins, le calcium s’accumule dans les cellules conjonctives. Dans le cas contraire, il est mobiisé à partir de ces cellules. L'existence d'ATPase Ca-sensibles au niveau des vacuoles de précipitation suffirait pour assurer la régulation du sens des échanges. Nous avons pu constater qu'à la fin de la période de ponte chez Agriolimax l'arrêt définitif du flux calcique vers l'appareil génital coincide avec un envahissement de tout le tissu conjonctif par les cellules à calcium. Cette observation montre bien l'équilibre qui existe entre les compartiments d'utilisation (ici appareil génital) et les cellules à calcium constituant le compartiment de réserve. Les cellules à calcium de la glande digestive des Stylommatophores doivent, semble-t-il, être considérées en ce qui concerne ces échanges calciques dans une optique différente par rapport aux cellules a calcium conjonctives. Nous avons vu que leurs réserves n'étaient pas mobilisées pour lutter contre une acidose expérimentale; leur participation à la formation et à la régénération de la coquille est controversée; la richesse en phosphate de calcium des sphérulites leur confère une plus grande stabilité; elles sont manifestement situées à un niveau anatomique de capture calcique. Nous avons vu toutefois que leur réserve calcique était utilisée au moment de la reproduction. ll semble que ces réserves calciques de la glande digestive ne sont utilisées qu'en cas d'extrême besoin, lorsque les réserves conjonctives ne suffisent plus à la demande, et il faut sans doute les considérer comme des réserves de deuxième degré, Enfin, aucun fait jusqu'ici ne montre l'existence d'une bidirectionnalité d'échanges calciques entre ces cellules et l'hémolymphe:; elles se chargent du côté de la lumière digestive et se déchargent en calcium vers l'hémolymphe en cas de besoin massif. FOURNIE ET CHETAIL 279 V—INCIDENCE ECOPHYSIOLOGIQUE DE L’ACCUMULATION CALCIQUE AU NIVEAU CELLULAIRE CHEZ LES MOLLUSQUES L'ensemble des travaux résumés ici nous montre que la présence, la densité et le rôle des cellules qui accumulent le calcium chez les Mollusques sont étroitement liés aux conditions écologiques propres à chaque espèce. En effet, si ces cellules représentent une marge de sécurité, celle-ci doit être d'autant plus importante pour une espèce donnée que les besoins calciques sont grands et que les condition de l’approvisionnement calcique sont aléatoires. Les Lamellibranches possèdent par leur manteau et leurs branchies une importante surface d'échanges avec l'eau ambiante qui rend facile l'absorption calcique à ces niveaux. Corrélativement, leurs réserves calciques tissulaires sont limitées et les seuls systèmes d'accumulation calcique sont les amoebocytes. Les granules calciques qu'ils élaborent représentent assurément une marge de sécurité très faible; elle suffit puisque le calcium extérieur est disponible en permanence, sauf pendant les périodes de fermenture des coquille espace extrapalleal / В bourrelet palleal tissu conjonctif general appareil genital Cie) tegument FIG. 8. Interprétation schématique du rôle des cellules à calcium dan les échanges calciques à travers les différents compartiments concernés chez les Pulmonés Stylommatophores. On peut distinguer: 1: Des niveaux de capture calcique: sole pédieuse et glande digestive; 2: Des niveaux d'échanges bidirectionnels entre les cellules a calcium conjonctives et l'hémolymphe; 3: Des niveaux d'utilisation interne (coquille et appareil génital); 4: Des niveaux d'utilisation externe (cellules sécrétrices du tegument latéral et du bourrelet palléal. 280 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS valves; à ce moment là, les microsphérules assurent la continuité de l’apport calcique vers la coquille et preservent les animaux contre l'acidose. Si la fermeture se prolonge trop, c'est alors le carbonate de calcium de la coquille qui assure cette dernière fonction (Crenshaw et Neff, 1969). Les Proso- branches marins ont des besoins importants pour leur coquille souvent très massive. Pour eux aussi la capture calcique est facile sauf pendant les périodes d’obturation operculaire pendant lesquelles doit se poser aussi le probleme de la régulation du pH du milieu intérieur. Ils possèdent dans leurs tissus un nombre de cellules à calcium relativement restreint et certaines formes en possèdent en outre au niveau de la glande digestive. Les Gastéropodes d'eau douce ont, comparativement, moins de calcium à leur disposition dans le milieu; ils peuvent être soumis à des variations saisonnières de pH de l'eau. Leurs tissus renferment des réserves notables de calcium, mais chez les Basom- matophores, la glande digestive ne contient que peu de réserves limitées au conjonctif interacineux. Le cas de Ferrissia wauthieri (Richardot, 1976) est à distinguer de celui des autres Basommato- phores à cause de son écologie: les réserves de calcium qu'il met en place lorsqu'il est dans des conditions favorables lui permettent d'élaborer un septum au moment de l’estivation puis, au sortir de cette periode de vie ralentie, d'élaborer aussitôt une nouvelle coquille et de se reproduire. Les Gasteropodes terrestres constituent le groupe qui, d'une manière générale présente l'écart le plus grand entre les besoins et l'approvisionnement. Très souvent en vie ralentie, ils ont des besoins calciques importants pour leur coquille, leur épiphragme et enfin pour leur reproduction. Par opposi- tion à ces besoins, la capacité de capture est limitée dans le temps, elle est aussi limitée par leur mode de vie terrestre qui restreint cette capture à l'alimentation et à l'absorption tegumentaire (Kado, 1960). Cette disproportion entre les besoins calciques et les facilités de capture chez les Gastéro- podes terrestres explique la densité considérable des systèmes d’accumulation calcique qui sont tous représentés chez ces animaux à tous les niveaux anatomiques. Parmi eux, les niveaux de capture calcique apparaissent bien adaptés à cette fonction. Toutes ces formes terrestres présentent des cellules à calcium au niveau de la glande digestive; au niveau tegumentaire toutes les espèces présentent une grande densité de cellules à calcium conjonctives sous-cutanées, situées im- mediatement sous l'épithélium de la sole, comme nous l’avons vu chez Helix, Achatina et Pomatias. || apparaît ainsi clairement que la signification des variantes apportées par chaque espèce pour le processus d’accumulation calcique au niveau cellulaire ne peut être clairement perçue que par le biais de l'écologie. VI—PROBLEMES POSES PAR LA DIVERSITE ET L'ORIGINE DES DIVERS TYPES CELLULAIRES ACCUMULANT LE CALCIUM Nous avons decrit 4 types cellulaires assurant la méme fonction d’élaboration de microgranules organocalciques et le probleme qui se pose est de savoir s’il s’agit de types cellulaires fonda- mentalement différents ou bien s’il existe entre eux des niveaux communs de filiation. Pour Prenant (1924) les cellules tégumentaires sécrétrices ont la même origine conjonctive que les grands muco- cytes profonds qui présentent la même disposition anatomique. Ces cellules sécrétrices, chez les Stylommatophores, se forment au voisinage immédiat des cellules à calcium conjonctives qui dérivent des cellules à sillons. Les amoebocytes, cellules pouvant librement circuler dans le sang et les espaces conjonctifs dérivent d'une lignée conjonctive. Пу aurait donc trois voies de différenciation conjonctive aboutissant à des types cellulaires morphologiquement différents mais assurant le même fonction: les cellules à sillons, les cellules tegumentaires excrétrices et les amoebocytes. Y-a-t-il une souche cellulaire commune? La notion de cellule libre du tissu conjonctif définie par Prenant (1924) et qu'il désigne par le terme de “leucocyte” le laisse supposer. Il reste le cas des cellules à calcium de la glande digestive. Leur disposition anatomique entre les cellules digestives et excrétrices des acini glandulaires et leur polarité indiquent qu'elles représentent un type particulier de cellule de l'épithél- ium acineux. Chez l'embryon d’Agriolimax, nous avons pu observer des cellules a calcium con- jonctives libres tout autour des lobules de la glande digestive en train de se différencier. Ces cellules à calcium conjonctives sont donc déjà en place avant la différenciation des cellules acineuses. D'autre part, dans la glande digestive des Basommatophores, les seules cellules à calcium présentes sont des cellules conjonctives. Ces observations peuvent laisser un doute sur la nature épithéliale des cellules à calcium de la glande digestive des Stylommatophores. D'une manière générale, le probleme de l'origine de ces quatre types de cellules accumulant le calcium chez les Mollusques reste pose. FOURNIE ET CHETAIL 281 VIH-CONCLUSIONS On trouve chez les Mollusques quatre types de cellules assurant une fonction d’accumulation calcique sous forme de microgranules dans lesquels le precipite calcique (carbonate et/ou phos- phate) est associe a une trame organique complexe. On distingue: —Des cellules a calcium libres du tissu conjonctif, rencontrees d’une maniere generale chez tous les Gastéropodes. —Des cellules à calcium observées au niveau de l'épithélium acineux de la glande digestive chez tous les Stylommatophores, chez le Prosobranche terrestre Pomatias et chez quelques Proso- branches marins. —Des cellules à calcium tégumentaires sécrétrices rencontrées exclusivement chez tous les Stylommatophores. —Des amoebocytes capables d'élaborer des granules calciques, observés chez les Lamelli- branches et les Stylommatophores. Ces cellules sont situées dans l'organisme des Mollusques à des niveaux anatomiques variés à chacun desquels l'accumulation calcique est accomplie dans un but particulier. On distingue: —Des niveaux de capture calcique à partir du milieu extérieur: il s’agit du tissu conjonctif sous- épidermique de la sole pédieuse, où sont présentes des cellules à calcium conjonctives, et de epithelium acineux de la glande digestive. —Des niveaux d'utilisation par échange avec l'hémolymphe: il s’agit du tissu conjonctif général, plus particulièrement du tissu conjonctif sous-palléal, périvasculaire et périnerveux; c'est le niveau privilégié des cellules à calcium libres du tissu conjonctif et des amoebocytes. —Des niveaux d'utilisation externe: c'est le niveau des cellules a calcium tégumentaires sécrétrices. Les cellules à calcium tégumentaires sécrétrices situées dans la profondeur conjonctive du tegument puisent du calcium dans l'hémolymphe pour élaborer des granules calciques qu'elles déversent à l'extérieur par leur pôle apical. Ces granules sont élaborés en vue d'une utilisation externe, que se soit pour le mucus ou l'édification de l'épiphragme. Les amoebocytes observés dans le tissu conjonctif (Lamellibranches et Stylommatophores) et au niveau de la coquille (Stylommatophores) apparaissent comme des cellules à durée de vie courte, assurant un processus rapide d'élaboration de microsphérules destinées à être libérées dans le milieu extracellulaire. Au niveau du tissu conjonctif, ces amoebocytes assurent une fonction locale et ponctuelle d’immobilisation intracellulaire rapide de réserves calciques momentanément disponibles; une fois libérées, ces sphérules redistribuent ces réserves de manière lente et progressive. Au niveau de la coquille des Stylommatophores, les amoebocytes assurent la mise en place d'une couche organocalcique sphérulitique labile représentant une réserve calcique facilement mobilisable, soit pour la régénération de la coquille soit pour d’autres besoins (reproduction). Les cellules à calcium libres du tissu conjonctif constituent une voie particulière de différenciation des cellules à sillons. Baignées par l'hémolymphe, elles constituent un compartiment privilégié au carrefour de tous les mouvements calciques à l’intérieur de l'organisme, en servant de marge de sécurité entre les différents besoins et les possibilités de capture calciques. Les cellules à calcium de la glande digestive sont situées à un niveau anatomique de capture du calcium d’origine digestive. Le précipité calcique est plus stable que celui des cellules à calcium conjonctives; elles représentent une réserve calcique supplémentaire très importante, mobilisable dans des cas de besoins calciques massifs comme la reproduction. A travers l'ensemble des travaux réalisés sur ce probleme, il apparait que la densité et la répartition anatomique des cellules capables d’accumuler le calcium chez les Mollusques s'expliquent par le rapport, pour une espèce donnée, entre les divers besoins calciques et les aléas écologiques de l’approvisionnement en cet element. Les amoebocytes, les cellules à calcium conjonctives et les cellules à calcium de la glande digestive élaborent des microsphérules au sein de vacuoles de précipitation au niveau desquelles interviennent les deux enzymes caractéristiques des systèmes de calcification: phosphatase alcaline et anhydrase carbonique. Ces vacuoles intracellulaires de calcification représentent un modéle ex- périmental particulièrement favorable pour l'étude des processus initiaux de la précipitation biologique de minéral au sein d'une trame organique. 282 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS REFERENCES CITEES ABOLINS-KROGIS, A., 1960, The histochemistry of the hepatopancreas of Helix pomatia (L.) in relation to the regeneration of the shell. Arkiv for Zoologi, 13: 149-201. ABOLINS—KROGIS, A., 1963, The histochemistry of the mantle of Helix pomatia (L.) in relation to the repair of the damaged shell. Arkiv for Zoologi, 15: 461-474. 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During the ovogenesis period, the calcium reserves are mobilized from the storage compartments towards the genital duct. The total calcium loss by oviposition represents about 45% of the total calcium metabolized by the slugs since the last laying. The precise dynamics of calcium uptake and release, both in the storage compartments and genital duct, observed in each period between 2 suc- cessive layings, reveal a close linkage between calcium metabolism and reproductive physi- ology. The calcium of the egg albumen is used for the general physiological needs of the embryos, the building of the calcified embryonic shell and the formation of calcium cells which appear in the embryonic connective tissue. All these results point out the importance, in land gastropods, of calcium accumulation mechanisms, specially in regard to reproduction requirements. I—INTRODUCTION Pulmonate gastropods, particularly the land species, store in their tissues important amounts of calcium salts which are precipitated essentially in the shell, but also in the numerous calcium cells located in the general connective tissue and in the digestive gland. These calcium cells were inter- preted by many authors as calcium supply for shell formation and regeneration (see Fournié & Chétail, in press). In terrestrial gastropods, reproduction also requires important amounts of calcium, essentially for the eggshell (Wilbur & Tompa, 1979) and for the embryonic shell. The purpose of this work is to study the dynamics of the use of calcium stock during the female reproductive cycle in the land pulmonate Deroceras reticulatum. II—MATERIAL AND METHODS Young slugs were collected in a garden and kept alone on wet filter paper in glass boxes at 15°C. They were fed on lettuce and carrots and weighed every week up to their death. The eggs laid were collected and immediately homogenized т N НС! for calcium measurements; a part of the layings was maintained on wet filter paper during the whole incubation period (about 25 days). Slugs were killed at various stages of their life cycle. The hermaphrodite glands were fixed in Bouin's liquid for histological verification of the stage of genital maturation of the animals. Different formations such as the shell, the digestive gland, the integument, the albumen gland and the oviduct were rapidly separated, weighed and homogenized т N HCI. Calcium measurements were carried out on these organs and also on new-laid eggs and embryos at different stages of incubation by atomic absorption spectrography. Calcium was made visible in the compartments studied by the Kashiva method on fresh frozen sections. About 100 slugs, their eggs and embryos were used for this study. (285) 286 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS lII-RESULTS A—The compartments of calcium storage in Deroceras The disposition of the different compartments involved in calcium metabolism in Deroceras is shown in Fig. 1. In spite of its internal and vestigial condition, the shell of Deroceras shows the basic features of the molluscan shell (Fournié, 1979): under the periostracum an ostracal layer composed of large calcitic crystals can be seen. The inner layer of the shell is made of a discontinuous hypostracum resulting from the growth and coalescence of numerous spherulites. This spherulitic hypostracum results from an amoebocytic activity. Numerous calcium cells are present in the general connective tissue of slugs; they are sometimes arranged in groups, particularly all around the vascular system, the nervous system and the digestive tract. In the integument, the calcium cells may be preferentially located, as for example, at the level of the sole where they are situated just above the epithelium. In the digestive gland, numerous calcium cells are inserted between the digestive and excretory cells, as pointed out by Walker (1970). Calcium measurements in these different compartments indicate that the shell, the integument and the digestive gland contain respectively 47%, 15% and 18% of the total calcium stock in young animals just before the ovogenesis period. The remaining 20% represent the calcium contents of the calcium cells located around the different organs and the haemolymph calcium. B)—Measurements of the calcium loss by oviposition The average results concerning the weight variations, the time of the layings and the calcium contents of the eggs are summarized in Fig. 2: each animal lays about 100 eggs in 2 to 6 layings, the average period between any 2 layings being about 8 days. Calcium measurements on the new-laid FIG. 1. Compartments of calcium metabolism in Deroceras reticulatum. They include: Storage compartments— The shell (Sh), the connective calcium cells located around various organs and in the integumentary connective tissue, the calcium cells of the digestive gland (Dg); A distribution compartment—The haemolymph; Epithelial barriers which are the place of calcium fluxes: The mantle epithelium (Ma) between the haemolymph and the extrapallial space and the epithelia of the genital duct (Gd) between haemolymph and the genital lumen. Other letterings: Dd: digestive duct; Dt, Lt, St: dorsal, lateral and sole integument with numerous integumentary con- nective calcium cells; Eg: eggs; He: heart; K: kidney; Mu: Calcium rich mucocytes. FOURNIE AND CHETAIL 287 before the a i О es laying ¡O + ii y period | = < period ч eggs | O lo E NE bs A calcium loss by Oviposition (100 eggs) BODY WEIGHT (g) о < > —E als ny ae ok Pe / / / ja —— + AO A + —+— > 10 20 30 50 60 70 DAYS AFTER CAPTURE FIG. 2. Lower graph: Average curve of the body weight variations in slugs from capture time till death. The time of each laying (L; to L4) is indicated by arrows. Upper graph: Quantitative evaluation of calcium loss during oviposition, compared with the total calcium contents of the slugs measured before and after the laying period. eggs indicate that the calcium contents of each laying represents about 20% of the calcium reserves present in the animals before the laying period. The total calcium values measured in slugs after this laying period are higher than the values observed before the laying period. Considering the calcium loss resulting from oviposition, the comparison of these two values implicates that the slugs have to absorb and store calcium throughout the laying period. C)—Dynamics of calcium reserves during the reproductive period The study of variations of calcium contents in the storage compartments (Fig. 3) and in the female parts of the reproductive tract (Fig. 4) demonstrates, as well as the histological observations, the following main facts: 1)—Storage compartments During the male period, the animals accumulate calcium progressively in all the storage formations studied (shell, digestive gland, integument). In these juvenile animals, the calcium cells are every- where well developed and the spherulites observable at the level of the hypostracum are particularly numerous. From the beginning of the ovogenesis period till the first laying (L,), the calcium stock decreases progressively in the 3 formations to reach its lowest values at the time of L;. Histological observations of the shell immediately after L, indicate the complete disappearance of the spherulitic hypostracal layer and dissolution figures of the ostracal crystals are even observable. During the short period (about 8 days) between the two first layings L; and Lo, an important increase of calcium content in the stock compartments is rapidly followed by a decrease before Lo. After the last laying, calcium content in the storage formations increases again rapidly. A few days after the last laying, the slugs show evident symptoms of impending death. In slugs studied just before death, total calcium content is higher than it has ever been during life. The shell appears very well calcified with numerous hypostracal spherulites. In the digestive gland and in the integument, numerous calcium cells appear heavily loaded with dense spherulites. This calcium overload and the hardness of the integument in consequence of a sclerosis of the calcium cells may be the cause of death and also of the frequent ruptures preceding death itself. 2)—Reproductive tract During the oviposition period, we observe in the oviduct an important calcium accumulation just before each laying, followed by a calcium drop after these layings. Histochemical reaction with the 288 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS > Shell 5 | и E . к . % albumen gland weight body weight 6 1 pays after ly 2 L3 La a calcium content ey Digestive after the last dl nue Gland laying Es ee > ot . z i . bs . y E o | . y . . e = > 14 > = = . Tana Peete ace A Aa [spermatogenesis] ovogenesis and oviposition death] dl x Tegument E. a E aria tv one tee E .?. e. Y as) E e Se : 4 . . gu . ) ы . ñ . 7 4 6 o 10 > nt 6 Lo Lg La FIG.:3: a] aes El, OVIDUCT sa = ae RE ae ..n] = as as © .. "= о as . = .. .. .. Ya | .. .. se (==! on .. 1 ss .. .. os .. за as .. oe la . .. ea Je el sal pajas E La calcium content 3 ALBUMEN after the Last Sl, GLAND = le | .° 877 o je? .? .. = °°! . .° 8 “= | | :: . E :: || [os = as .. les | fos .° . . le? AO RC 1 Se Se le?! ae SQ °° .° .° .? e e® .° jee .. of .. le? . Pl os je l el he . . [spermatogenesis] Ly L2 | ovogenesis and oviposition — death | FIG. 4. FIG. 3 and 4: Variations of calcium content in the storage tissues of Deroceras (3) and in the reproductive tract (4) from capture time till death. The time scale is given as follows: From capture time till the first laying, the degree of sexual maturation of each animal is given by the ratio: Albumen gland weight/body weight; in this period, the albumen gland weight increases linearly with the body weight (Runham & Laryea, 1968). FOURNIE AND CHETAIL 289 before the 5 [==] death = se ib] = >, | genital a after the 4 N Нея = Sy Re 33% Ei a: Е Ee) ME mn :: 68% = 5 2 5: dE 2 La >> ae = о da storage > 2 E S| 85%) tissues [07H [::150% = > 3 ыы < ”‹ = ыы 5 Lx = ва > < .. E > ”« as po > laa before before tl o| с ovogenesis first Е 0° 2 о laying o © 132% 59 o_ ¿9 un o 44% a J Но о < а) Lo) FA total metabolized + calcium FIG. 5. Calcium balance in the slugs during the female period of reproduction, see text: Ш, С), 2). Kashiva method for labile calcium in oviducts sections of slugs taken before L, gives pictures of calcium transit through the oviduct epithelium. In the albumen gland, calcium accumulation and release take place earlier than in the oviduct. In the period between the last laying and death, the calcium level is very low in the oviduct. This observation indicates a stop of calcium transit through the oviduct epithelium. Conversely, calcium level appears very high at this time in the albumen gland; this is due to an accumulation of calcium deposits demonstrated histologically in the interacinar connective tissue of this gland. The formation of such deposits is probably a consequence of an interruption of the calcium flux through the acinar cells. The calcium balance in the slugs during the oviposition period is summarized in Fig. 5: at the time of each laying, calcium moves from the storage compartments (shell, calcium cells of the integument and of the digestive gland) to the female part of the genital duct (albumen gland and oviduct). The total calcium metabolized by the slugs throughout their life can be obtained by adding the amounts of calcium lost by oviposition to the total calcium of the body before death. So, the calcium loss by oviposition represents 32% of the total metabolized calcium. If we except the calcium stored between the last laying and death which is not used for reproduction requirements, the calcium loss by oviposition reaches 44% of the total metabolized calcium till the moment of the last laying. D)—Use of the calcium accumulated in the eggs In many species of land gastropods, the eggshell is well calcified; this is not the case in Deroceras whose eggs contain only isolated carbonate crystals in their outer envelope. So, calcium which passes through the reproductive tract during ovogenesis is, in this species, essentially deposited in the egg albumen. Calcium measurements on the embryos and on albumen and envelopes during the period of embryonic development indicate (Table 1) a progressive uptake of the albumen calcium by the embryos. TABLE 1. Calcium uptake by the embryos from the albumen measured at different stages of development; 100% represents the total calcium of the eggs at the laying time. Days after laying 13 days 17 days 25 days (hatching) embryos 20% 35% 50% Albumen + envelopes 80% 65% 50% 290 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Histological observations on the embryos demonstrate that a well calcified shell is formed in 8 day old embryos. About the 18th day of incubation, calcium cells appear in the embryonic tissues, principally in the connective tissue of the integument and around the hepatic lobes. So, the first calcium stock appears in the embryo before hatching, from the calcium accumulated in the eggs. At the hatching time, the new-born slugs take away only a half of the initial calcium content of the eggs. During the first days of their life, the young animals feed on the remaining albumen of the eggs and use the calcium of this albumen for their general requirements; excess calcium is stored in newly appearing calcium cells, principally in the digestive gland which begins to differentiate at this time. IV—DISCUSSION Taking into account the ecological conditions of land gastropods, calcium uptake is limited in these animals to the alimentary supply and to absorption through the skin (Kado, 1960). This can explain why land gastropods have to store calcium in such large quantities in their tissues. Deroceras reticulatum is a species with a reduced shell; nevertheless, the tissue calcium reserves are in this species as abundant as in forms with external shells. The results reported here indicate a utilisation of these reserves for reproduction requirements. During the female period, a close connection between a calcium flux through the genital duct and a calcium decrease in the storage tissues was established. The connective calcium cells are known to function as buffer reserves for acidobasic equilibrium (Sminia et al, 1977); evidence has also been given for the role of these connective calcium cells in the case of shell regeneration (Watabe et a/, 1976). The role of the calcium cells of the stylommatophoran digestive gland is not yet well elucidated (Burton, 1972). The results obtained here in Deroceras indicate that both the connective calcium cells (at least the integumentary ones) and the calcium cells of the digestive gland serve as calcium reserves for the reproduction requirements. It has been established that the calcium carbonate of the molluscan shell can be physiologically dissolved: this is the case in lamellibranchs during periods of valve closure (Crenshaw & Neff, 1969) and in gastropods during shell regeneration (Chan & Saleuddin, 1974). In Deroceras a massive mobilization of the mineral fraction of the shell occurs before each laying. In the 3 storage compartments studied we noticed the precise dynamics of calcium storage and release in each period between 2 successive layings. This suggests a direct linkage between the regulation of calcium metabolism and the female reproductive physiology in these animals, as also in many others. The decrease of calcium rate in the storage compartments is probably a consequence of an active flux of calcium through the female tract and the intermittency of this flux suggests strongly an endocrine control. The calcium rate in the egg albumen is not only sufficient for general embryonic requirements, but also allows the initiation of the first cellular calcium reserves which already appear during embryonic life. The new-born animals feed on albumen which still contain 50% of the calcium stored in the eggs and it is interesting to notice that it is precisely during this period that their digestive gland differenti- ates. All these observations emphasize the physiological significance of calcium storage mechanisms in terrestrial gastropods. REFERENCES CITED BURTON, R. 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ABSTRACT The function of the pedal glands of Pomatias elegans (Muller) is shown to be as follows: The sole epithelium has as its main role the absorption of calcium ions through the micro- villi of its cells; additional calcium ions are then precipitated into calcium carbonate in the calcium cells of the sole connective tissue. The sole gland spreads over the sole surface of the sole epithelium a mucous film favour- able for trapping calcium ions and so collaborates with the sole epithelium for the same purpose. The anterior pedal gland shows 3 parts with the following functions respectively: the duct has as its main role the active pumping of calcium ions to allow a flow of water to enter the snail; the outer part must be regarded as a normal mucous pedal gland for lubrication; the inner part is made of cells which are not of a secretory type but are able to store Ca?*+ ions and water which may be released during dry periods. The tubulous gland is a “salt gland” which excretes the extra calcium ions pumped in to obtain the necessary water. To summarize, the unusual adaptation of P. elegans consists in its employing the whole glandular equipment of its foot for the physiological maintenance of its hydrocalcic metabo- lism in the conditions of the biotope. INTRODUCTION Within the framework of a comparative study of the pedal glands of prosobranch gastropods, our attention was particularly drawn by the pedal glands of a mesogastropod of the Littorinacaea, Pomatias elegans (Miller), which, by its adaptation to an exclusively land life seemed to us of special interest. Carriere (1882) was the first to notice the diversity of the pedal glands among prosobranch gas- tropods. Houssay (1884) and later Garnault (1887) gave descriptions of these glands in P. elegans; these authors attributed an exclusively locomotor function to all the glandular parts of the foot, exactly as in other prosobranchs. Recently, Delhaye (1974 a & b), studying the pedal glands of P. elegans, described basically 2 glands in the foot. The anterior pedal gland consists of an outer part, where 3 kinds of cells may be observed, and an inner part, made up of only one type of secretory cell. The tubulous gland consists of 2 tubes which join before opening into the longitudinal pedal furrow; the wall of these tubes consists of cells striated by a basal net of rodlets (Heidenhaim’s rodlets), and ultrastructural examination showed that the cellular striations correspond to basal folds in the plasma membrane, between which the mitochondria are located. According to Delhaye this gland might help in osmoregulation. 1Send offprint requests to: M. Chétail. (293) 294 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ABBREVIATIONS А.Р. Apical pole m mitochondrion AP GL Anterior pedal gland MB multivesicular body bb brush border Mf membrane foldings B.P. Basal pole mmc mature mucous cell C cilia Mu mucocytes CaC Calcium cell N nucleus cer cisterne of endoplasmic reticulum Op opercular area Cn connective tissue Ow outer wall of the anterior pedal gland CR ciliary roots RER rough endoplasmic reticulum D duct S sole E epithelium of the sole SD septate desmosome G Golgi system SF striated fibres gly glycogen SG secretion granule H haemocel S GI sole gland imc immature mucous cell ТС tubulous gland iw inner wall of the anterior pedal gland ZA zonula adhaerens MATERIAL AND METHODS The snails were collected from Calelongue (near Marseilles), from Aix en Provence and from the Balearic Isles. A. Light microscopy For histological and histochemical study the whole foot was fixed in Bouin, Bouin-Hollande, Carnoy and Gendre’s fluids and also in saline formaldehyde; after dehydratation and clearing, the pieces were embedded in paraffin wax and then sectioned. Microscopic anatomy was studied from serial sagittal or transverse sections, 5 to 7,5 microns thick, stained with Heidenhaim’s azocarmine-aniline blue, Cajal and Prenant’s trichrome methods, or with Mayer’s hemalun-picro indigo carmine. The following substances were demonstrated histochemically: a) Carbohydrates and mucosubstances: periodic acid Schiff reaction (P.A.S.) with reversible acetylation or accompanied by proper tests; Best’s carmine method with salivary digestion test; the Alcian blue method; the metachromatic toluidine blue method with a scale of pH from 4,5 to 2,9; and Kramer and Windrum's reaction preceded or not, by sulphation. b) Proteins: Salazar's method to show up the tannophil proteins; the SH and S-S groups were demonstrated either by the Chevremont and Frederic reaction or by the Barnett and Seligman reaction; Glenner’s method was used to detect the indol and pyrrol groups; the argentaffin reaction, according to Masson, and the diazonium coupling reaction with the fast red salt B to demonstrate the proteins with aromatic groups. c) Histoenzymology: detection of alkaline phosphatases according to Gomori and Takamatsu’s procedure, and of cytochrome oxidase by Burstone’s method. Hausler’s reaction, using Hanson’s procedure to demonstrate carbonic anhydrase, was also used; test slides were incubated in the substrate containing diamox (1-3-4-thiadiazole-5-sulfonamide), a specific inhibitor of carbonic an- hydrase. 9) Calcium: calcium salts were made visible by Stoelzner's technique on paraffin and fresh frozen sections. For calcium ions and for readily ionizable calcium salts we used Kashiva and Atkinson’s procedure on fresh frozen sections with the glyoxal-bis-(2 hydroxyanil) or G.B.H.A. B. Electron microscopy We paid special attention to the osmotic pressure of Pomatias: this osmotic pressure, estimated by cryoscopy on tissue homogenates, is particularly high, since it is about 385 miliosmoles (= 192,5 mM BENSALEM AND CHETAIL 295 NaCl/litre). The glands or pieces of foot were removed and submitted to a double fixation: first, a fixation for one hour at room temperature in a phosphate buffered solution of glutaraldehyde at 2,5%; secondly, after washing in a phosphate buffer, the fragments were osmium postfixed, dehydrated in ethanol and them embedded in epon. Thick sections (0,5 to 1 micron) were stained with toluidine blue to make sure of the level; thin sections were stained with uranyl acetate in alcoholic solution and then with lead citrate. Electron micrographs were taken on a Hitachi H.U.11 electron microscope at a direct magnification from 4000 to 36000. RESULTS 1. Location of the glands in the foot The foot of Pomatias elegans is longitudinally divided into 2 parts by a deep median furrow lined by the sole epithelium. In submedian sagittal section, the 3 pedal glands may be observed: the anterior pedal gland and the tubulous gland are located in the pedal sinus above the pedal furrow; the sole gland lies in the lower part of the pedal musculature just underneath the pedal furrow, so is not directly in contact with the substratum as is generally the case for this gland in Molluscs (Fig. 1). 2. The sole epithelium and the sole gland The sole epithelium lies on a distinct basal lamina and consists of a simple epithelium made of high, closely packed cells devoid of a ciliature but edged by an apical brush border. The free apical surface of these epithelial cells is lined by a continuous mucous film, produced by the secretory cells of the sole gland (Fig. 2). We propose the following role for the sole epithelium: P. elegans lives in calcareous soils covered by humus which is known to be acid, the acidity of the humus superficially attacks the calcareous FIG. 1. Parasagittal section of the foot of P. elegans. Above the unciliated sole epithelium, it is possible to observe: the sole gland and the anterior pedal gland with its inner and outer parts separated from each other by a central duct. The tubulous gland, located in the haemocel, has an aperture edged by mucocytes and opens at the top of the median longitudinal furrow. 296 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Cn E — — \ (AAA on à E ME о | | Sa SE © ay = 6) o) ) E 3; FIG. 2. Sole gland and sole epithelium: immature mucous cells occur in the depth of the gland while the mature mucous cells are more superficial, some of them showing a secretory neck intercalated between 2 epithelial cells of the sole epithelium. The single-layered sole epithelium is made of cells with an apical brush border. substrate and calcium ions are then liberated from it, trapped in the mucous film, and absorbed by the cells of the sole epithelium across their apical microvilli which offer an extensive absorbing surface. If too many calcium ions enter the epithelial cells they can be stored in the calcium cells located all along the sole (Fig. 1), just above the basal lamina (Vovelle and al., 1977). Such a percutaneous calcium uptake through the sole epithelium takes place in other land snails, as shown by Kado (1960) in Euhadra nipponensis. In fact, for land snails, the 2 main supplies of calcium come from the food and from absorption by the foot, an organ which is directly in contact with the substratum. Pomatias is a species which fasts for long periods, during which the only supply of calcium is absorption of this cation through the cells of its sole epithelium. The cells of the sole gland are racket-shaped (Fig. 2). At depth in the gland, the young mucocytes present a cytoplasm lightly reactive to histochemical methods; not far from the surface are the mature mucous cells, their secretion being poured out by a narrow cytoplasmic neck inserted between 2 epithelial cells of the sole. This secretion lines the whole sole with a thin film consisting of acid and neutral mucopolysaccharides and by tannophil proteins, and also reacts positively with G B H A for the demonstration of calcium ions. Up to now, the sole gland has been well known for secreting the lubrication of the pedal surface (Houssay, 1884 and Garnault, 1887) and for coating the eggs in a mucous secretion at the laying period (Creek, 1951). We propose an additional role for the sole gland: to trap calcium ions in its secretion which spreads out on the absorbing sole surface. 3. The anterior pedal gland The outer and the inner parts of the anterior pedal gland are separated from each other by a common duct (Fig. 1). a) The outer part: Two kinds of glandular cells may be observed. Histochemical tests have shown that the a, cells produce a secretion made of acid mucopolysaccharides and that the a, cells produce a secretion which is a mixture of neutral mucopolysaccharides and of proteins rich in sulphid groups; calcium salts are also present in the a, cells. Ultrastructural study reveals that the a, cells present 2 different features: when young, they show a round, central nucleus; the hyaloplasma encloses many free ribosomes; the mitochondria are regu- larly distributed in the hyaloplasma but may be also located between the folds of the granular endoplasmic reticulum. The Golgi complex is widely represented by dictyosomes composed of a stack of 5 to 7 lamellar cisternae budding vesicles which swell up into secretory granules containing short and flexuous rodlets bathed in a finely granular material. When full grown, the a, cells are filled with secretory granules; occasionally, some of them are tightly pressed close against the nucleus deforming it (Fig. 3). BENSALEM AND CHETAIL 297 The a, cells have an irregular shape and a dark appearance. They are characterized by an abundant rough endoplasmic reticulum made of flat-looking cisternae; the dense hyaloplasma is filled with numerous dictyosomes composed of stack of about 10 cisternae; the Golgi vesicles join together in secretory granules (Fig. 4). We conclude from these observations that the outer part of the anterior pedal gland of Pomatias must be considered as a regular mucous pedal gland for foot lubrication. b) The inner part: This part of the anterior pedal gland is thicker than the outer part; exactly in the middle, the duct epithelium is lacking, the cells directly facing the lumen of the duct and presenting a fine and sparse ciliature on their apical surface. These cells contain neutral mucopolysaccharides, proteins with sulphid groups and a substantial amount of ionic calcium. Ultrastructural study has shown that their hyaloplasma is granular and poor in organelles; here and there, some mitochondria, with numerous cristae are clustered by twos or more often threes at the periphery of the cell, as well as of the cisternae of the endoplasmic reticulum. In these cells, parallel fibrillar formations may be observed (Fig. 5). These fibres present a regular transverse striation with a gap of about 125 A between striae; among the fibres regular and slender microfibres with a hairy appearance may be seen. These striated fibres could be considered as unexcreted collagen fibres, while the microfibres could be regarded as tropocollagen molecules. However, this interpretation does not fit with the spacing between the transverse striae, which is different from that commonly observed for the collagen fibrils. It should be noticed that within single sample, fixation is variable: it can be correct for some cells but unsatisfactory for other surrounding cells. This fact could denote a variation of the osmotic pressure in this part of the anterior pedal gland. In these cells, contrary to Delhaye’s results we never observed, at any moment of the cell cycle, any trace of excretory activity such as that seen in the 2 cell types of the outer part of the anterior pedal gland. Consequently, we think that the main role of the inner part of this gland is the storage of calcium ions and water in its cells. As for the striated fibres, they must be regarded as a supporting device for these cells when they change their volume according to whether they store water and ions, or release them in the haemolymph. c) The duct: This consists of an epithelium lying on a distinct basal lamina, and made of ciliated cylindrical cells when lining the outer part of the anterior pedal gland. At the level of the inner part, the duct epithelium progressively becomes flat and discontinuous and then disappears completely. His- toenzymological tests have shown that carbonic anhydrase is always present, in a significant amount at the level of the duct. Ultrastructural study has shown a fairly long ciliature with cilia rooted deeply in the cells; here and there, some apical microvilli may be seen. An oval nucleus and numerous apical mitochondria may be observed inside the hyaloplasma as well as aggregates of glycogen particles. The intercellular junction complex between 2 adjacent cells consists of a zonula adhaerens followed by a long septate desmosome (Fig. 6). All these ultrastructural features, as well as the presence of carbonic anhydrase, are characteristic of epithelial cells connected with the transport of water and ions (Satir & Gillula 1970-1971 and Berridge & Oschmann 1972). The functioning of the anterior pedal gland may be interpreted as follows from this study: environ- mental calcium ions are pumped from the outside by the cells of the duct; afterwards, these calcium ions are accumulated in the different cells of the anterior pedal gland, creating an osmotic gradient; then water taking advantage of this gradient enters the duct before being absorbed into the cells of the inner part, where it is stored (as is suggested by the sponge-like appearance of the cells, the presence of intracellular supporting microfibrils allowing the cells to change rapidly in volume). The scarceness of organelles, especially of the Golgi complex, reveals the fact that these cells are not of a secretory type. So, during dry periods, accumulated water can be released when necessary into the blood sinus in which the anterior pedal gland is located. This functioning is favoured by the general property of mucus (as we have seen, this mucus is produced by the outer zone of the anterior pedal gland and coats the duct) of trapping significant quantities of water and calcium ions; in this way, this mucus plays an important part in the absorption of these substances. So, a calcium flux is created only to realize a water flow with the storage of this water in the sponge cells of the anterior pedal gland and the stored water may be released in the inner medium if need be. Thus, the functions of the different parts of the anterior pedal gland when interpreted from their ultrastructural features may be summarized as follows. 298 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS BENSALEM AND CHETAIL 299 The duct: pumping calcium ions and water; The outer zone: essentially mucus secretion; The inner zone: storage of water and calcium ions. Regarding the anterior pedal gland, the main difference between Delhaye's interpretation and ours is that this author does not attribute to this gland any role in the hydrocalcic equilibrium of Pomatias and considers it only as a classic mucous pedal gland. This is true only for the outer zone of the anterior pedal gland. 4. The tubulous gland This gland is located in the pedal sinus, just behind the anterior pedal gland, to which it is some- times tightly bound by a connective tissue. It consists of 2 long coiled tubes which unite together into a short, common, central duct before opening into the longitudinal pedal furrow. Each tube originates independently in the midst of the pedal musculature from some irregular clusters of small oval cells which arrange themselves in groups of 2 or more to form fine tubules. In the pedal sinus the tubules join into 2 tubes which gradually thicken. The tubulous gland therefore does not have exactly the same structure throughout its length. Nevertheless, the wall of the tubes is always made of a cylin- drical epithelium, the cells of which present a big oval nucleus and show a distinct longitudinal striation. The lumen of the tubes is generally empty, but may also contain a fold of the tubes themselves, as seen in the distal part of the gland; this fold presents different stages of a progressive degradation up to complete cellular degeneracy. Histochemical tests have shown up that the initial clusters from which the tubulous gland originates are slightly P.A.S. positive, and react positively to Gomori’s reaction for alkaline phosphatases and also with Hanson’s method for carbonic anhydrase. They are also basophilic and orthochromatically stained by toluidine blue. As for the tubules, they react positively with the methods that reveal carbonic anhydrase, calcium salts and ions. For ultrastructure, we studied only the part of the gland located in the pedal sinus which cor- responds with its physiologically active part. The general ultrastructure is as follows: When seen in cross section, the epithelial cells are star-shaped and are so tightly involved with each other by deep folds of the plasma membrane that it is difficult to follow the cell boundaries (Fig. 7 & QA). In longitudinal section, the intercellular junction complex between 2 adjacent cells may be seen. It includes an apical zonula adhaerens followed by a septate desmosome; at the apical pole the cells show small and short microvilli, while at the basal pole the plasma membrane forms numerous infoldings which penetrate deeply into the hyaloplasma and thus form numerous compartments through the greater part of the cell rising almost to the apical surface and reserving only a narrow central area for the nucleus. Numerous rod-like mitochondria are enclosed in these compartments (Fig. 8 and 9B). Such an arrangement provides a favourable juxtaposition of the energy source and the infolded membrane through which active ionic transport takes place. The cells of the tubules present other features characteristic of epithelia engaged in active transport, for example the pres- A —— FIG. 3. Outer part of the anterior pedal gland: a mature a, cell is crowded with large secretory granules, some of them deforming the nucleus (see arrow); a few mitochondria, the Golgi system and the rough endoplasmic reticulum are still perceptible. x 10.000. FIG. 4. Outer part of the anterior pedal gland: detail of an a, cell in which organelles are particularly well represented: the rough endoplasmic reticulum, multivesicular bodies, the Golgi system and the secretory gran- ules. x 16.000. FIG. 5. Inner part of the anterior pedal gland: the cells of this part do not present a secretory aspect, they enclose rounded mitochondria clustered in twos or threes; the cisternae of the endoplasmic reticulum can be observed specially at the periphery of the cells; the striated fibres may be aligned in various directions or in parallel bundles. Between the cells, interstitial connective tissue is rich in collagen. x 14.000. /nset: detail of a striated fibre; the interval between 2 successive striae is about 120 A. x60.000. FIG. 6. Duct of the anterior pedal gland: the epithelial cells lining the duct show numerous apical mitochondria and a ciliature which is occasionally interrupted by thick microvilli, x 20.000. /nset: detail of the junction complex between 2 epithelial cells visible from the apical to the basal pole: note a zonula adhaerens and a long septate desmosome forming a ladder. x 44.000. 300 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 7. Tubulous gland: cross section through 2 epithelial cells at the level of the nucleus; numerous folds of the lateral plasma membrane enclosing a mitochondrion. x 17.000. FIG. 8. Tubulous gland: longitudinal section through an epithelial cell showing the deep folds of the basal plasma membrane, each fold enclosing a mitochondrion with numerous cristae; in the hyaloplasma, glycogen particles may be seen. x39.000. BENSALEM AND CHETAIL 301 FIG. 9. Ultrastructure of the tubulous gland of Pomatias: A—Diagram of a cross section through a cell of the median part of the tubulous gland, showing in the centre the nucleus, surrounded by the plasma membrane folds enclosing mitochrondria and in the hyaloplasma many glycogen granules. B—Diagram of a longitudinal section of a cell of the median part of the tubulous gland, showing the numerous basal folds of the plasma membrane reaching high up in the cell as far as its apical surface; each fold encloses a mitochondrion and glycogen granules; a long nucleus occupies a large part of the cell; short apical microvilli are present. Laterally, the junction complex includes a zonula adhearens and a long septate desmosome. ence of carbonic anhydrase, septate desmosomes (which intervene in the metabolic coupling of the cells as the gap-junctions do) and glycogenic inclusions (Berridge and Oschmann, 1972). Many salt excretory systems display similar ultrastructural arrangements, as is the case in the proximal tubule of the mammalian kidney and also in the salt glands of marine and desert vertebrates (e.g. the rectal gland of selachians, the nasal gland of saurians, the lacrymal gland of chelonians and the nasal gland of sea-birds). All these glands are ramified and tubulous; in sea-turtles and in sea-birds they consist of a super- ficial secretory part, with the chief cells characterized by a striation which is related to their ionic secretory activity, and also by a deeper part made of terminal, undifferentiated and generating cells rich in alkaline phosphatases, the presence of which is linked to their generative function. As in the other salt excretory glands listed above, we have seen that in the tubulous gland of P. elegans the clusters located in the depth of the pedal musculature are made up of unstriated cells rich in alkaline phosphatases. This initial part of the tubulous gland is comparable with the terminal cells of the salt gland of sea-turtles and sea-birds and has the same generating function; the other parts of the tubulous gland correspond to its physiologically active part which is made up of cells specialized in 302 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS active ionic transport, as is shown by their ultrastructural features. Furthermore, we have shown in the tubulous gland the constant presence of carbonic anhydrase, an enzyme which is well known to intervene in the exchange of ions, as in the salt gland of the seagull (Fange, Schmidt-Nielsen & Robinson 1972). In selachians, saurians, sea-turtles and sea birds, the function of the salt gland is to excrete the excess of sodium chloride absorbed as a consequence of their habitat. In the case of Pomatias, the salt in question is certainly calcium carbonate. Consequently, our interpretation of the function of the tubulous gland differs from that of Delhaye (1974 a,b). This author in fact thinks that the tubulous gland could serve to extract water and ionic elements from the soil, but he recognizes that with his interpretation it is difficult to understand how the circulation of fluids takes place. We think that it is difficult to allow that the tubulous gland of Pomatias, which has the same ultrastructure as the salt glands of marine and desert vertebrates, works in reverse, that is, from the less extended apical surface towards the basal surface displaying a typical pumping device. Another important difference between our interpretation and Delhaye's is the fact that this author fails to associate the anterior pedal gland with the tubulous gland in the hydric economy in Pomatias. CONCLUSIONS The complexity of the foot and of the pedal glands of Pomatias elegans is related to the fact that this species has a terrestrial habitat exceptional among prosobranchs. P. elegans presents another favourable adaption to a hydric economy, that is, an osmotic pressure reaching 385 milliosmoles while the normal osmolarity of land snails is ordinarily between 200 and 250 milliosmoles; moreover, this osmolarity relies substantially on calcium. In fact, to breed adults or young Pomatias successfully in the laboratory it has been shown that it is essential to keep the snails in soil from their habitat, which is always rich in calcium (Kilian, 1951). The level of Ca2+ ions in the haemolymph of Pomatias is very high (about 20,2 mM/I CaCl,) and independant of feeding; moreover, the osmotic pressure of haemolymph and urine is higher in Pomatias than in any other land gastropod so far studied and these 2 fluids are isoosmotic and isoionic, thus arguing against the intervention of the kidney in maintaining hydro-mineral equilibrium (Rumsey, 1972), a function which, as we have shown here, is performed by the pedal glands. To sum up, the unusual adaption of Pomatias elegans consists in the harmonious cooperation of the whole glandular equipment of its foot to capture environmental calcium in order to store water which is essential for physiological maintenance in the conditions of its biotope and this reflects the fact that in this Prosobranch adaptation to a land life is minimal. REFERENCES CITED BERRIDGE, M. J. & OSCHMAN, J. L.,, 1972, Transporting epithelia. Academic Press, New York and London. CARRIERE, J., 1882, Die Fussdrüsen der Prosobranchier und das Wassergefass-System der Lamellibranchier und Gastropoden. Archiv für microskopische Anatomie, XXI: 387-467. CREEK, G. A., 1951, The reproductive system and embryology of the snail Pomatias elegans (Müller) Proceed- ings of the Zoological Society of London, 29: 228-240. DELHAYE, W., 1974a, Contribution à l’etude des glandes pédieuses de Pomatias elegans (Mollusque, Gas- teropode, Prosobranche). 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques L'EPITHELIUM DE L'ORGANE DE PERFORATION DE THAIS LAPILLUS L. (MOLLUSCA, PROSOBRANCHIA): UN EPITHELIUM TRANSPORTEUR D’IONS Monique Chetail, Michele Derer et J. Fournié Equipe “Formation et destruction des tissus calcifiés”; U.E.R. de Biologie et Génétique, Université Paris VII, 2 Place Jussieu 75251 Paris Cedex 05, France ABSTRACT The boring organ of 7. lapillus is a good example illustrating the link between ultrastructure and function: in fact, the epithelial cells of this organ offer the main ultrastructural features which are generally found in epithelia implicated in active ionic transport and which essen- tially consist in the presence of: long and dense microvilli covered by a luxuriant cell-coat with a rapid turn-over during cell activity; gap-junctions allowing immediate electro-physiological coupling between the cells; mitochondria with a peculiar morphology; a dense mitochondrial population located where the ionic transport take place; important areas of glycogenic inclu- sions able to relay the mitochondria in their role of ATP providers in case of metabolic emergency. Les épithéliums impliqués dans les transports actifs d'ions présentent des caractéristiques ultra- structurales qui leur sont propres; parmi ces caractéristiques, les plus fréquentes concernent le plus souvent la possession: de microvillosités apicales ou bien de replis basaux ou latéraux de la membrane plasmique. de jonctions cellulaires particulieres: jonctions lacunaires (= gap-junctions) ou desmosomes septés. de tres nombreuses mitochondries présentant une morphologie particuliére; de plus cette popula- tion mitochondriale dense est généralement localisée dans la zone cellulaire ou se produisent les échanges ioniques actifs. de plages de glycogène importantes. d'un glycocalyx ou cell-coat bien développé formant sur le feuillet externe de la membrane plas- mique un revétement de mucopolysaccharides extracellulaires protégeant la membrane cellulaire des attaques de certains ions, notamment des protons, tout en favorisant les échanges ioniques. ABBREVIATIONS EE Espace cellulaire élargi La Lacune sanguine Gly Glycogène LB Lame basale Gs Grain de sécrétion Mit Mitochondrie Gsrr* grain de sécrétion rouge de ruthenium mps "+ Mucopolysaccharides de surface positif rouge de ruthenium positifs J Jonctions MV Microvillosités JL Jonction lacunaire ou gap-junction ZA Zonula adhaerens METHODES Les fragements d'organes de perforation sont préfixés dans une solution de glutaraldéhyde a 3% dans un tampon phosphate de Sórensen 0,4 M, additionné de chlorure de sodium et dont le pH est compris entre 7 et 7,4. Apres lavage dans le méme tampon, enrichi en saccharose, on postfixe au tétroxyde d'osmium a 1 ou 2% en solution dans le tampon utilisé pour la préfixation. Les muco- (305) 306 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS polysaccharides acides extracellulaires sont mis en évidence par la méthode de Luft (1971 a et b) au rouge de ruthenium. Cette méthode consiste en une coloration sur pièce pratiquée en même temps que la préfixation et la postfixation en ajoutant 1 mg de rouge de ruthénium par ml de fixateur. Après déshydratation les pieces sont incluses dans l'araldite. Les coupes semi-fines sont colorées par le bleu de toluidine. Les coupes ultra-fines provenant de pièces non traitées par le rouge de ruthénium subissent une double coloration d'abord par l'acétate d'uranyle en solution alcoolique ou dans un tampon Michaelis et ensuite par le citrate de plomb pur ou dilué dans la soude. Les coupes provenant de pièces traitées par le rouge de ruthénium durant la fixation sont observées sans autre coloration et comparées aux précédentes. Les observations sont faites à l’aide d'un M. E. Hitachi M57 a des grandissements de 5000 à 35000. RESULTATS 1) Les microvillosités Elles sont déjà nettement perceptibles au microscope photonique sous forme d'une bordure en brosse. L'étude ultrastructurale montre que la surface de l'épithélium de l'organe de perforation est formée par un revêtement continu de microvillosités hautes et serrées augmentant considérablement la surface membranaire exposée aux ions ou autres substances à capturer. En coupe longitudinale, ces microvillosités atteignent une hauteur de 10 à 15 microns (Fig. 1); cette hauteur remarquable témoigne en faveur d'échanges particulièrement importants avec le milieu extérieur à ce niveau. Ainsi que le montrent les coupes transversales le diamètre des microvillosités est d'environ 0,2 micron (Fig. 1, encart). De telles coupes permettent aussi d'observer, sur la face hyaloplasmique du feuillet interne de la membrane plasmique un revêtement de petites particules bien visibles (Derer, 1975). Des particules semblables ont été mises en évidence dans les microvillosités de divers types de cellules épithéliales effectuant des échanges ioniques importants chez divers Insectes (tubes de Maipighi et papille rectate de Calliphora, intestin de Cecropia, Berridge and Oschman, 1972). Pour ces auteurs, ces particules représentent des complexes multienzymes comportant entre autres de l'anhydrase carbonique et des ATPases spécifiques impliqués dans les échanges d'ions. Rappelons qu'antérieurement nous avons mis en évidence ces 2 enzymes au niveau de l'organe de perforation de Thais lapillus et notamment au niveau des microvillosités (Chétail et Fournié, 1969 et Chétail et Fournié, 1970). 2) Les jonctions intercellulaires Elles sont situées juste sous les microvillosités, s'étendent sur une longueur de 2 microns et représentent le seul point de contact entre ces cellules épithéliales pourtant particulièrement longues (Derer, 1975). De la région apicale vers la région basale, ces jonctions intercellulaires comportent (Fig. 2): une zonula adhaerens de 0,4 micron de long, faisant le tour de la cellule et délimitant un espace intercellulaire de 230 À environ; D — 4e FIG. 1. En coupe longitudinale, la partie apicale de l'épithélium dévoile la hauteur et la densité des microvillosités surmontant la zone des jonctions. x 8000 Encart: les microvillosités en coupe transversale laissent voir à la face interne de la membrane plasmique de fines particules indiquées par des flèches. x70.000. FIG. 2. Détail de la zone des jonctions intercellulaires en coupe longitudinale montrant successivement; une zonula adhaerens, un espace cellulaire élargi suivi d'une jonction lacunaire. x30.000. FIG. 3. En coupe longitudinale, la zone des mitochondries située juste au dessous des jonctions cellulaires montre la densité de la population mitochondriale ainsi que l'allongement des organites selon le grand axe de la cellule. x5.000. FIG. 4. Une mitochondrie en coupe longitudinale, remarquer les crêtes parallèles et allongées. x 30.000. FIG. 5. Une mitochondrie en coupe transversale montrant les crêtes anguleuse typiques. x45.000. FIG. 6. Une plage de glycogene. x30.000. CHETAIL, DERER ET FOURNIE 307 308 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS un espace cellulaire élargi et sinueux de longueur variable, délimitant un espace intercellulaire de 675 à 1000 À; une jonction lacunaire (gap-junction) de 0,5 à 0,8 micron de long ne faisant pas le tour de la cellule; ces jonctions lacunaires délimitent un espace intercellulaire rétréci de 30 À seulement. Au niveau de ces jonctions lacunaires, on a pu mettre en évidence des “canaux” de 20 À environ permettant la communication directe entre le hyaloplasme des cellules adjacentes. Ainsi se réalise sans doute le couplage fonctionnel immédiat de toutes les cellules de l'épithélium; ceci explique pourquoi ce type de jonction se retrouve dans les épithéliums transporteurs d'ions tels que ceux du tubule rénal des Mammifères ou du tube de Malpighi des Insectes, par exemple. Ce sont également des jonctions lacunaires qui se trouvent entre les cellules du muscle cardiaque et entre les neurones, cellules qui doivent absolument fonctionner de concert ce qui se réalise par la transmission directe des mes- sages chimiques d'une cellule à l’autre par l'intermédiaire des canaux des gap-junctions (Staehelin et Hull, 1978). 3) Les mitochondries Elles sont très localisées dans la cellule et situées juste sous la zone des jonctions intercellulaires formant ainsi un véritable complexe mitochondrial sous jonctionnel (Fig. 3). On sait que les cellules qui sont le siège de transports actifs ont une population mitochondriale particulièrement dense fournissant l'énergie nécessaire à ces transports; de plus, il est reconnu qu'une localisation précise des mitochondries dans la cellule indique l'endroit où se font ces transports actifs. Etant donnée l'étroitesse des cellules de l'organe de perforation, les mitochondries se trouvent extrêmement proches de la membrane plasmique; cette juxtaposition étroite entre les mitochondries et le site où a lieu le transport actif confère une grande efficacité aux pompes ioniques, les molécules d'ATP se trouvant ainsi disponibles sur place. Une telle disposition se trouve également réalisée dans les branchies des Crustacés, les tubes de Malpighi des Insectes, les glandes à sel de nombreux Verté- brés marins, les canaux striés des glandes salivaires, les tubules rénaux des Mammifères ou encore dans la glande tubuleuse de Pomatias elegans (Bensalem et Chétail, 1980). Outre leur localisation précise dans la cellule, les mitochondries de l'organe de perforation se signalent en outre par leur grand nombre et par leur morphologie particulière. En effet ces mito- chondries sont très longues puisque elles peuvent atteindre de 12 à 25 microns (Derer, 1975); en coupe longitudinale, elles présentent des crêtes allongées allant d'un bout à l'autre de l'organite (Fig. 4). En section transversale, elles sont ovoides, leur diamètre est d'environ 0,6 micron et elles présentent alors des crétes anguleuses en zigzag (Fig. 5). De telles mitochondries a crétes anguleuses ont déjà été signalées dans des tissus qui sont le siège de transports actifs d'ions; c'est le cas, par exemple, du muscle strié, du muscle cardiaque, des cellules à chlorure des branchies de Téléostéens ou encore des cellules pariétales de l'estomac des Mammifères (Fawcett, 1966). 4) Le glycogène Le glycogène existe en quantité importante dans l'organe de perforation de Thais lapillus lorsqu'il est au repos. Ces réserves glycogéniques se trouvent localisées essentiellement dans le hyalo- plasme de la région basale des cellule épithéliales et se présentent sous forme de particules isolées pouvant se regrouper en plages plus ou moins importantes (Fig. 6). En revanche, le glycogene est pratiquement absent de l'organe de perforation en activité, ce qui —————— > FIG. 7. Apex des microvillosités apres coloration au rouge de ruthénium montrant un revétement de mucopoly- saccharides rouge de ruthénium positifs a leur surface. x40.000. FIG. 8. Apex des microvillosites après coloration au rouge de ruthenium montrant que le revêtement mucopoly- saccharidique de surface est en grande partie émis durant l’activité de l'organe de perforation. x20.000. FIG. 9. Region basale des microvillosités et zone des jonctions: des mucopolysaccharides rouge de ruthenium positifs recouvrent les microvillosités et envahissent les espaces interjonctionnels. x 18.000 Encart: Emission d'un grain de sécrétion dans un espace intervilleux. x36.000. FIG. 10. Détail de la zone des jonctions: des mucopolysaccharides rouge de ruthénium positifs remplissent les espaces intercellulaires, notamment les zonulas adhaerentes; 2 grains de sécrétion (flèches) en cours d'émission sont colorés par le rouge de ruthénium ainsi que le cell-coat recouvrant les microvillosités. x30.000. CHETAIL, DERER ET FOURNIE 309 310 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS indique une utilisation de ce produit au cours du mécanisme de perforation (Chétaile et coll., 1968). On sait que le glycogène représente une source non négligeable et surtout très rapide d'ATP pour la cellule en cas d’urgence metabolique. 5) Les mucopolysaccharides de surface La surface des cellules impliquées dans les transports ioniques présente un revêtement de mucopolysaccharides extracellulaires particulièrement bien développé qui correspond au cell-coat. Un tel revêtement existe par exemple à la surface des entérocytes et des neurones, sur celle des cellules de la peau et de la vessie urinaire de Grenouille, ainsi que sur celle des cellules pariétales de l'estomac et du tubule proximal du rein des Mammifères. Ce revêtement mucopolysaccharidique peut être mis en évidence de façon spécifique par le rouge de ruthénium (Luft, 1971 a et b). La coloration d'organes de perforation par cette méthode montre qu'un film de mucopolysaccharides acides est toujours présent à la surface des microvillosités et que ce film est intimement associé au feuillet externe de la membrane plasmique (Fig. 7). Ce matériel mucopolysaccharidique rouge de ruthénium positif se retrouve aussi dans les espaces intercellulaires dans la profondeur desquels il est émis par exocytose à partir de grains d'origine golgienne dont le contenu s'étale progressivement à la surface des microvillosités (Fig. 9 et 10). L'examen de Гарех d'organes de perforation actifs montre qu'une partie de ce revêtement rouge de ruthénium positif est émise (Fig. 8); le terme de sécrétion ne convient donc pas pour désigner ce film mucopolysaccharidique émis, puisqu'il correspond en fait à l'élimination de la partie de cell-coat endommagée par les échanges ioniques qui s'effectuent à son niveau. En conséquence, la grande activité du complexe de Golgi dans la région basale des cellules de l'organe de perforation ne doit donc pas être imputée a une activité sécrétoire proprement dite, mais à un turn-over rapide du cell-coat au cours de la perforation. En résumé, le rôle de ce film mucopolysaccharidique dans le mécanisme de perforation peut être interprété ainsi: étant charge négativement, il attire spécifiquement les cations; étant très hygrophile, il constitue un véritable chemin aqueux dans lequel les ions peuvent se mouvoir ou être piégés; grâce à sa capacité de séquestration des ions, la membrane plasmique des microvillosités se trouve ainsi protégée contre les attaques ioniques. CONCLUSIONS L'organe de perforation de 7. /apillus illustre bien le lien qui existe entre ultrastructure et fonction; en effet, les cellules de cet organe réunissent les principales caractéristiques ultrastructurales que Гоп retrouve généralement dans les épithéliums impliqués dans les échanges actifs d’ions à savoir: des microvillosités importantes revêtues d'un cell-coat à un turn-over rapide durant les périodes d'activité; cette disposition indique que, dans le cas étudié ici, les échanges ioniques sont essen- tiellement apicaux. des jonctions lacunaires permettant le couplage électrophysiologique immédiat des différentes cellules. des mitochondries présentant une morphologie caractéristique, regroupées dans la cellule essen- tiellement au voisinage du site où s'effectuent les transports ioniques actifs. des réserves glycogéniques abondantes pouvant rapidement relayer les mitochondries dans leur rôle de pourvoyeuses d’ATP en cas d'urgence métabolique. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques L'ORNEMENTATION PIGMENTAIRE DES COQUILLES DE CERITHIDES ACTUELS ET FOSSILES (S.L.); APPORT DE LA TECHNIQUE DE L’ULTRA-VIOLET Pascal Bouniol U.E.R. des Sciences de la Terre, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France ABSTRACT This paper shows the general pigmentation of living “Ceriths” and then examines the patterns of their fossil ancestors. The geometry and the pattern of color generally cor- responds to particular facies. The interest of the fossils is enhanced by the fluorescence they sometimes give under ultra-violet radiation. The conclusions derived using shell fluorescence have paleoecological and phylogenetic implications, in spite of the rarity of the phenomenon. Le terme de Cérithidés est ici employé au sens large, comme regroupement de quatre sous- familles polyphylétiques: Cérithinés, Tiaracérithinés, Batillarinés et Potamidinés. La découverte d'ornementations bien conservées chez des représentants fossiles de chacun de ces taxons grâce a une restitution par l’ultra-violet fournit de nouveaux éléments à l'étude systématique et paléo- écologique du groupe. A la faveur d'une fossilisation dans un milieu réducteur et protégé de l'altéra- tion, les produits organiques de la pigmentation peuvent évoluer exceptionnellement en hydrocar- bures aromatiques fluorescents du type anthracène-fluoranthène (Bouniol, sous-presse). Le phénoméne, très rare, observé sur des Cerithides cénozoïques d'Europe occidentale révèle differen- tes ornementations souvent linéaires et fluorescentes en jaune vif. Les pigments des coquilles actuelles, au contraire, absorbent les U.V. Le comportement d'hydrocarbures aromatiques a été étudié par Oelkrug et coll. (1979) dans l'alumine y et la présence d’anthracene est signalée par Roger (1974) chez des Echinodermes jurassiques. Une étude simultanée des ornementations actuelles et fossiles montre l'existence de deux types fondamentaux de pigmentation lies au biotope: 1) motifs géométriques, zébrures, taches, bandes, filets colorés (faciès marins—littoraux et périrécifaux—à laguno-marin) 2) coloration brune intégrale avec revêtement organique (faciès confinés, laguno-saumatre, estuarien et de mangrove). ORNEMENTATION PIGMENTAIRE DES “CERITHES” ACTUELS Selon les genres on observe un periostracum et un cortex bruns qui protègent l'animal contre les influences chimiques (faciès polyhalins et turbides) ou bien un cortex à zones pigmentaires discon- tinues noires, brunes, rouges (faciès marins). Les pigments, du groupe mélanique, sont des protéines polyphénoliques ayant subi un tannage quinonique (Vovelle, 1972) qui leur confère une grande résistance. —Chez les Cérithinés les couleurs variées (brunes, noires, brun-rouge, bistre, etc) sont disposées en îlots ou taches étirés (Cerithium, Pseudoaluco, Gourmya), en bandes ou en filets (Rhinoclavis) en ce qui concerne les faciès marins. L'absence de pigments existe chez Rhinoclavis et Cerithium tout comme le mélanisme intégral chez ce dernier lorsqu'il fréquente des milieux anormalement salés. Le périostracum souvent absent apparaît dans les milieux turbides ou polyhalins. —Chez les Batillarinés les coquilles sont plutôt foncées avec la présence de bandes brunes (Batillaria) ou une coloration uniformément brune avec périostracum (Batillaria, Pyrazus). —Chez les Tiaracérithinés la coloration brune est uniforme et affecte l'ensemble de la paroi (périostracum, cortex, ostracum). Terebralia est par ce fait identique à tous les genres fréquentant les mangroves ou les milieux assez confinés. (313) 314 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS —Chez les Potamidinés la coloration brune uniforme prédomine (Potamides, Telescopium, Cerithidea). Certains cas d’albinisme existent chez Potamides, et Cerithidea peut montrer une orne- mentation avec des filets bruns spiraux. Il est remarquable que chez les quatre groupes de Cérithes, les milieux turbides à salinité anormale se materialisent par une pigmentation brune uniforme. ORNEMENTATION PIGMENTAIRE DES “CÉRITHES” FOSSILES Un certain nombre d'espèces éocènes et miocènes présentent des ornementations orangées visibles à l'oeil nu. Celles-ci sont très fréquentes chez le genre Batillaria sous forme de lignes spirales. Le pigment orangé ne fluoresce pas et semble à l'état de matière organique originelle. Lorsqu'il se dégrade en hydrocarbure, il est invisible ou peu visible mais devient par contre fluores- cent. L'étude des motifs ornementaux des Cérithidés paléogènes à l’aide du proche ultra-violet révèle une prépondérance des formes ornées sur celles à revêtement uni. Selon les faciès, on note toujours l'opposition” entre espèces à fluorescence locale (ornementation géométrique) et espèces à fluo- rescence corticale (coloration brune uniforme). Le genre Batillaria très significatif à cet égard, affecte une fluorescence ornementale lorsqu'il fréquente des faciès laguno-marins et une fluorescence corticale dans des faciès laguno-saumâtres. Lorsqu'une coquille présente une fluorescence cor- ticale, c'est la surface entière et externe de sa paroi qui fluoresce violemment en jaune, parfois en orange. Les faciès laguno-marins semblent caractérisés par le même type d’ornementation linéaire (bandes, filets) quel que soit le genre de Cérithidés: Batillaria, Potamides, Tiaracerithium, Pirenella, Exechestoma. Les facies marins (littoraux, périrécifaux) renferment des Cérithes dont l'ornementa- tion est analogue a celle de leurs descendants actuels; Pirenella et Batillaria, taxons ubiquistes, affectent dans ces facies des motifs en zébrures ou chevrons transverses. Le détail des principales ornementations pour différents genres est consigné dans le tableau 1 et illustré par la figure 1. L'ornementation de nombreux sous-genres demeure cependant inconnue. PRÉCISIONS SUR LA PHYLOGENESE, LA SYSTÉMATIQUE ET LA PALÉOÉCOLOGIE Il est important de constater que la répartition des différents types ornementaux ne correspond pas au découpage taxinomique et que le milieu est prépondérant sur l'apparition de ces types. Les principaux facteurs qui déterminent la présence d'un taxon a ornementation pigmentaire caractéris- tique semblent étre par ordre d'importance: 1) turbidité/matiere organique en suspension 2) salinité/confinement 3) substrat/zone tidale d'évolution Bien que les représentants de chacune des quatre sous-familles considérées montrent quelque préférence pour un biotope particulier, de nombreuses convergences adaptatives conduisent des genres sans rapports taxinomiques aux mémes motifs ornementaux. Par ailleurs la diversité des ornementations est plus importante chez les Cérithidés du Paléogène ou certains genres—Pota- mides par exemple—£taient ornés alors qu'ils sont exclusivement bruns à l'actuel. Ceci confirme une dérive générale des taxons cérithidés au cours du temps vers des biotopes de plus en plus spé- cialisés. Quelques genres apparaissent cependant très stables dans le temps (Rhinoclavis), sans modification notable du galbe de la coquille ou de l'ornementation. Dans le domaine paléontologique, l’utilisation conjointe des ornementations pigmentaire et calcaire permet quelques réajustements systématiques au niveau générique, voire même le remaniement de certaines lignées phylétiques. L'irradiation aux U.V. semble constituer également un nouveau critère de spécificité lorsqu'il permet de distinguer plusieurs types ornementaux sur des tests calcaires apparemment identiques. (La description d’ornementations fossiles n’a pour l'instant été utilisée qu'à l'échelon générique ou familial (Krueger, 1971)). En ce qui concerne la reconstitution du milieu de vie pour les individus fossiles, la technique de l’ultra-violet paraît être d'une grande utilité (Exemple des Batillaria). La différence de fluorescence entre l'apex et les tours adultes de certains tests de Cérithinés permet par ailleurs d'affirmer que le jeune vivait dans des eaux à salinité plus normale que celles des adultes, ces derniers possédant un cortex fluorescent. BOUNIOL 315 FIG. 1. a. Bellardia palaeochroma Bayan, Eocene; b. Rhinoclavis striatus Brug., Eocene; с. Tiaracerithium consobrinum Deshayes, Paleocene; 4. Batillaria echinoides Lmk., Eocéne; e. Pirenella picta Grateloup, Miocene; f. Potamides semicoronatus Lmk., Eocene; g. P. funatus Sowerby, Eocene. TABLEAU 1. Detail des ornementations pour divers genres (La disposition des pigments est superposée (S) ou intercalée (l) par rapport aux reliefs calcaires de la coquille). Sous-famille Genre Ornementation Disposition Faciès Cerithium coloration uniforme saumatre-estuarien Bellardia taches réticulées (fig. 1a) marin-tidal Cerithiinae Rhinoclavis tiretés disséminés (f.1b) S marin-périrécifal Exechestoma filet spiral S laguno-marin Exechestoma coloration uniforme laguno-saumátre Batillaria zébrures et taches (f.1d) S laguno-marin Batillaria 3 filets spiraux S laguno-marin Batillariinae Batillaria 2 filets spiraux | laguno-marin Batillaria bande et filet spiraux | saumatre-estuarien Batillaria coloration uniforme laguno-saumatre Tiaracerithium bande unique ou dédoublée (f.1c) | saumátre-estuarien Tiaracerithium deux filets spiraux S laguno-marin Tiaracerithiinae Gravesicerithium deux filets spiraux e S laguno-saumátre Pirenella zébrures transversales obliques (f.1e) S marin-tidal Pirenella trois filets spiraux | laguno-marin Terebralia coloration uniforme laguno-marin Potamides trois rangées de spots (f.1f) S laguno-marin Potamidinae Potamides deux filets spiraux (f.1g) S laguno-saumatre Potamides bande spirale | saumatre-estuarien Potamides coloration uniforme saumátre-confiné 316 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS RELATION ENTRE L'ORNEMENTATION PIGMENTAIRE ET LA PAROI CALCAIRE Le support de l'ornementation pigmentaire a été étudié chez les principaux genres de Cérithidés actuels et fossiles. Les squelettes aragonitiques (plus ou moins faible teneur en calcite) sont con- struits selon le méme plan d'organisation, a quelques variantes pres. On distingue de l'extérieur vers l'intérieur de la paroi: — ип périostracum organique plus ou moins coloré (protéine sclérotisée = “conchyoline”), stratifié ou non, present ou non, rare chez les Cérithinés marins. —un cortex aragonitique sans stratification apparente, clair ou sombre en lame mince, peu épais chez les Cérithinés. —l'ostracum, ensemble de couches concentriques formées de lamelles aragonitiques perpendicu- laires a la paroi ou légèrement obliques, sans coloration en general. —un cortex interne unique ou double, clair ou foncé, concentrique ou a lamelles obliques. Ce qui est ici appelé cortex (terme employe par H. & G. Termier, 1972) correspond à une couche coquillière très riche en matière organique où tous les cristaux d'aragonite sont emballés dans une scléroprotéine dont le tannage joue un rôle probable dans la conservation des pigments fossiles du moins pour le cortex externe. Les zones de labre porcelané, riches en matière organique car en contact privilégié avec le mollusque, constituent un cas particulier de cortex interne dont la fluo- rescence est orangée, exceptionnellement jaune. Des coupes parallèles a l'axe des coquilles montées en lames minces et observées au microscope optique avec incidence U.V. ont permis de localiser les zones fluorescentes dans la paroi de quelques exemplaires fossiles: les pigments (filets, bandes, taches) sont déposés soit au sein du cortex, soit interstratifies avec ce dernier et l’ostracum, mais toujours parfaitement délimités. L'observation microscopique révèle outre une variation d'épaisseur des cortex selon les faciès (marin: mince; confiné: épais), la présence d'un reliquat de périostracum chez un grand nombre de genres, ornés ou non. Ce périostracum très mince, d'aspect cuticulaire, est souvent arraché mais adhère au cortex par un processus de minéralisation lors de la fossilisation; ll apparait en jaune dore a la lumière non analysée du microscope polarisant. Les représentants fossiles des genres Rhinoclavis, Exechestoma, Batillaria, Pyrazus, Tiaracerithium, Gravesicerithium, Pirenella, Potamides en sont pourvus. L'existence d'un périostracum n'apparaît donc pas spécifique aux formes à pigmentation brune uniforme. L'exemple actuel de Potamides (Tympanotonos) fuscatus montre par ailleurs que la coloration brune masque une ornementation en filets orangés presque identique à celle des ancêtres et visible sur les variations blanches ou peu pigmentées. En règle générale les relations entre ornementations pigmentaire et calcaire sont très étroites quant à leur géométrie (correspondance dépôts pigmentaires-reliefs calcaires) mais montre une relative indépendance de l'apparition d'un motif pigmentaire particulier par rapport à un motif calcaire. Ainsi les pigments déposés en deux filets spiraux jumelés peuvent apparaître sur une paroi lisse, de part et d'autre d'une carène, ou en superposition à deux cordons de granules. И n'y a aucune corrélation avec l'épaisseur de la paroi coquilliere. L'analyse des pigments est actuellement en cours d'étude chez les Cérithidés actuels et fossiles par spectrométrie d'absorption. Les premiers résultats révèlent une absence de conchoporphyrines. Les spectres d'émission de fluorescence obtenus a partir d'individus fossiles appartenant à différents taxons et d’äges variés sont généralement super- posables ce qui traduit une similitude des produits de dégradation des pigments; Ces derniers devaient par conséquent être identiques sinon très proches. CONCLUSION Les types ornementaux observés chez les “Cérithes” actuels sont analogues a ceux de leurs ancêtres du Paléogène à la seule différence que leur répartition selon les genres a pu varier. Pendant la durée du Paléogène, certains sous-genres présentent une remarquable constance dans leurs motifs ornementaux tel Eotympanotonos avec ses deux filets caractéristiques. Le fait que les “Tym- panotonos” actuels aient perdu cette ornementation traduit une évolution notable du phylum dans un biotope de plus en plus spécialisé. Le caractére ubiquiste des représentants fossiles de Batillaria et Pirenella trouve confirmation en ce qu'ils affectent indifféremment l'une de ces trois ornementations au sein de leur lignée phyletique: BOUNIOL 317 1) chevrons, zébrures orangés 2) filets oranges 3) coloration uniforme Quant aux Cérithinés, il est probablement faux d'en parler comme d'un groupe sténohalin car ils se sont très tot adaptés à une gamme étendue de faciès. Bien que quelques taxons aient disparu durant le Paleogene (Potamidopsis), et d'autres aient apparu au Néogène (Thericium), de nombreuses comparaisons restent encore possibles entre faunes cérithiales fossile et actuelle. La reconstitution de la pigmentation chez les Cérithidés fossiles, à la lumière des données biologiques actuelles, apparaît ainsi comme un élément non négligeable dans l'étude de leur paléoécologie et de leur évolution. La nature précise des pigments fossiles et actuels pourra éventuellement donner une idée sur l'importance de cette evolution. RÉFÉRENCES CITÉES BOUNIOL, P., (sous presse), L'ornementation pigmentaire des Cérithidés (s.1.); Apport de la fluorescence U.V. à l'étude des espèces fossiles. Leithaia et Documents de l'Université Pierre et Marie Curie, Service des collec- tions de Paléontologie, n° 14. KRUEGER, K., 1971, Hidden color pattern in fossil shells. Bulletin of the Field Museum of Natural History, 42(4) 1971: 10-11, 4 pls. OELKRUG & coll., 1979, Radiative and non-radiative transitions in aromatic molecules chemisorbed on y-alumina. Journal of Luminescence, 18/19, |: 434-438. ROGER J., 1974, Paléontologie générale Masson édit. p. 30. TERMIER, H. & G., 1972, La texture du test des mollusques fossiles et actuels. Haliotis, vol. 2, 2: 89-119. VOVELLE, J., 1972, Sclérotisation et minéralisation des structures squelettiques chez les Mollusques. Haliotis, 2, 2: 133-165. = 5 na iL ( a, u ruse er и _ u ru), MES. i у = Pe US A ВАВАО TEN 0 Eso Genet) MODO MES vn sell | A : $ ww be $ ví ‘€ | ZONE rr В dé ae D ПАРИ | tan CONTE oe ALERT Thal e aia ne caf Зе de in Po: LPS 2 du rh E ABP LAN OÙ Ars Brig Poi DÉCRET LUE CRUE NU? ri tte hemp Mais EMULE № PA АЛОР nt I - A. Gun PE A Pua. er eo MR A a > mute PA LS noe ad u cio «a EL AT Lang A TA Aero E ai, + AN ES 7/8 Su dae 3 ¿lia pat PO ds eyeing IMAN mí N q. : aji SLES OD NÉ De а 4 Se da : + | € ® N E o PAT a Ry yf р . „ба AMAR 7 $ ás whe 1 a ¢ | у Mu a ба Te AA du Girard Г N 5 WOM e Ww AA’ rere e e ei pe yet äh ER у (т a ar ы | Me | e AIN AA A IS EM E qa Lope EP A | | у / vu у N A "rt Dd PARTO FARO ASIA | Ls tri DE BARI A Pr AS USA MA ne | ét os = В A Wwe | LL ve! 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MISE EN EVIDENCE DE ZONATIONS CHIMIQUES DE CROISSANCE Joélle Archambault-Guezou Laboratoire de pétrologie sédimentaire et paléontologie, bat. 504, Université Paris XI, 91405 Orsay Cedex, (Contrat de recherche B.R.G.M.), France ABSTRACT The distribution of Ca, Mg, Na and Sr in shells of Pelecypods is studied. This distribution is heterogeneous and rhythmic: secretion of hard tissues by living soft tissues varies chemically and/or mineralogically. Secondary lon microscopy allows the localisation of aragonite and calcite by means of the localisation of 88Sr and 24 Mg. The different types of zonation are related to growth patterns and to chemical differentiation of the crystalline component units. The relative variation of concentration in the sample of the element considered is established by the use of optical microdensitometry. This is an attempt at relative chemical quantitative analysis. L'examen morphologique des microstructures étudiées aux microscopes photonique et électro- nique a balayage permet d’analyser les types d’architectures microcristallines des espéces étudiées ainsi que leur croissance. 1. ANALYSE MICROSCOPIQUE Les éléments indispensables a la compréhension des clichés de microanalyse ionique sont résumés comme suit. Le test des Lamellibranches qui comprend deux couches principales (interne et externe) s'accroit par adjonction de matériel carbonaté au bord palléal au niveau des replis du manteau. Au carbonate de calcium (aragonite ou calcite) est associée de la matière organique dans les proportions de 0 a 5%. Dans la structure, cette matrice organique se présente en nappes intercristallines (séparant les lames cristallines de croissance) ou en matrice intracristalline. La croissance s'effectue suivant deux modes: l’un en longueur qui se reflète essentiellement dans la couche externe, et l’autre en épaisseur qui se situe au niveau de la couche interne. Les étapes de la croissance, liées à la périodicité fonctionnelle du manteau, sont marquées sur le test par les stries d’accroissement et forment par adjonction de plusieurs lames cristallines les anneaux de croissance. Pendant une étape de la croissance l'animal fixe une image chimique du milieu avec lequel il est en équilibre par l'intermédiaire des mécanismes de régulation physiologique. L'analyse chimique localisée du test permet de confirmer cette interprétation. Du fait des variations de la vitesse de croissance dues aux facteurs climatiques, aux marées, aux rythmes biologiques internes, les anneaux de croissance ont des épaisseurs variables et les éléments cristallins qui les constituent présentent des aspects morphologiques et des orientations différents suivant que la vitesse de croissance est rapide ou lente. En outre, les couches interne et externe se distinguent minéralogiquement suivant les organismes. Chez la moule (Mytilus galloprovincialis) la couche externe prismatique (P) est calcitique et la couche interne nacrée (N) est aragonitique (résultat de l'analyse par diffraction RX) (Figs. 5-6). Les plans de croissance sont obliques à Гахе с des prismes et dans la couche nacrée les plans sont parallèles aux couches successives de tablettes de nacre. Dans le cas de la coque (Cerastoderma glaucum) et de l'amande (Glycymeris glycymeris) la nature minéralogique du test est homogène et aragonitique (Figs. 18-19). Le passage de la couche externe à la couche interne s'effectue par un réarrangement des éléments cristallins (Fig. 17). Les baguettes aragonitiques disposées orthogonalement dans les couches concentriques externes (structure lamellaire simple = S.L.S.) s'organisent en lamelles (L,) de directions cristallographiques alternées orthogonales, au fur et à mesure que la croissance en épaisseur du test se développe (structure lamellaire croisée = S.L.C.) (Figs. 11-13) puis, dans la couche interne, en paquets de (319) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 320 ARCHAMBAULT-GUEZOU 321 fibres présentant des orientations diverses (structure lamellaire croisée complexe = S.L.C.C.). Dans les couches concentriques externes les plans de croissance se superposent aux directions des lames cristallines; dans les zones moyennes et internes les plans de croissance sont obliques à la structure mise en place par l'organisme. Outre la croissance générale du test, les éléments microcristallins montrent des zonations morpho- logiques: striation suborthogonale à l'axe d’allongement des prismes calcitiques de la moule (espacement entre 0,06 et 0,2 um), hétérogénéité des tablettes de nacre, superposition des élé- ments prismatiques aragonitiques dans le myostracum ou division des fibres aragonitiques en globules (longueur 0,2-0,5-um). Si la résolution des images obtenues à l'analyseur ne permet pas de mettre en évidence une zonation de ce type, il est important de constater que les directions des zonations observées sont sécantes aux zonations morphologiques cristallines. Ce fait semble indiquer que dans certains cas au moins la croissance cristalline et la croissance du test sont concomitantes mais indépendantes. 2. MISE EN ÉVIDENCE, AU MICROANALYSEUR IONIQUE, DE ZONATIONS CHIMIQUES DE CROISSANCE Les images de répartition des éléments chimiques 40Са, 23Na, 24Mg, 39K, 88Sr sont obtenues sur les sections polies de divers lamellibranches par microanalyse ionique. L'application de cette tech- nique aux tissus minéralisés (Lefèvre, 1981) est rendue délicate par les faibles teneurs des éléments étudiés (Mg: 50-8000 ppm; Sr: 50-5000 ppm; Na: 1500-6000 ppm) et la complexité des microstruc- tures qui peut induire des zonations artéfactuelles (Archambault-Guezou et alii, 1979; Archambault- Guezou et Lefèvre, 1979; Archambault-Guezou et Lefèvre, 1981). Quelque soit le type microstructural analysé et l'espèce concernée, la répartition du Ca est uni- forme (Fig. 1,7,14). Outre les défauts de surface on remarque de petites variations, qui ont déjà été observées par d’autres méthodes (Rosenberg & Jone, 1975), mais qui semble-t-il, sont attribuables à des variations de densité de la matrice carbonatée ou a la présence de matiére organique qui perturbe l'émission ionique secondaire. L'utilisation de la microdensitomètrie optique permet d'apprécier quantitativement les variations relatives de la teneur d’un élément pour une plage analysée, car il existe une relation proportionnelle entre le nombre d’atomes ionisés d'un élément donné pour un échantillon et le noircissement de la pellicule. La courbe de microdensitomètrie optique permet de traduire graphiquement ces variations. Ainsi chez la moule l'opposition minéralogique entre la couche nacrée aragonitique et la couche prismatique calcitique se caractérise par l'abondance deux fois plus grande de Na et de Sr dans la nacre et des teneurs 4 à 7 fois plus élévées du Mg dans les prismes (Figs. 2,3,4). La zonation chimique qui présente une distribution géomètrique homologue de celle des lames de croissance, est rapportée à la croissance du test. Elle s’observe chez la moule dans les couches interne et externe. La répartition du Mg et du Sr (Figs. 3-4) et à un moindre degré celle du Na présente une zonation oblique à l'axe с des prismes, quelle que soit la direction de la section analysée (Fig. 4), et légèrement sécante au plan de superposition des tablettes de nacre. Les écarts entre les teneurs maximales et minimales enregistrées sont de l’ordre de 40% pour le Na et de 60% pour le Mg dans la couche prismatique. Cette zonation chimique de croissance se superpose exactement aux anneaux de croissance de la S.L.S. de la coque (Figs. 14-16). L'amplitude des variations de la teneur en Na est de l’ordre de 5%, celle du Sr de l’ordre de 30%. On note que les bandes riches en Sr correspondent à des bandes riches en Na, mais l'inverse n’a pas été vérifié. Dans le cas de la structure L.C. (Figs. 12-13), ici chez Glycymeris (Figs. 7-10) les lamelles de premier ordre (L1) ont une direction NE-SW (Fig. 11) qui peut se repérer sur le cliché de répartition du Na par de fines linéations grises qui délimitent les L1, pauvres en Na. La zonation chimique de croissance qui se manifeste par une bande très enrichie en Sr (Fig. 10) correspond bien à la direction = FIGS. 1-6. Mytilus galloprovincialis Lmk (Camargue, France), section tangentielle. 1-4. Images d'analyse ionique, CAMECA IMS 300, avec filtre électrostatique, ions primaires 02* , ions secondaires positifs, montage de trois champs images consécutifs (250 um x 3). Temps d'exposition: Fig. 1: 40Ca* = 1s; Fig. 2: 23 Ма* = 10s; Fig. 3: 88 Sr* = 600s; Fig. 4: 24 Mg* = 600s. 5-6. Surface analysée au M.E.B.: M, myostracum; N, nacre; P, prismes (Laboratoire de Microanalyse, Université Paris XII, Créteil) 322 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ARCHAMBAULT-GUEZOU 323 des lames de croissance telle qu’elle est décrite plus haut et observable sur la lame mince d'une coque (Fig. 17). Par ailleurs on peut se demander, chez le Glycymeris si la présence des tubules, dont la mise en place est postérieure à la croissance du test (Fig. 13), n'intervient pas dans la distribution des teneurs des éléments chimiques considérés. Sur les images en Na, dans la nacre (Fig. 2) apparaît une zonation très fine constituée de taches claires délimitées par des zones sombres moins émissives alignées en fines bandes parallèles. La taille des ces taches correspond aux dimensions des tablettes de nacre. Cette distribution chimique particulière peut être reliée à une différenciation chimique des tablettes de nacre plus ou moins riche en Na. La matrice organique, qui délimite les couches successives de nacre, semble moins émissive en Na que celle-ci. De même, dans la S.L.S. (Fig. 15-16), se remarquent de fines bandes d'une épaisseur de 1 à 2 ит, à l'échelle de la longueur des baguettes d’aragonite. La couche prismatique aragonitique du myostracum (M) (Fig. 5) se révèle une couche pauvre en Na et enrichie en Sr par rapport à la nacre; ses teneurs en Mg ne sont pas détectables à l'analyseur (Figs. 1-4). L'image en Ca présente une bande très homogene et plus émissive. Ces faits pourraient indiquer que l'observation de l'enrichissement en Ca et Sr ou de l’appauvrissement en Na du myostracum serait liée à la faible teneur en matière organique intracristalline du myostracum; ce qui augmenterait son émissivité. La microanalyse ionique de tests de Lamellibranches met en évidence une zonation chimique et révèle les caractéristiques chimiques de certaines couches. Elle souligne de façon indirecte le rôle que peut jouer la matrice organique dans la répartition chimique des éléments de la phase car- bonatée. Les zonations chimiques qui traduisent une rythmicité liée à la croissance, complètent les observations antérieures sur la morphologie des accroissements périodiques du test et permettent de mieux comprendre les mécanismes de la croissance. REFERENCES CITEES ARCHAMBAULT-GUEZOU, J., BOULIGAND, Y., GIRAUD M.-M. & LEFEVRE, R., 1979, Les zonations ob- servées en microanalyse ionique dans certains systèmes biominéralisés sont-elles artéfactuelles ?— Société française de Microscopie électronique Colloque annuel, Lyon, Mai 1979, Biologie cellulaire, 35: 37a. ARCHAMBAULT-GUEZOU, J. & LEFEVRE, R., 1979, Real and artifactual zonations observed by secondary ion microscopy in biogenic and non-biogenic calcium carbonates. Proceedings of the Second International Con- ference on Secondary lon Mass Spectrometry, Stanford, USA, Aug. 1979, Springer-Verlag, Berlin, Chemical Physics, 9: 248-251. ARCHAMBAULT-GUEZOU, J. & LEFEVRE, R., 1981, Some applications of lon Microscopy to Biomineralization involved into sedimentary rocks. Scanning Electron Microscopy, 1981, Sem Inc. AMF O'Hare Chicago, USA, 12 p., in press. LEFEVRE, R., 1980, Secondary lon Microscopy of Biomineralizations. Scanning, special issue on Secondary lon Mass Spectrometry, 1979, 3: 90-97. ROSENBERG, G. D. & JONES, C. B., 1975, Approaches to chemical periodicities in Molluscs and Stromatolites. In: Growth rhythms history earth’s rotation, New York, John Wiley., p. 223-242. A——— FIGS. 7-11. Glycymeris glycymeris L. (Manche, France), section radiale médiane, extrémité palléale. 7-10. Images d'analyse ionique, CAMECA IMS 300, avec optique de transfert expérimentale et filtre électrostatique, ions primaires 02+; ions secondaires positifs, champ image 150 ит. Temps d'exposition: Fig. 7: 40Ca* = 2s; Fig. 8: 23Na* = 100s; Fig. 9: 39 (Na02, K)* = 420s; Fig. 10: 88Sr* = 600s. 11. Surface analysée au M.E.B.: T1 et T2, tubules 1 et 2. Fig. 12. Glycymeris violacescens Lmk (Camargue, France, Holocène), section radiale et surface externe, crochet, M.E.B., structure lamellaire croisée. FIG. 13. Glycymeris glycymeris L. (Manche, France), section radiale médiane, extrémité palléale. Tubules traversant le myostracum et la structure lamellaire croisée, présentant des diaphragmes de matiére organique, M.E.B., M, myostracum; T, tubules. (Laboratoire de physique des solides, Université Paris XI, Orsay) —_—> FIGS. 14-19. Cerastoderma glaucum Brug. (Camargue, France), section radiale médiane, extrémité palléale. 14-16. Images d'analyse ionique, CAMECA IMS 300 avec filtre électrostatique, ions primaires 02*; ions secondaires positifs, champ imagé 250 um. Temps d'exposition: Fig. 14: 40Ca* = 10s; Fig. 15: 23Na* = 100s; Fig. 16: 88Sr* = 720s. 17. Structure lamellaire simple et lamellaire croisée, anneaux de croissance, Microscopie photonique, lumière naturelle. 18-19. Fibres aragonitiques observées au M.E.B., couche externe, structure lamellaire simple. (Laboratoire de Microanalyse, Université Paris XII, Créteil) 324 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 325-332 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques COMPARAISON MICROSTRUCTURALE DES TESTS DE DIVERSES ESPECES ACTUELLES DES GENRES DREISSENA ET CONGERIA (DREISSENIDAE, MOLLUSCA BIVALVIA) Joélle Archambault-Guezou Laboratoire de pétrologie sédimentaire et Paléontologie, Bat. 504, Université Paris XI, 91405 Orsay Cedex, (Contrat de recherche B.R.G.M., 45018 Orleans) France ABSTRACT The peculiarities of the evolutionary stages of the shell shelf in Dreissena and Congeria and their ecological and morphological convergences with the Mytilidae require the use of microstructural analysis. A study of the valves showed that Congeria and Dreissena have a very closed microstruc- ture. The outer layer has a simple lamellar and cross-lamellar structure. The inner layer has a complex cross-lamellar structure. However, the geometry of the myostracal layers differs in the two genera. Moreover the Congeria shell could be distinguished by cylindrical perfora- tions which are considered as tubules. La famille des Dreissenidae comprend trois genres: Dreissena, Congeria et Dreissenomya. Ses caractéristiques morphologiques sont résumées sur les fig. 1 et 2. La taxinomie générique de ces formes repose sur des critères sujets a variations, et l'extrême variabilité des espèces pose des problèmes constants de nomenclature. 1. MODIFICATION DE L'APPAREIL SEPTAL CHEZ LES DREISSENIDAE En particulier la distinction entre les congéries et les dreissènes est établie par la présence d'une apophyse sous-septale dorsale chez le genre Congeria. Cette différenciation anatomique permet une fixation particulière du muscle pédieux antérieur. Chez Dreissena, cette fixation s'effectue di- rectement sur le septum qui présente dans ce cas une double empreinte musculaire (Figs. 1 et 2). Du point de vue historique les congéries seraient apparues les premières, et ce serait à partir d'elles que le groupe des dreissènes se serait constitué par réduction progressive de l'apophyse. Or de nombreuses observations ont mis en évidence, à différentes époques, des passages entre des formes de type Congeria et des formes de type Dreissena (Papp, 1950; Pana, 1962; Archam- bault-Guezou, 1976), ou la disparition de l’apophyse chez des spécimens d'une population de С. panticapea Andr. du Miocène supérieur (Nevesskaja, 1967, 1972). On a noté aussi l'apparition d'une apophyse dans des populations actuelles de D. polymorpha Pal. (Papp, 1950). Ces observations diverses ont montré l'instabilité de cette particularité anatomique et jeté la suspicion sur la validité de ce caractère du point de vue taxinomique. De plus, si les passages entre les deux genres s'effectuent à tout moment (Miocène supérieur, Pliocène, Actuel), ceci implique que l'acquisition ou la perte de Гарорпузе est probablement liée à des phénomènes plus adaptatifs que génétiques. En effet ce caractère dépendant de la musculature du pied est en relation directe avec le mode de vie de l’animal soumis aux fluctuations du milieu. 2. ADAPTATION ET HOMOLOGIE DES DREISSENIDAE Ces considérations sur les possibilités d'adaptation de ces formes nous amènent а envisager les problèmes liés à 'homologie des Dreissenidae avec les Mytilidae. En effet les Dreissenidae quoique (325) 326 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS M PA + MAA LP FIG: 2: FIG. 1. Schéma d'une valve droite de D. polymorpha. FIG. 2. Schéma d'une valve droite de C. africana. Abbréviations: C, crochet, S, Septum, L, ligament, A, apo- physe, PB, passage du byssus, CL, crête ligamentaire, LP, ligne palléale, MAA, muscle adducteur antérieur, MPA, muscle pédieux-byssal antérieur, MAP, muscle adducteur postérieur, MPP, muscle pédieux-byssal posterieur. Eulamellibranches, présentent une morphologie générale proche de celle des Mytilidae qui sont des Filibranches. De plus, à cette homologie morphologique s'adjoint une analogie dans les facultés d'adaptation aux milieux dessalés. Or si les études sur la biologie et l'anatomie de D. polymorpha (Morton, 1969a, b, с) ont définitivement établi l'appartenance des Dreissenidae aux Eulamelli- branches, les modalités de l'acquisition d'un mode de vie saumátre ou lacustre à partir de formes typiquement marines demeurent à préciser. Cette convergence écologique se note dans certains milieux particuliers où s'observe une des- salure des eaux, de la mer vers le continent, comme dans les mangroves. L'étagement faunistique se caractérise entre autres, par la présence de Mytilidae dans les zones les plus salées, puis par celle des Dreissenidae dans les zones dessalées (Bouchet, 1977; Pointier, 1976). Ainsi, dans les Antilles, de la mer ouverte vers l'intérieur, la zonation se caractérise par: Modiolus americanus, Brachyo- dontes exustus et Congeria leucophaeta; en Afrique occidentale se remarquent M. nigeriensis, B. niger et C. africana. Ces problèmes étant posés, il convenait donc de recueillir toutes les observations qui permettent de mieux comprendre les facultés adaptatives des Dreissenidae, tant à l'intérieur de la famille (mécanismes qui préludent à l’apparition ou à la disparition de l'apophyse), que parmi les Lamelli- branches (rapports avec les Mytilidae et passage d'un mode de vie marin à un mode de vie saumátre ou dulçaquicole). Dès lors que des études classiques d'anatomie ne permettaient pas de prouver la phylogénie établie entre les genres Congeria et Dreissena, il convenait de rechercher d'autres méthodes d'analyse. Deux possibilités se sont dégagées; l’une concerne la morphogénèse du test dès les premiers stades larvaires et postlarvaires chez les espèces de Congeria et Dreissena fossiles (Nevesskaja, 1972, Archambault-Guezou, 1976) et actuelles (travail en cours); l’autre envisage l'étude de la microstructure et de la microanalyse du test en rapport avec les variations du milieu de vie des organismes et avec les modifications anatomiques qui en découlent. Le premier point concernant la morphogénèse du test et du septum sera développé ultérieurement. Ici seront présentés les premiers résultats obtenus à partir de l'analyse microstructurale des tests de Dreissena et Congeria. ARCHAMBAULT-GUEZOU 327 St. L.S. St.L.C. C.Ext. { Imm MS StS. FIG. 3. Section radiale schématique de Dreissena. C. ext., couche externe, C. int., couche interne, st. L.S., structure lamellaire simple, st. L.C., structure lamellaire croisée, st. L.C.C., structure lamellaire croisée complexe, M., myostracum. 3. MICROSTRUCTURE DES TESTS DE DREISSENA ET CONGERIA Boggild (1930) indique le premier, semble-t-il, pour le groupe des Dreissenidae, le type microstruc- tural lamellaire croisé et la nature aragonitique du test. ll convient de noter que l’auteur place les formes étudiées dans la famille des Mytilidae en signalant cependant l'homologie de leur structure avec celle des Hétéromyaires. Ensuite Taylor et al. (1973) complètent l'étude microstructurale de D. polymorpha en précisant que la couche externe du test possède une structure lamellaire croisée (LC), la couche interne une structure lamellaire croisée complexe (LCC). Ces couches sont séparées par un fin myostracum prismatique (Fig. 3). Les autres travaux mentionnant les Dreissenidae concernent soit l'analyse chimique globale des tests actuels (Deksbach, 1931), soit l'analyse géochimique par spectrophotométrie et rayon X des tests fossiles néogènes et actuels de la Caspienne (Ali-Zade et Aliev, 1973 et 1976). Ces études confirment la nature aragonitique du test et signalent la présence d'un certain nombre d'éléments traces tels Mg, Mn, Fe, Si, Al, Ti, Cu, Sr, Ba, Ni qui entrent habituellement dans la composition chimique des tests de Lamellibranches. 3.1. Matériel Les observations sur la microstructure rapportées ici, ont été effectuées sur les tests actuels de D. polymorpha (Canal du Rhône à Sète, Saint-Gilles, 30-France), C. /eucophaeta (Conrad) (Canal Belle Plaine, Grande Terre, Guadeloupe, Antilles françaises) et C. cochleata Nyst (Marais de Brière, Saint-Joachim, 44, France). Ces études nécessitent la réalisation de lames minces pour l'observation au microscope photo- nique et de sections sciées ou cassées pour l'observation au MEB dont la préparation est délicate du fait de la minceur (0,3-0,1 mm) et de la fragilité des tests. 3.2. Schéma structural classique LC/LCC En l'absence d'ornementation la disposition des couches structurales est simple. Les couches externe: L.C. et interne L.C.C. reposent horizontalement l’une sur l’autre, par l'intermédiaire d'un myostracum palléal. Ce type structural (L.C./L.C.C.) se caractérise par une grande finesse dans sa géométrie. En effet la largeur des lamelles cristallines du premier ordre est d'environ 5 ¡um et leur longueur d'une quinzaine de micrometres. A titre de comparaison l'épaisseur de ces mêmes lamelles est chez Glycymeris de 15-20 um (Figs. 5,7,9). 328 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ARCHAMBAULT-GUEZOU 329 3.3. Fibres aragonitiques Ce type structural (LC/LCC) est composé par l'agencement d'éléments cristallins aragonitiques fibreux d'un diamètre d’environ 0,3 um. La longeur des fibres aragonitiques est assez difficile a apprécier (1-5 um). Sous l’action d'une decalcification ménagée à l'EDTA, on constate que les fibres se subdivisent régulièrement en globules dont la taille est comprise entre 0,25 et 0,5 um (Fig. 4). 3.4. Structure lamellaire simple (LS) La structure précédemment décrite est complétée par la présence d'une couche tout à fait externe située sous le périostracum dont l'épaisseur est très réduite dans le corps de la coquille (5-35 um) mais qui par contre compose la totalité du septum (Figs. 6,8). Cette couche présente une structure simple constituée de lames cristallines fines, parallèles entre elles, dénommée: structure lamellaire simple (LS). La géométrie de ces lames cristallines est fonction de la morphologie de la partie du test qu’elles constituent et subséquemment de la disposition du tissu palléal qui les met en place. Ainsi elles sont horizontales ou subhorizontales dans les sections radiales du test. En effet, contrairement à ce qu'on peut observer dans d'autres familles, comme chez les Cardiidae, on n'observe pas de rebroussement des lames cristallines à l'extrémité palléale du test là où s'effectue la croissance en longueur du tissu carbonaté. Chez les Dreissenidae étudiés, les lames cristallines du bord palléal sont très légèrement réfléchies. Par contre au niveau du septum les lames sont subconcentriques, emboitees les unes dans les autres. A l'intérieur de ces lames, les fibres aragonitiques sont orthogonales au plan de croissance. Dans la couche externe du test on observe un agencement progressif de ces fibres élémentaires en lamelles de premier et second ordre, telles qu'elles sont connues dans la structure LC. L’espacement des lames cristallines dans la structure LS est identique quelle que soit la zone du test (2 à 5 um). Ces lames cristallines correspondent aux lames de croissance présentes dans l'épaisseur des couches externe et interne où elles sont parfois plus importantes (jusqu'à 15 um). Elles définissent les stries de croissance à la surface externe du test. 3.5. Pores et perforations En lames minces les Congéries actuelles présentent habituellement un lacis de perforations. La corrosion extrême des tests et la présence manifeste dans certains cas de parasites perforants incitaient a penser que l’ensemble des perforations observées avait une origine parasitaire (algues, champignons). Cependant la découverte à la surface interne du test des post-larves de C. cochleata de pores (Figs. 14-15) ainsi que l'observation au MEB de perforations dans une coquille adulte (Fig. 12) remet en question cette interprétation. En effet la morphologie des pores en surface et leur présence uniquement sur la face interne du test ne semblent pas indiquer l’action d'un agent perforant externe. D'autre part les diamètres des perforations de l'adulte et des pores ont une taille voisine (1-2 um). Celle-ci peut être assimilée a celle des tubules mis en évidence chez d’autres familles de Lamellibranches (Glycymeridae, Mytili- dae, Spondylidae, Arcidae etc. ..). Ces premières observations permettent donc de supposer l'existence chez le genre Congeria de deux types de perforations l’un parasitaire l’autre produit par l'organisme et assimilable aux tubules. И faut noter que chez le genre Dreissena, si des perforations parasitaires ont été reconnues (Fig. 10), les tubules n'ont pas été observes. 3.6. Myostracum Cette couche mince est constituée comme chez tous les autres Lamellibranches d'un agrégat prismatique a cassure fibreuse (Figs. 9, 10, 11, 13). Les épaisseurs relevées pour les couches myostracales unitaires (myostracum palléal ou couches adductrices) sont de l’ordre de 1,5 ит. Lorsque plusieurs couches myostracales se superposent, on .— FIGS. 4-8. Dreissena polymorpha. FIG. 4. fibres aragonitiques, st. LC, section transversale; FIG. 5. st. LC, section radiale; FIG. 6. st. LS, section transversale mediane; FIG. 7. st. LC et LCC, myostracum palleal section transversale; FIG. 8. id., section radiale; FIG. 9. C. leucophaeta st. LCC, section radiale. PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 330 ARCHAMBAULT-GUEZOU 331 remarque que les couches intercalaires de la structure LCC sont constituées de fibres disposées obliquement mais ayant toutes la même orientation (Fig. 10), contrairement à l'architecture habituelle où des paquets de fibres montrent différentes orientations. 3.7. Particularités de la structure du septum Conformément aux caractéristiques de l’anatomie externe des genres Congeria et Dreissena, les coupes radiales et transversales à travers la région septale montrent une disposition différente du myostracum des muscles adducteur et pédieux antérieurs. Chez Dreissena, le myostracum (adducteur et pédieux antérieurs réunis en une seule empreinte) se dispose parallèlement et sous la surface du septum tandis que chez Congeria les couches myostracales (adducteur antérieur unique- ment) s'orientent sous le crochet, perpendiculairement à la surface du septum. En outre chez ce genre s'adjoint une couche myostracale liée à l'insertion du muscle pédieux antérieur sur l'apophyse (Fig. 13). Une analyse de cette région par sections sériées, très fines, permettra de préciser les relations des différentes couches myostracales entre elles, dans l'espace, suivant le genre considéré. CONCLUSION Les premiers résultats obtenus à partir de l'analyse microstructurale montrent que le genre Congeria, dont la microstructure était inconnue, présente la même architecture que le genre Dreis- sena. En outre, le type structural (LC/LCC) décrit par les précédents auteurs a pu étre complété par la mise en évidence d'une sturcture lamellaire simple (LS) à l'extérieur de la couche externe et dans le septum. Cependant le genre Congeria semble se différencier par la présence de tubules. Par ailleurs, les couches myostracales situées au niveau du septum et de l’apophyse peuvent, par la disposition différente qu'elles manifestent, apporter des renseignements nouveaux sur la phylogénèse des Dreissenidae. REFERENCES CITEES ALIZADE, A. A., ALIEV, S. A., 1973, Conservation de la composition des minéraux et des éléments dans les coquilles de Mollusques fossiles. (en russe). /zvestia akademia nauk Azerbadjzhana S.S.R., Nauk Zemle S.S.S.R., n°2, p. 127-134. ALIZADE, A. A., ALIEV, S. A., 1976, Biogéochimie des mollusques pontiens (en russe). Voprozi paleontologii stratigraphii Azerbadjzhana, Baku, 1: 50-57. ARCHAMBAULT-GUEZOU, J., 1976, Etude des Dreissenidae du Néogéne européen et revue stratigraphique des niveaux correspondants de la Paratéthys. These Doct. 3ème cycle, Paléontol, Univers., Paris Sud Orsay, 359p. dactyl., 9 pl. BOGGILD, O. B., 1930, The shell structure of the Mollusks. D.KgL. 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Myostracum palléal et adducteur postérieur, section transversale; FIG. 11. Myostracum adducteur, septum, section radiale. FIG. 13. C. leucophaeta, myostracum adducteur pédieux apophyse, section transversale du crochet. FIGS. 12, 14, 15. C. cochleata. FIG. 12. st. LC, perforations, section transversale médiane; FIG. 14. pores, surface interne du test d'une post-larve; FIG. 15. pores, surface interne, valve gauche d'un jeune. FIGS. 4-11, 13. MEB, CAMECA Inst. Pal. Mus., Paris. FIGS., 12, 14-15. MEB CAMECA, Lab. évol., Paris VI, Paris. 332 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS NEVESSKAJA, L. A., 1967, Questions sur la formation des espèces d’après les données paléontologiques (en russe). Paleontologicheskii zhurnal, S.S.S.R., n°4: 17-34. NEVESSKAJA, (|. A., 1972, Au sujet de la pédomorphose comme une des voies possibles de speciation chez les Mollusques Lamellibranches (en russe). Bjulltin Moskovskovo Obshchestva Ispytateleij Prirodi, Otdel Geol., 47, n°3: 68-72. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Calcium et Structures Squelettiques CROISSANCE ET MICROSTRUCTURE CHEZ DIVERS PECTINIDES (BIVALVES) ACTUELS ET FOSSILES Madeleine Bongrain et Elisabeth Fatton Laboratoire de Pétrologie sédimentaire et Paléontologie, Bat. 504, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France ABSTRACT The study of micro-ornamentation and microstructure within several taxa of recent and fossil Pectinids at different stages of ontogenesis shows that: —some characteristics differ between the left and right valves of the nepionic shell, and also between the nepionic shell and the adult dissoconch; —during ontogenesis, there is a transition between different calcitic structures, in relation to changes in external ornamentation: from the prismatic and “pitted” structure of the nepioconch to the foliated structure of the adult; —there are differences from one taxon to another in the adult shell microstructure and micromorphology of growth ridges. These observations are of taxonomic and phylogenetic interest. Chez les Bivalves, au cours de l'ontogenese, la coquille définitive (dissoconque) succède a la coquille de la larve pélagique (prodissoconque) au moment de la métamorphose et de l'acquisition du mode de vie benthique. Chez les Pectinidés, la jeune dissoconque (stade népionique) se distingue nettement du reste de la coquille par l'absence de côtes radiaires et d'ornementation concentrique marquée. Elle possède des caractères particuliers d’ornementation et de microstructure variables d'une valve à l’autre et présentant, de plus, des aspects propres à chaque taxon examine. |. ORNEMENTATION ET MICROSTRUCTURE DU STADE NÉPIONIQUE DE LA DISSOCONQUE Nous avons mené une étude détaillée des stades népioniques de divers taxa de Pectinidés (Fatton et Bongrain, 1980) dont nous ne soulignerons ici que les principaux résultats. A ce stade, la coquille est formée de deux couches dont la plus interne est toujours constituée de calcite foliée, et dont l’externe varie d’aspect selon la valve. A la structure prismatique de la couche externe de la valve droite correspond sur la valve gauche ce que Jackson (1890) a appele “pitted structure,” expression que nous avons traduit par “structure piquetée” bien qu’en réalité elle s'applique davan- tage a la micro-ornementation qu’a la structure proprement dite. En section, la couche externe “piquetée” apparait le plus souvent compacte avec parfois la trace d’une organisation normale a la surface du test (Fig. 6). Le passage à la couche foliée sous-jacente s'effectue sur les deux valves par une mince zone de transition dans laquelle les tablettes cristallines constitutives des feuillets sont redressées perpendiculairement à la surface de la coquille avant d'acquérir leur disposition parallèle habituelle. Sur la valve droite, la fin du stade népionique est marquée sur la surface externe par une zone étroite de “structure piquetée” identique à celle de la valve gauche. A ce niveau les prismes calcitiques s'allongent, leurs limites s’estompent et ils se fondent ainsi dans la calcite foliée. Il n'existe donc pas de discontinuité entre les différents types de microstructures calcitiques. Nos observations suggèrent plutôt le processus ontogénique suivant: apparition des prismes (couche prismatique) qui peuvent plus ou moins perdre leur individualité (“structure piquetée””), puis passage d'une organisa- tion perpendiculaire à la surface de la coquille à une organisation parallèle à celle-ci (structure foliée) qui va dominer largement dans la dissoconque post-népionique. Dans cette optique, il n'est pas surprenant d'attribuer aux caractères du stade népionique un intérêt au plan de la systématique: (333) 334 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS BONGRAIN ET FATTON 335 extension superficielle plus ou moins large de la couche prismatique (Waller, 1972 a) et méme aspect des prismes (nos propres observations), micro-ornementation induite par la “structure piquetée” (Le Pennec, 1978) à partir de laquelle пай l'ornementation caractéristique de l'espece adulte. |. ORNEMENTATION ET MICROSTRUCTURE DE LA DISSOCONQUE ADULTE La dissoconque adulte est constituée de trois couches: deux sont calcitiques (interne et externe), la troisieme est aragonitique (couche moyenne, myostracum inclus). Les couches calcitiques possèdent une microstructure foliée. Les feuillets sont formés de nappes de cristaux tabulaires allongés et jointifs, se recouvrant partiellement (Fig. 1). Dans la couche externe, ils sont régulièrement ordonnés et subparallèles à sa surface bien qu’en coupe radiale ils puissent apparaître plus ou moins obliques, leur inclinaison changeant d'un ensemble de feuillets à l’autre. En revanche, dans la couche interne, les feuillets forment des faisceaux entrecroisés de façon plus ou moins désordonnée (Fig. 3). Ils évoquent ainsi l'aspect de la structure aragonitique lamellaire croisée. Entre les deux couches calcitiques se situe toujours une couche d'aragonite finement prismatique, le myostracum, correspondant aux zones d'insertion musculaire (Figs. 3 et 5). Le myostracum adducteur est toujours bien développé alors que le myostracum palléal, moins épais, est parfois difficile à distinguer. Quand il est bien individualisé, en coupe radiale on peut observer que le myostracum adducteur s’en détache très haut dans la région apicale de la coquille. L'aragonite lamellaire-croisée est limitée à la couche moyenne de la coquille mais cette structure est absente chez certaines espèces de Pectinidés notamment du genre Pecten (Taylor et al., 1969; Waller, 1972a). Chez Chlamys (Chlamys) varia et chez Chlamys (Aequipecten) opercularis, elle nous est apparue étroitement associée au myostracum palléal ou adducteur; un passage continu s'observe entre ces deux structures aragonitiques (Fig. 4). Enfin, l’aragonite est encore présente sous forme fibreuse dans les pièces latérales calcifiées du ligament interne (resilium) qui s’insèrent sur chaque valve dans une fossette triangulaire située sous le crochet (resilifer). Des stries de croissance nettes apparaissent en général sur ces pièces calcifiées et au fond du resilifer (Fig. 2). La costulation radiaire qui constitue l'essentiel de l’ornementation de la dissoconque adulte, est un des principaux caractères utilisés en systématique. La micromorphologie des lamelles de croissance présente aussi un intérêt particulier. Chez le genre Pecten, par exemple, leur mode de formation a été étudié par Clark Il (1974). Elles sont criblées de pores et constituées de calcite foliée identique a celle de la couche externe dont elles sont issues. D’un taxon à l’autre, leur aspect diffère tant chez les Pectinidés actuels que chez leurs représentants fossiles (Fatton et Bongrain, 1978). Ebauchée à grand traits, cette vue d'ensemble des différents types microstructuraux et de certains caractères d'ornementation correspondant chez les Pectinidés à deux stades ontogéniques suc- cessifs est destinée à souligner plusieurs points importants. Il s’agit d’abord du passage, au cours de l’ontogenese, de l’ornementation propre au stade népionique à celle de la dissoconque adulte, en liaison avec le passage d'une microstructure calci- tique à une autre. Les caractères évoqués présentent un intérêt systématique certain, tant au niveau du stade népionique (extension et caractéristiques de la couche prismatique de la valve droite et de la couche A FIG. 1. Agencement des tablettes cristallines dans la structure calcitique foliée (Chlamys (Chl.) varia, Atlantique, Actuel). FIG. 2. Fibres aragonitiques du resilium fossilisées au fond du resilifer, et stries de croissance (Pecten subarcuatus, Faluns de Touraine, Miocene). FIG. 3. Section radiale de Pecten jacobaeus (Méditerranée, Actuel) montrant les couches calcitiques foliées externe et interne séparées par le myostracum palléal. FIG. 4. Continuité entre la structure aragonitique lamellaire-croisée et le myostracum adducteur chez Chlamys varia. FIG. 5. Aragonite prismatique du myostracum adducteur chez Pecten jacobaeus. FIG. 6. Cassure dans le test montrant le passage de la couche “piquetée” externe á la couche foliée sous-jacente chez Pecten maximus (Atlantique, Actuel). ABREVIATIONS: Alc, aragonite lamellaire-croisée; Cb, couche basale; Cf, calcite foliée; Cplc, calcite “pseudo-lamellaire croisée”; Ex, face externe; F, fibres aragonitiques; In, face interne; Mad, myostracum adducteur; Mp, myostracum palléal; Pc, plateau cardinal; St.p, structure piquetée. NOTA: sauf pour la Fig. 3 (microscope photonique), tous les clichés ont été réalisés au microscope électronique a balayage (M.E.B.). 336 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS “piquetée” de la valve gauche) qu'au niveau de la dissoconque adulte (differences entre les taxa dans la microstructure du test et dans la micromorphologie des lamelles de croissance). Enfin, on peut passer encore à un niveau supérieur, de l'échelle microscopique à l'échelle macro- scopique, et du plan ontogénique au plan phylogénique. En effet, il existe une ornementation tout à fait comparable à la microsculpture piquetée chez des Pectinacea du Mésozoique comme Camptonectes (Waller, 1972b) et même du Paléozoïque, comme Rhombopteria (Fatton et Bongrain, 1980). Ces données, complétant celles de Newell (1937), suggèrent la conservation au début de l'ontogénèse des Pectinidés cénozoiques de caractères observables chez des formes ancestrales. C’est donc, avec toute la prudence requise dans les interpretations, une voie ouverte a des recherches plus approfondies dans ce domaine. REFERENCES CITEES CLARK II, G. R., 1974, Calcification on an unstable substrate: marginal growth in the mollusk Pecten diegensis. Science, 183: 968-970. FATTON, E. & BONGRAIN, M., 1978, La surface externe de la coquille des Pectinidés (Mollusques Bivalves) vue au M.E.B.: observations en relation avec la croissance du test. Comptes-Rendus hebdomadaires de l'Acadé- mie des Sciences, Paris, 287, série D: 1195-1198, 1 pl. 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Krampitz? 1Abteilung für Biochemie, Institut für Anatomie, Physiologie und Hygiene, Universitat Bonn, Katzenburgweg 7-9, D-5300 Bonn. 2U.E.R. de Biologie Génétique, Université Paris-VIl, 2 Place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France The aim of this colloquium was to bring together specialists who are interested in calcification problems in Molluscs for an exchange of ideas; this aim was achieved due to the collaboration between the organizers of the 7th International Congress of Malacology and of the colloquium on “Calcium and Skeletal Structures” and also, of course, of all the participants, either by giving lectures and presenting posters, or by animating the subsequent discussions. The importance of biomineralization in Molluscs is evident in the papers of this colloquium. Many new results and fine contributions were reported on this subject in various disciplines: histochemistry, histoenzymology, endocrinology, cytology, biochemistry etc. The processes of biological calcification are characterized by their organization and occur only in close association with complex macro- molecular substances known as “organic matrix.” So in the field of biomineralization, 2 main aspects have to be considered which were the matter of the 2 sessions that we held; one session was devoted to the organic components binding calcium and the other to calcium itself. Several contributors have drawn attention to organic substances which interfere in calcification processes. In fact, we know that the so-called organic matrix is essentially made of glycosaminogly- canes in association with proteins representing a potentially strong calcium binding system. The rôle of periostracum in the shell formation is well illustrated by the ontogeny of this structure. Indeed, the first part of the shell to be initiated in most of Molluscs is the periostracum, which is essentially proteinaceous and is firmly anchored to the surface of the secreting cells or in the periostracal groove. Thus between the mantle apical edge and the periostracum a closed extrapalleal space is formed delimitating a “crystallization chamber” perfectly sealed against the environmental medium. So this precipitation of calcium carbonate can take place in a shelter offering optimal conditions. Among the chemical components of periostracum, the quinonic proteins seem to be of a particular interest, especially if they are studied by the light of the action of polyphenol-oxydases. The chemical constitution of the organic matrix of the shell was examined in several species of Gastropods and Bivalves. Among the highly purified proteins extracted from decalcified shells, some of them seem to be of a great interest particularly the Ca2+ binding proteins in which the constant presence of an acidic ninhydrin-positive component lacking in any other proteins was shown. This acidic ninhydrin-positive substance has to be considered as the factor which enables these poly- peptides to bind very strongly Ca2+. Probably that these Ca-binding proteins act as vehicles to transport Ca2+ ions to the active sites of organic matrix and so, they are directly implicated in the formation of primary crystals of calcium carbonate. Curiously, these Ca2+ binding proteins are not destroyed by diagenesis since they have also been found, unaltered, in the shell of several species of fossil oysters. The pigmentary ornamentation of the shells of Cerithidae is due to a proteinaceous substance rich in tyrosin and visible under ultraviolet fluorescence; the fluorescence appears in the same way on fossil or actual shells showing that, here too, the proteinaceous structures are neither destroyed nor modified during diagenesis. The insolubility of the pigmentary substances of cerithian shells may be attributed to a quinonic tanning. The operculum in Prosobranchs comes from a “hyalin lamella” which has to be considered as a periostratum; indeed, a comparative histochemical, histoenzymological and ultrastructural study of this formation in several Prosobranchs has emphasized the fact that 2 enzymes, polyphenol oxy- dases and peroxydases act on the constituing proteins of the hyalin lamella at the origin of the operculum, as it has been established for the periostracum. (337) 338 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS The study of the organic matrix of calcified opercula has revealed the fact that the calcification rate in this formation is directly correlated with its amount of chitin. Nevertheless, in this respect some outstanding questions remain such as: why do some opercula calcify and the others do not? Is the lack of chitin the direct and sole cause of this failure in calcification? An attempt to answer to those 2 questions is given by a study of the inner shell of Agriolimax reticulatus showing correlative seasonal variations in the amount of chitin and calcium carbonate at this level. In fact the rate of those 2 components is maximal before hibernation and reproduction and becomes minimal at the end of these periods. Chitin, in association with proteins is also a fundamental component of the inner and outer tubes which both constitute the siphonal duct in Nautilus pompilus. The second session was devoted to the problem of calcium itself; this cation is very important in living systems and particularly in animals. In fact, calcium is known to be involved in general cellular cohesion in embryos as well as in developed animals, muscular contraction, nervous functions etc. The most important problems in calcium metabolism concern the precipitation and the liberation of this cation usable for different physiological purposes such as: the maintenance of the acid-base and of the osmotic pressure balance, the formation of the shell and of the operculum when it is calcified and the mobilization of this cation during reproduction. Calcium is known to be a very active chemical element, so its concentration in living cells is necessarily limited to about 10-6 mole/1 and conse- quently is carefully regulated to keep the properties of organelles and of various enzyme systems. So the cell has to protect itself against the toxicity of this essential cation by inactivating it by three ways: intracellular or extracellular precipitation and elemination. The case of intracellular precipitation of calcium is well illustrated by the calcium cells of Gas- tropods. The origin of calcium cells has to be found in the pore-cells or groove-cells distributed in the general connective tissue: a vesicular invagination of the plasma membrane of these groove cells give rise by endocytosis to calcification vacuoles containing an organic matrix. It is inside these vacuoles that the intimate association between organic and mineral phases takes place resulting in calcium carbonate granules. When fully grown, the calcium cells are completely filled with calcium granules and present only a pycnotic nucleus. Extracellular calcification granules have been reported in several Bivalves and they are com- parable with intracellular granules of calcium cells. These granules are initiated in amoebocytes, and after their extrusion from the cell by exocytosis they are enlarged into calcium carbonate sperulites. These extracellular granules are comparable with the “matrix vesicles” described in mineralized tissues of Vertebrates; in fact, these vesicles are also extruded by exocytosis from chondroblasts, osteoblasts and odontoblasts and the precipitation of hydroxyapatite occurs inside these vesicles. The contents of all these vacuoles represent an interesting pattern in order to study the general mechanism of biomineralization. Extracellular mineralization includes a chemical binding between calcium and pre-existing organic component, chitin or special proteins, as for intracellular precipitation in calcification vacuoles. Ex- tracellular calcification is the general case for molluscan shells and also for calcified opercula, statoliths, eggshells and so on. A good example for extracellular mineralization was given in this colloquium by a study on the shell formation in Lymnaea stagnalis using the incorporation of Са45. It showed that calcium deposition takes place at 2 precise moments in the day; in fact, a minute observation of the shell surface shows small parallel miniribs separated from each other by mini- grooves; each minirib corresponds at one of the 2 depositing moments of the day. Moreover, this growth in length of the shell of L. stagnalis is dependent on a growth hormone produced by the neurosecretory “light green cells” located in the cerebral ganglia. This remarkable step opens a new field for researches on calcification in Molluscs. In summary, intracellular and extracellular calcification may be compared. In both cases, it is the fluid contents of the primary calcification vacuoles or the constituents of the palleal fluid where calcification occurs. These phases represent an interesting pattern for the approach to biomineraliza- tion problems because both are the center of the intimate association between organic and mineral components. On the other hand, it seems that in Molluscs, the calcium cells, the extracellular granules and the shell itself have to be considered as a calcium stock, useful as a safety device for different physio- logical purposes. Good evidence of this utilisation of Calcium reserves was well illustrated in this colloquium by the case of A. reticulatus. This species accumulates calcium carbonate in its inner shell and connective calcium cells and uses this calcium stock in the female phase of its reproductive cycle. Indeed, a drop of the calcium level is noticed in the elements storing calcium and simultane- CHETAIL & KRAMPITZ 339 ously an increase of this cation in the oviduct and the albumen gland is observed. This reveals a sophisticated dynamic of Ca2+ as well as a tight linkage between the regulation of calcium metabo- lism and the physiology of the female reproductive system, probably under the dependence of a hormonal factor, as already known in Birds and Mammals. A third possibility exists in some Molluscs of regulating the Ca2+ rate in their body, it is the elimination of this cation by active transport against a concentration gradient as for instance in the tubulous gland of Pomatias elegans. In fact, for its hydric economy to subsist during dry periods, this terrestrial Prosobranch has to store water in the inner part of its anterior pedal gland, and to realize this it pumps calcium ions from the outer medium to allow a flux of water to enter its body and afterwards it has to eliminate calcium in addition by active elimination of this cation through the cells of its tubulous gland which has to be considered as a salt gland. In addition, in all these processes of precipitation, dissolution or elimination of Ca2+ ions, it is remarkable that carbonic anhydrase is always involved. It is well known, that this enzyme catalyzes a reversible reaction which promotes the deposition of calcium carbonate or its decomposition in its constitutive ions. When these ionic movements are made by active transports, more often alkaline phosphatases, specially different membrane adenosine triphosphatases, are also associated with carbonic anhydrase. Now a good ultrastructural localization of these 2 enzymes is possible and allows to know where the ionic transports take place in the cells. Moreover, if the ionic transport is an active one, the cells where the transport occurs show proper ultrastructural devices, as for instance, special junctional complexes, such as gap-junctions or septate desmosomes, the presence of numerous mitochondria and glycogen fields to provide the necessary energy, and complicated infold- ings of the basal, lateral or apical plasma membrane indicating the exact location of ionic transport. In conclusion, this colloquium was very fruitful and brought to us new information on the intimate chemical nature of calcifying organic components, specially on Ca2+ binding proteins and chitin. Among the new attainments, we have to point out the evidence for intervention of growth hormone in calcium deposition at the level of the shell of L. stagnalis; this result constitutes one of the essential acquisitions of the colloquium. We have also learnt much about calcium and about the movement of this cation, its accumulation and its mobilization during the life cycle. Briefly, a sum of new data on the formation and evolution of hard parts in Molluscs have been offered by all participants. Despite these results, some essential questions still remain unanswered and it appears now that new questions are arising. The fundamental problem remaining unsolved is the mechanism by which a shell is made, which is unfortunately not well known down to its basic roots. A better knowledge of the intimate mechanism of shell formation in Molluscs should be available to solve biomineralization problems in other phyla. Therefore, many efforts are still necessary to enlighten the points which remain incom- pletely elucidated, and this requires the collaboration of all malacologists in their different scientific fields. [A JN y: 34" AN me MG ivi ice р tes St a wu ADO OMe rias wer nr = e! % pr A ride = A , ur wore, tu a г } us UY o : e he e fe Pah в «7 sn EN A ga av: 2 uw II A 8 Ta e Re жми yn | 0 D ЗА 0 A A, AA y oe Ma. à CA LEE Y ENT OS AZ Vrai we ME E E ER A oy n 964 LITA ea 9.13 wire we ae, a 4 Peer‘ Erz ña $ e Ca а ЛА 6 ST | sa P | 2% eo! > ~ у ult LL $ № rer Yo = y de a: i | 4 0 . ' TW ROLE GER A i SS D os out +4 een ep) cp as ¿MU ao rare de q ME DEA El Vig. NT RL IE EL р ar ‚u a "р rom mos mE De pa AT u 40 ps. 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Vicente? 1Laboratoire d’Ecophysiologie Marine, Université de Paris-Sud, 91405 Orsay. 2Laboratoire de Biologie Marine, Faculté des Sciences et Techniques Saint-Jérôme 13013 Marseille, France RESUME Des nacres (Pinna nobilis) ont été marquées en 1969 au Parc National sous-marin de Port-Cros (Var-France) et leur croissance a été suivie pendant 10 ans. Au cours de deux campagnes annuelles de nombreux individus ont été mesurés à l’aide d'un mètre-ruban et d'un compas. Les principaux paramètres sont: —la hauteur au sédiment Hs —la plus grande largeur L, —la largeur au sediment 1, La hauteur totale (H}) de la coquille est calculée avec la relation: log Hı = 0,593 log Hg — 0,088 log Lc + 0,261 log 1. + 0,679 avec г = 0,996. Et le descripteur le plus approprié de la croissance de Pinna nobilis est représenté par le modèle de von Bertalanffy avec les paramètres suivants: H; = 86,3 [1 — e—9,0525 (t +0,222)], Ce modèle débouche sur l'établissement de tables de vie pour une population de lamelli- branches étudiés “in situ.” ABSTRACT Fan shells (Pinna nobilis L.) have been marked in 1969 into the marine national Park of Port-Cros (Var France) and their growth has been followed for 10 years. During two diving surveys in a year, several samples were measured by means of a tape meter and a pair of dividers. Principal parameters measured are: —Height from the sediment surface to the top of the shell: Hs —largest width of the shell: L, —width at the top level of the substrate: 1, The total height of the shell (Hi) can be calculated by means of the formula: log H; = 0,593 log Hs — 0,088 log L. + 0,261 log I. + 0,679. in which г = 0,996 And the most adapted describer of the growth of Pinna nobilis is to be found in von Bertalanffy pattern including the following parameters Ht = 86,3 [1 — e—9,0525 (t + 0,222)]. This pattern leads to draw up life tables for a lamellibranchs population studied “in situ.” La protection quasi-totale des eaux du Parc National de Port-Cros (Var, France permet a certaines espèces menacées de prospérer ou simplement de s’y maintenir. C'est le cas du Mollusque Eulamel- libranche Pinna nobilis |. A Гогее de l'anse de la Palud, une population de cette espèce est зиме depuis dix ans (Vicente, et a/., 1980). En 1969 ce sont 122 individus qui ont été recensés sur le champ. La zone étudiée couvre un hectare environ. Originellement le fond devait être occupé par un herbier de Posidonia oceanica, celui-ci est actuellement très dégradé, voire inexistant. Par la suite, la prospection s’est élargie permettant d'étendre la zone d'étude de l'isobathe—10 à l'isobathe—35 mètres. L'étude porte sur des mesures faites in situ à l’aide du scaphandre autonome. Cette technique, bien que contraignante, est la seule qui permette d'épargner l'espèce. (341) 342 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 1. MORPHOMETRIE DE PINNA NOBILIS L. Pour chaque individu numéroté, des mesures ont été effectuées au mètre-ruban et au compas. Pour deux dimensions (largeur maximum L et largeur au niveau du sediment I-voir Figure 2) les deux méthodes ont été utilisées. On obtient ainsi L,, et Im pour les mesures faites au metre-ruban et L, et |, pour les mesures faites au compas. Outre ces mesures, la hauteur totale au-dessus du sédiment H, et la distance entre le sommet de la charnière et le sommet des valves D sont notées. La hauteur H, varie en fonction de l'enfoncement de la coquille dans le sédiment. Elle ne peut donc être utilisée comme mesure de la taille de l'animal. A l’aide de valves mortes récoltées au cours des diverses plongées, nous avons pratiqué les mesures citées et cherché la meilleure relation qui les liait a la hauteur totale Hr. L'utilisation progressive de plusieurs paramètres descripteurs améliore très sensiblement la corré- lation entre la hauteur totale vraie et la hauteur totale calculée (voir Figure 1). Seule la mesure D n'apporte pas de supplément d'information. La relation finale retenue est: (1) log aE a log Hs — 0,088 log L. + 0,361 log I. + 0,679 avec un coefficient de corrélation de r = 0,996. 2. CROISSANCE Bien que le suivi de la hauteur totale ait été fait durant 10 ans, les mensurations faites sur chaque Pinna ne permettent pas de calculer directement la croissance. En effet, la fragilité des coquilles et l'abondance des epibiontes rendent difficile une estimation de la croissance uniquement mise en évidence à partir de l'évolution de la taille totale (Moreteau et Vicente, 1980). De plus, tous les animaux étant de grande taille, donc probablement en fin de croissance, les variations de taille sont souvent masquées par les variations aléatoires. L'utilisation des valves mortes permet d'observer l'histoire de l'animal. En effet, celles-ci présentent les empreintes successives du muscle postérieur. Il existe une bonne corrélation entre Hy et la distance qui sépare la pointe de la coquille de la dernière empreinte P: (2) log P = 0,864 log Hr — 0,091 avec r = 0,927 Puisqu’il s’agit de valves, c'est la hauteur totale vraie qui est utilisée et non la hauteur totale calculée selon l'équation (1). On postule que la relation est la même pour chaque empreinte et qu'il s'est écoulé le même laps de temps entre deux empreintes consécutives. En transformant toutes les valeurs de P en Hr, on peut appliquer la méthode de Ford-Walford (Walford, 1946). On obtient: parametres descripteurs FIG. 1. “Relations entre différentes mensurations de la coquille chez Pinna nobilis L.” (explications dans le texte). MORETEAU ET VICENTE 343 log Hy = 0,593 log Hs — 0,088 log Lc + 0,261 log I. + 0,679 r= 0,996 sediment FIG. 2. “Morphométrie de la coquille de Pinna nobilis L.” (3) Hr(t+1) = 0,949 Hr + 4,41 avec r = 0,995. La pente et l'ordonnée à l'origine de cette droite permettent de calculer les paramètres du modèle de von Bertalanffy (von Bertalanffy, 1938) déjà utilisé en biologie halieutique (Leveque, 1971, Daguzan, 1976 & Moreteau, 1976 Hmax. = 4,41/1 — 0,949 = 86,3 cm k = —log 0,949 = 0,0525 to —0,222 en prenant l'hypothèse d'une taille de ponte de 1 cm. Par ailleurs, l'observation de très jeunes individus, dont nous connaissions Гаде, nous a permis de corréler le facteur temps du modèle avec Гаде vrai en mois. Le modèle retenu pour décrire la croissance de Pinna nobilis est donc: (4) Hr = 86,3 [1 — e- 0,053 (t — 0,222)] avec t = 4,35 mois. Comme l'établissement de ce modèle a nécessité de faire un certain nombre d'hypotheses, il est indispensable de vérifier qu'il s'ajuste bien aux observations. Pour un animal donné on calcule à l’aide de l'équation (1) la taille Hy initiale et la taille Hy après un certain nombre de mois. A partir de la taille initiale, on calcule la taille théorique que cet animal devrait avoir après le nombre de mois considérés par application du modèle de von Bertalanffy, soit Hyp. Ce calcul n’est fait que pour les animaux ayant présenté une croissance aussi faible soit-elle. Les intervalles de temps considérés vont de 6 à 85 mois ce qui nous permet de considérer une grande part de la durée de vie théorique de l'espèce. On obtient la relation suivante: (5) Hrn = 1,02 Hr — 2,81 avec r = 0,0904. Une comparaison de la pente obtenue avec la pente theorique de 1 ne montre pas de difference significative. L'ordonnée à l'origine, qui devrait être égale a 0, peut être considérée comme étant de l'ordre de l’approximation admise. Le modèle théorique s'ajuste donc aux données observées. 344 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS H en cm --——_—-—---——_--—--Hmax = 86 ‚3 O 8 TP ÉCRIRE. © - 7 H#2,5% 207 6 „27 H-2,5% Lf BA 50 Fr rep croissance selon le modèle de 40 vis von BERTALANFFY y =, р Ht = 86,3 [1—е-0,053 (t +0,22) 20 10 еп annees — to=-0,22 и 200 еп mois FIG. 3. 3. EVOLUTION DE LA POPULATION On a pu observer que dans la zone étudiée seuls les grands individus étaient présents. Les jeunes n'ont été trouvés qu’a la limite supérieure du champ, dans I’herbier. Par ailleurs, d'autres observa- tions laissent supposer que l'animal n'est pas fixé définitivement et peut, si les conditions du milieu l'exigent, se déplacer. La zone étudiée est constituée d'un herbier très dégradé mais qui est bordé sur deux côtés par un herbier sain. On y retrouve aussi Pinna nobilis mais en moins grande abondance d'après nos observations. On peut donc supposer que, dans les conditions normales, c'est-à-dire dans l'herbier, l'espèce se reproduit, accomplit toute sa croissance mais que les prédateurs—tel le poulpe—y sont plus abondants limitant ainsi l'effectif de la population. Les jeunes trouvent les meilleures conditions de survie à plus faible profondeur que les adultes. Une migration est donc supposée. Le champ expérimental a vu son couvert végétal disparaître laissant “à nu” les Pinna qui s'y trouvaient. Celles- ci ont pu continuer à croître mais les jeunes n'ont pu se maintenir. D'autre part, la disparition du biotope a pu entraîner la disparition de bon nombre de prédateurs et, par conséquent, la population s'est maintenue plus abondante que naturellement. Toutefois, ceci indique qu'il s’agit d'une popula- tion en voie d'extinction puisque le champ n'est plus recolonisé par de jeunes individus. 4. CONCLUSION Dans les conditions d'observation décrites nous avons pu étudier la morphologie et la croissance de Pinna nobilis. Ceci doit être considéré comme le point de départ d'une étude biologique de l'espèce. Il reste nécessaire de caractériser plus précisément le milieu dans ses composantes physicochimiques et biologiques. Les observations actuelles permettent d'appréhender en partie la dynamique de l'espèce mais ne constituent pas une description complète du cycle de vie. L'utilisation de moyens d'observation et de mesure de paramètres biologiques comme le métabolisme, en continu et in situ devraient nous permettre de mieux connaître l’ecophysiologie de Pinna nobilis. MORETEAU ET VICENTE 345 REMERCIEMENTS Nous tenons a remercier la Direction du Parc National de Port-Cros ainsi que le Commandant Ph. Tailliez qui, par leur aide matérielle, nous ont permis de conduire cette étude. MM. P. Escoubet, H. Masse et С. Poizat ont participé aux campagnes de mesures permettant ainsi d'acquérir un grand nombre de données. REFERENCES CITEES BERTALANFFY, L. VON, 1938, A quantitative theory of organic growth. Il. Inquiries on growth laws. Human Biology, 10, pp. 181-213. DAGUZAN, J., 1976, Contribution a l'étude de la croissance et de la longévité de quelques Littorinidae. Archives de Zoologie expérimentale et générale, 117: 57-80. LEVEQUE, C., 1971, “Equation de von Bertalanffy et croissance des Mollusques benthiques du lac Tchad.” Cahiers de l'Office de la recherche scientifique et technique d'outre-mer, Hydrobiologie, 5: 263-283. MORETEAU, J. C., 1976, “Etude sur la croissance de Littorina saxatilis rudis.” Cahiers de Biologie marine, 17: 463-484. MORETEAU, J. C. & VICENTE, N., 1980, Etude morphologique et croissance de Pinna nobilis (Mollusque Eulamellibranche) dans le Parc National sous-marin de Port-Cros (Var, France). Vie Marine, 2, 52-58. VICENTE, N., MORETEAU, J. 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Biological Bulletin,, Woods Hole, 90: 141-147. | | | | | a i fs 4 { = e 5 > D 7 7 р o à Les der A > O $ wn Cy ze y р $ o né 9 А a Oe o u 5 © "Y 3! us : ОО A - — | dé A ETE o EE (+ eee un TAR gran = tt o AE = ae = u — u er A Hd Su aa‘ ES ies mida el eros aa a! sa: EN ANTES iv si wr + 2 as AO Zu ES E abe ok ‘ io : Ули ие a tar BN al e) carpet tan hus air, We MEL O el | | р этно ab y ‘ | Di LE |: Ti ad ua rms, © ln À pe Часть № Yh O A ВОт Mov PMA ATA Ми | ai Weal AG NM A р ME cap IT en id RATES Grau nenn OTe: MASUDAO - id: | „nad A TO Aarne palcos; a ie 88s ot EN a te QU yh coy er amd 1181. 8 SUCER CH He peed A ERED A N rar ar Bb ee st AD) aire sde MS A © RAN PAR ere I PE een à ‘us th BO) D \ UA3TIKC Gate ay ayn | Sse M ao sles UP 918 OL in ER. sz ev > DL PET UE NE LE, A ON ie © VIA AR AT - = EN Da ong A) Pw) LAS GET, A ASIA > DL UASTEAONM A (eS ' wes ee? @ dent ni delle a on) tare). OE 10 Of end TOF eh lenis se “associé yet are pce ¿AA ehr № per ON get tu ptr na: le e +. N y | Le > -1 “REE La 7 у Wu a: TO ‘ae. ы 7 oi р Lie: р № ел < P ау? 2 ans o ane dr $ co. De rs) vy, | e pá o... | Pre у Dee > mrss bw PSE à у IPD à a Des E LE ww» a “04 CT > CEA MDB uma ah” CIMA eo MÍ VAS AE ve SG a © par | “n> ) TE dur ee FE Wu ze eum malo A pret les | (Apts Л npg Bu | Pons E b © oe сорок a ite E ze Y ¿AAN ay - MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 347-352 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Croissance et Production BILAN QUANTITATIF ET PREMIERES DONNEES DE PRODUCTION DE CARDIUM FRAGUM (MOLLUSCA, BIVALVIA) DANS LE LAGON DE ANAA Georges Richard Laboratoire de Biologie marine et Malacologie, EPHE 55 rue de Buffon, 75005 Paris Centre de l’environnement d'Opunohu, lle de Mooréa В.Р. 12 Mooréa, Polynésie française RESUME Cardium fragum Linné, 1758, Bivalve Cardiidae représentatif des sédiments de bordure des lagons peu profonds de Polynésie française, a été étudié dans l'atoll fermé de Anaa, situé à l’ouest des Tuamotu. L'ensemble des prospections permet d'estimer le stock de Cardium fragum à au moins 600 millions d'individus représentant plus de 3500 tonnes en poids frais total, et 2200 tonnes de parties molles. Ces valeurs correspondent a une biomasse de 1,4 tonne par hectare, si Гоп considère les zones fortement colonisées, ou 460 kg par hectare si Гоп se réfère a tout le lagon. La croissance de l'espèce, estimée à partir de l’évolution des structures démographiques entre novembre 1977 et mai 1978, suit la relation de von Bertalanffy: Lt = 40 (1 — e-0,48t). L'ensemble des données permet alors d’évaluer la production théorique potentielle a 1,4 tonne (biomasse) par hectare et par an pour les zones les plus fortement colonisées en Cardium. ABSTRACT A study of the Bivalve Cardium fragum Linné, 1758 has been carried out in the Anaa lagoon, a closed atoll located in western Tuamotu. The population of Cardium fragum in the whole lagoon is estimated to consist of 600 million individuals amounting to 3500 tons total weight (2200 tons of living matter or 1,4 ton per hectare, the area of maximum density). Growth fits the following equation (von Bertalanffy): Lt = 40(1 — e—9.48t) these data enable us to estimate the maximum theoretical production to be 1,4 ton of meat per hectare per year (area of maximum density). INTRODUCTION Un programme d’écologie quantitative sur les Mollusques lagunaires et récifaux de Polynesie francaise a débuté, il y a une dizaine d'années, par des études bionomiques et des évaluations quantitatives numériques et pondérales (Richard, 1970, 1973; Richard et Salvat, 1971, 1972 & Salvat, 1967, 1970). Il ressort de ces travaux qu'un petit nombre d'espèces représentent plus de 90% de la faune malacologique polynesienne (pres de 1000 espèces), que Гоп considere le nombre d'individus ou la biomasse. C'est pour ces espèces que nous tentons d'établir les stocks (biomasse), la croissance et la durée de vie, pour aboutir en définitive à des notions de production (Richard, 1977, 1978; Richard et Salvat, 1980). Le present travail porte sur l'espèce Cardium fragum Linne, 1758 dans le lagon de Anaa. Anaa est un atoll fermé (sans passe), de 25 km de longueur, au lagon peu profond (50% des fonds à moins de 5 m), situé à l’ouest des Tuamotu par 17°20’ sud et 145°30’ ouest, au sud du très grand atoll de Fakarava. La famille des Cardiidae a récemment fait l'objet d'une révision systématique (Fischer-Piette, 1977) qui place notre espèce dans le genre Corculum; nous maintiendrons, dans ce travail, la dénomination de Cardium fragum sous laquelle nous avons publié les premiers éléments de la présente étude (Richard, 1980). Un grand nombre de travaux portent sur l'écologie et la croissance in situ, ou en laboratoire, de quelques Cardiidae, et notamment d'espèces de mers froides (Babyrina, et (347) 348 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS al., 1975; Farrow, 1971, 1972; lvell, 1979 a et b; Kingston, 1974 a et b; Seed & Brown, 1975). Bien que Cardium fragum soit répandu depuis le nord du Mozambique et Madagascar jusqu'à l'extémité orientale de la Polynésie, il s’agit présentement du premier travail d'écologie quantitative sur cette espèce, l'une des plus représentatives des sédiments de bordure des lagons peu profonds de Polynésie française où elle cohabite avec Rhinoclavis fasciata (Bruguière, 1792) et Vexillum ca- daverosum (Reeve, 1844). BILAN QUANTITATIF Un bilan quantitatif numérique des Cardium fragum a été dressé pour l'ensemble du lagon de Anaa, en prospectant le long de Пий transects chacun représentatif de l’un des secteurs homogènes (nature du fond, profondeur, abondance connue de la population locale qui exploite l'espèce) de la bordure lagunaire, en novembre 1977 et en mai 1978. Chaque transect, large de 2 mètres, perpen- diculaire à la plage en bord de lagon, recoupe la zone colonisée par les Cardium (très approxima- tivement entre —0,5 m et —2 m), en délimitant des stations contigües de 5 m2 (2 m x 2,5 m) où sont denombres les animaux. L'ensemble des comptages permet d'estimer le stock de Cardium fragum de la totalité du lagon à au moins 600 millions d'individus (Tableau A). Ces Bivalves sont tres inégalement distribués dans l'atoll puisque, inexistants dans le petit lagon enclave du secteur nord (de Onupa à Omana) et au centre (zone profonde) du lagon, on peut en dénombrer 25 millions sur 2 km de bordure lagunaire dans le nord-ouest du “grand lagon” (Ovivo), 200 millions sur 10 km le long de la bordure nord (Tukuhora—Tokerau) et 150 millions sur 34 km dans la zone la plus méridionale (Ohana), avec des densités de peuplement pouvant atteindre 560 individus par metre carré (Figure 1 et Tableau A). Dans certaines conditions de temps, les nuages situés au-dessus du lagon de Anaa refletent ce dernier sous forme d'une projection verdâtre, phénomène particulier a cet atoll, célebre a travers PUTUAHARA ° HOGOI т. WF TEMATAHOA Mc TEKAHORA a LB, Ne NAPAHERE FIG. 1. Atoll de Anaa, situation des transects de prospection de Cardium fragum. RICHARD 349 TABLEAU A. Résultat des prospections quantitatives (nombre d'individus) effectuées sur Cardium fragum, par secteur et pour l’ensemble de Гаю! de Anaa (en fonction des difficultés de prospection, et des abondances en Cardium, un nombre variable de stations a été effectivement prospecté et les résultats homogénéisés à la longueur totale de chaque transect.). Individus Longueur total transect Representativite Estimation Transect (en m) (largeur 2 m) total atoll (m) total atoll Temarie 500 m 39.700 2.600 m 51.610.000 Tokerau 400 m 40.500 10.000 m 202.500.000 Ohomo 200 m 57.140 7.000 m 19.999.000 Ohana 350 m 138.000 2.000 m 138.000.000 Tekahora 250 m 4.100 5.000 m 10.250.000 Oprali 250 m 12.600 3.400 m 21.420.000 Oteora 300 m 46.120 6.000 m 138.360.000 Ovivo 250 m 27.500 2.000 m 27.500.000 Total atoll 2500 m 38.000 m 609.639.000 toute la Polynésie. C’est notre Cardium fragum, dont le lagon renferme des concentrations extra- ordinaires, qui est à l’origine de ce phénomène. il apparaît que les Cardium fragum sécrètent davantage de mucus qu'ils n'en utilisent pour fabriquer leur coquille; ils en rejettent ainsi dans l’eau des quantités appréciables, formant les grumeaux qui donnent à l’eau du lagon son aspect lactescent (Ranson, 1954). Après analyse des structures démographiques dans chacun des Вий secteurs, et intégration des résultats à l'ensemble du lagon, une étude des poids totaux (coquilles comprises) et des parties molles dans chaque classe de taille (sur 300 Cardium fragum au total) nous a permis d'établir que les 600 millions d'individus denombres dans le lagon de Anaa représentaient plus de 3.500 tonnes еп poids frais total et 2.200 tonnes de parties molles (Tableau B). Ces valeurs correspondent à une biomasse de 1,4 tonne par hectare, si l’on considère les zones fortement colonisées (1600 hectares de bordure lagunaire), ou 460 kg par hectare si l’on se réfère à tout le lagon (48 km2), soit beaucoup plus que les biomasses réunies de Arca ventricosa 43 kg/ha) et de Tridacna maxima (67 kg/ha), espèces précédemment étudiées dans le lagon de Takapoto (Richard, 1977 et 1978). CROISSANCE En novembre 1977, des marquages réalisés sur plusieurs centaines de Cardium fragum, in situ et en cage, n'ont pas donné de résultats comparables a ceux obtenus précédemment sur d'autres espèces (Richard et Salvat, 1980): taux de recapture médiocre, cages détruites. Cependant, l'étude de l’évolution des structures démographiques en 6 stations de Anaa, entre le 15 novembre 1977 et le 18 mai 1978, a permis d'obtenir une première estimation de la croissance pour cette période de 6 mois (chaque station choisie en novembre 1977 présentait une classe de taille fortement dominante). Notre estimation se trouve tout à fait confirmée par l'accroissement en longueur, pendant la même période, du très petit nombre d'individus recaptures. La croissance de Cardium fragum, établie de cette manière, dans le lagon de Anaa entre novem- bre 1977 et mai 1978, obéit aux paramètres suivants (équation de von Bertalanffy); Lt = 40 (1 — e-0,48t). (Figure 2) C'est ainsi qu'un Cardium fragum de 24 mm a, en théorie, 1 an dans le lagon de Anaa et il atteindra 95% du 1 (soit 38 mm), intéressant point de comparaison avec d'autres espèces, en 3 ans environ. | s’agit là d'un taux de croissance élevé, comparativement а celui des autres Mollusques de l'éco- systeme polynésien précédemment étudiés: Tectarius grandinatus 95% de 1 = 32,3 mm, en 7 ans, sur Гаю! de Hao), Tridacna maxima (118 mm, 11 ans Y, atoll de Takapoto) et Arca ventricosa (97,8 mm, > 50 ans, atoll de Takapoto). 350 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU B. Structure demographique, poids (valves comprises) et biomasse unitaires et par classe de taille, de l'ensemble de la population de Cardium fragum dans le lagon de Anaa. Poids Biomasse Taille Unitaire Total Unitaire Totale (mm) Nombre d'individus (grammes) (tonnes) (grammes) (tonnes) 11 600.000 0,45 0,27 0,26 0,156 12 1.200.000 0,56 0,67 0,34 0,408 13 1.200.000 0,79 0,94 0,48 0,576 14 2.400.000 0,93 2,23 0,57 1,368 15 4.800.000 1,05 5,04 0,65 3,120 16 6.600.000 1,55 10,23 0,96 6,336 И 12.000.000 1,85 22,20 1515 13,800 18 24.600.000 2,15 52,89 1,34 32,964 19 30.600.000 2,50 76,50 1,55 47,430 20 36.000.000 2,80 100,80 1,74 62,640 21 39.000.000 3,20 124,80 1,99 77,610 22 43.200.000 3,60 155,52 2,24 96,768 23 57.600.000 4,20 241,92 2,61 150,336 24 46.800.000 4,80 224,64 2,99 139,932 25 52.200.000 5,50 287,10 3,43 179,046 26 46.200.000 6,00 277,20 3,74 172,788 27 38.400.000 6,70 257,28 4,18 160,512 28 26.400.000 7,40 195,36 4,61 121,704 29 22.800.000 8,00 182,40 4,99 113,772 30 21.000.000 8,70 182,70 5,43 114,030 31 14.400.000 9,40 135,36 5,87 84,528 32 7.200.000 10,00 72,00 6.24 44,928 33 7.800.000 10,80 84,24 6,74 52,572 34 8.400.000 11,90 99,96 7,43 62,412 35 7.800.000 12,30 95,94 7,68 59,904 36 7.800.000 13,62 106,23 8,50 66,300 37 7.200.000 14,10 101,52 8,80 63,360 38 7.200.000 15,78 113,61 9,85 70,920 39 4.200.000 16,51 69,34 10,30 43,260 40 6.000.000 18,10 108,60 11,30 67,800 41 4.800.000 20,40 97,92 12,74 61,152 42 1.200.000 20,90 25,08 13,05 15,660 43 600.000 21,40 12,84 13,36 8,015 44 600.000 22,00 13,20 13,74 8,244 45 1.200.000 22,70 27,24 14,18 17,016 PRODUCTION L'ensemble des données portant sur la structure démographique des 600 millions de Cardium fragum (Tableau B), leur biomasse (Tableau B) et leur croissance (Figure 2), permet de donner une estimation de la production théorique potentielle qu'ils donneraient en un an; elle serait de 3.500 tonnes de poids total, soit une biomasse de 1,4 tonne par hectare et par an pour les zones les plus fortement colonisées, ce qui correspond à la valeur de la biomasse estimée de départ. A l'échelle de l'ensemble du lagon de Anaa, le potentiel de production, ainsi estimé à 460 kg par hectare et par an, est 40 fois supérieur à celui de Tectarius grandinatus sur les récifs extérieurs de l'atoll de Fangataufa (Richard et Salvat, 1980) et plus de 35 fois supérieur à la production effective de Tridacna maxima dans le lagon de Гаю! de Takapoto (Richard, 1977). Bien qu'imprécise, cette donnée était intéressante à obtenir pour une espèce dont l'intérêt com- mercial des coquilles (fabrication de colliers et de couronnes de tête) ne cesse de grandir avec le développement du tourisme en Polynésie française. Sur l'atoll de Anaa, la récolte des Cardium fragum fait vivre 5 à 6 familles qui prélevent irrégulièrement tout au long de l’année. Un tri des récoltes, RICHARD 351 TAILLE (mm) Le = 40 mm 30 Lt = 40 (I - e0,48t) 20 10 AGE (années) 4 ans FIG. 2. Courbe de croissance de Cardium fragum, calculée par la méthode de von Bertalanffy—Atoll de Anaa. effecté au fur et à mesure sur un tamis de vide de maille de 10 mm, aboutit à une récolte de 100 kg (poids total) pour une journée de travail normal; Actuellement, les Cardium fragum frais étant mis a pourrir, les parties molles sont irrémédiablement perdues. En fonction des densités de peuplement du Mollusque, la prospection de 3 à 5 hectares de fonds sableux de la bordure lagunaire (générale- ment dans 1 m d’eau) est nécessaire pour rassembler 1 tonne de coquilles. L'ensemble de l'enquête menée sur place fait apparaître que la population de Anaa (300 habitants) prélève chaque année 50 à 60 tonnes de coquilles de Cardium fragum à l'intérieur de ce lagon. CONCLUSION L'espèce Cardium fragum Linne, dont Гане de distribution s'étend du Mozambique à la Polynésie orientale, a particulièrement bien colonisé les bordures lagunaires sableuses, peu profondes, de quelques atolls fermés de Polynésie française. Ainsi, sur Anaa, le dénombrement de quelques 30.000 Cardium fragum le long de Вий transects témoins a permis d'en estimer le nombre а au moins 600 millions pour l’ensemble de l'atoll, ce qui est considérable. Concentrés en bordure du lagon (entre—0,5 et —2 m), mais inégalement distribués le long de l’atoll, ces Cardium peuvent atteindre des concentrations remarquables (560 individus/ m2) ce qui intervient dans la couleur particuliere des eaux de ce lagon. Dans le lagon de Anaa, entre le 15 novembre 1977 et le 18 mai 1978, la croissance de Cardium fragum, établie par l'observation de variations des structures démographiques confirmées par le relevé d'un petit nombre d'accroissements individuels, obéit aux paramètres de von Bertalanffy: 352 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Lt = 40 (1 — e-0,48t). Ceci confère au Cardium un taux de croissance élevé, comparativement a Tectarius grandinatus et a Tridacna maxima, deux autres espèces de l'écosystème polynésien précédemment étudiées. On peut alors tenter d'exprimer un potentiel de production en Cardium fragum pour l'ensemble du lagon de Anaa, où l'espèce est exploitée pour alimenter un artisanat local; il serait de 460 kg (biomasse) par hectare et par an, ce qui semble équilibrer tout à fait l'exportation annuelle de 50 à 60 tonnes de coquilles en direction de Tahiti. Toutefois, il serait souhaitable, dans une deuxième étape, de pouvoir faire intervenir des notions précises de recrutement et de mortalité, pour aboutir à une expression plus proche de la production réelle. REFERENCES CITEES BABYRINA, |. A., NEKRASOVA, M. Y. & SPICHAK, S. K., 1975, Statistical estimation of the coefficient of Bertalanffy's growth equation for Azov sea Cerastoderma lamarcki and Parvicardium exiguum. In LIKHAREV, |. M. (Ed.): (Molluscs, their system, evolution and significance in nature. Theses of communications). Academy of Sciences, USSR, Institute of Zoology, Izdatel'stvo “Nauka,” Leningrad: 3-242, 99-102. BERTALANFFY, VON, L., 1938, A quantitative theory of organic growth. Human Biology, 10: 181-213. FARROW, G. E., 1971, Periodicity structures in the bivalves shells: experiments to establish growth controls in Cerastoderma edule from the Thames estuary. Paleontology, 14, 4: 571-588. FARROW, G. 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Bodoy Station Marine d’Endoume F-13007 Marseille, France RESUME L’examen de la courbe de croissance d’une cohorte representative d’une population de Donax trunculus permet de mettre en évidence le phénomène de croissance saisonnière. La technique employée pour prendre en compte ce facteur, dans l'équation de von Bertalanffy, consiste à calculer un coefficient de croissance saisonnière, en reportant sur le diagramme de Ford-Walford une succession d’accroissements correspondant chacun à un temps assez court (50 jours dans les cas présent). Les variations du coefficient de croissance saisonnière suivant un cycle assez semblable à celui de la température, une relation a pu être établie entre ces deux facteurs. En utilisant un modèle des fluctuations de la température en fonction du temps, il est alors possible de tenir compte des variations du coefficient de croissance (K) dans l'équation de von Bertalanffy, selon la formule: К = 0,8945 + 0,4575 sin(360t + 240,48), t étant exprimé en année. La généralisation de ce type d'équations de croissance sera particulièrement utile pour les espèces à courte durée de vie, et dont le biotope est soumis à des fluctuations de grande amplitude de la température, à l'échelle annuelle. ABSTRACT The growth curve of a cohort selected from a Donax trunculus population was analysed in order to exhibit the importance of seasonal growth fluctuations. To take into account these fluctuations in the von Bertalanffy equation, we computed a seasonal growth coefficient of plotting on the Ford-Walford diagram a succession of length increments, each of them corresponding to rather short time intervals (50 days). A relation- ship between fluctuations of the seasonal growth coefficient and temperature was estab- lished, both exhibiting a similar pattern. When using a sinusoidal model of temperature fluctuations of growth coefficient (K) in the von Bertalanffy equation, according to the rela- tionship: K = 0.8925 + 0.4575 sin(360 t + 240.48) (t in year) Generalization of growth equations may be quite useful for short-lived species living in environments which exhibit large seasonal fluctuations of temperature. INTRODUCTION Les facteurs susceptibles d’influer sur la croissance de mollusques bivalves sont relativement peu étudiés. Cependant, parmi les paramètres du milieu dont on peut invoquer l’action, la température et les facteurs nutritionnels jouent certainement un très grand rôle. Si leur influence a pu être demontree de manière expérimentale, il convient aussi de la quantifier afin d'établir la part respective que prennent chacun de ces facteurs dans le mécanisme de la croissance. L'action du facteur thermique est la plus aisée à prendre en compte. En effet, ce paramètre, qui suit généralement un cycle annuel marqué, tout au moins sous les latitudes tempérées, peut être facile- ment modélisé. Le fait de disposer de données suffisamment resserrées dans le temps et portant à la fois sur la température du milieu et la croissance d'une espèce de mollusque bivalve a permis d'élaborer ип (353) 354 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS essai de modélisation qui tienne compte de l'influence du facteur thermique sur l'équation de crois- sance de von Bertalanffy. L'évaluation ainsi réalisée du phénomène de croissance saisonnière sera particulièrement im- portante pour les animaux à courte durée de vie, et dont le biotope normal se situe dans les eaux tempérées ou froides. Ces espèces sont susceptibles de présenter des variations annuelles mar- quées de leur vitesse de croissance, ce qui est le cas pour la majorité des espèces de bivalves d'intérêt commercial. La relation définie pour cela est d'un emploi suffisamment large pour que ce modèle, dans une étape ultérieure, puisse prendre en compte l’action simultanée du facteur thermique et du facteur nutritionnel sur la croissance. I. MATERIELS ЕТ METHODES Le matériel biologique a été prélevé le long du They de la Gracieuse, (côtes de Camargue, Méditerranée nord-occidentale) dans la zone de déferlement des vagues qui constitue le biotope de Donax trunculus. La population étudiée a été échantillonnée avec une fréquence approximativement mensuelle, de janvier 1977 à juillet 1980. Les prélèvements ont été réalisés avec un tamis de maille 1,5 mm, qui ne permet pas de retenir les plus jeunes individus. L'ensemble des prélèvements a fait alors l'objet de mesures selon l'axe antéro-postérieur (paramètre que nous appellerons la longueur), avec une précision de 0,1 mm. Les individus ont été regroupés par classes de taille de 1 mm. La taille moyenne des échantillons est de 294 individus. La méthode de Harding (1949) a été utilisée pour mettre en évidence la composition modale de la population. Le calcul des paramètres de chaque mode se fait de manière graphique (Cassie, 1954; Bodoy et Masse, 1979). Si Гоп reporte les modes obtenus pour chaque prélèvement en fonction du temps, il est possible de mettre en évidence l'existence de cohortes, et de définir leur évolution dans le temps. Les différentes cohortes recrutées pendant la même année sont composées d'effectifs trés inégaux. Aussi, la plus représentative de la population en vue d'une étude de la croissance de la population a été considérée comme étant celle qui regroupe le plus grand nombre d'individus. Pour ce groupe, les paramètres du modèle de von Bertalanffy ont été calculés selon la méthode de Ford-Walford, aussi bien pour exprimer de manière classique l'équation de croissance, avec l’année comme unité de temps, que pour mettre en évidence les variations saisonnières du coefficient de croissance К, la durée unitaire de l'échelle de temps étant alors de 50 jours (0,137 année). Les données de température proviennent de deux sources. Ce paramètre a tout d’abord été mesuré mensuellement au niveau du biotope, lors de chaque prélèvement, avec une précision de 0,1°C. Par ailleurs, les données beaucoup plus resserrées dans le temps et plus précises, provenant des campagnes du Réseau National d'Observation de la qualité du Milieu Marin ont pu être utilisées. Les stations 1 et 2 du point d'appui n°5 (Golfe de Fos) de ce réseau de mesures sont en effet situées à une distance d'environ 1,5 milles nautiques du lieu de prélèvement. Cependant, l'influence des eaux transitant par le canal de Caronte sera plus grande sur ces stations qu’au niveau du biotope de D. trunculus. |. RESULTATS La courbe de croissance de la cohorte choisie comme étant représentative de la population est présentée sur la figure 1. On peut constater que la vitesse d’accroissement dimensionnel varie selon un rythme saisonnier nettement marqué, ce qui est fréquemment observé dans les eaux tempérées et froides. L’ajustement au modèle de von Bertalanffy: L = Lo(1 — e-Kit - to)) (1) selon la methode de Ford-Walford, conduit à proposer pour cette cohorte l'équation de croissance suivante: L = 35,99(1 — e-0.956(t - 0,699)) (2) Cette fonction, exprimée sous cette forme, ne peut représenter les fluctuations saisonnières de la croissance. Or, l'examen de la figure 1 suggère que ces fluctuations suivent un cycle annuel com- BODOY 355 30 20 DA 10 к 1 2 3 4 t(an) FIG. 1. Courbe de croissance de la cohorte choisie comme représentative de la population de Donax trunculus. parable a celui de la température du milieu. Si Гоп désire incorporer l’évolution de la température dans le modèle, il conviendra d’établir la relation existant entre le coefficient de croissance (K) de Brody (Ricker, 1980) et la température du milieu. C’est en effet le seul parametre susceptible d’étre influencé par le cycle annuel de la température du milieu. Le paramètre L.. correspondant à la limite asymptotique de l'équation (1) est en relation avec la température moyenne annuelle du milieu, tandis que le paramètre ty, calculé pour L = 0, ne sera infuencé que par les conditions thermiques existant au moment de la reproduction et de la métamorphose de cette espèce. Les variations ultérieures de la température ne seront plus susceptibles de le modifier. Par contre, les valeurs que peut prendre ce paramètre peuvent modifier de manière importante l'allure de la courbe de crois- sance pendant la première année de vie benthique (Cloern et Nichols, 1978). Afin de pouvoir exprimer les variations de la température en fonction du temps, l'équation proposée par Dame (1972) et reprise par Shafee (1980) a été légèrement modifiée: la date à laquelle la courbe de température passe par un minimum est soustraite de la variable temps, exprimée en années. Un facteur de conversion de 360 est utilisé pour transformer cette variable en degrés angulaires. De plus, il est néssaire d'ajuster la phase, en ajoutant 270°, de manière à ce que la fonction sinus passe par un minimum lorsque la température est elle-même minimale. On obtient ainsi l'équation: T=a+b sin (360(t — t,,) + 270), (3) dans laquelle le paramètre “a” représente la température moyenne annuelle du milieu, “b” est égal à la demi-amplitude moyenne des variations annuelles de la température, et t,, est le temps cor- respondant à la période de température minimale. L’ajustement de cette équation aux données de température conduit à proposer un modèle cor- respondant au biotope: To = 15,45 + 5,089 sin (360 t + 240,48) (4) avec t,, = 0,082 an. Le coefficient de corrélation relatif aux valeurs fournies par ce modèle et aux données recueillies sur le terrain est de 0,8724 (significativement différent de 0 au seuil de 5%). 76,1% de la variance des données sont expliquées par ce modèle. Pour déterminer la nature de la relation existant entre le coefficient de croissance K et la tempéra- ture, j'ai été amené à tracer un nouveau diagramme de Ford-Walford en changeant l'unité de temps, de manière а ce que l'intervalle (t + 1) — t soit petit et ne corresponde pas à d'importantes variations de température. L'unité de temps choisie est de 50 jours (0,137 année). Les valeurs successives des pentes obtenues pour chaque intervalle (figure 2) permettent de calculer un paramètre K', appelé 356 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS coefficient de croissance saisonnière, de la même manière que pour le coefficient de croissance de Brody. L’evolution de ce nouveau paramètre est reportée sur la figure 3. On peut constater que le facteur K’ est soumis a des fluctuations selon un rythme annuel, présentant beaucoup d’analogie avec celui de la temperature. La relation entre le coefficient de croissance K et le paramètre K’ a été établie de manière Lt-1 30 20 10 10 20 30 Lt FIG. 2. Calcul du coefficient de croissance saisonnière K’. Le diagramme de Ford-Walford est utilisé avec une unité de temps égale a 50 jours. Les valeurs de Ц et Ц; 1 sont lues sur la courbe de croissance (figure 1). La pente de la droite de Walford, calculée pour chaque intervalle, permet d'obtenir les valueurs du coefficient de croissance saisonnière K’. E G 0,20 20 0,15 \ 16 0,10 12 0,05 1 2 3 FIG. 3. Evolution dans le temps du coefficient de croissance saisonnière K’. La courbe sinusoide représente le modèle de variation de la température (équation 4). BODOY 357 empirique, en faisant le rapport entre K et la moyenne des K’ correspondants. Le résultat suivant, K = 7,46 K’ (4) est peu différent du rapport existant entre les unités de temps, qui est de 7,3. Cependant, l'égalité de ces deux relations n'ayant pas été établie, nous utiliserons la conversion de K en К’, telle qu’elle est exprimée plus haut. Ces résultats nous permettent de proposer une relation linéaire entre le modèle de température (3) et les variations du coefficient de croissance mises en évidence selon la méthode exposée plus haut. cette relation, basée sur la méthode des moindres carrés, peut s'écrire: K = 0,0899 T — 0,4965 (5) avec r = 0,7946, significativement différent de 0 au risque de 5%. Le pourcentage de variance expliquée est de 60,3%, pour n = 15. L'incorporation de ces données dans le modèle de von Bertalanffy nous conduit à proposer un modèle susceptible de représenter les variations saisonnières de la croissance. Si les paramètres Loo et t, ne sont pas modifiés, le coefficient de croissance К sera une fonction de la température et donc une fonction du temps qui s'écrira, aprés combinaison des équations (3) et (5): K = 0,8925 + 0,4575 sin(360 t + 240,48) (6) le temps “t” étant exprimé en année. Ce modele peut présenter des variations négatives de la longueur de l'animal, ce qui n'a pas de sens biologique pour cette espece au test dur et peu susceptible de se briser. Aussi, les valeurs de l'équation de von Bertalanffy calculées a partir de ces paramètres et reportées sur la figure 4 ne concernent-elles que des longueurs croissantes ou constantes. Le coefficient de corrélation traduisant la relation entre la croissance de Donax trunculus et le modèle ainsi modifié est de 0,958 (significativement différent de O au seuil de 1%). Cette relation explique 91% de la variabilité des données. 11. DISCUSSION Le modèle de von Bertalanffy, sous ses différentes formes, est basé sur des hypotheses qui sont en relation avec les deux aspects du métabolisme de l'espece (Taylor, 1962). Lorsqu'il ne s'agit pas de 30 20 Cie ETT IAE Divan A ple EE (an) FIG. 4. Comparaison de la courbe de croissance de la cohorte (traits pleins) et du modèle de von Bertalanffy tenant compte des variations saisonnières de la croissance (traits pointillés). Seules les variations positives ou nulles de L; sont prises en compte. 358 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS décrire la croissance des jeunes individus, la simplicité de sa formulation est à l’origine de son succés dans le domaine de la dynamique des populations exploitées. Des modifications de ce modèle ont été proposées, afin de faire intervenir un coefficient variant saisonnièrement (Buestel et Laurec, 1975; Cloern et Nichols, 1978). La formulation de ce coefficient a pour but de traduire la fluctuation du taux de croissance, mais la relation entre ce coefficient et les paramètres susceptibles d'influer sur la croissance, c'est-à-dire essentiellement la température et la nourriture disponible, n'est pas établie. Ursin (1963) a proposé d'incorporer la température dans la forme simplifiée de l'équation de von Bertalanffy. Cependant, si la dépendance de l'anabolisme et du catabolisme vis-à-vis de ce facteur ont pu être ainsi éxposées, l'établissement de la relation existant entre le coefficient de croissance et la température (ce travail) permet l’utilisation de cette équation sous sa forme habituelle. Il n'est guère possible de mettre en parallèle croissance et temperature autrement que d'une manière empirique. En effet, si la relation est approximativement linéaire dans une certaine gamme de temperature, la vitesse de croissance ne peut augmenter indéfiniment. D'autre part, selon la position géographique de la population au sein de sa distribution latitudinale, l'intervalle de tempéra- ture dans lequel se situe l'optimum de croissance de cette espèce ne correspond pas forcément à l'amplitude des variations thermiques observées dans le milieu. La relation entre К et le temps devra donc être déterminée pour chaque cas, soit par des mesures expérimentales, soit par la confronta- tion des taux de croissance observés avec la température du milieu. La modélisation du facteur nutritif, bien qu'elle s'avère être plus complexe que dans le cas de la température, interviendra dans un second temps. En ce qui concerne une espèce de bivalve suspen- sivore, les variations cycliques de la teneur des eaux en chlorophylle a ont pu être corrélées avec la croissance (Shafee, 1980). Les conditions nutritives du milieu sont un facteur de croissance im- portant, car elles peuvent, dans certains cas, avoir une influence sur la croissance supérieure à celle de la temperature (Pieters et al., 1979). REFERENCES CITEES ANSELL, A. D., 1972, Distribution, growth and seasonal changes in biochemical composition for the bivalve Donax vittatus (Da Costa) from Kames Bay, Millport. Journal of experimental marine biology and ecology, 10(2): 137-150. BODOY, A. & MASSE, H., 1979, Quelques paramètres permettant de suivre la production organique d'un Mollusque Bivalve au cours d'un cycle saisonnier. Publications scientifiques et techniques du CNEXO, Actes de Colloques n°7, p. 753-766. BUESTEL, D. & LAUREC, A., 1975, Croissance de la coquille St Jacques (Pecten maximus L.) en rade de Brest et en baie de Saint-Brieuc. Haliotis, 5: 173-177. CASSIE, R. M., 1954, Some use of the probability paper in the analysis of the size-frequency distribution. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Croissance et Production ABONDANCE ET CROISSANCE DE TECTARIUS GRANDINATUS (MOLLUSCA, GASTROPODA) EN POLYNESIE FRANCAISE Georges Richard et Bernard Salvat Laboratoire de Biologie marine et Malacologie, EPHE. 55 rue de Buffon, 75005 Paris Centre de l'environnement d’Opunohu, lle de Mooréa В.Р. 12 Mooréa, Polynésie française RESUME Tectarius grandinatus (Gmelin, 1791), Gastropode Littorinidae représentatif des niveaux supralittoraux, a été récolté dans tous les archipels de Polynésie française, à l'exception des îles Australes. Les peuplements en Tectarius sont beaucoup plus importants sur les récifs extérieurs d'atolls (II millions d'individus, soit 378 individus par mètre de côte, pour l'atoll de Fangataufa) que dans les complexes récifaux des îles hautes volcaniques (quelques di- zaines de milliers seulement à Mooréa-ile de la Société, ou aux îles Gambier). Les densités de peuplement de l'espèce sont fréquemment très élevées (50 individus par mètre carré au sud-ouest de Fangataufa). Sur l'atoll de Hao, des mesures in situ portant sur 70 individus recapturés en mai 1978, à partir de 166 individus marqués en novembre 1977, ont permis d'établir une première courbe de croissance de l'espèce; elle obéit aux paramètres suivants: Lt = 34,09(1— e-0,25t) —équation de von Bertalanffy. Sur Гаю! de Mururoa, la croissance est plus lente et variable selon les individus étudiés. ABSTRACT A growth study has been carried out on the Gastropod Tectarius grandinatus (Gmelin, 1791), whose abundance has been evaluated over the whole of French Polynesia. The number of Tectarius grandinatus in the Fangataufa atoll is around Il million individuals along 29 km of reefs (378 individuals per metre of coast), but in the Gambier archipelago these are only 150,000 individuals along 12 km. On the outer reefs of Hao (Central Tuamotu), in situ measurements in November 1977 and May 1978 allowed us to draw the first growth curve that fits the von Bertalanffy equation: Lt = 34.09(1 — e— 0.251), INTRODUCTION Dans le cadre d'un programme de recherches qui a pour but d'établir la productivité des complexes récifaux de Polynésie francaise, une premiere série de travaux (Richard, 1970; Richard et Salvat, 1971, 1972; Salvat, 1970) analyse la distribution qualitative et quantitative de la faune malacologique de cette région. Depuis 1976, quelques études portent essentiellement sur la croissance, par des mesures in situ, des espèces les plus représentatives des écosystèmes polynesiens (Richard, 1977, 1978, 1980), recherches qui permettent d'aboutir aux premieres données de production pour les Mollusques de cette région du monde. Le présent travail concerne Tectarius grandinatus (Gmelin, 1791), la plus abondante des huit espèces de Gastropodes Littorinidae recensés en Polynésie française. Les Littorinidae des régions tempérées ont fait, récemment, l’objet de nombreux travaux qui abordent les aspects les plus intéressants de l'écologie et de la croissance (Williams, 1964; Gaillard, 1965; Orrhage, 1969; Cousin, 1971; Daguzan, 1975; Guyomarc’h-Cousin, 1975; Moreteau, 1976). Sur les Littorinidae tropicaux, il n'existe qu'un petit nombre de travaux ayant trait à la systématique (Rosewater, 1970 et 1972) et à la croissance et la productivité (Borkowski, 1974); les recherches de Borkowski portent sur six espèces de Floride, dont une proche de la nôtre: Tectarius muricatus (Linné, 1758). (359) 360 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS iz . mo RATE с > F2 a . €, um on O Tahwoto €s Q Vises 4 » | Cc 4 / 2 € Mon окос € oo 2 à ia We al dS D > °g parar R Cc E RE O Aratıko Tokume fangetou < fi outro $ бк PRES or jo. Mores 4 Let Q Rereko logo Paro ый 1900.80 Ss 4 pros SES Rovere 5 == om > >. fire ILES SOUS LE VENT Rose ee ie “s 7 Bee Че Le en ns РА а о Oe > re Mecha x Eee ILES DU VENTO. © AT | Que "o rE ve q ¿AAA evan hers С низы e a E $00 Km —_—+ Mor RC СНТРЕЕ DE 2 a ps дм м A U $ . золотом, re S4 a, fr} ies Мото PL) € au Romoroe Y 1150 У pren w FIG. 1. La Polynésie française (d'après Fages). Les îles ayant fait l'objet de prospections sur Tectarius sont soulignées sur la carte. Les Tectarius grandinatus comptent parmi les éléments faunistiques les plus représentatifs des niveaux supralittoraux de Polynésie française, où ils se nourrissent d'algues microscopiques et de bactéries (Salvat et Denizot, 1980), en rapant le substrat. Du point de vue bionomique, les Tectarius grandinatus se situent dans la zone des embruns, à un niveau légèrement plus bas que Littorina coccinea (Gmelin, 1791) et juste au-dessus de Nerita plicata Linné, 1758. L'espèce a fait l'objet de récoltes dans tous les archipels (Figure 1), a l'exception des îles Australes où les conditions cli- matiques sont très particulières (Salvat, 1971). ABONDANCE DES TECTARIUS GRANDINATUS La distribution et l'abondance des Tectarius grandinatus ont fait l'objet de prospections par transects, dans une dizaine d’atolls et d’iles hautes volcaniques (Figure 1). Chaque transect, large de 2 mètres, perpendiculaire au front du récif, recoupe l’ensemble des hauts niveaux, colonisés par l'espèce, en délimitant des stations contigués de 5 m2 (2m x 2,5m) où sont dénombrés les animaux. 1) Atolls des Tuamotu Sur Fangataufa, atoll du sud des Tuamotu, 4 récifs types représentant chacun une bordure bio- logiquement homogène ont été prospectés quantitativement. La récolte de 2800 Tectarius gran- dinatus dans l'ensemble des transects permet d'en estimer le stock a pres de 11 millions d'individus pour l’ensemble des 29 km de bordure océanique (Tableau A), soit une moyenne de 378 individus par mètre de côte avec des densités maximales atteignant 50 individus par metre carré dans le sud-ouest de l'atoll. Un bilan quantitatif de l’ensemble des Mollusques récifaux de Fangataufa a été dressé (Salvat, 1970) à partir des 4 récifs types. Sur les 29 km de côtes, soit 5,4 km2 de bordure récifale, le peuplement malacologique est estimé à 20 millions d'individus (3,7 ind./m2). On constate ainsi le rôle exceptionnel joué par les Tectarius sur les récifs extérieurs de Fangataufa puisque, sur les 44 espèces récoltées à l'intérieur des transects, ils représentent à eux seuls 55% de l'ensemble des Mollusques, du point de vue numérique (Tableau A). RICHARD ET SALVAT 361 FIG. 2. Atoll de Fangataufa. Position des récifs prospectés par transects. TABLEAU A: Réultats des prospections quantitatives (nombre d'individus) effectuées sur Tectarius grandinatus et sur l'ensemble de la faune malacologique de Fangataufa, récif par récif et pour l'ensemble de l'atoll. РЕЙ Transect Atoll Mollusques Mollusques Recif Longueur Tectarius totaux Tectarius totaux Terme-Sud 6.600 m 368 961 1.214.400 3.204.300 Fox 9.600 m 285 823 1.368.000 3.950.400 Hélène 7.600 m 2.150 2.511 8.170.000 9.541.000 Manchot 4.600 m 0 1.480 3.404.000 Total 28.400 m 2.803 5.785 10.752.400 20.100.500 Sur Réao, atoll le plus à l’est des Tuamotu, le peuplement en Tectarius grandinatus est estimé à 5 millions d’individus à partir de récoltes le long de 5 transects types. Sur 46 km de bordure récifale, cela représente 108 individus par mètre de côte, avec des densités maximales de 15 individus par mètre carré. Si l'importance numérique des Tectarius dans l'ensemble de la faune malacologique de Réao (estimée à 26 millions d'individus) est bien plus modeste que sur Fangataufa, elle est encore loin d'être négligeable: 19% contre 55%, pour un nombre voisin d'espèces dans les deux cas. Sur Hereheretue, dans le groupe isolé de Gloucester, à l’ouest des Tuamotu, la prospection de 2 récifs diamètralement opposés, sur une bordure abritée et sur une bordure exposée à la houle, permet de donner les statistiques suivantes: 450.000 Tectarius grandinatus, soit 22 individus par mètre de côte représentant 4,5% de l'ensemble des Mollusques récifaux, avec des densités maxi- males ne dépassant pas 10 individus par mètre carré. Dans cet atoll, le faible rôle joué par les Tectarius est en partie expliqué par la modeste étendue des hauts niveaux. Sur Takapoto, bordure septentrionale des Tuamotu, le bilan des Tectarius grandinatus révèle des populations particulièrement clairsemées pour un atoll fermé où les conglomérats récifaux et les grès de plage sont fort bien représentés sur l'ensemble de la couronne corallienne (moins de 20 individus par mètre de côte); ici, les Tectarius sont fréquemment remplacés par Thais aculeatus (Deshayes et Milne-Edwards, 1844), Gastropode Muricidae qui colonise des milieux identiques. La même situation se rencontre sur les récifs extérieurs de Anaa, alors qu'à Taïaro (Chevalier et Richard, 1976) l'abondance des Tectarius est au moins comparable à celle recontree sur Hereheretue. 2) lles volcaniques de la Société, des Gambier, des Marquises et des Australes. Dans les îles hautes volcaniques, la faune malacologique dans son ensemble présente des caractéristiques assez différentes de celles rencontrées dans les atolls (Richard et Salvat, 1971). Pour ce qui est des Tectarius, ils y colonisent les mêmes types de substrats carbonates, milieux moins répandus dans les îles hautes où, de plus, les populations de Littorines sont davantage clairsemées. Dans les îles de la Société, Tectarius grandinatus est parfois associé à Nodilittorina 362 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS leucosticta (Reeve, 1857), comme à Tahiti, sur la côte est. A Moorea (Société également), des récoltes ont été réalisées sur de faibles étendues de conglomérat, mais l'espèce n'est pas caractéris- tique du milieu récifal de cette île (Richard, 1973). Aux îles Gambier, les Tectarius ne sont repré- sentés que par des populations isolées dans les baies de Mangareva (Richard, 1974) et sur les motu du récif barrière (Salvat, 1970 et 1974); on peut en estimer le nombre à 150.000 individus cantonnés le long de 12 km de récif. Aux îles Marquises, Tectarius grandinatus est presque toujours remplacé par Nodilittorina pyramidalis (Quoy et Gaimard, 1833); cependant, la première espèce a été citée de cet archipel (Rosewater, 1972). Enfin, l'espèce est totalement absente de l'archipel des Australes (Salvat, 1971). CROISSANCE DES TECTARIUS GRANDINATUS Méthodes Sur l'atoll de Mururoa, des séries de marquages de Tectarius grandinatus ont été effectuées, in situ, par un dépôt de peinture colorée au bord du péristome le long de la ligne de suture. Cette marque permet d'apprécier avec exactitude, sur les individus recapturés, l'importance de la zone néoformée. Nous avons ainsi marqué 120 individus en 1969, 372 individus (dont 38 recaptures de 1969) en 1970 et 562 individus (dont 34 + 180 recaptures) en 1971. Sur l'atoll de Hao, le 26 novembre 1977, nous avons effectué une nouvelle série de marquages au moyen d'un trait de scie sur l'avant dernier tour, juste en face de l'ouverture. De la même manière, il est ainsi facile de mesurer sur les individus recapturés, la longueur de la zone néoformée. Cette seconde expérience, qui portait sur 166 individus, a donné lieu a 70 recaptures le 25 mai 1978, ce qui est un bon taux de recapture (42%) y compris pour une espèce qui se déplace peu. Quel que soit le mode de marquage, la longueur initiale Lt (Figure 3) est facile a retrouver en fonction de la longueur Lt +1 au moment de la recapture: Lt + 1) It LEE I + 1 Connaissant les longueurs aux temps T (26 novembre 77) et T + 1 (25 mai 78), pour l'expérience de Hao, il est possible de tracer le diagramme de Walford (1946) (Figure 4) qui nous donne les coefficients Lx et К de l'équation de von Bertalanffy (Figure 5); c'est cette expression de la crois- sance que nous donnons dans ce travail. En raison de la grande variabilité individuelle remarquee sur les Tectarius provenant de Гаю! de Mururoa, nous nous contentons, pour ces derniers, de faire quelques commentaires sans établir de courbe de croissance. Résultats Pour l'atoll de Hao, pendant la période de marquage (26/11/77 au 25/5/78), la croissance des Tectarius grandinatus obéit aux paramètres suivants: Lt = 34,09 (1 — e-0,25t) équation de von Bertalanffy (Figure 5) Ainsi, un Tectarius met deux ans pour fabriquer une coquille de 2 cm, et un individu de 3 cm a théoriquement 5 ans. Avec une telle vitesse de croissance, l'espèce met près de 7 ans, sur Hao, pour marque ` ` FIG. 3. Méthode de calcul de la hauteur initiale de la coquille, Lt sur les individus recapturés. Оп utilise la relation vérifiée: Lt = F.(Lt +1).r = 0.95. RICHARD ET SALVAT 363 TAILLE EN MAI 78 30 (y = 0,8 x + 6,8) TAILLE EN NOVEMBRE 1977 3 x FIG. 4. Diagramme de Walford pour Tectarius grandinatus, Atoll de Hao, novembre 1977-mai 1978. atteindre 95% du 1 (32,3 cm). Ceci est proportionnellement plus rapide que pour le bénitier (11 ans Y pour 118 mm), précédemment étudié dans le lagon de Takapoto (Richard, 1977), mais plus lent que pour Cardium fragum (3 ans pour 38 mm) dans le lagon de Anaa (Richard, 1980). Si l’on compare la croissance des Tectarius grandinatus de l'atoll de Hao a celle des Littorinidae des côtes de Bretagne (Daguzan, 1975), Гоп constate que la croissance absolue de l'espèce tropicale est assez comparable à celle de Littorina littoralis (L.), légèrement plus rapide que celle de Littorina littorea (L.), mais bien plus lente que celles de Littorina neritoides (L.) et de Littorina saxatilis (Olivi) (Tableau B). Les données sur Tectarius muricatus de Floride (Borkowski, 1974) sont pré- sentées différemment et de comparaison délicate avec les nôtres. Toutefois, un accroissement de 0,27 mm par mois pour un Tectarius muricatus mesurant entre 10 et 11 mm, et un accroissement de 0,02 mm par mois pour un Tectarius muricatus mesurant entre 16 et 17 mm, donnent à ce Littorini- dae américain un taux de croissance inférieur à celui de notre espèce (de l'ordre de 1 mm par mois, а 10 mm, et de l’ordre de 0,6 mm par mois, à 16 mm). Nous ne nous attarderons pas sur les résultats concernant les Tectarius grandinatus de l'atoll de Mururoa, nous proposant d’y revenir dans un autre travail. En effet, bien que difficiles a interpréter en raison d'une grande variabilité individuelle, les données que nous possedons sur les Tectarius de cet atoll ont l'intérêt de s'échelonner sur plusieurs années. Nous avons par exemple récolté, le 18 août 1977, 6 individus qui avaient été marqués 8 ans plus tót. La taille de ces derniers, au moment de la recapture, oscillait entre 20 et 24 mm, ce qui correspondait a un accroissement en taille de 9 mm au maximum. En premiere approximation, nous retiendrons que la vitesse de croissance des Tectarius sur Mururoa est, selon les individus considérés, entre 2 et 5 fois plus faible que sur Hao, avec une longueur L+ de l’ordre de 28 mm. 364 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Lt = 34,09 (1 6 7 8 FIG. 5. Courbe de croissance de Tectarius grandinatus calculée par la méthode de von Bertalanffy (Atoll de Hao). TABLEAU В: Relation entre Гаде et la taille de la coquille en % du Lx, chez Tectarius grandinatus comparative- ment à quelques espèces de Littorinidae des côtes de Bretagne. Taille (% du 1) Littorina Littorina Littorina Tectarius Littorina Age neritoides saxatilis littoralis grandinatus littorea 6 mois 37% 27% 24% 20% 18% 1 an 50% 45% 40% 34% 32% 1 ап 2 63% 59% 52% 49% 43% 2 ans 74% 70% 62% 59% 51% 3 ans 84% 83% 76% 74% 67% ey 7,6 mm 18,6 mm 18,7 тт 34,09 mm 26,3 mm CONCLUSION L'espèce Tectarius grandinatus (Gmelin, 1791) a colonisé les niveaux supralittoraux de substrat dur dans les iles hautes volcaniques de la Société, des Gambier et des Marquises, et dans les atolls des Tuamotu, entre le niveau à Littorina coccinea (Gmelin, 1791) et celui a Nerita plicata Linné, 1758. Les densités de peuplement des Tectarius, bien supérieures dans les atolls par rapport aux iles hautes volcaniques, vont de 10 à près de 400 individus par mètre de côte, ce qui en fait une des espèces les plus représentatives de la faune malacologique de cette région et il était intéressant d'en étudier la croissance. Sur l’atoll de Hao, entre le 26 novembre 1977 et le 25 mai 1978, la croissance des Tectarius grandinatus obéit aux paramètres de von Bertalanffy (1938): Lt = 34,09 (1 — e-0,25t), ce qui lui RICHARD ET SALVAT 365 confère une croissance absolue de l’ordre de grandeur de celle de Littorina littoralis (L.), espèce de Littorine des régions tempérées. Si l’on attribue ce taux de croissance des Tectarius, évalué sur Гаю! de Hao, aux Tectarius des récifs extérieurs de Fangataufa, on peut tenter une estimation tout a fait théorique du potentiel de production des Tectarius sur le deuxième atoll; il serait, pour la totalité de l’atoll (5,4 km2 de récifs), de l'ordre de 6 tonnes (biomasse), soit 11 kg de parties molles par hectare et par an (Rappelons que la production de Tridacna maxima dans le lagon de Takapoto s'élève a 11,76 kg, ou 1,6 kg de protéines, par hectare et par an). Soyons toutefois réservé sur le crédit à accorder a ce dernier calcul; tant que de nouvelles expériences de marquage n'auront pas été réalisées, il restera surtout “indicatif.” En effet, les expériences effectuées sur Гаю! de Mururoa mettent en évidence une grande variabilité individuelle, ainsi que des variations annuelles non négligeables. RÉFÉRENCES CITEES BERTALANFFY, VON L., 1938, A quantitative theory of organic growth. Human Biology, 10: 181-213. BORKOWSKI, T. V., 1974, Growth, mortality and productivity of south floridian Littorinidae (Gastropoda: Proso- branchia). Bulletin of Marine Science, 24, 2: 409-438. CHEVALIER, J. P. & RICHARD, G., 1976, Les récifs extérieurs de l'atoll de Taiaro; bionomie et évaluations quantitatives. Cahiers du Pacifique, 19: 203-226. 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Box No. 3, Oban, Argyll, Scotland ABSTRACT The gastropod drill Polinices catena (da Costa) produces typical collar-like naticid egg masses within which the embryos feed on nurse eggs before hatching as young benthic juveniles. The hatching juveniles feed by drilling holes through the shells of small bivalves or of other gastropods, or, in their absence, by cannabalism on other members of the same brood. Juveniles were successfully hatched from egg collars collected from field populations in the Firth of Forth, Scotland, in 1978 and 1979 and were reared subsequently under various conditions to determine the effect of temperature and other factors, on the rates of predation, food consumption and growth. Growth rates varied depending on the density of prey, their type and size, and on temperature. In constant temperature cultures, the rate of growth increased with temperature in the range 5-20°C, while at 25°C, which is near the upper lethal temperature for this species, the growth rate was reduced. In normally fluctuating ambient temperatures, growth rates varied seasonally, although not directly in relation to temperature. Growth rate was proportional to prey density except at high densities when predator inter- actions restricted growth. The number of prey bored per unit time also varied with density, type, and size of prey provided, and with temperature. As growth proceeds the optimum size of prey needed increases, and while availability of only small sizes of prey may be compen- sated to some extent by consumption of greater numbers, rates of predation in the cultures rarely exceeded 1 prey - Polinices-1 : day-1, a limit which reflects the total prey- handling time. INTRODUCTION Two species of gastropod drill are commonly found on sandy substrata in shallow inshore waters of British coasts, Polinices catena (da Costa) and Polinices alderi Forbes. Both species are predators mainly on bivalve molluscs, but P. a/deri may be found intertidally or subtidally, while P. catena is normally restricted in distribution to the subtidal zone. The two species differ in their reproductive strategy, P. catena growing to a relatively large size before sexual maturity, and producing egg collars in which the larvae are nourished by nurse eggs before hatching as young benthic juveniles, while P. alderi matures at a smaller size and produces egg collars from which the young hatch as pelagic veliger larvae. In previous papers, observations on predation by Polinices alderi on the bivalve Tellina tenuis in laboratory cultures have been described, including studies of the effect of temperature on rates of feeding, growth and egg production, and on the energy budget. In this paper similar observations, on feeding and growth, of Polinices catena are described, with particular reference to the post-hatching immature phase of growth. The study continues a collaborative research programme with the Station Marine d’Endoume, Marseille, France, in which some aspects of the temperature responses of marine invertebrates from sandy sediments in the North Atlantic and Mediterranean regions of the European coastline are being compared. (Ansell, 1982a, b; Mace, 1981a, b, c). (367) 368 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS METHODS Material and culture techniques Egg masses were obtained from a field population of P. catena near low water on the beach at Gullane, Firth of Forth, Scotland during July 1978 and July 1979. P. catena produces typical naticid collar-like egg masses, of rigid construction with smooth margins (Type IA; Giglioni, 1955), stiffened with sand grains, and containing numerous individual egg capsules arranged in rows. At Gullane, each egg capsule contained 1-5 embryos (mean 2.0 + 0.21; 3.6 + 0.4, in two egg collars) together with numerous nurse eggs (43.7+ 1.93 in one collar). These values fall within the range of variation found for egg collars of this species elsewhere. The embryos feed on the nurse eggs in the capsules and these develop through the veliger stage, to hatch as young benthic juveniles. There is no pelagic stage of development. The egg collars were maintained in a constant temperature room at 15°C at the Dunstaffnage Laboratory in 11 plastic containers of sea water until hatching. The seawater was continuously aerated, and renewed every two days. When the juvenile gastropods began hatching they were removed to small aquarium tanks containing a sediment of fine graded sand, which was previously sieved to ensure a maximum diameter smaller than that of the Polinices shells so as to facilitate their subsequent recovery. Hatching juveniles of P. catena fed in the typical naticid manner, by drilling through the shells of bivalves or of other gastropods. In culture conditions, when no suitable alternative food was pro- vided, hatching juveniles from some cultures fed by cannabalism on other members of the same brood. Young, juvenile benthic stages of burrowing bivalves are the preferred food, however, and where possible these were provided to the cultures. The most convenient source of such prey was found to be commercial shellfish hatcheries and, in our cultures, hatching stages of P. catena were fed routinely on young Venerupis decussata supplied by Guernsey Sea Farms. Other bivalves, particularly Tellina tenuis, fed at later stages of growth, were collected from wild populations at various localities on the Scottish coast. The juvenile Polinices were maintained in small recirculating aquaria similar in design to those used in experiments with P. a/deri (Ansell, 1982a) either free in the sand, or confined in small cages. Prey were normally provided in the ratio of 10 bivalves per Polinices. Experimental cultures were sieved and the Polinices and their prey examined at regular intervals (weekly, or 3-weekly in different cultures). Dead and bored prey were removed and replaced, and the water changed. The numbers of prey bored and consumed, and the total shell weights of bored bivalves from each culture were recorded. Consumption of Tellina-tissue could then be calculated from the relationship between shell weight and tissue weight for the bivalves used as prey. The rate of growth of Polinices was recorded as increments of total fresh weight between sampling dates. The results discussed here derive from two groups of long-term cultures, the full results of which will be described elsewhere: |, at constant temperature, and Il, in fluctuating temperatures. In group |, set up with juveniles hatched in 1978 and repeated with juveniles hatched in 1979, the predation rate and rate of growth of P. catena was determined at constant temperatures in the range 5° to 25°C. For these, groups of 10 P. catena, hatched in 1978 or 1979, were maintained at 10°, 15° and 20°C, and 5°, 10°, 15°, 20° and 25°C, respectively in small aquaria using the bivalves Tellina tenuis and Venerupis decussata as prey in separate duplicate cultures. Group Il, set up with juveniles hatched in 1978, was an attempt to determine the effect of prey population density on rate of predation and growth. For these, 6 groups of 5 P. catena hatched in 1978 were maintained in similar aquaria, or in cages within a similar aquarium, with continuously renewed sea water at normally fluctuating ambient temperatures, using Tellina tenuis as prey. The cages or aquaria used varied in sand surface area to provide 6 different prey (and predator) densities, but the ratio of prey to predator numbers was the same in each case. RESULTS Predation and growth at constant temperature The rates of growth at constant temperature for juveniles hatched during 1978 and 1979 are summarized in Fig. 1. With the 1978-hatched juveniles, growth rate increased in the range 10-15°C ANSELL 369 mg mean weight 25ab 0 5 10 15 ue 5 10 15 20 Weeks FIG. 1. Initial growth of juvenile Polinices catena under constant temperature conditions. A, with juveniles hatched in 1978; B, with juveniles hatched in 1979. a and b refer to duplicate cultures at the stated temperature. In all cases the prey species was Venerupis decussata. and at 20°C growth rate was similar to that at 15°C. With 1979-hatched juveniles, growth rates increased in the range 5°-20°C, but at 25°C, which is near the upper lethal temperature for this species, the rate of growth was reduced. The maximum rates of growth found at each temperature were lower for the cultures using juveniles hatched in 1979 than those hatched in 1978. Rates of predation (number of prey bored - week-1) showed considerably variation at all tempera- tures, being affected mainly by the varying relationship between the size of prey available and the size of the predator as the gastropod grew. With increased size, the preferred size of prey for P. catena increases. When larger prey are not available, however, the predator compensates by boring more smaller prey, and the number of prey bored in culture is thus markedly dependent on the size of prey provided. During the initial period of culture the mean size of prey provided in our cultures was not varied, and under these conditions the numbers of prey bored - week-1 at first increased progressively. With the 1978-hatched juveniles the predation rate later reached a plateau level (Fig. 2A), probably reflecting the maximum time needed to find the prey, bore through the shell, and consume the tissue. This rate, which was independent of temperature, approximated 1 prey - Polinices—1 дау-1. With the 1979-hatched juveniles, a similar pattern occurred, but in this case the increase in predation rate led to higher values at 15° and 20°C (Fig. 2B). The maximum rates recorded also showed temperature dependence. The size and quality of prey available for these cultures was much more restricted than for the 1978-hatched juveniles, and this is reflected in restriction of predation rate and growth. An increase in the size of prey provided always resulted in a decrease in the rate of predation (Fig. 2C). As further growth of the Polinices occurred this was then followed by a further increase in predation rate until the same constant was reached. 370 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 10 Y S O no. Prey bored. Polinices-| week. 50 100 300 200441900 500 1000 AA 500 1000 mg mean weight FIG. 2. Examples of variation in predation rate by juvenile Polinices catena in culture. A, with 1978-hatched juveniles and B, with 1979-hatched juveniles, both showing increase in predation rate with predator-size when prey-size remained constant. C, with 1979-hatched juveniles showing decrease in predation rate when the size of prey supplied was increased (at arrow). D, with 1978-hatched juveniles showing decrease in predation rate when Tellina tenuis was substituted for Venerupis decussata as prey (at arrow). ANSELL 371 900 10° | 15° 20° a 800 nad 800 / Tellina a if = 700 7 Г = Tellina я / д / = 600 4 1 = и QE if с F „500 ae e = ame au Venerupis 300 Darren] Gens zz een! T HN LOST 0 5 10 0 5 0 5 10 15 Weeks FIG. 3. Growth of 1978-hatched juvenile Polinices catena under constant temperature conditions after Tellina tenuis was substituted for Venerupis decussata as prey (at point 0). At each temperature Tellina tenuis was fed to one of a pair of duplicate cultures while the second continued to receive Venerupis decussata. Change in the type of prey provided (Tellina tenuis substituted for Venerupis decussata) also resulted in a decrease in the rate of predation (Fig. 2D). Tellina tenuis were available with a wider size range than Venerupis decussata, and also provided more tissue than Venerupis of similar shell length. Thus with 7. tenuis as prey higher growth rates were maintained than for Polinices provided with Venerupis decussata (Fig. 3). Predation and growth in fluctuating temperatures The rates of growth of Polinices catena from the 1978 hatching maintained at fluctuating ambient temperatures varied seasonally, but the relationship to mean temperature was complex. The maxi- mum growth rates recorded coincided with the phase of rising temperatures, and the rate of growth began to decline seasonally before the decline in temperature. Plotting specific growth rate against the mean temperature for each period resulted in a hysteresis-like curve showing higher values for rising than for falling temperatures (Fig. 4). The specific growth rate also declined with increase in age and size of the gastropods so that the seasonal rate declined as the gastropods grew. The maximum rates of growth recorded in these cultures were higher than those found at similar temperatures in the controlled temperature cultures. The effects of population density on growth rate in these experiments is summarised in Fig. 5A, which shows the mean total weight of P. catena in each culture after 6 months, 12 months and 18 months. At the four lowest prey densities (cultures C to F) there was a progressive decline in the rate of growth of P. catena with decreasing prey density, but at higher prey densities (cultures C to A) this trend was reversed so that a maximum growth was recorded at a prey density of 2300 Tellina tenuis - т-2. These results reflect the importance of interactions between individual predators at high densi- ties: because of the design of this experiment, in which prey-predator proportions were maintained constant while densities were varied (by using aquaria of different sediment surface area), both 372 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS а) = Year’ 2 3 == = 190 = a OD) = O (5) (Bis О (= = Е eggs 2 1 3) EZ 0 “: | 5 10 10 15 10 IS FIG. 4. Mean specific growth rate of 1978-hatched juvenile Polinices catena in ambient temperature culture showing seasonal variation in the temperature response. The numbers refer to successive 3-week periods during 1978 (Year 1) 1979 (2) and 1980 (3). (Values for culture C only). predator and prey density varied together, and at higher prey densities interaction between predators became the important factor limiting growth. Under natural conditions such interactions would lead to dispersal of the predators before affecting growth. Rates of predation in these cultures also varied with prey density, showing the same trends as growth rate: the cumulative numbers of Tellina consumed declined progressively over the four lowest prey densities, but also showed a decline at densities about 2300 Tellina - m-2, after 6 months, 12 months and 18 months (Fig. 5A). In contrast, the conversion efficiency (shown in Fig. 5B as the mean total weight increment of Polinices - Tellina consumed-1) was greatest in the cultures with the lowest prey density. Production of egg collars None of the groups of Polinices catena maintained at constant temperature produced egg collars during the first year after hatching, nor did groups hatched in 1978 and maintained for 2 years at constant temperature produce any egg collars during the second year following hatching. Polinices catena hatched in 1978 and maintained at fluctuating ambient temperatures however began to produce egg collars in May 1980, ¡.e., approximately 22 months after hatching. The first egg collar was seen in culture C on May 21st. In culture D egg collars were first seen on 17th June and in culture E on 24th June. The first egg collar in culture F was found on 16th July. The total fresh weight of egg collars produced between 13th May and 5th August 1980 in these cultures is shown in Fig. 5B. Only in the culture maintained at the greatest density were no egg collars produced, while the greatest production occurred in the same culture (C) which had shown the maximum growth rate. ANSELL 373 A gees & 400 1,7% + Е VA pa nel re E aD 300 3 2 a (e = oO о 200 Dig mn Е D © a 100 1 O С (0) Е n =~ O (a) = a о = Dm) = a Е = © O € 102 103 104 Prey density. m”2 FIG. 5. Mean weight (A; hatched lines); predation rate (A; solid lines), weight increment per prey (B; solid lines) and egg collar production (B; dotted lines) for 1978-hatched juvenile Polinices catena in ambient temperature cultures at different prey densities. Values are given for periods of 6, 12 and 18 months of culture, except in the case of egg collar production where the values given are for the period of approximately 3-months following 1st egg production. DISCUSSION The rates of predation by marine benthic predators like naticid gastropods are controlled by a complex of external and internal factors which exert their effect either by modifying the availability of food in the environment, or by modifying the animals demand for food. The rate of predation, or more specifically the balance achieved between food availability and food demand, under the influence of combinations of these factors represents a measure of the predator's ability to adapt its behaviour or metabolism to changing conditions. For naticid gastropods, previous culture experiments (Ansell 8 Macé, 1978; Ansell, 1982a, b) have shown a number of ways in which external and internal factors modify predation rates. In P. alderi, variation in predation rate may be largely accounted for in terms of temperature, or predator size, and of the prevailing phase of the annual growth and reproductive cycle (Ansell, 1982a). Under conditions where there is no food limitation, predation rates are thus largely dependent on the internal metabolic state of the predator, although with temperature remain- ing as a major environmental factor acting on this state in determining maximum rates. The pattern of temperature responses of P. catena resemble those of P. alderi although the fluctuating temperature cultures indicate that these may be modified by other factors seasonally. Under some conditions food supply may become limiting, so that the metabolic activities of the predator, instead of controlling rates of predation and food intake, are instead controlled by the rate at which food can be obtained. For naticid gastropods, such food limitation may arise in a number of 374 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ways, and the corresponding responses of the predator vary. Previous culture experiments with P. alderi showed, for example, that when only suboptimal types of prey are available the main response shown by the predator was a restriction of somatic growth, so that, e.g., individuals feeding only on the bivalves Spisula, Donax, and especially Venus, which provide relatively small yields per standard prey organism, grow to a smaller size than individuals feeding on e.g., Tellina tenuis which provides high tissue yields (Ansell & Mace, 1978). Edwards (1975) noted a similar effect for Polinices duplicatus which fed and grew less when fed on non-preferred prey. The present experiments show, for P. catena, two further responses of naticid predation to types of food limitation. Firstly, as the predator grows, the demand for food initially increases. In naticid gastropods, this increased demand is normally met by an increase in the size of prey selected and consumed, with little change in predation rate. There are available clear examples of this effect in both experimental (Macé, 1981a) and field studies (Ansell, 1960; Edwards and Huebner, 1977). Where the size range of prey is limited, however, with only small prey available, the increase in demand may be temporarily compensated, as shown here, by increase in the rate of predation. These two cases represent the two extremes of what Murdoch (1971) has termed the ‘developmental response.’ Where this response involves increase in size of prey selected it is limited only by the genetically determined limitations of predator growth; where it involves increase in rate however the possible extent of the response is limited. For Polinices catena at rates of = 1 prey - Polinices-1 - day-1, under some conditions, no further compensation is possible; food supply becomes limiting, and size limitation of the predator may occur. Intermittent restrictions of this kind, together with interactions due to over- crowding, probably account for the reduced growth recorded here in constant temperature cultures when compared with those at ambient temperatures, and for the differences in growth rate at constant temperature between 1978-hached and 1979-hatched juveniles. Secondly, food limitation may result from low prey densities. The results of the present density experiments with P. catena suggest that the rate of predation declines progressively with decrease in prey density, except in the artificial condition where crowding occurs at very high densities. Solomon (1949) and Holling (1959) have termed such responses to prey density ‘functional responses.’ In the case of Polinices catena the effect of this response appears to be to produce inversely density dependent mortality over the range of densities affected. The result in this case is a progressive size limitation of the predator at decreasing prey densities. The present results, with those for P. alderi, indicate a limited ability on the part of naticid gastro- pods to compensate for some variations in the amount of food available, but with size limitation as the ultimate response to food limitation, whatever the cause. This response, which we might term the ‘morphological response’ is of basic importance in the nutritional responses of naticid and other invertebrate predators. Growth and reproduction in naticid gastropods appear to fall clearly into a pattern, with a juvenile growth stage (in P. catena lasting to the 2nd summer following hatching) followed by a mature stage where cycles of growth and reproduction succeed each other annually. When the growth stage is superceded by maturity and reproduction a further result of the morphological response acting in the juvenile stage is a reduction in reproductive output, in part as a result of smaller size, and in part directly due to reduced nutrition. The effect is to ensure that a balance is maintained between somatic growth and reproductive output, and that under conditions of moderate food limitation a proportion of the available food resource is directed to reproductive output. As a result of this interaction of growth and reproduction, the ultimate size is labile and dependent on the nutritional conditions provided during the juvenile and mature growth phases, so that naticid species show wide variation in maxi- mum size. ACKNOWLEDGEMENTS These experiments were carried out as part of a project jointly funded under contract number 225-77-1 Env UK. by the Environment Fund of the Commission for the European Communities, and the Natural Environment Research Council. | am grateful to Miss Fay Newman for her continued care of the cultures. ANSELL 375 REFERENCES CITED ANSELL, A. D., 1960, Observations on predation of Venus striatula (Da Costa) by Natica alderi (Forbes). Proceedings of the Malacological Society of London, 34: 157-164. 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Pair enter #7 ed Spi re “eet EV ee Mo? AEA ‘aunt as mM ам bs E & ee ar 5 р es pr « aa Ar, Otte eS @ SANT. MEER hy + en ut, rire EN NR $ NN Y | br COUR, DEP LE ER CV D E ory tel) MEL ne Pay POT | - rw de. ный 7 о. A- SONOS E to SPE? LES ¿EN PAD AN yu a hs FAR i" u р wu NER YA Ri ar N A wre 78 LE dr teen. ré Mer < ea) N: eR are an ar эф ВУ thumb о! > мы wats. wad QUI eri Ea ire ed, MEN | РС «MN wu? rund ' р р я Yu” EUR L 6 В $ e ie © mM, & J pa 0 M RCE 5 A IA Е \ Ais há ‘a | a : [D ij) ‚m pr 25 . q u КУ В Nha a > ur у y > y ER à y О al i e . р. u vr i ÉS . o er vi Ae Le 7 Mn { ea KF e NA р L и A = o 6 qe eb ou MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 377-384 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Colloque Croissance et Production DISTRIBUTION, BIOMASS AND PRODUCTION OF BIVALVES IN DUBLIN BAY James G. Wilson Zoology Department, Trinity College, Dublin 2, Ireland ABSTRACT The intertidal sediments of Dublin Bay cover an area of approximately 2,000 hectares, and range from clean sands to polluted muds. A total of 15 species of bivalve was found and bivalves as a group were represented at over 85% of the sites sampled. The dominant bivalve within the bay was Cerastoderma edule; it was found at over 50% of the sites sampled and within the bivalves, accounted for over 25% of the individuals, 60% of the biomass and 60% of the production. The other prominent species was Tellina tenuis, which was again found at over 50% of the sites; it accounted for over 45% of the individuals but less than 10% of the biomass or production. Significant contributions of one sort or another to the bivalve fauna were also made by Macoma balthica, Tellina fabula, Scrobicularia plana, Donax vittatus and Mytilus edulis. INTRODUCTION Dublin Bay lies immediately to the east of the city of Dublin, between Howth Head to the North and Dun Laoghaire harbour to the South. In extent, it is about 10 km from North to South, with the intertidal region forming a band a couple of kilometers wide around most of the bay (Fig. 1), giving a total intertidal area of some 20 km2. The main freshwater input is the River Liffey with a much smaller input from the River Tolka just to the North. The salinity of the waters of the inner Bay within the harbour walls rarely falls below 25% and in the outer parts of the Bay the salinity is the same as that of the Irish Sea. The sediments of the outer part of the Bay are made up of clean fine to medium sand, with gradually increasing amounts of mud towards the north-western corner of the southern part of the Bay (the South Bull), towards the mouth of the Tolka, and towards the causeway joining the middle of Bull Island to the mainland. The tide flows freely through the bridge at the South end of Bull Island and so the soft mud deposits are limited to the area just North of the causeway and to the Tolka Basin. In the latter, the substrate changes from mixed sediment, in which household debris figures prominently, to very soft mud around the river mouth. Bull Island is a comparatively recent addition to the Bay, having been laid down within the past 150 years, but has become a bird sanctuary of international importance. As a consequence, Bull Island itself has been fairly extensively investigated (Jeffrey, 1977), but the rest of the Bay on the whole has received scant attention. Studies have been made on parts of the intertidal lagoons behind Bull Island (Jeffrey et al., 1978), on the fishery potential of the cockle populations on the South Bull (West et al., 1979), and on the sublittoral macrofauna around the sludge dumping grounds off Howth Head (Walker & Rees, 1980) but little was known on the intertidal macrofauna. It was therefore decided, as part of a larger programme on estuarine quality, to carry out an investigation into the littoral macrofauna, and this paper presents the bivalve results. MATERIALS AND METHODS The field work of the project was carried out in the months of July and August, 1977. The sites were positioned on a grid, 250 m apart, running North to South and East to West (Fig. 1) and a total of 313 (377) 378 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 50 44 38 32 26 - 54 45-39 12 B= 40 35 29 41 36 30 R.Tolka 81 179 177 175 123 пи 80 118.175 174 171 168 165 QUE 169 166 162 15 47 Y "sm 167 163 160 155-5148 a> 164 364 157 154 149 “458155 150 ` ` , 151 146 ` В. Liffey a7 129 124 118 111,” 7 31307" SES, 7 283 269 254 239 223 208 196 189 185/ 08 296 284 270 255 24224 209 197 190 186, 297 285 271 256 241°22%: 210 198 191 187 Airy) Vs Gé 298 286 272 257 242 225211 199 192 / х ^ ‘ 299 287 273 258 243 227 218.200 193: > 300 288 274 259 244 228 213 208, y 4 309 301 289 275 ‚260 245 229 214 202 : 310 302 290 276 261 246 230 215 203 ı 311 303 291 277'62 247 231 216 204; SAS es 1 Км 312 304 292 278 26>. =; SS 305 293 279 264 248 239 6 294 280 265 249 233 295 281 266 250 234 an, 282 267 251 235 218* 268 252 236 219 \\ 253 237 220 204 Dun Laoghaire FIG. 1. Dublin Bay, showing position and number of sites sampled. sites were sampled. The position of the sites in the field was checked using a navigational compass sighting on two or more marks whose bearing had been measured from the grid map. After pre- liminary trials a quadrat size of Ya m2 was chosen and one sample 50 cm x 50 cm x 25 cm deep was taken at each site. The samples were sieved, in the field, through sieves of mesh 1 mm, and the animals picked out of the sieves and taken back to the laboratory for identification, counting and weighing. For the bivalves the shell length of each specimen was noted, before the flesh was removed from the shell, excess water blotted off, and wet weighed. RESULTS AND DISCUSSION Altogether, bivalves as a group were present at 272 of the 313 sites sampled, and a total of 15 species were found. These were, in order according to the number of sites at which they were found, Cerastoderma edule, Tellina tenuis, Macoma balthica, Scrobicularia plana, Tellina fabula, Donax vittatus, Mytilus edulis, Venus striatula, Mya arenaria, Thyasira flexuosa, Mactra corallina, WILSON 379 Venerupis saxatilis, Venerupis rhomboides and Modiolus modiolus. The importance of the bivalves in the intertidal macrofauna may be gauged from the fact that, at around one-third of the sites, bivalves accounted for over 50% of the total macrofaunal numbers and in addition, they provided a significant contribution to most of the other sites (Fig. 2). As mentioned above, the most common bivalve was C. edule, which was found at 166 sites at densities of up to 428/m2 (Fig. 3a) and accounted for almost 30% of the total numbers of bivalves found. These densities are considerably greater than those reported by West et al. (1979), who had found maximum densities of around 50/m2. Although they were using a much larger mesh (6 mm) than the present study, the increase in density was not due to greater numbers of very small (í.e., less than 6 mm smallest dimension) cockles. The density was similar to that reported elsewhere (Barnes, 1973; Seed and Lowry, 1973) although much less than some commercial cockle fisheries (Cole, 1956). The extent of the cockle distribution in Dublin Bay, however, would enable a substantial harvest of around 20 tonnes (West et al., 1979) to be taken of the population, as indeed was taken up to the end of the 19th century, provided that they could be brought up to the quality and purity required for marketing. The distribution of the C. edule biomass is shown in Fig. 3b, and it can be seen that it varies little from Fig. 3a. The greatest biomass recorded was just over 1600 g shell-free wet weight/m2, again many times greater than found by West et a/. (1979) and supporting the view that the density increase was due to a general increase of the whole population rather than one particular year class. No specimens of Cerastoderma glaucum were found, even in the lagoons behind Bull Island, and their absence from Dublin Bay is reflected in their absence from the Eastern seaboard of Ireland as a whole (Boyden and Russell, 1972). Tellina tenuis was found at 158 sites (just over 50%) almost as many as C. edule. The maximum density of 548/m2 was slightly greater than that of C. edule, and on average the density was higher, with the result that 7. tenuis accounted for almost half the total bivalves collected. The distribution and abundance of 7. tenuis has been particularly well reported from Kames Bay, Millport, Scotland, with densities of up to 8,000/m2 and a distribution down to LWS or about 0.1 m above Chart Datum (Stephen, 1928; Wilson, 1976b). In Dublin Bay, the densities are very much less, and the distribution, particularly on the South Bull, stopped short of the low water mark (Fig. 4a). T. tenuis was found only in a fairly well defined habitat—well sorted, fairly clean, fine sand on the more exposed parts of the Bay and was noticeably absent from apparently suitable sediments in the outer Tolka Basin between the harbour walls. As with C. edule, the T. tenuis biomass contours (Fig. 4b) followed the density contours (Fig. 4a). It is noticeable, however, that although the density of T. tenuis was higher than that of C. edule, and the total numbers found also higher, the biomass was an order of magnitude smaller, and in fact T. tenuis accounts for only 8.5% of the total bivalve biomass within the Bay. The third most common species was M. balthica, which was found at 82 (26%) of the sites sampled, and in greatly reduced numbers compared to C. edule and T. tenuis. The maximum density was 120/m2, and M. balthica accounted for less than 6% of total bivalve numbers, and less than 2.5% of the biomass. The distribution of M. balthica both in terms of numbers and biomass (Figs. 5a and 5b respectively) shows not only the small numbers and relatively low weights, but also the restriction of the species to the higher shore levels and lagoons behind Bull Island. In the latter respect M. balthica appeared to have the opposite distribution pattern to T. tenuis (Fig. 5 and Fig. 4 respectively), although there was some overlap particularly around mid shore level on the South Bull. Of the other bivalves, only four species S. plana, T. fabula, D. vittatus, and M. edulis made significant contributions. S. plana was found at 31 sites (10%) at a density of up to 2,300/m2. This figure is misleading, as it was made up of juvenile specimens (less than 5 mm shell length), and the greatest density of adults recorded was 112/m2. Juveniles of S. plana were present at other sites, though not in the same numbers, but they comprise by far the major portion of the total numbers of S. p/ana found. It was felt, therefore, that the distribution of the biomass of S. plana would give a more accurate representation than of the numbers (Fig. 6b). The greatest biomass recorded was 735 g shell-free wet weight/m2, and, in all, S. plana represented 8.3% of the Bay’s bivalve biomass. M. edulis was found at very few sites within the Bay, but in the North Lagoon there were extensive mussel beds with up to 3,000 д shell free wet weight/m2 (Fig. ба) and in total M. edulis accounted for almost 20% of bivalve biomass. T. fabula (Fig. 7a) and D. vittatus (Fig. 7b) were the dominant bivalves on the lower shore, though 380 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 2. Bivalve dominance, expressed as percentages of bivalve numbers over total macrofaunal numbers: fs =: > 5% and = 50%; ERA > 50%. FIG. 3. Distribution of C. edule; the arrow points North and the scale bar represents 1 Km. (a) Numbers per square metre: [77] = 10; [771 > 10 and = 50; NS > 50 and = 200; EH > 200. (b) Biomass (g wet weight) per square metre: [777] = 10; [777] > 10 and = 200; RS > 200 and = 500; ЕЕЕ} > 500. WILSON 381 FIG. 4. Distribution of T. tenuis; orientation and scale FIG. 5. Distribution of M. balthica; orientation and as Fig. 3. (a) Numbers per square metre: [___]0; scale as Fig. 3. (a) Numbers per square metre: >4 and <25; KRNI>25 and <100; [Г ]0; ХИ = 4 and <8; [XJ]>8 and < 50; ВЕ} > 100. (b) Biomass (g wet weight) per square ЕЕ = 50. (b) Biomass (g wet weight) per square metre: (__]=1; [72 > 1 and =10; KN)>10 metre: (__J]0; 774 > 0 and =5; М5 and and = 50; > 50. | = 25; НЕЕ} > 25. neither were present т appreciable numbers. It is worth noting that both Т. tenuis and Т. fabula show, in Dublin Bay, a distribution and abundance somewhat different to that reported elsewhere (Wilson, 1976b) and consequently there may be a concomitant change in the factors governing the distribution (Wilson, 1976a, 1978, 1979). The affinity matrix of the most prominent species’ distribution (Table 1) shows the relationships between species and, on inspection, that these can be related principally to habitat type. In the enclosed, muddiest areas are S. plana or M. edulis (rarely both) changing to M. balthica, and through C. edule and T. tenuis, to T. fabula and D. vittatus on the lower shore clean sands. The bivalves would therefore appear to be good indicators of sediment type in Dublin Bay, with the exception perhaps of parts of the Inner Bay (Fig. 2). TABLE 1. Affinity matrix of the most prominent species’ distributions expressed as a percentage of the number of sites at which both species occurred over the total number of sites at which the less common species occurred. T. tenuis M. balthica M. edulis S. plana T. fabula D. vittatus C. edule 57.6 84.1 75.0 74.2 13.8 13.0 T. tenuis 36.6 8.3 19.4 44.8 60.9 M. balthica 50.0 77.4 3.4 0.0 M. edulis 8.3 0.0 0.0 S. plana 3.4 0.0 T. fabula 30.4 382 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 6. Biomass of M. edulis and $. plana; orientation FIG. 7. Distribution of 7. fabula and D. vittatus; orienta- and scale as Fig. 3. (a) M. edulis biomass (g wet tion and scale as Fig. 3. (a) 7. fabula numbers рег weight) per square metre: e =100; e > 100 and square metre: Ц = 8; № > 8. (b) D. vittatus numbers = 500; ® > 2,000. (b) $. plana biomass (g wet weight) per square metre: O 4; № 8. per square metre: e = 10; e > 10 and = 50; e > 50 and = 500; @ > 500. TABLE 2. Summary table. Number (N) and percentage of all sites (%) at which each species was found and numbers, biomass and production showing maximum per site (Ya square metre) (Max), total for all sites (total), and percentage of grand total (%). Sites Nos. Biomass Production Species N % Max Total % Max Total % Max Total % C. edule 166 53.0 107 1704 28.6 414.1 81441 61.9 621.15 12216.2 61.4 T. tenuis 158 50.5 137. 2764. 46:5 22.0 1069.9 8.14 39.73 1872.3 9.41 M. balthica 82 26.2 30 346 5.8 28.1 3175 2.41 29.58 3012 91:51 S. plana 31 99 575* 883 14.8 183.8 1095.4 8.33 459.5 2738.5 13.8 T. fabula 29 9.3 7% 61 1.0 1.40 13.19 0.10 1:23 11.6 0.06 D. vittatus 23 7.4 2 30 0.5 5.94 14.17 0.14 5.21 12.4 0.06 M. edulis 12%,38:8 48 145 :2:4 793.8 24665 18.76 873.2 2713.2 413:6 V. striatula 4 1:3 1 4 0.07 7.90 1177 0.09 6.93 10.3 0.05 M. arenaria 3 1.0 1 3 0.05 5.00 5:15» 0:04 2.50 2:6-— -0:01 Т. flexuosa 2.10.6 1 2 "0/03 0.23 0.35 0.003 0.20 0.3 — М. corallina 2 0.6 1 2 0.03 2.00 2.62 0.02 1:75 2:3 0.01 D. exoleta 1 0.3 2 2 0.03 0.15 0.15 0.001 0.13 0.1 — У. saxatilis 1 0.3 1 1 0.02 7410 7.10 0.05 6.23 6.2 0.03 V. rhomboides 1 0.3 1 1 0.02 3.60 3.60 0.03 3.16 3:21 10/02 M. modiolus 1 0.3 1 № 0.02 0.01 0.01 0.01 — — Total 313 5949 13151.0 19890.1 “juveniles WILSON 383 Estimates of the annual production of the bivalves were made from published P:B ratios. For C. edule a ratio of 1.5:1 was chosen (Hibbert, 1976; Wolff & de Wolff, 1977); for T. tenuis 1.75:1 (Trevallion, 1971); for M. balthica 0.95:1 (Wolff & de Wolff, 1977; Warwick & Price, 1975); for M. edulis 1.1:1 (Milne & Dunnett, 1972); for S. plana 2.5:1 (Hughes, 1970); for M. arenaria 0.5:1 (Warwick & Price, 1975); and for the remainder an average figure for all bivalves of 0.88:1 (Hibbert, 1976). The results are shown together with a summary of the other data in Table 2, and it can be seen that, in terms of total bivalve produciion, the contribution of each species varies little from the percentage for biomass. The mean bivalve production per square metre was estimated at 0.01 g shell free wet weight/m2/yr for the whole Bay. In conclusion, therefore, it would appear that the dominant bivalve in Dublin Bay is C. edule, which was found at over half the sites sampled and represented almost two thirds of the total biomass and production. 7. tenuis was almost as common, and indeed was present in greater total numbers, but, of the others, only S. plana and M. edulis, both with rather limited distributions, contributed more than 10% to total numbers, biomass or production. The major influences on bivalve distribution appeared to be firstly, sediment type, and secondly, tidal height. ACKNOWLEDGEMENTS The project was carried out at the Zoology Department, Trinity College Dublin during the tenure of a Research Fellowship through the NBST/EEC contract No. 179-77-1 ENV EIR. The author wishes to thank Miss C. Rooney, Mr. M. Norman, Mr. A. Jensen and Mr. D. Murphy for assistance with the sampling and sample processing, and Miss G. Moloney for typing this manuscript. REFERENCES CITED BARNES, R. S. 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Ainsi, grace à la mise au point d'une technique de marquage et à l'utilisation de la méthode de capture-recapture, il est possible d'étudier la vitesse de croissance d'Elona quimperiana selon les divers stades de son cycle de développement et d'évaluer sa longévité moyenne. ABSTRACT Elona quimperiana is known to live in France only west of a line from St-Brieuc to Vannes. This species can be found as easily on damp heathlands as in deciduous forest. As its biology and its ecology are practically unknown, the first step was to study its relative and absolute growth. Thanks to the development of a reliable marking technique and the use of the mark and recapture method, it is possible to study the rate of growth in Elona quim- periana at different stages of its developmental cycle and to estimate average longevity. INTRODUCTION Actuellement, le nombre de Mollusques gastéropodes terrestres en voie de disparition augmente sans cesse pour diverses raisons (utilisation abusive d’engrais et de pesticides, remembrement, arasement des talus et des haies, pollution etc. . .). Parmi eux, signalons tout particulièrement le cas des représentants du genre Elona décrit par Adams et Adams (1855) et qui, selon Germain (1930) comporte deux espèces très localisées: Elona quimperiana (de Férussac, 1821) vivant en Bretagne, sur le littoral atlantique pyrénéen français et en Espagne, dans la région de Santander (vieille Castille), et Elona pyrenaica (Draparnaud, 1805) inféodé aux Pyrénées orientales françaises, à la principauté d’Andorre et à la région espagnole de Gérone (Catalogne). Gittenberger (1979) étudie l'appareil reproducteur de ces deux escargots et propose, étant donnée l'originalité des genitalia, de retirer le genre Elona du groupe des Helicidae et de le placer dans une nouvelle famille, celle des Elonidae. En ce qui concerne E. quimperiana, il semble qu’actuellement cette espèce ait disparu ou soit devenue très rare dans les Pyrénées atlantiques alors qu'elle vit parfaitement en Bretagne. Devant la rareté de ce Pulmoné, la France a décidé récemment de le protéger intégralement sur l'ensemble de son territoire (J.O. du 12 mai 1979). Etant donné l'absence quasi-totale de recherches sur la biologie d'Elona quimperiana, nous nous sommes donc proposé d'entreprendre des recherches sur l'écologie et l'écophysiologie de cette espèce. Dans un premier temps, nous exposerons ici les résultats concernant l'étude de sa crois- sance et de sa longévité en Bretagne. (385) 386 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. Situation géographique de la Forêt de Lorge, en Bretagne. MATERIEL ET TECHNIQUES 1. Prélèvement des animaux. Depuis 1975, tous les deux mois pendant trois ans, puis chaque mois durant ces deux dernières années, des prélèvements d'individus d'Elona quimperiana sont effectués en Bretagne, dans la forêt de Lorge, située à 15 kilomètres environ au sud de Saint-Brieuc (Côtes-du-Nord) (Fig. 1). Le secteur forestier retenu pour cette étude correspond essentiellement à une chénaie-hétraie. Les escargots sont récoltés, soit dans leur biotope naturel (sous du bois mort, au pied des chênes ou des hétres dans la mousse), soit dans un parc d'élevage aménagé au sein même de la forêt. Cette enceinte d'élevage en semi-captivité, d'une surface de 25 m2 (5m x 5m), présente des parois de contreplaqué “marine,” d'une hauteur de 50 cm au-dessus du sol et surmontées d'une gouttière plastique contenant de l'eau afin d'éviter la fuite éventuelle des animaux.! 2. Mesures effectuées et marquage des escargots. Pour chaque individu, le grand diamètre de la coquille (D) et le diamètre de l'ouverture du péris- tome (d) sont mesurés (Fig. 2). Chaque mesure est effectuée sur le lieu même d'étude, à l'aide d'un pied à coulisse au 1/20e de millimètre. De plus, certains de ces escargots, de taille variable, sont pesés à l’aide d'une balance “Mettler” au 1/10e de milligramme afin de déterminer leur poids frais (р) (corps + coquille). Les animaux mesurés sont remis à l'endroit même de leur prélèvement. Enfin, chaque individu capturé ou recapturé est marqué à l’aide d'une petite pastille plastique colorée, numérotée de 0 à 99 et collée sur le bord du péristome de la coquille. La couleur de cette marque varie selon l’époque du prélèvement. 3. Critères d'appréciation de l'état de maturité sexuelle. Comme chez les Helicidae, on constate que la croissance du grand diamètre (D) de la coquille cesse lorsque le péristome se réfléchit. Par la suite, il semble que la croissance de la coquille ne se réalise qu’en épaisseur, ceci étant en accord avec les travaux de Pollard, Cooke et Welch (1977) chez Helix pomatia L. Ainsi, il est possible de distinguer les individus adultes à péristome retourné (coquille bordée) des sujets jeunes à péristome non réfléchi (Fig. 2), comme c'est le cas également chez Helix aspersa Muller (Charrier et Daguzan, 1978). 1Nous tenons a remercier Monsieur THEPAUT, garde-chasse de la forêt de Lorge, qui a bien voulu s'occuper de la surveillance et de l'entretien de cet élevage. DAGUZAN 387 FIG. 2. Principales caractéristiques de la coquille d'Elona quimperiana (de Férussac) vivant en Bretagne (Forêt de Lorge). A: adulte; В: jeune; d: diamètre de l'ouverture du péristome; D: grand diamètre de la coquille; O: ombilic; p.n.: péristome non retourné; p.r. péristome retourné (coquille bordée); s: strie transversale. RESULTATS ET DISCUSSION 1. Croissance relative du grand diamètre (D) de la coquille en fonction du diamètre de l'ouverture du péristome (d). En effectuant un diagramme de dispersion du grand diamètre de la coquille (D) en fonction du diamètre de l'ouverture du péristome (а), on constate que la corrélation entre ces deux paramètres est excellente (Fig. 3). Nous utilisons alors la loi d’allométrie simple d’Huxley et de Teissier (1936) dont la formule est du type: y = b : ха. Dans ce cas, y, représente la dimension de l’organe étudié (grand diamètre de la coquille: D) et x celle de Гогдапе de référence (diamètre de l'ouverture du péristome: d); b et a sont deux constantes. Cette loi peut s’écrire dans notre cas: D = b - de. Afin d'obtenir une droite et non une courbe, nous transformons cette loi arithmétique en loi logarithmique, d'où: Log D = a Log d + Log b. Posons A = Log 9; 9 = Log 0; В = Log b d'où P= a : А + В. Nous garderons cette formulation pour notre étude, c’est-à-dire D et d pour les coordonnées arithmétiques et D et A pour les coordonnées logarithmiques. La droite ainsi définie est appelée axe majeur réduit (Bocquet, 1953; Mayrat, 1964) ou droite de Teissier (1937, 1948) et présente une pente a qui représente le taux de croissance relative du grand diamètre de la coquille par rapport au diamètre de l'ouverture du péristome. Selon les valeurs de a, il est possible de definir différents types de croissance: a = 1: il y a isométrie de croissance. a # 1: il y a allométrie, soit minorante ou negative (a < 1), soit majorante et positive (a >1). Ainsi Elona quimperiana présente une allométrie majorante de la croissance du grand diamètre de la coquille par rapport à celle du diamètre de l'ouverture du péristome (Tabl. 1; Fig. 4). De plus, cette allométrie existe aussi bien chez les jeunes que chez les adultes. Si l'on compare statistiquement les pentes des droites d’allométrie ainsi obtenues, on constate que les différences ne sont pas significa- tives. Enfin, comme pour Helix aspersa (Charrier et Daguzan, 1978), on note que les écarts-types sont beaucoup plus élevés chez les jeunes (œA = 0,101; a D = 0,115) que chez les adultes (oA = 0,019; a P= 0,021). 388 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIGS A 20: 4 15: e 10 os N-150 A i 5 a 1 04 = = > 0.4 0 2 4 6 8 10 12 à enmm | | 3 logd speng Rf 0.0+}— = H ao 0.4 0.8 12 | ae FIG.5 = 3! | fi at ap 4 JE Î 2! i log D Yi 5] ОБА у À # | 1 Se | 7 0.81 | f. q N=150 бе —— >D о 10 20 en mm 18 FIG. 3. Diagramme de dispersion du grand diamètre de la coquille (D) en fonction du diamètre de l'ouverture du peristome (d) chez Elona quimperiana. FIG. 4. Croissance relative du grand diamètre (D) de la coquille en fonction du diamètre de l'ouverture du peristome (d) chez Elona quimperiana (de Ferussac) (coordonnees logarithmiques). FIG. 5. Diagramme de dispersion du poids frais (р) de l'animal en fonction du grand diamètre (D) de la coquille chez Elona quimperiana (de Ferussac). FIG. 6. Croissance relative du poids frais (р) de Гапита! en fonction du grand diamètre (D) de la coquille chez Elona quimperiana (de Férussac) (coordonnées logarithmiques). TABLEAU 1. Principaux paramètres de la croissance relative du grand diamètre (D) de la coquille en fonction du diamètre de l'ouverture du péristome (d) chez Elona quimperiana (de Férussac) (coordonnées logarithmiques). Population globale (jeunes + adultes) Jeunes Adultes а = 1,118 + 0,030 а = 1,131 + 0,024 a = 1,105 + 0,054 B = 0,157 + 0,040 В = 0,124 + 0,030 B = 0,192 + 0,075 r = 0,878 г = 0,965 г= 0,791 À = 1,039 + 0,030 A = 0,989 + 0,101 A = 1,088 + 0,019 D = 1,319 + 0,068 D = 1,243 + 0,115 P= 1,394 + 0,021 N = 320 N = 160 N = 160 2. Croissance relative du poids frais (р) de l'animal en fonction du grand diamètre (D) de la coquille. Si Pon effectue également un diagramme de dispersion de ces deux paramètres, on constate qu’à partir d'une valeur de D voisine de 23 mm, la corrélation devient imparfaite et seul le poids p continue à augmenter (Fig. 5). Si Pon applique la loi d'allométrie simple de Huxley et de Teissier (1936), on obtient: P=a- D+B(P = log p; Я = log D; В = Log b) DAGUZAN 389 TABLEAU 2. Principaux paramètres de la croissance relative du poids frais (р) de l'animal en fonction du grand diamètre (D) de la coquille chez Elona quimperiana (de Férussac) (coordonnées logarithmiques). Population globale (jeunes + adultes) Jeunes Adultes a= 3,209 + 0,057 a= 3,106 + 0,089 a= 3,400 + 0,310 B = —3,999 + 0,074 B = —3,890 + 0,111 B = —4,264 + 0,432 r= 0,983 _r= 0,974 r= 0,796 D= 1,304 + 0,105 ea 1,241 + 0,094 25 1,391 + 0,025 P= 0,174 + 0,337 = -0,036 + 0,292 = 0,465 + 0,085 N= 110 N= 64 N= 46 D'après cette équation, il faut noter, selon Hugues (1970), que seul l'organe de référence (D) est un paramètre linéaire, l'organe étudié (р) étant assimilé à un volume. Ainsi: si a = 3, il y a isométrie de croisance. si a # 3, il y a allométrie, minorante (a < 3) ou majorante (a > 3). Elona quimperiana montre une allométrie majorante de la croissance des poids p par rapport a celle du diamètre D de la coquille (Tabl. 2; Fig. 6), et ceci quel que soit le stade considéré. 3. Croissance absolue et longévité. Grâce à des captures, marquages et recaptures effectuées tous les deux mois pendant plusieurs années, il est possible d'étudier la croissance d'Elona quimperiana. Tout d'abord, on constate que la majorité des individus devient adulte (coquille bordée) lorsque 24,5 mm = D < 27 mm. Cependant, une partie non négligeable de la population étudiée (38,6%) atteint le stade adulte quand 22,0 mm = D < 24,5 mm. Pour cette étude, seuls sont pris en considération, les individus se trouvant en période de crois- sance. En appliquant nos données (grand diamètre de la coquille D) au modèle mathématique de crois- sance de von Bertalantfy (1938), on obtient: Dt = О«[1-е-К(- *), où:t = âge exprimé en période de 2 mois. to = temps hypothétique auquel l'animal aurait eu un grand diamètre (D) de la coquille nul, si cette dernière avait toujours grandi suivant l'équation de croissance adoptée. К: constante experi- mentale de la croissance, indiquant la vitesse à laquelle le grand diamètre D se rapproche de la valeur Doo, Dt: grand diamètre de la coquille de l'animal, exprimé en mm, au temps t. Do: grand diamètre maximal de la coquille, atteint quand le taux de croissance est nul. Le paramètre Doo est déterminé graphiquement par l'intersection de la droite D; + ı = f (Dy) (courbe de Ford-Walford) avec la bissectrice des axes de coordonnées (D; + 1 = Dt) (Fig. 7A). En ce qui concerne les constantes K et to, elles sont calculées selon la méthode utilisée antérieurement pour les littorines (Daguzan, 1975). Ainsi, chez Elona quimperiana (Tabl. 3; Fig. 7), on note que les individus nouveau-nés ont, à l'éclosion, une valeur de D = 5,5 mm environ. La majorité d’entre eux (61,4%) présente une crois- sance relativement importante (К = 0,32) qui leur permet d’être adultes vers 2 ans environ (D = 26 mm). Par contre, d'autres individus (38,6%) montrent un taux de croissance beaucoup plus faible (К = 0,29), phénomène qui se traduit par l'acquisition du stade adulte au même age (2 ans), mais avec une taille plus faible (D = 23,5 mm). Ceci montre bien l'hétérogénéité et la variabilité de la croissance de la coquille observées fréquemment chez les Gastéropodes Pulmonés et, en particu- lier, par Wolda (1971), chez Cepaea nemoralis (L.), qui conclut qu'il existe une grande variabilité de la vitesse de croissance entre les diverses populations et même entre les individus d'une même population. De plus, lorsque les escargots ont atteint le stade adulte, le péristome de leur coquille se réfléchit et la croissance du grand diamètre (D) s'arrête définitivement. Il est alors possible d'établir, pour la première fois, un tableau donnant les valeurs du grand diamètre D de la coquille en fonction de Гаде des individus (Tabl. 4). 390 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 3. Importance de la variabilité de la croissance de la coquille observée chez Elona quimperiana (de Férussac). individus devenant adultes quand individus devenant adultes quand 22,0 mm = D < 24,5 mm 24,5 mm = D <27 mm Paramètres (D = 23,5 mm) (D = 26,0 mm) Importance par rapport à la ™ population totale étudiée (N = 226) ER 61,4 + 1,2% Valeurs de paramètres de О® = 24,1 mm D x = 26,2 mm l'équation de croissance К = 0,29 К 032 de von Bertalanffy: № = -0,9 to: 0:7 О, = Dx [1-e-Kit-t)] О, = 24,1[1—e-0,29(t+0,9)] О, = 24,1 [1—e-0,32(t+0,7)] Valeurs de D: —a la naissance (t = 0) 5,5 mm 5,5 mm —a l'état adulte: (24 mois) 23,0 mm 25,0 mm D,,,en mm N = 101 couples r = 0,860 D, =225€11 D, „723.6 209 0 1 2 3 ägsen FIG. 7. Estimation des constantes de croissance pour Elona дитрепапа (de Férussac). A: courbe de Ford- Walford: D;,+4 = f (D:). В: courbe de croissance théorique du grand diamètre (D) de la coquille en fonction de раде. DAGUZAN 391 TABLEAU 4. Relation entre l’âge et le grand diamètre (D) de la coquille chez Elona quim- pariana (de Férussac). Grand diamètre (D) de Etat de maturité Age la coquille en mm sexuelle 8 mois 13,2(12,1) 6 mois 18,2(16,3) Jeune 1 an 23,1(20,8) 1 an et demi 25,0(22 7) 2 ans 25,8(23,5) 2 ans et demi 25,8(23,5) Adulte 3 ans 25,8(23,5) (Les nombres entre parenthèses représentent la valeur de D pour des individus qui deviennent adultes quand D = 23,5 mm). Ainsi, les résultats exposés ci-dessus, complétés par des marquages individuels, permettent de penser que Elona quimperiana vit environ 3 ans, mais que les individus les plus grands (D = 26 mm) peuvent présenter une longévité de 3 ans et demi environ. La croissance effective des jeunes dure 2 ans; puis, les individus devenus adultes vivent entre 12 et 18 mois, se reproduisent et meurent. 4. Variations de la croissance selon la saison. Comme pour la plupart des Helicidae, Elona quimperiana présente, en hiver, une hibernation lorsque les conditions climatiques sont défavorables. De même, cet escargot peut présenter une autre période de quiescence plus ou moins longue: l’estivation qui s'observe surtout lors d'une sécheresse importante prolongée associée à une forte chaleur. Ce phénomène se traduit, chez les individus jeunes en phase de croissance active par une croissance de type discontinu déjà observée chez d'autres espèces: Cepaea nemoralis (L.) par Lamotte (1951), Wolda (1963, 1972), Williamson (1976); Helix aspersa Müller par Potts (1972), Charrier et Daguzan (1978) et Helix pomatia L. par Pollard (1975) et Pollard, Cooke et Welch (1977). Ainsi, Elona quimperiana montre une vitesse de croissance très importante au printemps, qui diminue au cours de l'été, augmente de nouveau en automne et devient quasiment nulle en hiver (Tabl. 5). 5. Etude des stries transversales de la coquille. Au travers de la coquille d'Elona quimperiana, on note l'existence d'une ou plusieurs stries trans- versales internes blanchatres ou légèrement jaunâtres. Afin de voir si ces stries sont en relation avec l’âge des individus, une étude précise est entreprise sur le nombre et la position de ces stries. Etant donné que certaines d’entre elles peuvent être cachées par les tours de spire suivants, la coquille est cassée par petits fragments depuis l'ouverture jusque vers Гарех. Ainsi, il est possible d'étudier le nombre de ces stries en fonction du grand diamètre (D) de la coquille des individus (Fig. 8). TABLEAU 5. Variations des paramètres de la courbe de croissance linéaire d'équation: Log D;,, = a Log 0, + В selon la saison chez Elona quimperiana (de Férussac). Paramètres Printemps Eté Automne Hiver Nb d'individus étudiés (N) 55 39 20 13 Log D, 1,307 + 0,045 1,300 + 0,071 1,295 + 0,079 1,295 + 0,080 Log D}, ; 1,338 + 0,046 1,328 + 0,051 1,322 + 0,060 1,296 + 0,076 T= 0,888 0,819 0,953 0,999 a= 0,915 +0,058** 0,596 + 0,056* 0,721 + 0,052* Croissance Br 0,142 0,554 0,388 nulle** 392 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 100 80 60 40 20 0 a: LUE 5 7 9 11 13 15 7 19 21 23 25 270 Е еп мт ЕЛ o strie A 2 pesa (N=165) 1 ES 3 | - FIG. 8. Evolution du nombre de stries transversales de la coquille en fonction du grand diamètre D chez Elona quimperiana (de Férussac). f S3 JA (p=213) FIG. 9. Apparitions successives des stries transversales de la coquille chez les jeunes (J) et chez les adultes (A) de Elona quimperiana (de Ferussac). Ainsi, en tenant compte, d'une part des résultats précédents concernant Гаде des individus et, d'autre part des variations individuelles de croissance, on constate que, pour des escargots devenant adultes lorsque D = 26 mm environ, la première strie apparaît pour 11 < D < 16 mm (1 mois et demi à 4 mois), la seconde quand 13 < D <19 mm (2 à 4 mois et demi), la troisième lorsque 16 Bi e | { at) Le TN ОА Sees Smt Hise Tie? 646 ' JPW с tT ву м i К Bina lit opi ines ve hiere: fhe Wie © ми: ANOETA 2 ПОЙ Wei вый (06 A пм uv vale on en Ei en ie) sr Ah ' rule” Er fi et | Чел ОГВ! CV UDS) Heh Nik ¿Nur uf Wy * - Mr ate # | Ab We u E ear yy ] pay By grin re Fee init Got EEE N REE RA ae Va." "e 7 | aan ® ANT © N ПИР" BY E Hr lay ce эй РИН ur) LE: ir GA уме ad ры ©) ИРИ, A A E aun) eh а А, in Ent >! 2 MEET A = we. I ¡es ct Br Foie tris U worl р Sei de. bi VA 4 ety he a Vy PAN уч & $ y à BIN? 8 y MED MM Te SU na Bm vite bi) 580 ми. aver 2 y Sree otis ¥ NA AA M a e ho pa 18 bt de tent f e 4a ух 3 2 co IA 2,54 3 ca Yun She u iw) г) WEN ”» р ’ у if A | es hr ei $ MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 403-407 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS European Invertebrate Survey THE MAPPING OF NON-MARINE MOLLUSCA Michael Kerney Department of Geology, Imperial College, London SW7 2BP, U.K. ABSTRACT The advantages of grid mapping in distribution studies are now widely accepted. A rela- tively even coverage is possible and comparisons can be made between the faunas of areas of equal size. The UTM (Universal Transverse Mercator) grid forms a convenient basis, providing not only a system of point registration but also of mapping units for the presentation of the evidence at any chosen scale. The organization of the British scheme is described. Similar schemes are now in progress in numerous countries and are gaining increasing importance in connection with problems of environmental conservation. An important long-term objective is the compilation of maps for large supra-national areas (e.g. the whole of Europe). 1. INTRODUCTION Biological distribution maps have two main functions. The first is scientific: they are important tools for the study of problems of speciation, competition between taxa, and migrations in response to the climatic changes of the recent geological past. The second is more immediately practical. Because of accelerating human pressures the survival of many plants and animals is threatened. Appropriate action for their protection must be based on precise knowledge, which detailed mapping alone can give. There is now general agreement that molluscan distributions are best represented by the use of equal-area grids (usually UTM, or UTM-based). These have clear advantages over older methods, such as rough shadings, the use of political divisions such as countries or départements, latitude/ longitude (i.e. non equal-area) rectangles, or dot (locus) maps. Locus maps are superficially more attractive, in that individual colonies are exactly shown. Their disadvantage is that they do not offer a controlled method of systematic survey: without the unattainable ideal of total knowledge, the density of the dots is largely arbitrary. In contrast, an equal-area grid of suitable scale (1 km2, 10 km2, 50 km2 etc.) allows a reasonably objective and complete mapping coverage to be achieved. Comparisons can be made between the distributions of different species, and correlations made with physical, climatic or other factors. Finally, and very importantly, periodic re-surveys can reveal changes, capable of being quantified. The first, and to date the most complete molluscan scheme is that carried out in the British Isles. The methods used are briefly described below. 2. THE BRITISH SCHEME (a) History An effective molluscan mapping scheme in the British Isles was favoured by a number of circum- stances. First, the fauna is fairly small (fewer than 200 species) and its taxonomy well understood. Secondly, distributions were already approximately known as a result of a ‘Census’ organized by the Conchological Society of Great Britain and Ireland and based on 152 ‘vice-counties’ devised origi- nally for botanical use (Kerney, 1966). Only records based on specimens checked by a competent authority were accepted. The data were published as tables, accompanied by tiny distribution maps, (403) 404 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS cartographically rather rough but visually extremely helpful (Ellis, 1951). A third favourable factor was the relatively large number of potential field recorders. (b) Organization and procedure The grid mapping scheme was launched by the Conchological Society in 1961. The basic unit at national level is the 10 kilometre square, of which about 3,500 cover the British Isles. In a number of ways procedure was modelled closely on that adopted by the botanists (Perring & Walters, 1962). A ‘field’ or ‘site’ card is used for the bulk of the recording work. This carries in abbreviated form a check-list of the British species, those found being crossed off. To ensure eveness of survey and to correct the bias caused by the bulk of malacologists living in the south-east of the country, many special expeditions were organized to poorly known areas, most notably to Ireland. Maps at a scale of 1:50,000 have proved to be most generally useful in fieldwork. In each 10 km grid square a repre- sentative range of habitats is examined, e.g. roadsides, a wood, rocks, marshy ground, a river, etc. A party of malacologists with a car can effectively work between four and six 10 km squares in an average day. With a little practice, and by using appropriate equipment (e.g. litter sieves), two or three stops only need to be made in each square by choosing in advance from the map places of probable high habitat diversity (river crossings are often good in this respect). The aim is to record in this way at least 60% of the total fauna estimated to be potentially present in the square. It may be noted that beyond about 75% of the estimated total the law of diminishing returns quickly sets in and further attention is unproductive in terms of the time and manpower available: even though the less common species may be overlooked during survey in any particular grid square, they will turn up sporadically in adjacent squares, ensuring that the final maps preserve a correct visual balance between common, local and rare species. Evenness of coverage is therefore much more important than any illusory ideal of completeness. From the field cards, master cards are compiled, one for each grid square. From these, distributions can be plotted on a base map, either by hand, or by using the data processing equipment and sophisticated mechanical plotters operated by the British Biological Records Centre, Monks Wood, Huntingdon. The Atlas of the non-marine Mollusca of the British Isles (Kerney, 1976a) was produced in this way. A set of transparent overlays is available (Anon, 1978) to show correlations with physio- graphic, climatic, vegetational and other factors. For the rarer species (about one-third of the British fauna) and for those known to be declining, museum, literature and MS. sources were also searched, the records being entered on special 60-column IBM computer cards (‘individual’ cards). Postglacial fossil occurrences were also added to the maps in those cases where there has been a significant contraction in range. For most of the commoner species however experience quickly showed that the labour involved in extracting old data was not worth-while, adding little or nothing to information much more easily and efficiently compiled during field survey. Most of the fieldwork for the Atlas was accomplished between 1966 and 1975. About 200 people took part, though the bulk of the data was collected by fewer than 25. The large number of records (about 125,000 10 km occurrences, comprising perhaps 250,000 individual species observations) raised certain problems. For example, there was clearly no possibility of being able to keep voucher material for every record and discretion was therefore needed on the part of the national Recorder as to whether particular identifications should be accepted or rejected. Malacologists who persistently noted the rarer rather than the commoner species of a genus quickly aroused doubts about their competence! New vice-county records or geographically very isolated occurrences were also treated with caution unless actual specimens were forthcoming. It is therefore clear that the reliability of individual records cannot be absolute; nevertheless the exact source for every dot on the published maps is preserved in the files, and this must be a cardinal rule of all mapping, on whatever scale. There are also biases in the maps which will be obvious to practiced workers: for example, many minute species (Columella, Punctum, Vertigo, etc.) are under-recorded, and the same is true of certain difficult or poorly known segregates (e.g. of Arion). A very good cover of the British Isles has now been achieved. It is estimated that at least 75% of the 10 km grid squares are now recorded ‘adequately,’ i.e. with 60% or more of the fauna they contain listed. KERNEY 405 (c) Regional and local surveys The 10 km square is too coarse a unit for regional and local work, where correlation may be required with perhaps intricate geological or physiographic patterns, or with complex differences in land use. For regional purposes—e.g. for areas of about 50 km2—each 10 km square can conveni- ently be divided into 25 2 x 2 km squares (‘tetrads’); this follows common botanical practice. Such units often correspond to a satisfactory degree with major habitat units of the landscape. A molluscan tetrad survey has been published for the Isle of Wight (Preece, 1980) and similar mapping is under- way elsewhere in southern England. The principle is indeed capable of being extended profitably down to much finer scales, as for example in the use of a 50 m grid for a detailed ecological survey of a single wood in Kent (Berry, 1973). (d) Importance in conservation A valuable outcome of the British scheme is that it is now possible to identify clearly those species which are restricted to such scattered or limited areas that their long-term survival must be considered uncertain. Using the criteria laid down by the International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) for the compilation of Red Data Books, we can say that approximately 25 molluscan species in Britain (out of ca. 190) are ‘threatened’ and, that out of these, six are ‘en- dangered,' i.e. that their ‘survival is unlikely if the causal factors continue operating.’ As might be expected, four are wetland snails (Catinella arenaria, Vertigo geyeri, V. genesii, V. angustior) and the remaining two are aquatic species characteristic of drainage ditches in marshlands (Myxas glutinosa, Segmentina nitida). Two further species (Lauria sempronii, Bradybaena fruticum) have apparently become extinct in Britain during this century. Now that the broad national patterns have been established, finer scale mapping is important in order to determine the exact status of rarities and to identify the small and often vulnerable habitats on which they depend. It is upon knowledge of this kind that effective conservation measures must be based. As a striking example, a survey in south Yorkshire revealed that if less than 1% of the freshwater habitats of a particular 10 km square were to be destroyed, this would impoverish the total freshwater fauna of the square by nearly 40% (Lloyd-Evans, 1976). Such mapping also offers valu- able possibilities for monitoring future changes quantitatively: if a ‘common’ species is detected in, say, 20 out of 25 tetrads in 1980, but refound in only 10 out of the same 25 during a systematic re-survey five years later, then a useful early warning is given of a perhaps serious regional decline. Sensitive aquatic species, or species known to be susceptible to atmospheric pollution by SO, (e.g. Clausilia bidentata or Balea perversa; see Holyoak, 1978) could be used in this way. 3. OTHER EUROPEAN MAPPING SCHEMES Systematic mapping is now more or less advanced in several European countries, mostly organ- ized according to the recommendations of the committee of the European Invertebrate Survey (EIS). Complete provisional atlases, based on a 10 km grid, have recently been published for Hessen, West Germany (Jungbluth, 1978) and for Hungary (Pinter, Richnovszky & Szigethy, 1979), and work is currently underway elsewhere in Germany (Ant & Jungbluth, 1979), Norway (J. @kland, 1979), Finland (Valovirta, 1977), northern Italy (Bishop, 1976) and Spain (Ibanez, Alonso & Alvarez, 1976). Outstanding also is the long-continued survey of Swedish terrestrial invertebrates (including mol- luscs) based at the Góteborg Museum (Waldén, 1965, 1969). These surveys are not only of inherent biogeographical interest but can be of value in problems of conservation or in monitoring pollution; for example, mapping the Sphaeriidae of Norway has pro- vided an important tool for monitoring the fall in pH values in lakes as a result of acid precipitation (K. A. ФКапа, 1979; Pkland & Kuiper, 1980). Similarly, terrestrial gastropods could be used to monitor the progressive leaching of forest soils due to the same cause. Apart from the necessity of efficient national organization, progress must depend very largely on the number of competent fieldworkers and on their willingness to participate. It is vital that schemes be based on fresh, systematic field mapping, and not just become convenient pigeon-holes for the 406 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS filing of old literature or museum data. Some countries are clearly more fortunate than others in this respect. Other difficulties are that over large parts of southern and southeastern Europe molluscan taxonomy remains confused; that up-to-date identification manuals have not been written; and that suitable large-scale topographical maps carrying the UTM grid may not be generally available. Nevertheless, the launching of a national scheme should not be deferred until all such difficulties are solved. Experience shows that the existence of a scheme tends rather to create new interest and lead to research into neglected taxonomic problems. 4. SUPRA-NATIONAL MAPPING Here lie the greatest problems. The ultimate aim must be to construct maps for the major con- tinental areas, e.g. the whole of Europe. The 50 km squares of the UTM grid form a convenient basis. The fine maps already published by the botanists as part of the Flora Europaea project are a complete vindication of this approach. A few molluscan maps have been constructed to show the general idea (Kerney, 1976b). How might such a project be organized? The main necessity is a centre with overall responsibility for putting the evidence together and ultimately preparing it for publication in the form of 50 km2 maps. It must be emphasized strongly that synthesis cannot be a purely mechanical affair but must go hand-in-hand with solving related taxonomic and nomenclatorial problems. Ideally the centre should therefore be at an institution where malacological research is active. An early priority would be the compilation of a check-list for the area to be covered. Decisions would also have to be made about the date-classes to be used on the maps, the admission of fossils, records based on drift shells, and so forth. For some of the rarer or more critical species, responsibility for assembling the data might be delegated to appropriate experts. National organizers would in the first place be asked to submit data in the form of simple 50 km2 species maps for their countries (the more detailed information would remain at the appropriate record centre, unless requested). As provisional maps were compiled, it would be the function of the centre to make them as authoritative as possible by extensive corespondence, by searching literature and museum sources, and perhaps by helping to organize special surveying expeditions to areas from which information was lacking. The setting up of such a unit may for the present seem impractical. The problem of long-term funding is a difficult one to resolve satisfactorily. Nevertheless, with the proliferation of mapping schemes we are reaching the stage where the need for some synthesis is becoming urgent. Until such time as this can begin, | should like to make two recommendations: (a) that all primary mapping, whether national or local, should be carried out according to the recommendations of EIS; and (b) that malacologists should always attach UTM grid references to the localities listed in their papers; this is particularly desirable in the case of taxonomic revisions of critical groups by specialists. REFERENCES ANON., 1978, Overlays of environmental and other factors for use with Biological Records Centre distribution maps. 12 transparent overlays, in printed folder. Cambridge: Institute of Terrestrial Ecology. АМТ, H. & JUNGBLUTH, J. H., 1979, E.1.S.—Beiträge aus der Bundesrepublik Deutschland. Malacologia, 18: 185-195. BERRY, F. G., 1973, Patterns of snail distribution at Ham Street Woods National Nature Reserve, East Kent. Journal of Conchology, London, 28: 23-35. BISHOP, М. J., 1976, | molluschi terrestri della provincia di Novara. 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WIE ot Chao y à 19 ¿> М 4 р ГАРИ u o | Par nn Fer SS 48 ven nu OD Vag VEY ar UD gum 4.4 & à IA м ГРА = de walt & Ee) & | O Y | oa") $ eu i YA LA Le “et ROGET Ti ae À ae & Fe, № ’y \ VES LE On 2 DIET ÓN m Na ВИ” 2 Вт aes ie yr - ee.» (0 19-14 7 o es oo u u 5 D uw (4 < $ ие Lo u u. “> SET Y 3% o ON e Er an Ge Gb MEME LA he oon QA = pos В a) po ar NADA PA yw fee | | у { A 1+ añ A pale y Ea Te h $ i no м 7 | “ a DA o 5 у _ ve Le LA у o Lo a oe a 8 о ОВ o la a re. de de | tes DO o 8 0 = ás u > LR 9 Er > uen enter patel LA u 23 ge Fa Das Gr EL VA it Vets Ge es IE NE © о ПТО Ae = na ch une o> Maid > о Dr tasse. GF ADS DAA 77 “ DAT) me. A LD @ muse we D a a ee ne MAS, © ét EN Desi? ENS RU СИТ Lo ee D Aie a © N 4 jae ene sien О We eme © are MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 409 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS THE ROLE OF IUCN AND WWF IN MOLLUSC CONSERVATION AND THE INVERTEBRATE RED DATA BOOK S. M. Wells Species Conservation Monitoring Unit, 219c, Huntingdon Rd., Cambridge, UK The International Union for Conservation of Nature and Natural Resources (IUCN) exists to con- serve biological diversity on an international scale. Endangered species conservation is the province of IUCN’s Survival Service Commission (SSC), and the Commission’s specialist groups include one for Freshwater Molluscs. It is hoped that other Mollusc specialist groups will be set up shortly. In 1979, IUCN initiated an Invertebrate Red Data Book (RDB), parallel to the well established RDBs for vertebrates which were set up by Sir Peter Scott in the mid-1960s. The RDBs are now the responsibility of the Species Conservation Monitoring Unit (SCMU). Their compilation relies on a global network of wildlife experts, including members of the SSC Specialist Groups, who advise on the status of species and whose time and expertise is given voluntarily. SCMU assembles information on status, distribution, population size, habitat, ecology, threats to survival and conservation meas- ures taken and proposed. Through the advice of the Specialist Groups, and acting on priorities identified in the RDB, the World Wildlife Fund can allocate funds for conservation projects around the world. RDB information also serves to guide and encourage governments in their conservation activities. The first volume of the Invertebrate RDB will include a number of threatened mollusc species. Advice will be sought from the Freshwater Mollusc and Coral Reef Specialist Groups of the SSC, from regional organisations such as the European Invertebrate Survey, and from knowledgeable persons throughout the world. It is evident that the main threats facing molluscs are habitat destruction and pollution, although in some cases over collecting could have a deleterious effect. The Invertebrate RDB and Specialist Groups will therefore necessarily concentrate on issues of habitat conservation. At least initially, more attention will be paid to terrestrial and freshwater species, but data on marine species will also be collected. Any information on possible ‘candidate’ species or on threats to important mollusc habitats would be greatly appreciated and should be sent to the above address. (409) PESOS JNO AGORA вау" (AMRIT MTAIVAS OC OMA VASOS ОВ ИИ! St OMA YOU) AGGIOAR SHE ЮЗ ATAG DAR STA MATAS MT OWA AY SOLA iodo a UA и my pu nahen.) So => = ge MO 11) “une wt Dic An 1 OO EU to) COMU ENRICO re > qe E EV MICH) > m 45 EE RL 2) tdi SO aren: Nara yi vib 5350 (Hi 1 aya palisinory er). f LEE) melon re IeVIVT ‘ LL fhe a JETA se ' АЙ | Vai! lary E cn | ZA 10M “AIS ¡OF be anse New LU of elem (IO) Mone, ABC LAA stow A ns aten KUH ER u rs UN LOL ay Y ‘tic EL a a 4 Se CIN CNW 20481 ENDS ИЕ АО АА 1) priv HA "TR ) eslon 4 als le yng rr - AAA LV ЖИМ oc) № 5392 JP? wii 6 „umge tx a ¥ "gas a A MUA A d mi Ora sekirnezed CMOS ia edo A 110 O SAT etre a Ei DEE COR 14 y | | vient bie vine A ssw wo a БМ she Mollat, “alum e on) iw cos Di NO am Bew Em | oi) Moon ie 4 ¢ ne И RING Ha on LE $, % um IE’ LME» Y Leur VV Diy en #1 Sf! GE Pele eens Weel PU Rint) AM, ELENA feb Oo cé seve cia wem WA E Geo tentar) u erro stan fiw ЗОЯ star yr el hs ao JUN ir 322 ST ¿qua лу 21249 Ic TES art mc мона ad es ett OOH aM THO | be sip eval pssyor: sl es roue all cing Die Craie A Se" uty) OOS! 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There are three main parts within this system which can be operated by computer: 1. a non-numerical documentation of the malacological journals in the German speaking area, 2. bibliographies on different systematic subjects, 3. a kind of ecological information system of the different states in the F.R.G. (also the German contribution to the European Invertebrate Survey-Programm/E.!.S.). EINLEITUNG Ziel verschiedener Forschungsprojekte ist die Errichtung eines malakozoologischen Informations- und Dokumentationssystems in Form einer Malakozoologischen Datenbank. Diese Datenbank wird aus drei verschiedenen Datenbanken bestehen, die auch unabhangig voneinander benutzbar sein werden. Das Gesamtsystem soll mit Hilfe der EDV benutzt werden kônnen und darüber hinaus in seinen Teilen teilweise in Buchform einem weiteren Benutzerkreis zugänglich gemacht werden. 1. Nichtnumerische Faktendokumentation Malakozoologie (Abb. 1). In der nichtnumerischen Faktendokumentation, die im Rahmen des luD-Programmes des Bun- desministers fur Forschung und Technologie (IDF 37 A-4) erstellt wird, werden die Kernzeitschriften der Malakozoologie des deutschen Sprachraumes (mit ihren Nebenreihen) erfasst und ausgewertet. Dies sind insgesamt 11 Zeitschriften mit rund 4.100 Publikationen aus dem Zeitraum 1844-1979. Hier werden die Autoren und Co-Autoren erfasst, die einzelnen Arbeiten verschlagwortet und eine Tiefenauswertung bis zur Art durchgeführt. Die Abfragemöglichkeiten sind der Abbildung 1 zu entnehmen (s.a. Jungbluth 1980). 2. Systematische Bibliographie (Abb. 1). Als zweiter Teil sind systematische Bibliographien vorgesehen, d.h. Bibliographien, die sich mit einzelnen Mollusken-Taxa beschäftigen. In ähnlicher Weise wie unter 1. beschrieben werden hier die einzelnen Arbeiten erfasst und ausgewertet, wobein umfangreichere Schlagwortsysteme—je nach den Erfordernissen—Anwendung finden. Als Beispiel sei hier auf die z.Z. in Bearbeitung befindliche Flussperlmuschel-Bibliographie (Margaritifera margaritifera L.) hingewiesen. Die Abfragemóglich- keiten für den Benutzer sind wiederum der Abbildung 1 zu entnehmen. 3. Ökologische Datenbank der Bundesländer: Mollusken-Kataster der BRD/E.I.S. (Abb. 1). In der Okologischen Datenbank werden im Rahmen der Kartierung der Mollusken der BRD gesammelte Daten erfasst und ausgewertet. Hierzu zahlen 1. die Belege in musealen und privaten Sammlungen; 2. die Daten der lokal- und regionalfaunistischen Literatur sowie anderer Literatur; 3. die bei Freilandaufsammlungen erhobenen Daten. Im Gegensatz zu den Teilen 1. und 2. sind Uber die dort möglichen Benutzerfragen hinaus weitere Ausgabemöglichkeiten vorgesehen: so z.B. der Ausdruck von Verbreitungskarten nach Zeiträumen differenziert, der Ausdruck von Museumskata- (411) 412 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Faktendokumentation Malakozool. CAS EL Nichtnumerische Faktendokumentation der malakozoologi-, schen Kernzeitschriften und ihrer Nebenreihen im deut - | | schen Sprachraum mit Tiefenauswertung bis zur Art Abfragemöglichkeiten Autorenindex («Co-Autore Artenindex Schlagwortkatalog Systematische Bibliographien E RAE UE 2 ¡ Margaritifera- Bibliographie ua р E Abfragemoglichkeiten: 1 | Autorenindex (+ Co-Autoren Artenindex Schlagwortkatalog spezielle Fragestellungen Okologische Datenbank (Mollusken-Kataster der BRD/ EIS.) der Bundeslander — a TE y | u — = En 5 [Вадеп- Bayern | Berlin | Bremen! Hamburg|Hesse Württemberg | 1978-) 1(1980- ) AN — — + 37 — — — — — Niedersachsen, Nordrhein- Rheinland- ‚Saarland Westfalen |Pfalz | 11980 - ) |(21.1978- Schleswig-Holstein | — | PSS Abfragemoglichkeiten [1] Artverbreitung, insgesamt Artverbreitung: lokal, regional Е Verbreitungskarten Landerbi bliographien [5] Museums kataloge 6 | Sonstiges: Ococode, Numero- klatur aktuelle Freilanddaten BENUTZER Abfrage: 11] Angaben: Autor oder Co-Autor Angaben: Artcode Numeroklatur Angaben: Schlagworte [4 | Angaben: sonstige Angaben: Schlagworte Angaben: speziell BE NUTZE Artcode, 10-km-Qua- drat oder Bundesland Angaben: Artcode und Bun- desland Angaben: Bundesland . Museumscode LU Bundesland 6] Angaben: Ococode etc ABBILDUNG 1. Malakozoologische Datenbank. JUNGBLUTH 413 logen, die das von dort erfasste Belegmaterial ausweisen, oder der Ausdruck der erfassten Literatur nach Landern getrennt in der Form von Landerbibliographien. Das Gesamt-Datenbanksystem ist auch fur andere Tiergruppen verwendbar; es ist weiter ergan- zungs- und ausbaufahig konzipiert, so dass es als Teil in ein biologisches Gesamt-Informations- und -Dokumentationssystem in der BRD integriert werden kann. LITERATUR JUNGBLUTH, J. H., 1980, Faktendokumentation Malakozoologie—Konzeption und Aufbau eines erweiterungs- fähigen, fachspezifischen Dokumentationssytemes.—Mitteilungen der Gesellschaft für Bibliothekswesen und Dokumentation des Landbaues, 29: 113-119. | | | 41 $ + №№ ИХ 6FR I 4 ‚ A ‘Wed an u en rer. noe à e Shi fist gene об ПОМ 240 ND Te IO TS OA tee rar ТЕ ВДВ 1 I Bras a CEE ay Be: ige N aes (Bye tt ea Tee eats к Филя ORES” aut: Yan Atte un * A И onu : ran ‘set e Sur. К TN vetr y | diront HANTS non I» } | 7 e tout PETES | o O u oO 6976 seth Srl BR ACI MAGIA 10 8 ob Varta ale tree IY JU "Uam ЦР ae aa eel he AN fins Ge Ho rime B MINE" pi № | A E PAN a PUNA ao : | zur MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 415-419 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS E.1.S.-BEITRÄGE AUS DER BUNDERSREPUBLIK DEUTSCHLAND. |. BERICHT* Jürgen H. Jungbluth1 & Herbert Ant2 1Zoologisches Institut I der Universität, 6900 Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 230; F.R.G. 24700 Hamm, Dahlienstrasse 38; F.R.G. ABSTRACT This is the second report on European Invertebrate Survey (Е.1.$.) contributions in the Federal Republic of Germany (F.R.G.) with remarks on progress in the mapping of molluscs and in developing mapping systems. As examples several maps are given showing areas where the mapping programme has been established since the last report (Ant & Jungbluth, 1979) using computer plotted maps. VORBEMERKUNG Während des 6. Europäischen Malakologen-Kongresses in Amsterdam 1977 wurde der in der Bundesrepublik Deutschland erreichte Stand der Molluskenkartierung durch ein poster (Ant & Jungbluth, 1979) und mündliche Beiträge während des E.I.S.-Symposiums dokumentiert. Wir haben s.Z. auf die besonderen Probleme bei der Durchführung der Kartierung hingewiesen und gefordert, dass diese über die rein kartographische Darstellung hinaus Detailinformationen liefern muss. STAND DER KARTIERUNG IN DER BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND In der Bundesrepublik Deutschland wird die Kartierung der Mollusken nach Bundesländern durchgeführt. Nachdem die erste Kartierung für das Bundesland Hessen im Jahre 1976 abgeschlos- sen werden konnte (Jungbluth, 1978), wurden Kartierungsprogramme in weiteren Bundesländern konzipiert und begonnen. Wir haben s.Z. betont, dass das Ziel der Kartierung über die reine kartogra- phische Darstellung der Molluskenverbreitung hinausgehen muss und weitere Detailinformationen erbringen muss, um die erhebliche Arbeit, die hierzu notwendig ist zu rechtfertigen. Für die Kartierung in der Bundesrepublik Deutschland haben wir folgenden Rahmen konzipiert und folgende Ergebnisse vorgesehen: 1.Naturräumliche Gliederung Nach dem Il. Weltkrieg wurde in der Bundesrepublik das System der Naturräumlichen Gliederung entwickelt. Die Untersuchungen hierzu wurden von den Geographen deduktiv und induktiv durchgeführt und inzwischen abgeschlossen. Heute liegen unterschiedliche Bearbeitung (Massstab 1:1.000.000 und 1:200.000) mit Erläuterungstexten vor. In der Regel wurde bei dieser Naturraumab- grenzung und -beschreibung auf die Berücksichtigung zoologischer Fakten verzichtet—Die Mol- luskenkartierung soll hier Beiträge von zoologischer Seite nachliefern (s.a. Jungbluth, 1978a). In die für die Kartierung verwendeten Karten wurden daher die Grenzen der Naturräumlichen Gliederung eingetragen. “Mit Unterstützung der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern und Nordrhein-Westfalen. (415) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 416 И-П эр yeapenD-wy-01 шеше jyoudsjue auey uajauyolezab-1a] NS -ojd Jap ¡OquÁs из '0861'80°52 PuejssBunyegieag ‘иэззен ul (7) SNAUION sni18q/0Ue/¿ BYXBUYDSUJOU}SO_d JSP бипуэлалэл ag ‘2 914 one | 0961 309739 17115804 À 309739 © 7715604975 207 TINS ONO RES LUN A EE TRES (QS/ 1 SNAUNN | 1) 086! aN’ Sz N3 NO/ W3!SH1HHIKC SNIYBBHONHTA Yum 'Nn 8 чтабипг “Hf :weAeg “YIM ‘п 3 ynigbunp "Hr Sung y ‘Biequemnm-uepeg `(цотиедолэл syesaq) уиабипг ‘H ‘г :usssey {ze} d-PUelUISUH ‘1848885508 'W Y JUY ‘H ‘цеедзэм-шецарлом :jeuu918z9BuIe ugjaiqed ueje]Ieqie8q э!р PUIS ана 18P ayexzjoulayIo SIP ul ‘0861 Jaquiajdas "LO PUEIS ‘изеае9 jejeyaquesq YyosiBojoozoyejew чер yu ана JEP SUE “| “Dl [43] LER! 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 418 '“SU2A-N'1'N 18P yeupenH-Wy-0} шеше Jysudsjus eue uajauyorazab-1ayojd ap joquiAs uly yssejebuewuesnz (0061 yoeu pun JOA) иешпелией YEU PUIS SSISMYIEN all "08618022 PuejssBunysqueag -ueueBie pun yina/Áeg ‘Jeneg ‘9 uon uegeßuy yoen “ulaÁeg ul (7) вледилеблеш esejnuebiey jeyosnuedssn¡y sep бипуэлалэл э!а ‘9 рип $ 'SHI4 9 ‘914 $ ‘Sid AIN ti7-6 7/00 7 GIN LISA BBD ne 086! 90°27 0961 an*2? nin kin Nu31b8 №3159 NOA 4315516 1300Г 4 МОЛ 33158157! BOONNY 0061 KON зом м 006! LA м À | (85! 1 'SNIHNNIM HY31IIIHHOUHN 883411 IBBOBBN (М) BHIJILIHHIUUR (8SLT'SNIBNNI 1 b833411T18b9Ybhk B83411 T8BOBBN FW Hb3411]14H9Hbh la ee or — = nn HA == — ч JUNGBLUTH & ANT 419 2. EDV-Bearbeitung der Kartierungsdaten Die im Rahmen der Kartierung erfassten Verbreitungsdaten aus privaten und musealen Kollektion sowie aus Literatur und Freilandprotokollen werden in einer ókologischen Datenbank gespeichert. Dieses Programm befindet sich in der Erprobungsphase. 3. Erstellung der Verbreitungskarten Im Zusammenhang mit der Einrichtung der ókologischen Datenbank wurden die Kartenprogramme (Kataster) für die einzelnen Bundeslánder erstellt. Im Augenblick liegen diese fur Baden-Wúrttem- berg, Bayern, Hessen und Rheinland-Pfalz vor; weitere befinden sich in der Planung. Die Kartenpro- gramme dienen zur Erstellung der Verbreitungskarten einzelner Arten für die Bundesländer und geben diese unter Zugriff auf die ökologische Datenbank über einen plotter aus. Die Karten enthalten die Grenzen, gróssere Gewásser, die Naturráumliche Gliederung und bis zu sieben Nachweissym- bole. Der Massstab der Karten kann innerhalb der durch den plotter vorgegebenen Maximalgrôsse frei gewahlt werden. 4. Weitere Ergebnisse Mit Hilfe der ökologischen Datenbank können die Detailangaben, aus denen die Karten erstellt werden, abgefragt werden. Hier sind unterschiedliche Fragestellungen bis hin zu einer Bibliographie der malakozoologischen Literatur eines Bundeslandes möglich. Die bisher gespeicherten Daten (U.T.M-Koordinate, sechsstellig; Fundumstände; Materialzustand; Sammler; Determinator; Materi- alherkunft; Literaturangabe etc.) sollen durch weitere Angaben ergänzt werden, z.B. eine Numero- klatur, einen Okocode und die Gefährdungskategorien nach den jeweiligen “Roten Listen.” Hierdurch soll dem anwendungsbezogenen Aspekt Rechnung getragen werden. AUSBLICK Im Augenblick wird die Kartierung in den Bundesländern Baden-Württemberg (Abschluss für 1982 vorgesehen), Bayern (seit 1980), Nordrhein-Westfalen (seit 1980) und Rheinland-Pfalz (Wassermol- lusken seit 1980, Arbeitsgruppe Prof. Dr. R. Kinzelbach, Mainz) durchgeführt. Die Ausdehnung der Kartierung auf die übrigen Bundesländer ist vorgesehen; teilweise wurden hierzu schon Vorbe- sprechungen durchgeführt. Die Kartierungsergebnisse sollen als ökologische Datenbank in ein Malakozoologisches Datenbanksystem integriert werden. LITERATUR ANT, H. & JUNGBLUTH, J. H., 1979, E.I.S.-Beitrâäge aus der Bundesrepublik Deutschland. Malacologia, 18: 185-195. JUNGBLUTH, J. H., 1978, Prodromus zu einem Atlas der Mollusken von Hessen. Fundortkataster der Bundes- republik Deutschland, Teil 5, 165 S. JUNGBLUTH, J. H., 1978a, Der tiergeographische Beitrag zur ókologischen Landschaftsforschung. Biogeo- graphica 13, 345 S. $ a МС é € u a 5 y i ¡e } > СО } ЖЗ DIN ’ д . von de у ifs "e (AA er à | ATA i ñ H LE y + р i нЕ Г f sh $ ar; DET Ue yy 3) TE a au ri j mia „pen А at ' A Mi x y | Гл LA. + A =} — № $ { E, e р foe Г À «bh A SON ) af 1 4 у 1 ov \ te a rad Г À *— TER du Wee TEAL: ig itn loft Ww ve ci у ws du nismo N a+ A E м Ш = VON NET bruh den 2% у ar 13 “rt iws “+ un ve р A EL MR 1 sp mtm SAN уч J RE + e Mm HAS LE 1 in LOHR $ ly bl A ¿AA orem sy WD LG AA wi) Aye ét Om dy ME UNT ca AO | р AU т 2 321 tt MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 421-425 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DISTRIBUTION AND ORIGIN OF THE CONTINENTAL SOUTH AMERICA MALACOFAUNA Juan Jose Parodiz Section of Invertebrates, Carnegie Museum of Natural History, Pittsburgh, Pa. 15213, U.S.A. The living freshwater and terrestrial molluscs, or those that have lived during the Tertiary, in South America, include forty-eight families. In some cases, knowledge of the factors that affected their present distribution are enough to explain also their origin; this applies especially to those families of Recent or Post-Pliocene introduction. In many others the evidence is given by the fossil record and the understanding of the changeable paleogeography of the Neotropical Region. There are also families of which the time when they became part of the continental fauna is uncertain or unknown, such as groups with a long established world-wide distribution. Families, or genera, with accurate fossil records are only a small percentage of those living. Nevertheless, a group of families show similarities in their migration throughout the Tertiary, and their data are very valuable as a whole. Several groups of families can be distinguished according to their origin. There are a few families that were represented in the Tertiary but not in the Recent fauna, but many living families have Tertiary ancestors that migrated to South America, either from the Old World or North America. To anticipate, and to simplify, the majority of early fossils from the Brazilian area have affinities with African or Old World groups, and those found in southern locations are of North American origin. In cases of very recent introduction there are no problems of interpretation, with few exceptions. On the other hand, the duality of origin in many Paleocene records is masked at present by the apparent homogeneity that gives its “character” to the Neotropical fauna, and its cause was the complete isolation of South America from any other continent during almost the entire Tertiary. Communication of any kind with North America was discontinued immediately after the beginning of the Paleocene and the arrival of the early migrants; it was not restored until the late Pliocene by the new connection through Central America. Early ideas and theories advanced in the late 19th Century pointed mostly to Africa as a major center of origin (for molluscs as well as for other zoological groups). A perusal of such theories is not pertinent in this short account; it will suffice to summarise the aspects of Ihering’s conclusions in the early 1900s that were also shared, in part, by Ortmann and Pilsbry at that time. For certain family groups, the notion of an African, or rather “Gondwanic” origin, is still correct. Before proceeding, it must be understood that by the use of the term Gondwana, or Gondwanic, | am not advocating any well-outlined mass of land or “bridge” with precise chronological limits at some time between the Upper Paleozoic and late Mesozoic (least of all Tertiary, as Ihering proposed and Ortmann rejected), but as a concept of a “Realm of Life” that was characteristic of the southern hemisphere in pre-Tertiary times. Taxonomy, and also embryology, helped eventually to clarify the different origin of some groups previously considered as wholly Gondwanic units; good examples of this are the freshwater mussels, the Naiads: as late as 1921 Ortmann maintained the Hyriinae [dae], with a “glochidium” larva, as a subfamily of Mutelidae, of which the “lasidium” larva was later rediscovered. Thus the Mycetopodidae (Mutelacea) in South America retain relationship with the African families, while the Hyriidae (Unionacea) migrated from North America. Whatever shape Gondwana had (by the way, the concept of Gondwana fits within the theory of Plate Tectonics, better known as “Continental Drift”), the western part of it corresponds to the old Brazilian mass, “Brasilia.” This, with the “bridge” that Ihering had in mind, he called Archhelenis; it was the hypothetical land that separated the ancient northern sea, Tethys, from the southern Nereis. In that vast intercontinental area, probably evolved certain superfamilies that have representatives in both Africa and South America, rather than migrating directly from Africa or vice versa. From such a center of origin, families such as Mycetopodidae, Ampullariidae, Bulimulidae (in part), Orthalicidae, Odontostomidae (in part), and Streptaxidae dispersed into South America; the last mentioned might (421) 422 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS have been of a more oriental stock, and some of the others might also have originated from Brasilia but, in general, they are Gondwanic. The Aetheriidae, part of the Vivipariidae, and probably the Systrophiidae are also exceptional, being rather eastern Archhelenic. The Ampullariidae, today common in tropical and temperate zones of the continent, have early ancestors in the Eocene of Peru. The most widely distributed family in South America, the Bulimulidae, has Paleocene records in northern Brazil, and in Patagonia which was outside the Archhelenis; the same is true of the Vi- vipariidae which apparently correspond to a pre-Tertiary divergence. During most of the Eogene (actually from the Senonian Epoch up to lower Oligocene) Brasilia (that is the remnant of the Archhelenis in the West) was separated from the lands to its south (namely the Patagonian region) by a sea-way connecting the newly formed Atlantic with what was then the eastern Pacific. The dividing line of that sea ran obliquely NW to SE, from southern Peru down to the area known today as the peri-Pampapic district, and it is in part coincident with the present physio- graphical division of the continent between the tropical zone (Hylaea and the North) and the tem- perate (Chaco-Pampean) that becomes rapidly colder southwards (Patagonia). This southern mass of land was named Archiplata by Ihering. The “scar” or suture between Archhelenis (Brasilia) and Archiplata is noticeable in the geological structure of the region between the rivers Colorado and Negro in northern Patagonia. Ihering based his “reconstruction” of Archiplata mostly on marine fossils, but the numerous freshwater molluscs from the early Eogene discovered afterwards con- firmed his assumption (the only discrepancy was a question of age because, while placing some fossils now known as Paleocene in the Cretaceous, he extended the existence of Archhelenis to the early Tertiary!). Most of the Paleocene localities where the freshwater fossils were found are in formations along the Archiplata strand, but completely absent on the opposite side, the southern coast of western Archhelenis. Therefore, the malacofauna that developed in Archhelenis and Archiplata were not only different in composition, but also in origin. Most of the elements of Archiplata in the Paleocene, known from Patagonia to western Bolivia, show affinities, and in some cases are of the same genera as those known in pre-Tertiary North America. The most striking of these is the Hyriidae: they appeared first in the Triassic of Pennsylvania (from where Pilsbry described many species of Diplodon) and while becoming extinct there, re-appeared suddenly in the Paleocene of Patagonia. So did the Thiaridae of the genus Pyrgulifera which is in the Cretaceous of Wyoming, and also the Pleuroceridae which eventually evolved into peculiar South American types. In other groups of animals there is much evidence of such migration at that time, as in early Patagonian mammals with ancestors in North America, and even Chelonians such as the turtle Podocnemis with species in the Cretaceous of Montana and in the Paleocene of NW. Argentina. All these groups of coeval migrants from North America represented the new Tertiary fauna of South America: some became extinct and others survived. Fossils of the same type as these are not found in the northern parts of the continent until the middle Tertiary, after the ligature of what was left of Archhelenis and Archiplata took place favoring a northward migration. The route of migration, or the means of the early communication between North and the southern part of South America is unknown. It could not have been, however, other than by passing along the eastern Pacific, and it was also a one-way migration because there are no fossils in the early Tertiary of North America showing any ancestry from those in South America. Also, the time when the migrating fauna reached South America must have been at the onset of the Danian and started probably at the early Senonian. In Archiplata there are also Viviparidae of a type very similar to those in the Cretaceous of Wyoming (Lioplacodes). Viviparidae (closer to Viviparus) had already been described for the same age in Brasilia; they represent two different stocks in the family, separately introduced. Two families are endemic of Archiplata, the most primitive Pulmonates, Chilinidae (living today in the same region of Chile and Patagonia, with expansion into the zone of Uruguay) and Stropho- cheilidae, that afterwards moved into the peri-Pampasic district and Brazil. Recent anatomical and paleontogical work has restricted this family by separating the Megalobulimidae, which are western Archhelenic. The Archiplatan fauna moved northward, in middle Tertiary, along the western side of the con- tinent, while the Andean orogeny was in its second intense phase. The successive tectonic changes produced embayments, estuaries and similar conditions proper to an unstable coast. Material drifted by Tertiary streams accumulated in lentic deposits sometimes mixed with the marine. In the Oligo- cene of Colombia, and especially in the Miocene of Ecuador, a rich fauna of southern origin began to PARODIZ 423 TABLE 1. To summarise, the probable centers of origin, or those verified by paleontological records, fall into diverse categories, represented in the list below by the letters A to |. The distribution of living species according to areas is indicated by numbers, from 0 (none living; fossils only) to 12; sometimes the families extend beyond the areas, but the numbers are for those where they are better known. A—Archhelenic (central or eastern) B—Western Archhelenic (Brasilia) C—Archiplata (or North American origin, developing in Patagonia) D—Autochtonous E—Old World or World-wide (ancient distribution) F—Late Pliocene-Pleistocene migrants G—Unknown H—From direct marine ancestors I—Introduced by man Recent freshwater areas: O—not living at present 1—Hylaea (including the western headwaters of the Amazon) 2—Hylaea (eastern) 3—Eastern Atlantic drainage (other than the Amazon) 4—Southwest drainage (independent rivers of Chile) 5—Rivers of northern Patagonia Recent terrestrial areas: 6—North (Venezuela, Colombia, Ecuador) 7—Central region (Peru, Bolivia, Paraguay, NW Argentina) 8—Brazil (North) 9—Brazil (South) (Eastern Paraguay, NE Argentina, Uruguay) 10—Peri-Pampasic 11—Patagonia and extreme South 12—Chile ETA IA ECO EE ICE cc een ee EE Families Families Bivalves: Terrestrial Pulmonates: 2.3 Mycetopodidae B TOUR Systrophiidae 2A 2 Aetheriidae A 7,8, 9 Megalobulimidae A 1to5 Hyriidae C 9, 10, 12 Strophocheilidae C, D 3 Corbiculidae E 6 to 11 Bulimulidae В, С 10 5 Sphaeriidae E 10 Odontostomidae B 1,29 Corbulidae D, H 6 Orthalicidae B 1 Dreissenidae D?H 78,9 Veronicellidae ?D 6, 7. 12 Pupillidae B Prosobranch Gastropods: 0 Carychiidae ?В 0 Viviparidae A, C lO Succineidae Е 2,9 Ampullariidae A 0 Urocoptidae ?B Up Cpe Pleuroceridae C 10 Vertiginidae ?B 23 Thiaridae C 0 Valloniidae E 1 Neritidae D, H 6 to 12 Zonitidae F, and | (in part) 0 Potamididae D, H 1to9 Ferussaciidae E 6 to 8 Helicinidae F 6 Camaenidae F Uh Aperostomatidae IP 6 to 12 Helicidae | 6 Cyclophoridae F 6 to 12 Limacidae | 1 Chondropomidae 3 EA Endodontidae E 0 Syrnolopsidae FE 8, 9 Euconulidae F 13 Hydrobiidae E 6778 Subulinidae F 7 Clausiliidae G Aquatic Pulmonates: 4 Chilinidae D 10, 11 Lymnaeidae E 6 to 10 Planorbidae A (part), E 3 Ferrissiidae Е 3 Physidae E «ЕЕ aga 424 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS appear: Hyriidae, Thiaridae, Pleuroceridae, and Corbiculidae; and at the same time brackish-water Neritidae and Corbulidae, evolving from direct marine ancestors. The last two families developed greatly in the Pliocene at Pebas and Iquitos, western Peru, with many species of Anisothyris (soon extinct), Neritina (surviving fairly well) and Erodona; the Corbulidae Erodona, now extinct in the NW. still lives in the brackish-waters of La Plata estuary and the coast of Brazil (Erodona mactroides Daudin, formerly known as Azara labiata Maton); the geographical separation between the NW. fossil populations and those living in the SE. is one unsolved problem, but it is noticeable that such a range occupies the extremes of the early continental line of division. The Dreisseniidae (Congeria) from the Pliocene of Iquitos must also have evolved from marine ancestors. After the Miocene, many of the genera that had reached the North, accompanied by others that had originally been there, turned back southwards, this time on the eastern side of the continent, finally reaching areas closer to that of their ancestors. Apart from the great Amazon Basin with headwaters mostly on the west (which in the Pliocene must have ended in Pacific embayements), and the Orinoco drainage in Venezuela (a region that had earlier been part of the Archhelenis but eventually separated in the same way as Archiplata, but with Antillean connections), both of which show peculiar distributional restrictions of species, the main systems of the East-Central part of the continent are the San Francisco running NE. and having its headwaters in the high plateau of Minas Gerais (the eastern divortium aquarium), and Parana-La Plata with its many tributaries running South from the same elevations. At their beginnings the Parana and San Francisco have some elements in common, but the abundance and differentiation of genera and species increases greatly towards the Uruguay and La Plata, with the addition of Hyriidae, Mycetopodidae, Hydrobiidae, Ampullariidae and Chilinidae. These, and others that have a well known ancestry elsewhere from Paleocene to Miocene, are completely absent as fossils of any age in the Chaco-Pampeam district and the middle-lower section of the Parana that contains only a few Holocene subfossils. Even land shells are very rare in the Pliocene of the area. The Parana-Paraguay-Uruguay-La Plata system did not exist before the end of the Pleistocene. It was at that time (11,000 years ago according to Carbon14 data provided by the sediments and subfossils), that a great fault was produced, a recurrence of an old tectonic fracture correlated with the third phase of the Andean orogeny. The west margin of the present river is several hundred feet lower than the east side. A very brief ingression of the sea was immediately followed by the effluence of streams running from the North through the depression; a new drainage system was formed and thus the new estuary. The freshwater fauna introduced into the new basin underwent a very rapid speciation. Consequently in families like Hyriidae, many recognised taxonomic species have very close genetic affinity because of their recent common ancestry, and form groups equivalent to Superspecies (Artenkreis). Hybridization in such cases is not only possible but actually occurs. Overlooking these facts many forms have been indicated as “ecological variations”; certainly, such variations do exist, but if two or more forms of any single species considered inhabit the same locus and ecological niche, they can hardly be called “ecological.” A knowledgeable taxonomical view of the species in the area, allows recognition of such forms as hybrids, and they appear in every generation. In other cases, such as in the Corbiculidae, different populations were given specific rank, when actually they are clones of a viviparous and self-fertilizing Neocorbicula. When the uplift of the Panamic isthmus took place in late Pliocene, a new migration began. This time a two-way one between North and South America. From the north, South America received the Helminthoglyptidae, which diverged into a subfamily, the Epiphragmophorinae, now spread from Peru to Paraguay and the peri-Pampasic district. This group presents an extraordinary case of parallelism: apart from the anatomical differences of the subfamily, the shells of Epiphragmophora and the Arizona Sonorella look very much alike. The Cyclophoridae, Subulinidae, Euconulidae, Chondropomidae, and part of the Camaenidae, are also new migrants from the Central America— Antillean area. In the opposite direction advanced the Orthalicidae, and also the Bulimulidae, reaching the south of the United States. Finally there is a number of families in South America, of which the geographical origin and ancestry is rather obscure, even when they have some fossils representatives. To these belong the aquatic pulmonate families Ferrissiidae, Lymnaeidae, Planorbidae and Succineidae, the bivalve Sphaeriidae and the terrestrial Pupillidae. In the Planorbiidae, the Biomphalaria of Africa and the Neotropical Taphius are anatomically the same genus but other members in the family are of different groups. Physidae has large representatives already in the Paleocene of Patagonia and the ancestors of these fossils may have derived from North America, but they do not seem related to the living PARODIZ 425 species. Also problematic are the rare Urocoptidae, from the early Tertiary of Brazil at Itaborai. The Clausiliidae, with many genera and subgenera concentrated in Peru, and a few extending to NW. Argentina, have no fossil record in South America, and it is not known when, or from where, they reached this continent. Man’s agency is also responsible for the introduction of European families like Helicidae (Cryp- tomphalus and Otala), and common Neopaleartic slugs of the family Limacidae, (Limax and Dero- ceras). These were probably introduced more than once and at different places since colonial times. The same is true for the genus Zonitoides (Zonitidae). REFERENCES Any nearly complete bibliography on the subject would be too numerous to be listed here. The six works listed below will supply, together, more than 2000 titles on the taxonomy, zoogeography and paleontology of the continental molluscs of South America. BREURE, A. S. H., 1979, Systematics, Phylogeny and zoogeography of Bulimulinae. Zoologische Verhande- lingen, 168: 1-215. Leyden. FERNANDEZ, D., 1973, Catalogo de la Malacofauna Terrestre Argentina. Comision de Investigaciones Cien- tificas, 4: 1-197. La Plata. PARODIZ, J. J., 1969, The Tertiary non-Marine Mollusca of South America. Annals of Carnegie Museum, 40: 1-242. PARODIZ, J. J., 1977. [Bibliography of] Mollusca, in S. H. Hurlbert, Biota Acuática de Sudamérica Austral., pp. 320-329. San Diego. THOME, J. W., 1975, Os generos de Familia Veronicellidae nas Americas. /heringia, 48: 3-56. Porto Alegre. ZILCH, A., 1960, Gastropoda Euthyneura, in O. H. Schindewolf, Handbuch der Palaozoologie, 1-834. Berlin. ad ‘ep YN a. e | u 4 ™ у qe er A A A | ay Hi o> br %. Di Serine D 1 OOM iad Wa Wee” fa. (NN OCDE e е u der a9 y ANAIS GIG 40.24 MO nm: À a UP] y a Reh + Dn W i) Se Ce pourrons Th 44 (50 € SW >, 1 Le Sar 2 od ae a. = “piers e de oh) A Ble О qa E A, Ye 5 ra e tam De EN у > 39 ¡WA y ARA e dy rar = al avt LES e FF qe | TE A ва tage ses y : 7:2] 3 | ve is 7 } aA ¡ener © del am bee фм ох}. .- 0: a? OD q ah и: = AA | ae, Y 0 Latins st Auot у an LA q Av O AD 4 TS $ af 1. fia | \ ates LT ee CS VOIR | ET Var de nd, paie $ mir IE 9 eme 16 O q malo E ut OY R +: | | mo) DAR ait d er! an $ 08 TAS Ce ven Meee + u 2“ o AIMAR a 1 AM A E fi of za ADR REVUE yk М Quai q YEN феи tet mie) + Ñ Е = . À. VA АВА Bun? й LE M TO LUN : 50 | | é LA wa oe u N x bad # ' EAS «LA > oot vs y E] | tte é x 5 4 т u q e i} y » ol ® О o $ . р D | ou o e u 0 o on 0 u & О o 7e 0 ve o >; u Hoe . n os o we à o ty as Р [URSS o | 1 tt eae Y de 1a’ Is № 5 WO @ ОТ > AMS NY o » «a LA у baw D ва te set: meme; ws o Er tr “Ren bar cour LIT ONE ERS ma ye ea an e VIII < в А. we, Y Фо ai о ДА © y A u теч done wee a de № KR rn ab RENT De De * Gib Val HHS Ss E YA у MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 427-434 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DEVELOPMENT OF EGG MASSES AND GROWTH OF NEWLY HATCHED SNAILS OF SOME SPECIES OF INTERMEDIATE HOSTS OF SCHISTOSOMIASIS IN WATER CONDITIONED BY HELISOMA DURYI (WETHERBY) (PULMONATA: PLANORBIDAE). Henry Madsen Danish Bilharziasis Laboratory, Jaegersborg Alle 1 D, DK-2920 Charlottenlund, Denmark ABSTRACT Helisoma duryi is a planorbid snail which has been proposed as a biological control agent of the intermediate hosts of schistosomiasis. However, some controversy has arisen about the mechanisms underlying the superiority of H. duryi as a competitor of the intermediate host snails in laboratory aquaria. The experiments involved caged newly-hatched snails of Biomphalaria alexandrina, Bulinus truncatus and H. duryi submersed in aquaria with water conditioned for various periods of time by various densities of adult snails in both interspecific and intraspecific combinations. Only in relatively newly established aquaria and aquaria with low densities of adult snails were inhibitory effects indicated, whereas in older aquaria growth-promoting effects were observed. However, newly hatched H. duryi may be adversely affected in older aquaria containing high densities of adult conspecifics. Experiments with either caged or uncaged B. alexandrina in aquaria with various densities of H. duryi showed a clear inhibition of the growth of uncaged snails whereas growth promo- tion was found for caged snails. Caged egg masses of B. alexandrina and B. truncatus were inhibited by the presence of adult snails of either H. duryi or conspicifics, and the degree of inhibition was dependent on the density and size of the conditioning snails. INTRODUCTION Helisoma duryi is a planorbid snail which has been proposed as a biological control agent against schistosomiasis due to its superiority as a competitor of the intermediate host snails under laboratory and semi-field conditions (Frandsen & Madsen, 1980). It has been hypothesized that the superiority of H. duryi is due to the secretion of some factor(s) with inhibiting effects on egg masses and juvenile snails belonging to the intermediate host species (Mandahl-Barth, 1970; Abdallah & Nasr, 1973; Malek & Malek, 1978). However, Madsen (1979a and b) found that food competition and incidental predation on egg masses and juveniles of Biomphalaria camerunensis (Boettger) were involved in the suppression of growth and reproduction of this species by competition with H. duryi in laboratory experiments. Furthermore, Madsen (1980b and in prep.) found no indication for the presence of inhibitors when assaying juvenile B. camerunensis with shell diameters 2.0 mm-3.5 mm. However it could be claimed that these snails had reached a size where they were no longer susceptible to such inhibitors or that different species might differ in suscepti- bilties. For this reason experiments were set up to evaluate the effect of water conditioned by various densities of H. duryi on the development of egg masses and newly hatched snails of two species of intermediate hosts of schistosomiasis: Biomphalaria alexandrina (Ehrenberg) and Bulinus truncatus (Audouin). MATERIALS AND METHODS The following laboratory-bred snail species were included in these studies: Biomphalaria alexandrina, from Qalyub, Egypt, Bulinus truncatus from Assuit, Egypt and Helisoma duryi from Florida, USA. (427) 428 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Glass aquaria (18 x 25 x 25 cm) (width x length x height) were arranged with a bottom layer of sand and gravel, Sagittaria natans and Daphnia pulex, and 4.8 liters of dechlorinated tap water. The water was conditioned by either 48, 24, 12 or 6 adult snails for various periods before caged experimental snails or egg masses were introduced. These adult snails were present during the experimental period. One aquarium was left without snails for the control. The conditioning snails were fed daily with blanched and dried lettuce alternating with grained dog food (Madsen & Frandsen, 1980). The amount was adjusted to the maximum daily consumption. Egg masses deposited by the conditioning snails were removed regularly to avoid interference from a new generation. The temperature was 25-27°C. Artificial light was the only light source, with a 12 hour light period. Experimental design and methodology Experiment 1 The experimental snails were 1-2 days old and maintained in cages submersed in aquaria ar- ranged as described above. The cages were made from Kautex plastic bottles (100 ml) where a hole 3 cm x 4 cm was cut in each of the four sides and closed by a fine nylon mesh (mesh size 0.4 mm). Cages were submersed to give a water depth inside of approximately 5 cm. Grained dog food was added daily in excess of requirements. Each day the cages were lifted out of the water and washed to remove food remains. The experimental time varied slightly between the different series but was between 7-10 days. Shell diameter (B. alexandrina and H. duryi) or shell height (B. truncatus) was measured under a microscope with an ocular caliper to the nearest 0.05 mm at the end of the experiment. The combinations of conditioning snail species and experimental snail species tested appear in Table 1. Experiment 2 Experimental B. alexandrina were maintained either inside cages (see above) or outside cages in aquaria containing different densities of H. duryi. In series (A) there were 10 newly hatched snails (1-2 days old) in a cage and 20 snails outside in the same aquarium. In series (B) five approximately 1 week-old snails (shell diameter 1.4-1.6 mm) were kept inside the cage and 10 snails outside in each aquarium. The experimental period was 8 days and the shell diameter was measured. In series (A) a few of the snails outside cages were overlooked but the mean diameter is based only on those snails recovered at the first attempt whereas survival includes the snails recovered over the next 5 days after removal of the conditioning snails. Snails inside cages were fed as described for experiment 1. Outside the cages both lettuce and dog food was added daily, and care was taken that food was always present both at the surface and the bottom of the aquaria. Experiment 3 Adult snails were allowed 18 hours to deposit egg masses in plastic bags containing dechlorinated tap water. Egg masses were isolated by cutting the plastic bag around each egg mass. A number of egg masses were kept in cages submersed in aquaria arranged as above. The cages were made from plastic Kautex bottles (50 ml) where two sides had been replaced with nylon net (mesh size 1.5 mm). Just before the hatching of the control egg masses the maximum dimension of the embryo was measured to the nearest 0.05 mm. Three measurements were done at random within each egg mass. For each egg mass a mean size of embryo is given and for a group of egg masses the mean and standard deviation is based on these. Generally there was only a slight variation within egg masses. MADSEN 429 RESULTS Experiment 1 The results are summarized in Table 1. For B. alexandrina in H. duryi conditioned water no significant differences were observed in series (A), whereas growth inhibition was indicated at 100, 200 and 800 ml per conditioning snail in series (B). No significant effect was observed at 400 ml per snail (Series (B)). Growth promotion was indicated at all densities except 100 ml per snail in series (C). The conditioning H. duryi in series (C) were larger than those from series (B). In series (D) the control snails did not survive and in three aquaria the cages were destroyed by the conditioning snails, but no growth inhibition was indicated at 100 ml per snail. Water conditioned by B. alexandrina at 100 and 200 ml per snail promoted the growth of newly hached snails of the same species whereas a slight inhibition was indicated at 800 ml per condition- ing snail (Series (E)). B. truncatus showed no significant response to the H. duryi conditioning in series (A), (B) and (C) whereas growth promotion was indicated at all densities in series (D), although most pronounced at 200 and 400 ml per snail. Growth promotion was indicated in B. truncatus aquaria except at 800 ml per snail, series (E)). This promotion was most pronounced at 100 and 200 ml per snail. For newly hatched H. duryi a growth promotion was observed in water conditioned by adult conspecifics and this was most pronounced at 200-800 ml per snail (series (A)). In the slightly older aquaria of series (B) growth was promoted at 400 ml per snail whereas a pronounced inhibition was indicated at 100 ml per snail. A certain growth promotion was observed at 400 ml per snail in B. alexandrina-conditioned water whereas no significant effects were observed at other densities (Series (C)). B. truncatus conditioning had no significant effect on the growth of newly hatched H. duryi (series (D)). Experiment 2 In series (A) the control and 800 ml/snail aquaria had to be excluded due to overfeeding resulting in a high mortality of both experimental and conditioning snails. However the maintenance of newly hatched B. alexandrina inside cages had a beneficial effect on the growth and survival (Table 2). In series (B) H. duryi conditioning promoted the growth of B. alexandrina at all densities whereas a growth inhibition was observed for those snails maintained outside the cages except in 800 ml/snail aquarium. The maintenance of snails inside cages had only a slight effect on the growth as compared to snails outside cages in the control aquarium. Experiment 3 The development of egg masses was inhibited in aquaria containing snails and the degree of inhibition depended on the number and size of the conditioning snails (Table 3). H. duryi conditioning had the same effect as conditioning by snails of the same species as the egg mass and differences observed at the highest densities could probably be attributed to differences in the size of the conditioning snails (Table 3). DISCUSSION The experiments indicate that the H. duryi-conditioned water has no inhibitory effect on newly hatched B. alexandrina and B. truncatus. Only in relatively newly established aquaria were inhibitory effects observed while growth promoting effects were observed in older aquaria and in aquaria with larger conditioning snails (Table 1 and 2). Similarly growth promotion is indicated in water conditioned by conspecific snails (Table 1) and this promotion is most pronounced at the highest snail densities tested. Newly hatched H. duryi may be adversely affected by water conditioned by conspecific adult snails at high densities at least in older aquaria whereas growth promotion is observed at lower densities (Table 1). This is confirmed in the study of Madsen & Frandsen (1979) who found a high mortality among juvenile H. duryi in older aquaria containing a high density of this species. B. alexandrina PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 430 0 86 ev 0 + 65€ 8t 0 + 00'€ €c 0 + 0S'€ ££ 0 + Bre 96 55'0 + Bro SE 0 + Lee S20 37277 €2'0 + 261 ZE0 + S22 56 УГО = 681 peap ие 52:0 + 74 LEO = 875 9170 = 551 001 LEO + ble 1270+ €0'€ 6t 0 + 85'5 65'0 + HVE 06 90 + pre yO LIVE 020 +11 890 + ОС 550 + ЕС 56 ЕКО + PZ 8c'0 + 99% 810 + 632 55`0 + Eb 96 6t 0 + 65€ 920 + v6'€ 920 + EB'E v2'0 + vO'E 86 55`0 + 98€ 92°0 + SSE Sc'0 + 86€ ve'0 + 981 ve'0 + ce? 001 55`0 + 69'€ 61:0 + Zee 610 + Sr 86 ce O + BEE 6€ 0 + €6'Z 820 + vez 020 + SLE 96 leo + ole 9€ 0 + 09'€ e€'0 + t8c €t 0 + S6'L ÿS'O +105 c6 ÿc 0 + 09€ 6€ 0 + OLE 9€°0 + 292 6€ 0 + 791 a ццииии_и_и__и_ШШШШШШШ88888883ддД8&8ДЗ8&®&®ъЁ&ъ>‚ ъьыи0о68ж—ы anıen-d |04U09 008 007 003 (eus/jw) sjreus Buuonipuos jo Ayısuag 06 :(%) JEAIAINS 160 = 20 82 21—01 snjesuna 'g а St'0 + 692 82 8-9 euupuexgje ‘9 By 8e0 = 197+ 82 01-8 Апр *H а 2€ 0 = 182 El 01-8 Апр ‘H У IAYNG УИОЗПЗН :$9ю099$ ¡reus ¡ejuawiadx3 c6 :(%) |BAIAINS 8e 0 + ICE 82 21-01 smeoung 'g 3 9L'0 = $982 pl 01-9 ıÄunp ‘H а $5'0 = 242 vl 8-9 Апр ‘H 9 +80 #012 L 014 Апр ‘H g 0€'0 = 68'1 2 8-9 Апр ‘H Vv SNLVONNYL SNNITNG :Sanads ¡rus ¡ejuauedx3 56 (%) JBAIAINS 130 = 662 82 8 —9 виириехае ‘9 3 85`0 Fre? 09 8-9 Апр ‘H а 25'0 + BLE vl 01-8 Апр ‘H +) 9€ 0 = 092 vl 8-9 Апр ‘H g 82`0 + 551 у 8-9 Апр ‘H У VNIHONVX37V VIHVIVHANOIS :$90995 ¡reus ¡ejuawedx3 001 (sAep) (wu) salsads (ou) ye]s sjreus eus би salas ye euenbe "PUO9 -UOI}IPUOD jo aby jo ezIS ии рр ‘иел!б эле (+261 ‘Аэнеа) ээчемел jo SISAJEUE 10} сэтел-‹ 'SIIEUS ипре jo защзиер snoueA Aq зроиэд зпомел 10} pau ощриоо Jajem цим euenbe ui рэзлэшап$ sabes ul (}хз} eas) зАер 01—/ 10} PAUIEJUIEU ıAınp ешозиен pue snjeouny snuing ‘виириехае еивецашо!я peyoyey Amau jo (уши ээцерциоэ %56 + ww) зчбец/ле}эшер пэц$ иеэи “| 97991 431 MADSEN PeAIAUNS SIIBUS |je :JPAIUNS = "su L0'0 100`0 > 100'0 > 100`0 > :3N|BA-d L00 0 > LLO + S8'¢ ce 0 + 60€ 0C 0 + 65€ УС`О + LL? ctO+cEC OL :sabe9 apisino LO00 0 > 120 = 8S'C 0C0 + 8SE€ yO + PSE LEO + 84€ LEO = CLE S :sebes episul (TO %S6 + шш) 18JUEIP ||ays UESW 8 S3183S = = 94 09 95 03 :5эбеэ apisino = = 001 08 06 OL :5эбеэ episul JBAIAINS 100'0 > S0'0 > s0'0 > :3N|BA-d ‘s'u - — 90 = Ort 810 = 59-1 уг`0 = SL 02 :зебео эрзпо “su — — LEO + 81° 8€ 0 = H0°3 SE'0 = 00°2 OL :зэбео episul (79 %S6 + WwW) 1э}эшер ¡¡9ys иеэ\ У S3183S A A AA A A A A A A A A Se ee ee Se an¡en-d 101009 008 007 002 001 ye]s Je ‘ON (jreus/jw) euenbe ul np ‘H jo Áysuag ET ‘uanib эле (+261 ‘Аэиея) 1$81-} SIU9PNJS JO ээчемел JO SISAJEUE 10} SAN|EA-q ‘рэаэпроли! элэм SIEUS езиэшиэдхэ ay] uaym YJUOW SUO SEM euenbe au] jo abe ay ‘(Wu 01-8 1э}эшер |эц$) Апр EWIOSI8H упре JO S8NISUSP SNOLIBA Buurejuos euenbe и! sabes apisjno Jo sabes и! Jayya SAep 8 10} pourejurew euupuexeje euejeyduwo!g (8 sanas) рю хээм auo Jo (y salas) payoyey Aimeu jo (зиши S0UuSpIuos %G6 + WW) 1э}эшер jays UBAN :Z FIGVL PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 432 "su "su "su 50:0 > S0'0 > anjea-d S0 0 > LO'O + LZ'0 10`0 + 890 70`0 + €90 70`0 + 09'0 10`0 + 950 0 LG виириехае ‘8 L0'0 > £0'0 + 0/0 100 + 290 €0°0 + 0S°0 LO'O + 75'0 S0'0 + У5'0 € | -а AP ‘H y (juawyee.) yoea 20; sassew 669 2) VNIHGNVX37V VIHVIVHANOIS 30 sessew 663 100'0 > 900 + 28`0 — soo +ES0 900 + €£'0 200 + €1°0 v 018 (inp ‘H 9 100'0 > 900 + 80 900 + 220 80°0 + 290 €0 0 + 6bv'0 1400 + 92°0 12 8 9 Äunp ‘H g “su "SU "su L0'0 > 1000 > anjea-d 100'0 > S0'0 + €8'0 c0' 0 + 990 £0'0 + ESO S0'0 + ¿30 50`0 + 930 0 61-01 smesung ‘8 100'0 > vO'0 + v8'0 €0°0 + 990 c0 0 + ISO S0'0 + 80 c0 0 + Z£'0 0 LRG Апр ‘H Vv queues yoea 10, sassew 669 $) SNLVINNEL SNNITNG JO sassew 663 anıen-d 104U09 008 00r 002 001 (sAep) (wu) зэюэ4$ (ou) q€—áÑÁ ye]s sjreus eus Bur salas (leus/lw) siieus Buiuonipuos jo Asus ye euenbe "PUO9 -LONPUONY jo aby JO ezIS uanıßb эле (+261 ‘Aaeg) 159]-) pue ээивиел JO $15Атеие JO, SON|BA-Y ‘зиеиз Inpe эшоэдзиоэ Jo /AUNP ‘H упре Jayya jo зэщзиэр snoueA Bumrejuos euenbe ui pasjauqns sebeo ul SAep 8—/ 10} }dey sessew 66e snjeouns snuljng pue euupuexaje euejeydworg ul SoAuqwa jo (иоцелар pJepue]s + WW) э215 шпиихеш ueaW € 378991 MADSEN 433 conditioning produces a similar effect on the growth of juvenile H. duryi while B. truncatus have no effect (Table 1). This may indicate that juvenile H. duryi are more susceptible to conditioning than are B. alexandrina and B. truncatus. Similarly Thomas (1973) found that water conditioned by B. glabrata at 50-100 ml/snail produced a growth promotion of assay snails of the same species, whereas water conditioned at both higher and lower densities had inhibitory effects. The possible origins of growth-promoting as well as inhibiting factors and the mode of action is discussed by Thomas (1973) and Thomas et al. (1975). The present experiments indicate that such growth-promoting factors are not species specific. This confirms the observations of Madsen (in prep.) who found that the effect of H. duryi-conditioned water on the growth of caged juvenile B. camerunensis was similar to the effect of water conditioned by conspecific adult snails. Only in older aquaria were significant differences indicated, but these could be correlated with a higher growth of the conditioning H. duryi than of the conditioning В. camerunensis (Madsen, in prep.). Experiment 2 clearly indicates that indirect interactions between juvenile B. alexandrina and H. duryi are of prime importance for the growth inhibition of B. alexandrina. Madsen (1980a) concluded that some of the direct interactions between H. duryi and B. camerunensis were attributed to food competition although food was always present in the aquaria. Furthermore newly hatched B. camerunensis (shell diameter 0.65 mm) were more susceptible to incidental predation by adult snails than were H. duryi juveniles (Madsen, 1980b). This could also explain the increased mortality of newly hatched B. alexandrina outside cages in experiment 2 (Table 2). Similar incidental predation on very young B. glabrata has been demonstrated by Graber et al. (1980). Development of egg masses is much affected by the presence of snails, but the effect of H. duryi conditioning is not different from the effect of conditioning by snails of the same species as the egg mass (Table 3). Thus Madsen (1979a) observed many old unhatched egg masses in older aquaria. On the other hand Madsen (1979b) found no effect on B. camerunensis egg masses submersed in water previously conditioned by either B. camerunensis or H. duryi for two months (200 mi/snail). It thus appears that factors responsible for the inhibition of egg masses are produced by the snails and are very volatile. The origin could be the snail food or general metabolic waste products from the snails as no species specificity is observed. Oxygen deficiency probably is not involved as the aquaria were newly established and contained plants. In conclusion the present experiment confirms the earlier observations that H. duryi inhibit the development of egg masses and growth of juvenile snails belonging to the intermediate host species, but there is no support for the hypothesis that H. duryi may secrete certain factors responsible for the observed effects (Mandahl-Barth, 1970; Abdallah & Nasr, 1973; Malek & Malek, 1978). If differences between H. duryi and Biomphalaria-conditioned water appear these can probably be attributed to the higher productivity of H. duryi (Madsen, in prep.). Competition between H. duryi and Biomphalaria thus seem to be based on food competition and perhaps other direct interference in laboratory experiments. Furthermore reproduction in Biomphalaria may be impaired due to incidental predation on egg masses and juveniles. The fact that both egg masses and juveniles of H. duryi are less susceptible to this predation than are Biomphalaria egg masses and juveniles could explain the superiority of H. duryi in laboratory compe- tition experiments. The problem then is which of these factors will be active under natural field conditions. There is certain evidence that food quality will be a regulating factor of snail populations under field conditions (Eisenberg, 1966, 1970; Skoog, 1978) and provided that H. duryi and Biomphalaria species have similar food requirements and preferences food competition may be involved under field conditions. Incidental predation on juveniles and egg masses may be entirely a laboratory phenomenon, but could perhaps occur in smaller habitats with relatively few surfaces for egg laying. Further research should thus be concentrated on a comparison of the feeding niches of both H. duryi and Biomphalaria and Bulinus species and on the role of food quality or quantity in determining the distribution of these species. REFERENCES CITED ABDALLAH, A. & NASR, T., 1973, Helisoma duryi as a mean of biological control of schistosomiasis vector snails. The Journal of the Egyptian Medical Association. 56: 514-519. BAILEY, N. T. J., 1974, Statistical methods in biology. Lion Library, London. 434 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS EISENBERG, R. M., 1966, The regulation of density in a natural population of the pond snail, Lymnaea elodes. Ecology, 47: 889-906. EISENBERG, R. M., 1970, The role of food in the regulation of the pond snail Lymnaea elodes. Ecology, 51: 680-684. FRANDSEN, F. & MADSEN, H., 1979, A review of Helisoma duryi in biological control. Acta Tropica, 36: 67-84. 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Bishop University Museum of Zoology, Downing Street, Cambridge, England ABSTRACT The wealth of characters of taxonomic value within the pulmonate genital system may be studied and rapidly recorded by surface scanning electron microscopy. Both fresh material and museum specimens may be prepared for study by the methods described. INTRODUCTION Scanning electron microscopy of hard parts, particularly the shell and radula, have already had a strong impact upon systematic studies in the Mollusca (see for example Solem, 1974). The genital system in the Pulmonata is rich in taxonomic characters. Amongst the Stylommatophora in particular, the extruded lining of the penis chamber may be used by the snails themselves for species recogni- tion. Epiphallic structures, often concerned with spermatophore formation, may also have quite constant and distinct patterning. Line drawings of these structures have been published, but the complexity is so great that the total information content of the material can only be recorded by surface scanning electron microscopy. A variety of other animal tissues and organs have already been studied in this way (Boyde & Wood, 1969). METHODS Snails were removed from their shells and dissected under isotonic saline (7.5 g/l NaCl). The penial complex was removed and pinned on a thin sheet of dental wax using entomological micro- pins. The penial complex was opened using watch-makers forceps and pinned back to display the internal structure required. The material was fixed in formol-saline (6% formaldehyde in isotonic saline) for at least twenty-four hours and then washed in running water to remove mucus. The fixed specimen was unpinned and transferred through 30%, 70%, 95% and two changes of absolute alcohol. Alternatively, museum material which had been stored in 70% alcohol was dissected under 70% alcohol and pinned out on sheets of dental wax. The specimen pinned to the wax was trans- ferred through 95% and two changes of absolute alcohol. In this case the specimen was only unpinned from the wax after drying. The wax was not attacked during the drying process, but merely tended to blister. The specimen was transferred from absolute alcohol to the chamber of the critical point drying apparatus and subjected to critical point drying under liquid carbon dioxide as described by Boyde and Wood (1969). The dried material was finally mounted on a stub using double-sided sticky tape, earthed with colloidal silver, and coated with gold for scanning electron microscopy. RESULTS The photographs (Figs. 1-4) show results obtained with material from the collections of the Uni- versity Museum of Zoology, Cambridge which had been stored in alcohol for as much as ten years. This demonstrates that the technique may be of value even in the case of rare specimens when only preserved material is available. Pictures obtained with fresh material fixed as described lack the coagulated mucus seen in the figures. (435) FIG. 4 FIG. 1. Theba pisana (Miller). Proximal region of the opened penial complex showing the entry of the vas deferens to the epiphallus and the much reduced flagellum. Safi, Morocco. FIG. 2. Theba pisana (Miller). Mid-region of the penial complex showing the change in ornament of the lining of the penis chamber. Safi, Morocco. FIG. 3. Eobania vermiculata (Miller). Vas pore at the entry of the vas deferens into the epiphallus. Siena, Italy. FIG. 4. Helix aspersa (Müller). Isolated penial verge. Swaffham Bulbeck, Cambridgeshire, England. BISHOP 437 In Theba pisana (Figs. 1-2) three distinct textures are found in the lining of the penis chamber. Proximally the lining is smooth with some irregular longitudinal grooves, but this soon changes to a system of four strong pilasters, which dramatically alter to transverse interlocking corrugations. In Eobania vermiculata (Fig. 3) the vas pore forms a complex rosette at the entrance into the epiphallic chamber. In Helix aspersa (Fig. 4) the penial verge is seen not to be radially symetrical, but to have a subterminal opening. The prepared material is deposited in the University Museum of Zoology, Cambridge. ACKNOWLEDGEMENTS | wish to thank Dr. Brad Amos for advice on the critical point drying technique, and Tony Burgess for technical assistance. REFERENCES CITED BOYDE, A. & WOOD, C., 1969, Preparation of animal tissue for surface scanning electron microscopy. Journal of Microscopy, 90: 221-249. SOLEM, G. A., 1974, The shell makers: introducing mollusks. New York, Wiley. "LA р wer UA р ARE | $ too FAL > e HN Ue vue Das 50 (|) oo) ®t ae a Vile ть a Y m ue, rs eN i iw $0 d A у D lo ben À: "MALE Fo y й à | AAT су AN Y AN г, | à i W ML LA $ ме” L 9 f Pua jr 161% wg diri PA a Fey A | YA т} | 4 | > Г ee ae yee NT CR | NA | | Wu x Lal y Pol za» m. ane br À EN | € À Op a cu Le | d will Вл Е. MNT 78) à = Be} u; 0 E u. 13 Dy = + ИВ. = a od y © ae a4» ¿De $ девы В. as de sr ew mo (ewer & ¡reg LA md > 179. tm: "MIS * 96299. — «Bete. I AB 10 | aby D dd VIA a) роза “PRA ie Cu er ru TIP ENS A 06 = Wie ¡A bag HR 7, | MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 439-440 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS NEW DATA ON THE TAXONOMY AND DISTRIBUTION OF PYRAMIDULA RUPESTRIS CHORISMENOSTOMA (BLANC) (GASTROPODA, PULMONATA) M. Mylonas Zoological Laboratory and Museum, University of Athens, Panepistimioupolis, Athens-621, Greece ABSTRACT There is a confusion about the taxonomic status of Pyramidula rupestris chorismeno- stoma. Scientists waver between three hypothesis: a, species; b, subspecies; and c, mon- strous form. The widespread distribution, the shell form, study of the genital system, and especially the simultaneous appearance of the subspecies P. r. chorismenostoma with the typical form in numerous areas, led the author to the conclusion that P. r. chorismenostoma is a distinct species: Pyramidula chorismenostoma (Blanc). INTRODUCTION In 1879 Westerlund and Blanc described for the first time the subspecies Pyramidula rupestris chorismenostoma. The main difference between this subspecies and the typical form is the separa- tion of the last whorl from the rest of the shell in mature specimens. Westerlund and Bland inves- tigated material from Boeotia and the Island of Syros and waver between three hypothesis: a, different species: b, local form; and c, monstrous form. Finally they considered it with certain doubts to be a subspecies. Earlier, Roth had investigated this form from Attika. He reported in 1855 that this was a monstrous form of P. rupestris. In 1882, Hesse, discussing the greater frequency of scalariform shells in the south of Greece, made reference to the “monstrous form of P. rupestris that Blanc characterized as chorismenostoma.” In 1936 Fuchs and Käufel mentioned this “subspecies” from the areas of Boeotia, Peloponnesus and the Island of Kos, and in 1976 Frank referred to it from Parnes as P. chorismenostoma. MATERIALS AND METHODS During my own research over the last five years in the areas of Attika, Euboea, Peloponnesus, Cyclades and Dodecanese, | gathered great quantities of this subspecies. This material is in my collection in the Zoological Laboratory and Museum of the University of Athens. In particular, | collected material from the following localities: From Lycabetus hill and Agia Marina in Attika, from Dystos in Euboea, from Ithome and Argos in Peloponnesus, from Kos and Kalymnos in Dodecanese and from Andros, Kea, Siphnos, Sikinos, Folegandros, Santorini, Amorgos, Naxos, Paros and Syra in Cyclades. | made many dissections of the genital system in samples collected throughout the year and from different localities. | also dissected material of typical P. rupestris gathered from the same areas. RESULTS A. Genital System: The ovotestis is found one whorl before the end of the visceral sac and rests on its surface. The hermaphrodite duct is very slender and long; only in the middle are there some folds. The penis is very slender and short, rarely with a trace of an epiphallus. The spermatheca is small almost cylindrical. Its duct is narrow and short and opens into the first quarter of the oviduct. The oviduct is long. Like the typical form, this is an ovoviviparous animal. At the beginning of April, 4 to 5 juvenile appear in the oviduct. (439) 440 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS B FIG. 1. A. Genital system of P. chorismenostoma. B. Genital system of P. rupestris. Generally, the genital system of chorismenostoma appears to be similar to that of the typical form. Nevertheless, there is a relative difference in the length of the penis and spermoduct. In choris- menostoma, these are 1.5 to 2.5 times smaller than those of the typical form. B. Ecology: The “subspecies” chorismenostoma is exclusively related to one kind of biotope only: calcareous rocks or screes, where it lives in crevices but never near the ground. It feeds on lichens and usually lives with Rupestrella philippi (Cantr.) and Rupestrella rhodia (Roth). P. rupestris on the contrary is independent of this kind of soil and biotope. It is also found in the areas of Hymettus in Attika and Lousoi in Peloponnesus on calcareous rocks and stones. In the areas of Dystos in Euboea, Lycabetus in Attika and Marathos in Naxos island, both chorismenostoma and P. rupestris rupestris coexist. The chorismenostoma is always found in greater numbers. DISCUSSION It is my opinion that these observations are sufficient to put aside the hypothesis of monstrous form and subspecies and help us to classify the so called “subspecies” as a different species. In particular, the monstrous form hypothesis is disproved by the following observations: a, P. chorismenostoma is found in biotopes without the existence of the typical form; b, it is widely distributed; and c, P. rupestris is found without chorismenostoma in places typical for the latter. The hypothesis that it is a sub- species is disproved mainly by the fact that in some areas rupestris and chorismenostoma coexist and also by the fact that chorismenostoma has extensively spread in areas where the typical form is also widely found. The reason that Westerlund and Blanc avoided considering chorismenostoma as a species is the variable projection of the last whorl from the rest of the shell. Indeed this observation is correct. But what is of greater importance is not this projection but the separation that always occurs after 3.5 whorls. This must be the main characteristic of the species Pyramidula chorismenostoma. REFERENCES CITED FRANK, C., 1976, Molluskenassoziationen des griechischen Festlandes. Mitteilungen der Zoologischen Gesell- schaft Braunau 2 (9/11): 255-270. FUCHS, A. 4 KAUFEL, F., 1936, Anatomische und systematische Untersuchungen and Land-und Sússwas- serschnecken aus Griechenland und von den Inseln des Agáischen Meeres. Archiv fúr Naturgeschichte, NF. 5(4): 541-662. HESSE, P., 1882, Eine Reise nach Griechenland. Jahrbucher der Deutschen Malacozoologischen Gesellschaft, 9: 283-336. ROTH, J. R., 1855, Spicilegium molluscorum orientalium annis 1852 et 1853 collectorum. Malaco-zoologische Blátter, 2(8): 17-58. WESTERLUND, C. A. & BLANC, H., 1879, Apercu sur la faune malacologique extramarine de la Grece inclus РЕрие et la Thessalie. Coquilles extramarines. 161 pp. Neapel. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 441-454 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS EINE NEUE ZOOGEOGRAPHISCHE GRUPPIERUNG DER UNGARISCHEN LANDMOLLUSKEN UND DIE WERTUNG DES FAUNENBILDES K. Baba Biologischer Lehrstuhl der Padagogischen Hochschule “Gyula Juhász” Szeged, Ungarn ZUSAMMENFASSUNG Verfasser hat gemáss den Prinzipien der ókologischen Zoogeographie (Abb. 1) aufgrund von 133 in Ungarn lebenden, nicht synantropen Arten eine zoogeographische Einteilung nach Ausbreitungs zentren aufgestellt (Tab. 1, Abb. 2-9). Aufgrund der Haufigkeitsverteilung der Faunaelemente ist festzustellen, dass die zoogeographische Gliederung der Mollusken- fauna Ungarns den phytogeographischen Floragegenden entspricht (Tab. 3). Die Verteilung der Faunaelemente in den einzelnen Landschaftseinheiten ist abhangig von der geographischen Lage, der Fliessdichte und Bewaldung der durchfliessenden Gewässer und von der mit der geographischen Breite wechselnden Kontinentalitat (Abb. 2). Die einzelnen Faunaelemente sind aufgrund der Korrelationen mit den die Kontinentalitat bzw. deren Reziproke ausdrückenden Indexen des 14-stündigen relativen durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalts im Juli und Regressionsgeraden kontinentalen und subatlantischen Charakters. Die kontinentalen und subatlantischen Charakter zeigenden Gruppen verhalten sich in den Landschaftseinheiten komplementár (Tab. 2, 4). Aufgrund des klimatischen Charakters der Verbreitungstypen lassen sich Schlússe ableiten auf den paláoklimatischen Charakter der Refugien. Die -auch bei anderen Tiergruppen bewáhrte- zoogeographische Gruppierung der Landschnecken und die mathematische Analyse ihrer Haufigkeitsvertei- lungen bietet eine Móglichkeit zum noch objektiveren Vergleich der an verschiedenen Orten durchgefiihrten Landschaftsforschungen (Jungbluth, 1979) und zu Rekonstruktionsunter- suchungen des Pleistozan. ABSTRACT Following the principles of ecological zoogeography, 133 species of Hungarian non-marine molluscs are classified according to their patterns of dispersal. These zoogeographical divi- sions correspond to the various phytogeographical regions which have been proposed. The species found at any particular locality are related to geographical position, drainage pattern, degree of afforestation, and latitude. Distributions are classified as Continental or Sub- Atlantic, and correlated with relative humidity. On the basis of this classification, conclusions can be drawn about the palaeoclimatology of possible refuges. These zoogeographical groupings, and the analyses of species frequency distributions, also allow more objective regional comparisons of both present-day and Pleistocene faunas. EINLEITUNG Zu einer immer dringenderen Aufgabe wird mit dem Fortschreiten der Kartographierung der europäischen Mollusken (Heath, 1971) die Schaffung einer Móglichkeit zur Vergleichbarkeit der Ergebnisse mit einheitlicher zoogeographischer Anschauung. Trotz der offensichtlichen Schwierig- keiten der Aufgabe (grosse europáische und asiatische Gebiete sind aus rezenter und fossiler Sicht unerschlossen, anatomisch begründete Unterarten- und Verwandtschaftsverháltnisse sind bei vielen Kategorien unsicher) hat sich erwiesen, dass eine Typisierung der verschiedensten systema- tologischen Einheiten in identischer Weise ermóglicht wird durch die Faunenanalyse aufgrund der Zugehörigkeit zu den gemeinsamen Ausbreitungszentren. Die Methoden der ökologischen zooge- ographischen Faunenanalyse hat 1967 De Lattin zusammengefasst und Varga (1963, 1963-1964, 1964, 1971, 1977) weiterentwickelt. (441) 442 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS UNTERSUCHUNGSMETHODIK Die Grundlage fur diese Einteilung der kontinentalen Schnecken aufgrund von Refugien haben die Arbeiten von Ant (1963, 1965, 1966, 1969) geschaffen. Diese Einteilung habe ich benutzt und neubewertet nach der Aufzeichnung des Areals der in Ungarn vorkommenden (nach Pinter, 1974) nicht synantropen Landschneckenarten. Mit der areaanalytischen Methode von Varga (1977) habe ich bei 133 Arten die als zoogeographische Einheit aufgefassten Faunenkreise (Ausbreitungszen- tren = Refugien) festgestellt, wo die ihnen zugehörenden Arten die Faunaelemente sind. Die in der ökologischen Zoogeographie bisher bekanntgewordenen Ordnungsprinzipien und deren dynamische Zusammenhänge veranschaulicht Abbildung 1. Zur Feststellung der Areale der ein- zelnen Arten habe ich die seit den 30-er Jahren erschienenen, die Fauna einzelner Länder zusam- menfassenden, bekannten Fachbücher, die einschlägigen Artikel im Archiv für Molluskenkunde, in den Malakologischen Abhandlungen und Herausgaben von Malakologischen Kongressen ver- wendet, welche Feststellungen über die Verwandschafts- und Abstammungsverhältnisse der einzel- nen Arten, Subspezies und Genusse enthalten, oder die Fauna des Balkans bzw. der Iberischen Halbinsel zusammenfassen oder revidierte Angaben bringen. Von einer Aufzählung der Autoren im Literaturverzeichnis muss ich wegen Platzmangels Abstand nehmen und kann so nur die in gewissen Fragen entscheidenden Facharbeiten darin erwähnen. Bei den aufgrund der verwendeten Arbeiten kartographierten Areale musste ich die sich aus der Generalisierung der Arealgrenzen notwendigerweise ergebenden kleineren oder grösseren Ab- weichungen an den kleinen Landkarten in Kauf nehmen. Die punktförmige Darstellung ist nur möglich, wenn man die sich aus den Abweichungen der Populationsdichten ergebenden Unter- schiede kennt (Abb. 1). Die Faunenkreise (ihre Gliederung zeigt Tabelle 1) habe ich —in Anlehnung an Horvat, Glavié & Ellenberg (1974)—in Beziehung zu Vegetationseinheiten gebracht. Die Glie- derung der Ausbreitungszentren habe ich zum Teil nach Vegetationseinheiten als sekundären Refugien vorgenommen. Nach der Feststellung der prozentuellen Beteiligung der Faunaelemente (Tabelle 1) habe ich die prozentuelle Beteiligung der Faunaelemente in den 17 besterforschten (Pinter, Richnovszky & Szigethy, 1979) -Landschaftseinheiten-darunter der von mir seit 20 Jahren studierten Ungarischen Tiefebene (Alföld)—untersucht. Zur Feststellung der zoogeographischen Lebensbereiche Arboreale, Oreotundrale, Eremiale Taxonomische Anderung (Evolution) De Wiederspregelung der Okologischen Einflisse Die Folgen der Zeitlauffaktoren Taxonomische Grundeinheit Richtung Monozentrische | Species Drsjunktion <— Vagilitat Norma Verteilung Polyzentrische | Subspecies }Faunenkreis Formen ] Zentrifugale Ausbreitung Е Аа xpansive Arten Faunen Ausgeichung Zentrale о Dispersionstyp И Arten Faunen difterenzierung Radiale Ausbreitung (Hulten) Zonale Ausbreitung Isolation Stauungzone 0° Isotherme (holothermische holopsichische/ Areal - Abnahme - Vertauschung Vikarıante Areal- /solation - Verlegung Peripherische Isolation ABB. 1. Die Zusammenhänge der Ordungsprinzipien in der Zoogeographischen Einstufung. Die Wirkungen der Ökologische Einflüsse auf die Anderungen der Zoogeographischen Taxen in Zeitlauffaktor. BABA 443 TABELLE 1. Die prozentuelle verteilung der untersuchten ausbreitunszentren der paläarktis und ihrer faunaelemente in der ungarische fauna. OST-PALAARKTIS 11 Ost-sibirisch (aus den ischen, mandschurisc und angarischen zentren) 1 Sibirisch-asmotish 12 West- sibirisch 13 Euro-sibirisch Poly zentrisch 14 Holarktisch 21Turkestanisch, xeromontan, oreal 2 Mittel-asiatisch | 22 Turkestanisch, arboreal ’ WEST - PAL AARKTIS SUD -MEDITERRAN NORD -MEDITERRAN 51 Illyrısch 52 Illyrısch-moesisch 5. Ponto-mediterran 521 Q frainetto 522 F illyricum-moesiacum 53 Ponto-pannon 6 Adriato - mediterran 7. Atlanto-mediterran 8 Holomediterran (Polyzentrisch ) 9. Mittel-europaisch montan 91 Karpatisch 92 Karpatisch-sudetisch 93 Karpatisch-baltisch 94 Alpinisch-karpatisch 95 Dazisch-podolisch 10. Europaisch montan 101 Boreo-alpinisch 102 Boreo-montan 11 Nicht einstufbar INSGES AMT Grenzen zwischen den Landschaftseinheiten bediente ich mich der Chi2-Probe -Häufigkeitsvertei- lung mit mehr als zwei Klassen- (Svab, 1973). Dann nahm ich Korrelationsberechnungen bzgl. der prozentuellen Werte der einzelnen Faunenkreise zwischen den mit dem Ivanov-schen Kontinen- talitäts-Koeffizienten und dem Feuchtigkeitsminimum der 14-stündigen relativen Luftfeuchtigkeit im Juli pro Landschaftseinheit ermittelten Durchschnittswerten (Kakas, 1960, p. 26 & 30) (Peczely, 1979, p. 305-307) vor, aufgrund derer sich Schlüsse auf die sich aus der Lage der Verbreitungs- zentren ergebenden rezenten und paleoklimatischen Verhältnisse ableiten lassen. Zur Bestimmung der Verbreitung der Baumarten wird der 14-stündige relative Feuchtigkeitsgehalt von der Forst- botanik als Klimatest benutzt (Majer, 1968). Zwischen den pro Landschaftseinheit erhaltenen pro- zentuellen Schneckenwerten und den Luftfeuchtigkeitsminima ergab sich ein linearer Regressions- zusammenhang. Auch die Typen der Geraden unterstützen die Realität der mittels Korrelations- berechnungen gebildeten Gruppen (Tab. 4). Herrn Dr. Z. Varga möchte ich für die wertvolle Hilfe bei der Revidierung meiner zoogeograph- ischen Einstufungen und Herrn D. Gy. Peczely für die wertvolle Unterstützung bein der Bewertung der Klimacharaktere auch an dieser Stelle meinen Dank entbieten. DIE IN FAUNENKREISE EINGESTUFTEN FAUNAELEMENTE 1. Die Mitglieder der unter dem Namen siberisch-asiatisch zusammengefassten Faunakreise (Abb. 2). Sie wurden in den Glazial-und den Ubergangsperioden zu Charakterelementen (Ant, 1963, 444 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Lozek, 1964); in West-Europa Uberschreiten sie die Januar-lsothermie von 0° (Ant, 1963) und im Balkan die Adamoviéz-Linie selten. Die Arten der im Würm in Verbindung geratenen mongolischen, mandschurischen und angaraischen Zentren lassen sich heute noch nicht trennen. Das Hervorgehen holarktischer Disjunktionen aus den von mongolischen Zentren auch nach Amerika disjungierenden Arten (De Lattin, 1967) ist vorstellbar. Infolge ihrer pulsierenden Disjunktion in den verschiedenen Zeiten sind sie polyzentrisch. Die Selbstandigkeit des als eurosibirische Elemente zusammenge- fassten Faunakreises wird wahrscheinlich gemacht durch die weite Verbreitung seiner Arten im Taigagúrtel West-Siberiens und Europas und das Vorhandensein verwandter Arten unterhalb der Stauungs- bzw. Häufungzone (Wiktor, 1977). Hierher gehören: 1.1. Ost-sibirische: Carychium minimum O.F.M., Columella edentula (Drap.), Vertigo alpestris Ald., Pupilla muscorum (L.), Succinea putris (L.), Punctum pygmaeum (Drap.), Discus ruderatus (Hartm.), Arion subfuscus (Drap.), Nesovitrea hammonis (Ström), Bradybaena fruticum (O.F.M.), Perforatella rubiginosa (A.Schm.). 1.2. West-siberische: Vertigo pygmaea (Drap.), Succinea oblonga Drap., Aegopinella pura (Ald.). 1.3. Euro-sibir- ische: Deroceras agreste (L.), D. reticulatum (O.F.M.), D. laeve (O.F.M.). 1.4. Holarktische: Cochlicopa lubrica (O.F.M.), Vertigo antivertigo (Drap.), Vallonia pulchella (O.F.M.), V. costata (O.F.M.), Acanthinula aculeata (O.F.M.), Vitrina pellucida (O.F.M.), Zonitoides nitidus (O.F.M.), Euconulus fulvus (O.F.M.). 2. Mittel-asiatisches Zentrum: (Abb. 3). 2.1. Xeromontane Elemente. Ihre Ausbreitungsherde sind Turkestan, Tien-San, die orealen primären, baumlosen hohen Berge des Kopet-Dag mit ihren wechselvollen Temperaturen und Niederschlägen. Sie leben an primär nicht bewaldeten Orten, petrophile Elemente. Ihre Gliederung ist ähnlich der des alpinen, tundro-alpinen Faunakreises (Varga, 1974). Für ihre Ausbreitung war die Möglichkeit in den späten Glazial- und den frühen Postglazialzeiten gegeben. Pyramidula rupestris (Drap.), Truncatellina callicratis (Scacchi), Orcula doliolum (Broug.), Phenacolimax annu- laris (Stud.). Hierher gehört auch die in Ungarn nicht lebende Pupilla sterri (Voith). 2.2. Turkestanische Elemente: Unterhalb der Stauungslinie bilden sich keine Subspezies. Cochlicopa lubricella (Porro). 3. Kaspisch-Sarmatisches Zentrum (Abb. 4). Bewahrungszentrum sind der östliche Teil des Kas- pischen und des Schwarzen Meeres, das Gebiet der kontinentalen Steppenwälder des südlichen Ural und Ostwest-Siberiens. Das Verbreitungsgebiet der Baumarten Q. robur und Carpinus betulus mit 52-56%igem 14 Stunden relativem Luftfeuchtigkeitsoptimum im Juli (Freitag, 1962). In der Vergangenheit Expansion in trocken-warmen Perioden. Vertigo angustior Jeffr., Euomphalia strigella (Drap.), Cepaea vindobonensis (Fer.). 4. Tyrrhenisch (Abb. 4). Süd-mediterranes, regressives Zentrum. Cecilioides petitiana (Benoit). 5. Pontomediterranes Zentrum (Abb. 5). Der Balkan ist das Aufbewahrungs- bzw. Differenzierungs- zentrum zahlreicher Arten aus dem Ende des Pliozän (Riedel, 1969a, b). Sie haben unterschiedliche ökologische Ansprüche, was in ihre quartären Dynamik zum Ausdruck kommt (Ant, 1969; LoZek, 1964; Krolopp, 1969, 1973). Bei ihrer Einordnung boten besonders die Arbeiten von Gittenberger, 1967, 1973, Jaeckel, Klemm & Meise, 1957, Hudec & Väsatko, 1971, Nordsieck, 1969, Pinter, 1972, Riedel, 1969a, b., Wiktor, 1977 und Wiktor & Liharev, 1979 eine Hilfe. Der Balkan war in der Eiszeit kein geschlossenes Waldrefugium, die Fagus-, Quercus- und Coryl- los-Arten waren inselförmig angeordnet (Sercelj, 1972). Die expansiven Arten waren wegen der grösseren Humidität des Gebietes entgegen dem mittel-europäischen von subatlantischer Expan- sion, welche den Disjunktionen der Vegetation in Richtung des Atlantikums nach W, NW und NO folgt (Horvat, Glavié & Ellenberg, 1974, Abb. 9). Die Fagion illyricum-moesiacum-Vegetationszone entspricht nach (Horvat, Glavié & Ellenberg, 1974) ökologisch den in Mittel-Europa und in den Karpathen verbreiteten subkontinentalen Fagetum dacium-und Fagetum medioeuropaeum-Buchen- wáldern. Die Arten der Quercion frainetto cerris (Aceri tatarico Quercion) sind von planar-colliner Verbreitung, vorwiegend an Eichenbestánde gebunden. Die auf der Appeninnischen Halbinsel und in der Krim und im Kaukasus vorkommenden haben polyzentrische Bewahrungszentren. 5.1.1. Illyrisch-stationär: Acicula banatica (Rm.), Pogodulina pogodula (Desm.), Spelaeodiscus triaria (Rm.), Aegopis verticillus (Lam.), Aegopinella ressmanni (West.), Trichia filicina (L.Pfeiff.), T. erjaveci (Brusina). 5.1.2. Illyrisch-expansiv: Macrogastra ventricosa (Drap.), М. plicatula (Drap.), Clausilia dubia Drap. BABA 445 10st-sibirische Columella edentula (Drap.) 2 West -sibirische Succinea oblonga (Drap) 3 Euro-sibirische Deroceras reticulatum (OF Müll.) 4 Holarktische Vallonia pulchella (О.Е Mull.) ABB. 2. Areale sibirisch-asiatischer Faunaelemente. 1 Phenacolimax annularis (Stud.) 2 Cochlicopa lubricella (Porro) ABB. 3. Areale west-asiatischer, xeromontaner und turkestanischer Faunaelemente. 446 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 1 Cecilioides petitiana (Benoit) 2 Cepaea vindobonensis (Fer) 3 Euomphalia strigella (Drap ) 4 Vertigo augustior (Jeffr) 1 ILLIRISCH -STATIONAR Aegopinella ressmann [West ) 2 ILLIRISCH -EXPANSIV Macrogastra ventricosa (Drap.) 3 PONTISCH-PANNONISCHE : Helix lutescens т.) |) ILLIRISCH-MOESISCH 4 Q frainetto Aegopinella minor (Stabile) 5 E illiricum-moesiocum Perforatella incarnata (О.Е Müll.) ABB. 5. Areale ponto-mediterraner Faunaelemente. BABA 447 5.2. Subatlantisch illyrisch-moesisches Zentrum. Expansiv: 5.2.1. Quercion frainetto: Pomatias rivulare (Eichw.), Acicula polita (Hartm.), Granaria frumentum (Drap.), Bulgarica vetusta (Rm.), O. inopinatus (Ulicny). 5.2.2. Fagion illyricum-moesiacum: Orcula dolium (Drap.), Chondrina clienta (West.), Zebrina detrita (O.F.M.) (?), Clausilia pumila C.Pfeiff., Laciniaria plicata (Drap.), L. biplicata (Montagu), Discus perspectivus (Mühlf.), Vitrea diaphana (Stud.), O. depressus (Sterki), Daudebardia rufa (Drap.), D. brevipes (Drap.), Milax buda- pestiensis (Hazay), Limax tenellus O.F.M., Deroceras sturanyi (Simroth), Perforatella incarnata (O.F.M.), Trichia hispida (L.). 5.3. Ponto-pannonisch stationar: Helix lutescens Rm., Expansiv: Helicella obvia (Hartm.) Helicopsis Striata (O.F.M.), Helix pomatia L. 6. Adriato-mediterranes Zentrum (Abb. 6) Beschreibung des Zentrums von De Lattin (1967). Ihre sympatrischen Rassen und Subspezies bedurfen einer Revision. Subatlantisch. Expansiv: Pupilla triplicata (Stud.); Cochlodina laminata (Montagu), Discus rotundatus (O.F.M.), Arion hortensis Fer., Vitrea crystallina (O.F.M.), Milax rusticus (Millet), Limax cinereoniger Wolf, Lehmania marginata (O.F.M.), Helicodonta obvoluta (O.F.M.). Stationar: Helicigona planospira (Lam.). 7. Atlanto-mediterranes Zentrum (Abb. 7). Oceanitat liebende Arten. Verbreitung im Süden und Nordosten, marginal Subspezies-bildung. Im Alfóld: in Auwaldern und Mooren. Auf die Wirkung des Golfstromes haben sie sich bis nach Skandinavien verbreitet (Ant, 1963). In Europa stellen sie Arten der Buchenwalder dar. Ihre Expansionen haben in Interglazialzeiten und in kühleren Phasen der Interstadial perioden stattgefunden (LoZek, 1964). Pomatias elegans (O.F.M.), Balea perversa (L.), Arion circumscriptus Johnston, Arion fasciatus (Nilsson), Arion silvaticus Lohm.(?). Semilimax semilimax (Fér.), Cepaea nemoralis (L.), C. hortensis (O.F.M.). 8. Holomediterranes Zentrum (Abb. 8), ein polyzentrisches Zentrum. Die Areale reichen vom Atlan- tischen Ozean bis zum Iran. Warmebeanspruchende meso- und hygrophile Arten. Subspeziesbil- dung an den Randern der Areale. Carychium tridentatum (Risso), Truncatellina claustralis (Gredler), T. cylindrica (Fer), Vertigo pusilla O.F.M., V. moulinsiana (Dupuy), Chondrula tridens (O.F.M.), Ena obscura (O.F.M.), Succinea elegans Risso, Cecilioides acicula (O.F.M.), Vitrea subrimata (Reinh.), V. contracta (West.), O. draparnaudi (Beck), O. hydatinus (Rm.), Limax nyctelius Bourg., Limax maximus L., L. flavus L., Monacha carthusiana (O.F.M.). 9. Mitteleuropäisch-montane Zentren (Abb. 9). Zerlegbar in Typen verschiedener Disjunktionsricht- ungen. Die karpathischen Arten expandieren nach Westen, die karpathisch-sudetischen nach Nordwesten, die karpathisch-baltischen nach Norden und die alpin-karpathischen nach Westen. Ein gemeinsames Charakteristikum ist ihr mehr-minder grosser Feuchtigkeitsanspruch. Die karpathis- chen und die karpathisch-sudetischen Faunaelemente erreichen ihre maximale Verbreitung im Subatlantikum, wahrend die alpin-karpathischen Arten ins Atlantikum expandieren. Die karpathisch- baltischen Elemente haben sich in den Interstadialen verbreitet LoZek, 1964, Krolopp, 1964; ihre Refugien dürften—früher als bei Riss—im südlichen Teil der Karpathen und im Bihargebirge gewesen sein (Pop, 1932). Die Mitglieder dieses Faunenkreises mit nórdlichen und súdlichen Unterarten kopieren die boreo-alpine Disjunktion. Die dazisch-podolischen Arten befinden sich heute in einer regressiven Phase; sie dominierten in der warm-feuchten Periode der Interglazialen. 9.1. Karpathisch: Cochlodina cerrata (Rm.), Oxychilus orientalis (Clessin), Perforatella dibothrion (M.Kim.). 9.2. Karpathisch-sudetisch: Vestia turgida (Rm.), V. gulo (E.A.Bielz), Bielzia coerulans (M. Bielz), Perforatella vicina (Rm.), Trichia lubomirski (Slósar3ki). 9.3. Karpathisch-baltisch: Cochlodina orthostoma (Menke), Ruth- enica filograna (Rm.), Macrogastra latestriata (A. Schm.), Perforatella bidentata (Gm.), Helicigona faustina (Rm.). 9.4. Alpin-karpathisch: Clausilia parvula Fer, Perforatella umbrosa (C.Pfeiff.), Trichia unidentata (Drap.), Isognomostoma isognomostoma (Schrôter). 9.5. Dazisch-podolisch: Hygromia kovacsi Pintér-Varga, Hygromia transsylvanica (West.), Helicigona banatica (Rm.). Die beiden Hygromia-Arten sind wahrscheinlich sympatrisch. 10. Europaisch-montane Disjunktionsformen. 10.1. Boreoalpin: Area-Wertung Ant, 1965, Varga, 1963. Vertigo substriata (Jeffr.), Clausilia cruciata (Stud.), Helicigona arbustorum (L.), 10.2. Boreo-montane Disjunk- tion. Glazial-Relikte (Ant, 1965). Ena montana (Drap.), Trichia striolata danubialis (Clessin). 11. Nicht einstufbar: Heliodiscus singleyanus (Pilsbry), Deroceras rodnae Grossu-Lupu. 448 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 1 Helicodonta obvoluta (0.F Mull.) 2 Discus rotundatus ОЕ Müll.) 3 Vitrea crystallina (OF Mill) 4 Pupilla triplicata (Stud) 1 Balea perversa IL.) 2 Cepaea nemoralis IL.) 3 Semilimax semilimax (er ) ABB. 7. Areale atlanto-mediterraner Faunaelemente. 1 Limax flavus IL) 2 Oxychilus draparnaudi (Beck) 3 Vertigo pusilla (0.Е Mull.) 4 Truncatellina claustris (Gredler) 1KARPATHISCHE Cochlodina cerrata (Rm) 2 KARPATHISCH -SUDETISCHE Trichia lubomirski (Slosarski) 3 KARPATHISCH -BALTISCHE Macrogastra latestriata (A. Schm } 4 ALPINISCH - KARPATHISCHE Clausilia parvula (Fer ) 5 DAZISCH - PODOLISCHE Hygromia transsylvanica (West) ABB. 9. Areale mitteleuropäischer montaner Faunaelemente. 449 450 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DIE VERTEILUNG DER FAUNAELEMENTE IN DEN LANDSCHAFTSEINHEITEN UND IHRE BEZIEHUNG ZUR VEGETATION Charakteristisch fur die prozentuelle Verteilung der Faunaelemente in der Fauna Ungarns ist die grössere Beteiligungsrate in der nachstehenden Reihenfolge: pontomediterrane, siberisch- asiatische, mitteleuropaisch-montane und holomediterrane Elemente (Tab. 1). In den den grósseren Teil des Landes reprasentierenden 17 Landschaftseinheiten wird die Verteilung der Faunaelemente von der geographischen Lage (pontomediterran), von der Dichte der aus den Karpathen ent- springenden Flusse (fluviatile Verbreitung: Baba, 1979) und vom Bewaldungsgrad der Landschafts- einheiten reguliert. Von Süden nach Norden und von Westen nach Osten nimmt der Prozentsatz der aus den kontinentalen Zentren stammenden Faunaelemente zu (Tab. 2). Die ungarische Fauna ist zoogeographisch ein Puffergebiet der aus verschiedenen Richtungen kommenden Faunaelemente, was in Parallele damit gestellt werden kann, dass Ungarn das Durchdringungsgebiet der aus vier Himmelsrichtungen kommenden kontinentalen und atlantischen Luftmassen ist (Péczely, 1957). Aufgrund der Frequenzverteilung der Faunaelemente separieren sich—mit der Chi2—Probe bei einer Signifikanzebene von P = 1-5% durch Zusammenziehen identischer Landschaftseinheiten drei der phytogeographischen Einteilung von Soo (1964) entsprechende Floragegenden ab (Tab. 3). TABELLE 2. Prozentuelle Beteiligung der Faunaelemente der 17 landschaft- seinheiten und der Korrelationsberechnung benutzte index. Landschaft und Nr Faunakreis Z 1 Sibirisch -asıatisch 11 Ost-sibirisch 12 West-sibirisch 13 Euro-sibirisch 14 Holarktisch 22. Mittelasiatisch 21 Xeromontan, Oreal 22 Turkestanisch 3 Kasprsch- sarmatısch = 1 4 Tyrrhenisch 5. Pontomediterran 51 Illyrisch 521 О frainetto 5.22 F illyricum-moesiacum 53 Ропю-раппоп 6 Adriato-mediterran 0,5 7 Atlanto-mediterran 1,3 ¿9 Mittel-europ - alpin 91 Karpatisch 92 Karp - sudetisch 93 Karp. - baltisch Alpin -karpatisch Dazisch - podolisch £10. Europaisch -alpın 101 Boreo - alpin 102 Boreo- montan z Е кореле Gure Jorfazlao sa losa peda [odos ls = Subatlantische Gruppe 57,7|580|615 |502|587|567 53757 5001362320] 386 44,9411 BABA 451 TABELLE 3. Frequenzverteilungen und ergebnisse der chi2-proben der faunaelemente nach floraprovinzen. VERTEILUNG DER LANDSCHAFTEN Е Zahl der Faunakreise nach Tab. 1 Bakonyicum Matricum Eupannonicum Praeilliricum | С Ел ООО | =! wo 11 FLORAPROVINZEN UND ZUGEHORINGEN PRAEILLIRICUM BAKONYICUM MATRICUM EUPANNONICUM Landschaft und Nr LS] CIS NOUS CO A CD A CO te) | | 1-2 PRAEILLIRICUM 522 [13 15 115 355 BAKONYICUM a TO жж мо ооо 8 [16 [1616 |16 | 101 6-10 MATRICUM , SZ EUPANNONIAN © =| 0 NS NE NI = Auch für die Schnecken hat sich die Feststellung von Soo (1964) bzgl. der Vegetation als zutreffend erwiesen: “Das Alfóld (die Ungarische Tiefebene) ist das Wirkungsgebiet von subkontinentalem, das Nordliche Mittelgebirge von subatlantischem, mitteleuropäischen und das Transdanubische Mittel- gebirge und das súdliche Transdanubien von submediterranem Klima und Flora in Ungarn.” DIE BEZIEHUNG DER FAUNAKREISE ZU DEN KLIMAFAKTOREN Das Anwachsen der siberisch-asiatischen Faunaelemente mit der Kontinentalitat (Tab. 2) veran- lasste mich, die Kontinentalitat mit objektiven mathematischen Methoden zu untersuchen. Die zur Korrelationsberechnung benutzten Ivanov-schen Kontinentalitatsindex- und die Mindest- werte des Feuchtigkeitsgehaltes im Juli stehen gesetzmassig in umgekehrtem Verháltnis zueinander. Mit zunehmender Kontinentalitát lásst der relative Feuchtigkeitsgehalt nach. Zunehmende Ozeanitat geht mit einer Verminderung der Kontinentalitat einher. Der Korrelationskoeffizient der beiden Parameter (r) zeigt mit entgegengesetztem Vorzeichen die Kontinentalitat bzw. die Atlantizitat an. Das Luftfeuchtigkeitsminimum hat sich als empfindlicherer Index erwiesen. Hier zeigt die—Zahl die Kontinentalitat und die + Ziffer die Ozeanitat oder Atlantizitat an. Aufgrund der P = 0,5%—Werte und / и / 76 97 75 97 / &ss| | 07 02 _ 6089 75 97 07 œ = Hr E E =: ЕЕ + = MA ese 02- dre lese: / re y 0 Ben 0924-х481=^ y 7797 +X770-= À ~ 779 6SL+X210-= A у % 97 9.7“ à LL'0=45 0L'0 = 4S 99'0=4S = E a 99 EIS, GOL 92 El-XL7'0 = À _ 17 &6t- S 18'0 =4S CCE 6699 75 97 SS'79_ 7S 97 97 —— 2 A” = == < АА = + OL а \ a Si 82 '61-X17'0 = À у , ! y] 00 690=45 | 02'S +XZZ'0-=4 79'G7L+ XG7'Z -=4 sa Lez 98'0 =4S S90=JS ES Lz % 40 =d 5гг8'0 Y2SIJDdIDY - UI Y 76 yasylog- dIDH £6 yasyapns-AJDy Z6 yasyDdJDy 16 d = d = d d = d = d =d d =d 57820 = 986€ 'O = 7961 '0 £085'0 = ISES 0 792 0 = SLES'O = $829'0 = 2640'0 = 1ddny9 FJHISILNV TLVENS Uid}D — doma-|a}}Iw 6 UDIJA)IPAUWOJOH @ UDAISJIPSW-OJUDNY L UDUIYpauw-OJDIJPy 9 WNIOISSOW-WNIÄNF 225 ojeuIDJ O Les UDSIJAN 18 UDUJa} IP8O}UO+ GZ 9/D9JO 'UDJUQUIOJIX Учеба 12 ид]о-оэю8в LOL yosijopod-YyIsiZDg S6 UOUUDd-0})U0g ES YISIJDWJDS - 42514509 E Z YISIUDIS MIN] 22 YOSH>IDIOH 71 y2SIJH19S-017 EL U2SIHQIS-]SM 21 42511915 -}50 LL YISI}DISD— Ч251.19!5 LT PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 452 3FddN#9 3T1WLNINILNOA ‘ueddnu6 sep эрелебио! эбен ‘ueddni5 иецозциецеапз pun uajejuaunuoy yoeu зэирлоэб-ивиешеевипе; YORU ивиециезуецозрие| / | Jap Bunjiayea ualjenuezoid 1эр рип (WInwıumw-"yonayyn7) nexBnyonajyn] Uebipunys-p} USAIEI81 18P xepu! WAP UBYOSIMZ uaBunuyosseqsuonejeauoy 81g ‘+ 31139VL BABA 453 der Vorzeichen lassen sich zwei Gruppen aufstellen: eine Kontinentalitat und eine Atlantizitat zeigende Gruppe (Tab. 4 veranschaulicht das Ergebnis der Berechnungen und die Gruppen, und Tab. 2 die Verteilung der Gruppen pro Landschaftseinheit). In manchen Fallen musste das Vorzeichen berücksichtigt werden, z.B. bei atlanto-mediterranen Zentrum, weil es einen die sommerliche Ariditat und die winterliche Humiditat gleichermassen ausdrückenden Index noch nicht gibt. Da in Mittel-Europa ausgesprochen mediterrane Arten nicht vorkommen, ist es richtiger, von einem subatlantischen Charakter zu sprechen. Eine Kontinentalitat weisen die sibierisch-asiatischen, die turkestanischen, die kaspisch- sarmatischen, die boreo-alpinen, die dazisch-podolischen und die ponto-pannonischen Faunakreise auf. Der gegenwartig gezeigte Klimacharakter der beiden Gruppen vermutet unter Verwendung des Prinzips des Aktualismus, dass auch in den Bewahrungszentren des Quartar ahnliche klimatische Verhaltnisse geherrscht haben mussen. Dies scheinen die palaobotanischen Rekonstruktionsunter- suchungen betreffs der Refugien der kontinentalen Faunakreise (Búdel, 1964; Pop, 1932; Sercelj, 1972; Woldstedt, 1954, p. 6., Abb. 2) sowie ihrer Verbreitung im Pleistozan in den Karpathen und in Ungarn (LöZek, 1964; Krolopp, 1969 & 1973) zu bestätigen. LITERATUR ANT, H., 1963, Faunistische, ökologische und tiergeographische Untersuchungen zur Verbreitung der Land- schnecken in Nordwest deutschland. Abhandlungen aus dem Landesmuseum für Naturkunde zu Münster in Westfalen, Münster, 25, 1: 1-215. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS OCCURRENCE, DISTRIBUTION AND GEOGRAPHICAL RANGE OF THE FRESHWATER GASTROPODS OF THE ANDAMAN ISLANDS Ferdinand Starmühlner Institut für Zoologie der Universität Wien, Dr. Karl Luegerring 1, A-1010, Austria ABSTRACT The distribution of freshwater gastropods between the headwaters and the mouths of the running waters of the Andaman Islands are discussed. During a hydrobiological mission to the Andaman Islands in the Gulf of Bengal in December 1976, executed with a special permission of the Indian Government, the distribution of freshwater gastro- pods between the headwaters and mouths of the hillstreams of North and South Andaman was studied. The collections were made qualitatively and quantitatively (1/16 m2-1 m2) at selected points of the running waters. In connection with the collections, ecological factors of the habitat, such as velocity of the surface-current, temperature of the water, bottom material (mud, sand, gravel, boulders, rocks) aquatic vegetation and chemistry of the water (electrolytic conductivity, total hard- ness, pH, content of Ca, Mg, К, Na, Cl and SiO.) were studied (Starmühlner, 1977). GENERAL COMMENTS ON THE RUNNING WATERS OF THE ANDAMANS The Archipelago of Andamans stretches as a chain of islands from Cap Negrais (Burma) in the North to the Nicobars in the South (Fig. 1). They are situated between the 6°N and 14°N latitude and the 92°O to 94°O longitude. From a total of 212 islands only the bigger islands have streams and rivers. Our mission has collected on the islands of North Andaman (vicinity of Diglipur) and South Andaman (vicinity of Port Blair). The highest mountains are the Saddle Peak of 750m at North Andaman and the Mount Harriet Range of 433 m at South Andaman. The geology of the islands shows that the rocks are divided into Eocene sedimentaries and an older serpentine series (Bandyopadhyaya, Subramanyan & Sharma, 1973). The islands are the unsubmerged portions of a continuous ridge connecting the mountain range of the Arakan mountains in Burma with the festoon of Sumatra. During the Pleistocene the deposited sediments and volcanic flows in the geosyncline were uplifted. The running waters crossing the serpentine highlands preserve a continuous flow throughout the year, but those arising in areas with more porous sandstones and conglomerates dry out during the early months of the year. Sometimes there occur a number of separate pools linked together by a gradual seepage of water beneath the surface in the sandy beds of watercourses. In consequence of the low altitude of the mountains, the distance between the headwaters and mouths of the running waters is relatively short. The longest river, the Kalimpong at North Andaman, has a length of approximately 20 km, but the most streams and rivers are only 5 to 10 km long. Only in the headwaters and upper courses in short cascade-zones does the velocity of the water current reach more than 1-2 m/sec. The bottom in these parts is composed of serpentinic and volcanic rocks or boulders. In the middle and lower courses the velocity decreases to 30-50 cm/sec (in short cascades only up to 75 cm-1 m/sec). In pools between short cascades and in the lenitic parts of the ° banks the velocity decreases to 0-20 cm/sec. The bottom is composed of gravel, sand and mud, covered sometimes by a dense growth of filamentous algae and a thick layer of vegetable debris. The mean water-temperatures reach from 23°C in the headwaters in the hilly forests (200-300 m altitude) to about 25°-26°C in the upper and middle courses and to 27°-28°C in the sunny parts of the lower courses. In the mouth regions the temperature can reach up to 30°C and more. (455) 456 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. Map of the Gulf of Bengal with the Andaman Islands. The encircled parts show the regions of collections in North and South Andaman. STARMUHLNER 457 TABLE 1. Water chemistry of running waters (mean values). Conduct. Hardness Ca Mg Na Cl $102 (uS) (ан) (mg/l) South Andaman: Headwaters (bottom: vulkanite, quartzitic- limonitic breccia, porphyrite) 59 0.8° 2 2} = EYE) 7, 14.5 Upper courses (sandstones) 145 4.9° 10 12 7-8 1015 15 Middle to Lower courses (bottom: (sedimentary, cultivated areas nearby) 170 10° 31 30 45 44 16.5 Mouth zones (influenced by brackish water) 8500 >50° 87 245 1750 3360 16 North Andaman: Upper courses (bottom: serpentinic) 280 9.5° YES 40 3.9 85 2425 Middle courses (bottom: sedimentary) 230 4.59" 15 10 10.9 12 12.75 Lower courses (bottom: sedimentary) 235 6° 24 13 10.9 21 12.75 The water chemistry of the running waters was carried out by the Austrian-Indian Mission 1976 (Starmühiner, 1974) (Table 1). There is quite a difference in the content of mineral-salts in the headwaters and upper courses of South and North Andaman: the streams from the Saddle Peak (Kalimpong) flowing over serpentinic rocks have an extremely high content of Mg in comparison with the content of Ca. The conductivity in the upper courses of North Andaman is relatively high and decreases in the lower parts of the middle courses, flowing over sedimentary bottoms. At South Andaman the conductivity is very low in the headwaters and increases downstream to go up to extremely high values in the mouth zones, influencd by brackish tidal water. DISTRIBUTION OF THE GASTROPODS South Andaman (Fig. 2) (A) Headwaters and upper courses (200 m-100 m): Headwaters originate in mountain primary forests, the upper courses partly flowing through open landscapes with shrubs and bushes. The bottom contains rocks and boulders from vulkanite, porphyrite and quartzitic-limonitic breccia. Near the margins and in pools between cascade-zones it contains sand, mud and vegetable debris. Temperature between 23° and 24°C; chemistry: cond.: 59-140 uS; tot. hardn.: 1°-2.6°dH; Ca: 2.5-13 mg/l, Mg: 3-10 mg/l. Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Melanoides tuberculata, Thiara scabra, Indo- planorbis exustus. Medium to strong current(30 cm-> 1 m/sec): Neritina pulligera. (B) Middle courses (100 m-25 m): Flowing through secondary forests and open landscapes, within the lower parts, cultivated areas and villages nearby. The bottom consists of sandstones and sedimentary material, in lotic areas formed by boulders and gravel, and in lenitic areas by sand and mud, sometimes with a rich growth of filamentous algae. Temperature between 23.8” and 28.5°C (mean: 25°-26°C); chemistry: cond.: 84-242 uS (mean: 170 uS), tot. hardn.: 0.8°-4.9°C dH (mean: 3.7° dH), Ca: 2-23 mg/l (mean: 13.6 mg/l), Mg: 6-14 mg/l (mean: 7 mg/l). Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Melanoides tuberculata, Thiara scabra, Indo- planorbis exustus. Medium to strong current (30 ст-> 1 m/sec): Neritina (V.) variegata, Neritina pulligera, Septaria porcellana. PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 458 ‘зио!бэ1-щпош ay] pue siaejempeay ay] UGEMjeg UBWePUY yinos jo siajem Buiuun и! SPodo4seH-Isyemysa4j JO UONNUISIP SUI цим иоцоэииоо и! $зэирлец [е1ю} pue Айлцоприоэ 9119818 ‘aunyesodwa} 18JEM ‘с “Dl $M/D>|NS SIXDUD|g u03|2D0WDU2 041.24 d о4опби!> wnipiy}127 opıqns о|циэы DUDÁQIIMOS uoy}i|7 EE eee A) (‘5/щ|<- 4206) OJO[MINO (UOJAJd MIN) OUNLAN | juan) Buouys opidiwonbs {> оуциэы — ©} wnıpaW DuD|yadod o10d2S 0406231104 (A) DUJLIN | e— | олэб||п9 очциэм a ———— = u pjoan| (Y) DSQUWÁ] el — — — — — — — - — — — — > snysnxe s'qouo|dopul oso|nJo} % * > D130>!/d (O1UD|31OUIIS) |2W (235/15 0£- 0) 013//UDIB oıqaso] sjood = = -2 | puo syuog (021440020 y) o j 01q025 O1DIU] к Г Бойд saploudjaw Rd (|э^э|-0э5) WO © Ol об oo! OSL W007 :3PNJU|Y ACTA eg = E E e a $ r | i H | С ОЕ +001 MO|4 jUaIINIAY a a Oe О ее Е Е С ee ЗЕ — rom... | 5... 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (С) Lower courses (25 m-about V2 m): Flowing through cultivated areas and villages, within the lower parts, the beginning of the upper mangrove-zone. The bottom consists of sedimentary material, with gravel in the lotic parts and muddy sand with vegetable debris in the lenitic parts, and with a rich growth on filamentous algae. Tempera- ture between 24.2°-26.8°C (mean: 25.6°C); chemistry: cond.: up to 233 uS; tot. hardn.: up to 11°dH; Ca: up to 31 mg/l, Mg: up to 30 mg/l. Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Melanoides tuberculata, Melanoides (Steno- melania) plicaria and Melanoides (Stenomelania) torulosa (both species of this subgenus occur only in the lower parts of the lower courses, near the influence of brackish water during high tide), Thiara scabra, Tarebia granifera, Indoplanorbis exustus, Lymnaea (Radix) luteola. Medium to strong cur- rent (30 ст-> 1 m/sec): Clithon corona, Clithon sowerbyana (lower parts only), Neritina (V.) variegata, Neritina pulligera, Neritina cf. squamipicta, Septaria porcellana, Neritilia rubida. (D) Mouth-zones (Y. m-sea level): Flowing through open landscapes with marshes and partly with dense mangrove growth, and influenced by brackish water, specially during high-tide; bottom consisting of sedimentary material with gravel in the lotic parts and sandy-mud in the lenitic areas; temperatures can reach up from 25° to 30°C and more; chem.: cond.: from 400 uS (during low tide) up to 7500-9500 uS (during high tide); tot. hardn.: from 10°dH (during low tide) up to more than 50°dH (during high tide); Ca: from 30 mg/l (during low tide) up to 87 mg/l (during high tide); Mg: from 30 mg/l (during low tide) up to 245 mg/l (during high tide), also Na goes up to 1750 mg/l and Cl up to 3360 mg/l during high tide. Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Upstream of the influence of higher concentration of mineral salts: Melanoides tuberculata, Melanoides (Stenomelania) plicaria and torulosa, Thiara scabra f. acanthica. Medium current (30-50 cm/sec, some short distances up to 1 m/sec): Clithon corona (spiny forms and extremely varying in colour and pattern), Clithon sowerbyana, Neritina (Neripteron) auriculata (sporadic in the upper parts) and brackish species such as Cerithidea cingulata and in the mouth zones in the transition to the marine littoral the marine species Nerita chamaeleon and Planaxis sulcatus. North Andaman (Fig. 3) (A) Upper to middle courses (50-30 m): Headwaters coming from the hills and Saddle Peak, covered with primary forests, and, in the valleys, the transition between the upper and middle courses partly bordered by primary and second- ary forest, and partly by cultivated areas; the bottom containing in the upper courses serpentinic boulders and gravel (specially in the Kalimpong-area on the slopes of the Saddle Peak), in the middle course sedimentary material dominates. Temperatures between 24.9° and 26.2°C; chemistry: cond.: between 280 uS in the upper, serpentinic parts and 208 yS (in cultivated areas up to 306 LS) in the sedimentary parts; tot. hardn.: from 9.5°dH in the upper courses of the Kalimpong to 4.5°dH in the middle courses; Ca: 6-8 mg/l to 15 mg/l; Mg: 10-41 mg/l (in the serpentinic areas of the Kalimpong). Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Melanoides tuberculata. Medium to strong current (30 cm-> 1 m/sec): Neritina pulligera. (B) Middle to upper parts of the lower courses (30 m-5 m): Flowing through secondary forests and plantations, paddy-fields, bordered by scrub and some- times villages with the influence of sewage and fertilizers; the bottom with sedimentary boulders, gravel and sand, and the lenitic parts with mud and vegetable debris. Temperatures between 25:6, and 28°C; chemistry: cond.: 168-293 uS; tot. h.: 4.4°-9°dH; Ca: 6-15 mg/l, Mg: 10 mg/l (mean value). Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Melanoides (Stenomelania) torulosa (lower courses), Thiara setigera, Tarebia granifera, Indoplanorbis exustus. Medium to strong current (30 cm- > 1 m/sec): Neritina pulligera. STARMUHLNER 461 (C) Lower courses (lower parts: 5/3 m-1 m): Transition zone between freshwater and slightly brackish water with influence of the recurrent flow during high tide. Temperatures between 26.1° and 27.5°C; chemistry: cond.: 253 LS; tot. hardn.: 6°dH; Ca: 24 mg/l, Mg: 13 mg/l (Na: 10.9 mg/l, Cl: 21 mg/l). Species found: Banks and pools (0-30 cm/sec): Melanoides (Stenomelania) plicaria, Melanoides (Stenomelania) torulosa, Thiara scabra, Indoplanorbis exustus (and the mussel Polymesoda ceylanica). Medium to strong current (30 cm-> 1 m/sec): Clithon corona, Clithon peguensis, Neritina (Neripteron) auriculata, Neritina cf. squamipicta. GEOGRAPHICAL RANGE OF THE SPECIES FOUND North Andaman: From 12 species found т the running waters are Indopacific: 33% Indomalayan-Pacific: 17% Malayan-Pacific: 25% Malayan: 8% Indo-Malayan: 8% Further Indian: 8% 100% South Andaman: From 16 species found in the running waters are Indopacific: 25% Indomalayan-Pacific: 25% Malayan-Pacific: 31% Malayan: 6% Indo-Malayan: 6% Further Indian: 6% 100% In conclusion we can state that the fauna of fresh (and brackish) water Gastropods of the running waters of North and South Andaman show distinct relations to the fauna of the Malayan Archipelago (Benthem Jutting, 1956) and the (southern) Pacific Islands (Starmühlner, 1970, 1976), but only few relations to the fauna of freshwater Gastropods of India and Ceylon. Except for species widely distributed (with many local forms) in the coastal running waters flowing in the Indopacific, no species typical of the western Indian Ocean (islands such as Madagascar, Seychelles, Comores and Mascareignes) and partly the coast of East and Southeast-Africa (Starmühiner, 1969, 1974) are to be found in the inland and coastal waters of the Andaman Islands. ACKNOWLEDGEMENTS | thank the Austrian “Fonds zur Förderung der Wissenschaft” (Project No. 2942) and “Kulturamt der Stadt Wien” for grants, and the Government of India for the special permission to visit the Andaman Islands. | also thank the Central Marine Fisheries Research Institute of India (Director: Dr. S. Silas) with Mr. K. K. Appukuttan and Mr. D. James. Lastly | thank Mrs. Prof. M. Mizzaro and Mr. F. Dorner for the figures. REFERENCES CITED BANDYOPADHYAYA, S., SUBRAMANYAM, М. В. & SHARMA, P. N., 1973, The geology and mineral resources of the Andaman & Nicobar Islands. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS NOTES ON THE SMALL HYDROBIOIDEA IN ITALIAN SUBTERRANEAN WATERS: CATALOGUE, BIOGEOGRAPHY AND SOME SYSTEMATIC PROBLEMS Folco Giusti and Enrico Pezzoli Institute of Zoology, University of Siena, Via Mattioli, 4, 53100 Siena, Italy; Via Fornari, 48, 20146 Milano, Italy ABSTRACT According to the new systematic ordering proposed by the authors in some recent papers, the small Hydrobioidea living in the subterranean waters of Italy belong to two families, to eleven genera and to eighteen species. Some of these still have an uncertain status both as to the species and genus levels. Of particular biogeographical interest is the proposal of synonymy between Paladilhiopsis and Bythiospeum. INTRODUCTION In a recent paper on the small Hydrobioidea found in the Italian fresh-waters (Giusti and Pezzoli, 1980b), along with the proposal of a new systematic ordering (see appendix), there was presented a list of 15 species belonging to two families and clearly from subterranean waters. 1 Recent investigations carried out in the little explored Ligurian and Piedmontese regions, have brought to light some new data and three species, in addition to the fifteen already mentioned: two are new to science; one is new to Italian fauna (Giusti & Bodon, 1980 in print; Bodon, 1980). Moreover some changes have been introduced in the subdivision of the families. The resulting catalogue at present reads: Family BYTHINELLIDAE Bythinella schmidti (Kuster) Family MOITESSIERIIDAE Moitessieria cf. simoniana (De Charpentier) Family HORATIIDAE Subfam. HORATIINAE Phreatica bolei Velkovrh Belgrandiella pupula (Westerlund) Belgrandiella saxatilis (De Reynies) Bythiospeum cornucopia (De Stefani) Bythiospeum vobarnensis (Pezzoli & Toffoletto) Bythiospeum forumjulianum (Pollonera) Bythiospeum pezzolii (Boeters) Bythiospeum vallei (Giusti & Pezzoli) Bythiospeum (?) fabrianensis (Pezzoli) Iglica (?) tellinii (Pollonera) Hadziella ephippiostoma Kuscer Hauffenia tellinii (Pollonera) Arganiella pescei Giusti & Pezzoli Subfam. ISLAMIINAE Islamia pusilla (Piersanti) Avenionia ligustica Giusti & Bodon Avenionia parvula Giusti & Bodon 1For the definition of “subterranean waters” see Giusti and Pezzoli 1980a. (463) 464 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS RECENT ADDITIONS TO THE SYSTEMATICS OF SOME PROBLEMATIC GROUPS Thanks to detailed anatomical studies many of the species listed above have a clearer placing in the sphere of specific systematics. Other species, instead, still have an uncertain status. This is sometimes due to lack of anatomical data (В. vallei, В. fabrianensis, |. (?) tellinii, H. ephippiostoma) or to improper and subjective methods of study. In this respect it is important to underline few points regarding the groups of species noted in Italy by the name of Paladilhiopsis and Iglica. Bourguignat (January 1882) in describing the new genus Bythiospeum, assigned to it a group of species present in a vast area which stretched from Bavaria and Wurttemberg, across the Alps, to Carinthia and Carniola. Thus Bythiospeum came by description to extend towards the Balkan pen- insula and was, from a conchological point of view, adapted to include the numerous hydrobiid species which were being discovered in the subterranean waters of the Friulan regions in Italy and in Slovenia in Yugoslavia. However Pavlovic (1913), according to the criteria in vogue at the time, distinguished the Yugoslavian species arbitrarily, placing them in a new genus: Paladilhiopsis. Successively, through a series of “revisions” whose criterial bases are impossible to determine, the genus Bythiospeum came to be considered synonymous to Lartetia (Bourguignat, 1869), whilst Paladilhiopsis was accepted to be a subgenus of Paladilhia (see Thiele, 1928, 1931; Wenz, 1938- 1944).2 Delving into the problem, Bolling (1966) pointed out that at least for the species present in Austrian territory, between Bythiospeum and Paladilhiopsis there was evident agreement. Unfortu- nately this fact, which is indisputable from a conchological point of view, could not be confirmed by the anatomical data. The scarce information available on the genus Bythiospeum (Von Siebold, 1904; Boeters, 1971; Bernasconi, 1974) in fact revealed, besides a noncharacterized genital tract, some structural differences in the central tooth of the radula with respect to Paladilhiopsis (Giusti, 1970; Pezzoli & Giusti, 1975a, 1975b, 1977, 1980; Giusti & Pezzoli, 1976, 1980b). A recent revision of the genus Bythiospeum however, offers new and more accurate data which demonstrate decisively the total anatomical concord that exists between the Swiss Bythiospeum and the Bythiospeum quenstedti (Wiedersheim) (i.e. the genus type), and between these and the dif- ferent Italo-Slavic species of the genus Paladilhiopsis. This agreement is found in the radular struc- ture as well as that of the male and female genital tracts (see Bole, 1970; Giusti, 1970; Bernasconi, 1980). The synonymy between the two genera appears extremly convincing and represents a decisive step towards a clarified systematic ordering of the troglobic forms of central-southern Europe as well as a better understanding of their biogeography (Figs. 1 and 2). Closely connected with the present problem is that of /glica (Wagner, 1927): genus as yet not recognized on an anatomical basis and therefore undefinable. /glica is, in any case, certainly related in the structure of its shell to some species which were referable to the genus Paladilhiopsis (P. forumjuliana) (see Bolling in Pezzoli, 1969; Boeters, 1971; Giusti & Pezzoli, 1980b; Pezzoli & Giusti, 1980). It would not be absurd to think of this genus as related to Bythiospeum, representing perhaps an eastern group of species characterized by a more slender and longer shell. CONSIDERATIONS ON THE ORIGIN OF THE HYDROBIOID FAUNA OF THE ITALIAN SUBTERRANEAN WATERS The previous list of subterranean water Hydrobioidea, along with endemic elements which are often ill-defined, demonstrates elements of western and eastern derivation. The species of eastern penetration are markedly more numerous. This would seem a logical outcome of their apparent major abundance in the Hydrobioidea of eastern Europe with respect to those of western Europe. Further- more the calcareous Pre-Alpine Arch of Friuli which is criss-crossed by underground water networks, has facilitated the slow but progressive flux of phreatobic species with small shells (B. forumjuliana, В. pupula, H. tellinii, H. ephippiostoma). In the west, while the prevalently crystalline Piedmontese Alpine Arch has served as an impassable barrier, a modest penetration has appeared in the south, in coincidence with the Maritime-Ligurian Alpine Arch. This is thanks to the calcareous nature of the latter which is strongly karstified (M. cf. 2At the turn of the century, most hydrobiids with conical shells were placed in the genus Lartetia (see De Stefani, 1880). According to Boeters (1972) this genus should refer to a group of fossil species differentiated from the present Hydrobioidea. This hypothesis however, is not acceptable (see Giusti, 1975). Therefore the real identity of the genus Lartetía remains an open question. Because the true genus type has disappeared it is an undefinable group whose concord with either Paladilhia or Bythiospeum can never be ascertained. This situation indicates elimination of the name Lartetía from use. GIUSTI AND PEZZOLI 465 FIG. 2. The distribution of many of the Italian Hydrobioidea is limited to extremely reduced areas. 1) Moitessieria cf. simoniana; 2) Bythiospeum pezzolii; 3) Avenionia parvula & Avenionia ligustica; 4) Bythiospeum vallei: 5) Bythiospeum vobarnensis; 6) Phreatica bolei; 7) Bythiospeum fabrianensis; 8) Islamia pusilla; 9) Arganiella pescei. 466 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS simoniana, B. saxatilis). As to the origin of the different groups of Hydrobioidea of the Italian subter- ranean waters, it is as of yet impossible to provide any exhaustive interpretation. The phenomenon seems to have involved groups of different systematic and geographic origin (Moitessieriidae, Horatiinae, Islamiinae) initially belonging to superficial water networks. These groups, probably dif- ferentiating themselves before the Miocene, seem to have found the answer to compelling problems of survival in the colonization of underground waters. Alongside the evident necessity of avoiding competition with larger and more prolific species, supposedly there exist other determining factors, of an exclusively ecological character. Entrance into subterranean waters could have been motivated by the necessity for constant and fundamentally cold temperatures. This is indicated by the exclusive association of small Hydrobioidea with waters that have a maximum temperature no higher than 10°C (see Piersanti, 1940; Pezzoli, 1978). The phenomena of lowering of the temperature of superficial waters taking place sporadically, and in particular during the quaternary glaciations, could have significantly affected processes of re- invasion of superficial waters. These processes could have lead in certain cases to the widening of the areas of distribution (B. saxatilis, B. cornucopia). APPENDIX The new systematic ordering proposed by Giusti & Pezzoli (1980b) in general provides for ad- herence to the scheme advanced by Radoman (1973), with a few modifications, which were indicated by the rules of the International Code of Nomenclature and by a different evaluation of the anatomical characters of individual genera. It is composed in the following manner: Superfamily HYDROBIOIDEA: The central tooth of the radula has two lateral wings and basal cusps. Family Hydrobiidae: Stomach with a gastric coecum. Genera: Hydrobia, Mercuria, Pseudamnicola Family Bythinellidae: No gastric coecum; penis with a lateral flagellum. Genera: Bythinella, Marstoniopsis Family Moitessieriidae: No gastric coecum; penis without a lateral flagel- Genus: Moitessieria lum; no gonopericardial duct. Family Horatiidae: No gastric coecum; penis without a lateral flagel- lum; gonopericardial duct present. Subfamily Horatiinae: Oviduct with only one seminal receptacle; penis with or without short excrescences. Genera: Phreatica, Belgrandiella, Bythiospeum (= Paladilhiopsis), Iglica (?) Hadziella (?), Hauffenia, Arganiella. Subfamily Semisalsinae: Oviduct with only one seminal receptacle; penis with adhesive sucker-like structures. Genus: Semisalsa Subfamily Sadlerianinae: Oviduct with two seminal receptacles; genital chamber (= bursa copulatrix) present; penis with or without short outgrowths. Genera: Sadleriana, Belgrandia Subfamily Islamiinae: Oviduct with two seminal receptacles; genital chamber absent; penis with or without short outgrowths. Genera: Islamia, Pauluccia, Avenionia Superfamily PYRGULOIDEA: Central tooth of the radula without “lateral wings” and basal cusps. Family Pyrgulidae: Penis without flagella or outgrowths. Genus: Pyrgula Family Emmericiidae: Penis with a flagellum and an accessory appen- dix. Genus: Emmericia GIUSTI AND PEZZOLI 467 As is evident from this ordering of the small Prosobranchs living in the fresh-waters of Italy, the superfamily HYDROBIOIDEA (according to Wenz, 1938 the HYDROBIIDAE belonged to the RISSOIDEA) has been distinguished from the PYRGULOIDEA on the basis of the structure of the central tooth of the radula (see Giusti & Pezzoli, 1980b, fig. 27). According to Radoman (1973) instead, PYRGULIDAE and EMMERICIIDAE had to be included in the HYDROBIOIDEA. The structure of the central tooth of the radula, furthermore, distinguishes HYDROBIOIDEA and PYRGULOIDEA from TRUNCATELLOIDEA (see Golikov & Starobogatov, 1975). Truncatella, in fact, displays a central tooth that is totally different: it lacks lateral wings, has only a few squat apical denticles and raised crests on its body (see Thiele, 1928, fig. 9). REFERENCES CITED BERNASCONI, R., 1974, Les Hydrobiidae (Mollusques Gastéropodes) cavernicoles de Suisse et des régions limitrophes, IV. Anatomie de Bythiospeum acicula helveticum du Lac de Thoune. Annales de Spéléologie, 29: 627-639. BERNASCONI, R., 1980 (1978), Anatomische Untersuchungen von Bythiospeum der umgebung Basels (Moll. Gast. Orientaliidae Horatiinae). Actes du 6° Congrés Suisse de Spéléologie, Porrentruy, Septembre 1978: 1-15. BODON, M., 1980, Segnalazione del genere Moitessieria Bourguignat in Italia (Gastropoda: Hydrobiidae). Doriana, Supplemento degli Annali del Museo Civico di Storia Naturale di Genova, 5(236): 1-5. BOETERS, H., 1971, /glica pezzoli n.sp. und ein neues Merkmal zur Unterscheidung zwischen Bythiospeum und Paladilhia (Prosobranchia, Hydrobiidae). 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They can be grouped into five distribution patterns: (1) widespread and very common (four species), (2) widespread and rather common (three species), (3) northern (four species), (4) eastern (three species) and (5) southern (six species). Five species were new to the Norwegian fauna. Only records published after 1960 were considered. Twelve species were found to tolerate water extremely poor in calcium (<0.5°dH). Toler- ance limits to low pH are defined for ten common species. Most of the species tolerate pH down to c. 6.0. Four species were found at pH 4.7-5.1. The ten most widespread species all inhabit low-buffered lakes which are susceptible to acidification. We suggest that these species should be used as biological indicators of environmental changes. INTRODUCTION The small mussels (Sphaeriidae) constitute an important part of the diet of freshwater fish. It is for this reason that these animals were studied as a part of the Norwegian research project “Acid Precipitation—Effects on Forest and Fish’—the SNSF-Project. The purpose of this study was to define the pH tolerance in the field of the 20 species of the Sphaeriidae found in Norway and to determine whether they live in low-buffered lakes with pH values near their lower tolerance limits, that are located in areas threatened by acidification. A description of the problems and some preliminary results were presented at the Malacological Congress in 1977 (K. А. ФКапа, 1979). The present paper gives а general view of the distribution of small mussels in Norway, and the subsequent effect of acidification on the Sphaeriidae fauna is discussed. Detailed data on the eco- logical requirements of the species are found in @kland & Kuiper (1980). The records of small mussels on which the distribution maps are based will be published (К. A. @kland, in preparation). This list will also contain the available data on calcium/total hardness and pH, as well as the sources of this information. J. G. J. Kuiper identified the species and revised the museum collections. K. A. Okland was responsible for the remaining part of the manuscript. MATERIALS AND METHODS The distribution mapping of the small mussels was based on at least 3000 samples consisting of about 20,000 specimens which had been identified or revised. The material originated from 1) field studies in 1960-1978 by J. Gkland and К. A. Gkland (660 localities), 2) museum collections, etc. (c. 600 localities), and 3) journals published after 1960 (c. 60 localities). The distribution was mapped on 50-km EIS squares according to the European Invertebrate Survey base map of Norway (J. Okland, 1977). The total hardness of the water is given as “German degrees” (°dH), 1°аН =10 mg “CaO”/I, which approximates 5 mg Cat +/1, depending on the amount of magnesium present. Measurements of total hardness and pH refer to surface samples from the summer season. (469) 470 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. EIS-square maps of Norway. (A) Shows those areas investigated for small mussels. They represent 159 of the 189 EIS 50-km squares into which Norway is divided. (B) The 151 EIS squares where small mussels have been identified. In both (A) and (B) filled rings represent data collected from 1950 and later, and open rings data collected before 1950. RESULTS AND DISCUSSION Distribution Small mussels are found in all parts of Norway. One or more species were found in 95% of the EIS 50-km squares, where there had been a search for these animals (Fig. 1). Seventeen Pisidium species and three Sphaerium species are found in Norway. The species can be arranged into five distribution pattern groups: 1. Widespread and very common in all parts of Norway (Fig. 2). Four species: Pisidium casertanum (Poli), P. hibernicum Westerlund, P. lilljeborgi Clessin, and P. obtusale (Lamarck). P. casertanum has been found in c. 600 localities and is the most common species in Norway. 2. Widespread and rather common in most parts of Norway (Fig. 3). Three species: Pisidium milium Held, P. nitidum Jenyns, and P. subtruncatum Malm. Generally these species have the same distri- bution as those in group 1, but they are not found as frequently. 3. Northern distribution (Fig. 4). Four species: Pisidium conventus Clessin, P. hinzi Kuiper, P. waldeni Kuiper and Sphaerium nitidum Clessin. P. hinzi is restricted to the north. The other three species are also found in South Norway. The distribution areas of P. waldeni in Norway continues into Sweden (Kuiper, 1975). Only the boreo-alpine P. conventus is found south of Scandinavia. The cold-stenotherm characteristic of three of the species (P. conventus, P. waldeni and S. nitidum) is evidenced by their occurrence in the profundal zone of lakes in low-land areas in South Norway, while occurrences in the littoral zone are restricted to mountain areas and/or to the northern parts of Norway. 4. Eastern distribution. Three species live in the south-east, as well as in the north-east: P. amnicum (Müller), P. pulchellum Jenyns, and S. corneum (L.) (Fig. 5). The two Pisidium species are rare, but S. corneum is frequently found. @KLAND AND KUIPER 471 ay vr ÓN PISIDIUM PISIDIUM PISIDIUM PISIDIUM CASERTANUM HIBERNICUM LILLJEBORGII OBTUSALE FIG. 2. Widespread and very common species. PISIDIUM MILIUM PISIDIUM NITIDUM PISIDIUM SUBTRUNCATUM FIG. 3. Widespread and rather common species. PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 472 ZB KK N Da AS ¿e 2 gern ER x 5 CG Ge x SPHAERIUM NITIDUM PISIDIUM PISIDIUM WALDENI PISIDIUM CONVENTUS HINZI FIG. 4. Northern species. > EL SOK ae ES хо NX SPHAERIUM CORNEUM PISIDIUM PULCHELLUM PISIDIUM AMNICUM FIG. 5. Eastern species. OKLAND AND KUIPER 473 PISIDIUM PISIDIUM PISIDIUM PISIDIUM HENSLOWANUM MOITESSIERIANUM PSEUDOSPHAERIUM SUPINUM FIG. 6. Southern species: four species are restricted to the south-eastern part of Norway. PISIDIUM SPHAERIUM PERSONATUM LACUSTRE FIG. 7. Southern species: two species with a broader distribution than those in Fig. 6. 474 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 5. Southern distribution. Six species were found mostly in the southern part of Norway. Four of these are restricted to south-eastern Norway and are very rare (Fig. 6). These include: P. henslo- wanum (Sheppard), P. moitessierianum Paladilhe, P. pseudosphaerium Schlesch, and P. supinum Schmidt. P. personatum Malm and Sphaerium lacustre (Müller) also occur in the west. P. per- sonatum has been found rather far to the north, with one old record showing its occurrence north of the Arctic Circle (Fig. 7). The largest number of species was found in south-eastern Norway and in the north (Fig. 8). Fifteen species have been recorded from north of the Arctic Circle. Few species occur in the western parts of Norway. A coastal distribution pattern does not appear to be typical for the small mussels. Subfossil material shows that Pisidium hibernicum, P. lilljeborgii, P. nitidum and P. pulchellum lived in the central part of South Norway at least 9000 years ago. This indicates that these organisms have good dispersal abilities and rapidly colonized habitats belonging to the postglacial landscape. There- fore, we can infer that the distribution of small mussels in Norway is determined by environmental factors. Of these environmental factors climatic conditions are considered to be important in regulating the distribution of small mussels (K. A. Okland, 1971). However, the impact of the environment on the organisms is a complex of interacting factors. The temperature is of special importance in regulating the effect of other factors as is the case with the crustacean Gammarus lacustris G. O. Sars (K. A. Okland, 1980a,b). G. lacustris requires higher total hardness in the water in warm lowland lakes as compared with cold mountain lakes. SPHAERIIDAE TOTAL NUMBER OF SPECIES IN FAUNISTIC REGIONS TOTAL 20 SPECIES FIG. 8. Number of species of Sphaeriidae found in each of the 37 faunistic regions of Norway. Symbols illustrate the main trends in regional variation. Numbers represent actual number of species present within each region. DKLAND AND KUIPER 475 Calcium concentration and pH of the water are two of the factors which determine presence/ absence of the various species of small mussels in lakes. These factors will be discussed in the next section. Acidification Atmospheric transport of sulphur and other acidifying components has led to extensive regional acidification of Norwegian watercourses in areas with little neutralization capacity. Lakes with total hardness below 0.5° dH are very susceptible to acidification and such lakes are quite common in Norway (Henriksen, 1979; Фкапа 8 Hkland, 1980). In more than 1,000 lakes fish populations have completely disappeared, and in other areas fish populations have decreased (Sevaldrud et al., 1980). The effect of acidification on small mussels had to be evaluated by studying the ecological require- ments of the different species in the field. Fig. 9 shows that eight species tolerate extremely calcium-poor water, with total hardness <0.2° dH. Twelve species are found below 0.5° dH, and among them are the ten most common species in Norway. These ten species are important fish food organisms and all occur in low-buffered lakes. Six of them are mostly found in lakes which are very susceptible to acidification from the impact of acidifying components in the precipitation. These ten species provide data from which the tolerance limits to low pH in the field can be defined (Fig. 10). As conditions become more acid, it appears that acidification threatens the species of small mussels at two levels. If pH drops below 6.0, many species will disappear, among them the cold- water species, Pisidium conventus and Sphaerium nitidum. And if acidification brings the pH below approximately 5.0, even the four most tolerant species will vanish. The last one to disappear will be P. casertanum. However, before the lower limit is reached, population densities will decrease and these organisms will become less important as food for fish. Stress factors for small mussels in acidified lakes may be the high concentration of H+-ions per se, or the increase in toxicity of metal ions at low pH, which has been shown to affect fish. Other stress factors may be a lack of suitable food and change in the substratum. There are indications that in some areas in South Norway, where acidification is strong, even the NOs OF SPECIES 0 0.5 1.0 |5 TOTAGsHARONESS (di) FIG. 9. Species tolerance of small mussels to total hardness range 0-1.6°dH. 476 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS NO. OF SPECIES 4.0 5.0 6.0 7.0 HYDROGEN-ION CONCENTRATION (pH) FIG. 10. Tolerance of the ten most common species of small mussels in Norway to pH range 4.0-7.0. most tolerant species of small mussels are affected. Hinz (1976) suggests that the low densities of Sphaeriidae in areas in South Norway as compared with North Norway is caused by acidification. There is great concern about mountain lakes in South Norway, where several pH sensitive species of small mussels are abundant in low-buffered lakes. A drop in pH below 6.0 in such lakes would wipe out important food items among the mussels, for instance the large Sphaerium nitidum. The H+ concentration present at pH 6.0 is of special interest in the study of the effects of acidifica- tion on fresh-water biota. Acidification around pH 6.0 threatens not only many species of mussels, but also snails and the most important food source for trout, Gammarus lacustris (J. Okland, 1980; Dkland 8 @kland, 1980; К. A. @kland, 1980a,b). Fish production will thus be reduced at an early stage of acidification. We suggest that the pH sensitive species of small mussels should be used for monitoring the first stages of acidification. ACKNOWLEDGEMENTS We would like to thank all those who have sent us collections of Sphaeriidae. The field work for J. and К. A. Okland was sponsored by the Norwegian Council for Science and the Humanities (1960- 1973) and by Eikeren-utvalget (1970-1978). The SNSF-project has supported the study financially. This is SNSF-contribution FA 59/80. 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Laer, Fav ANS SAM НО a PT à м nm = > > ‘ f ; ‘ + . 3 à и о = ODIOS DIA Mn | Чары»! 1! mA, at om gun д» 9 ЗИ Opal) TE pee! ya Ys ea во ne In ONE - | À | PET ae is > LL it 1 $ ‘| | р i ” р } 14 th Se È y las UTN ¡MA | vor р =) oi» À e wll FG : u Ow ME 4 р if “| a о ve OF i EA Y | у À ( 2 MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 479-481 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DIE WIRKUNG DES HOCHWASSERS AUF DIE MOLLUSKENFAUNA DER DONAU Andor Richnovszky Baja, Ungarn Schon seit langer Zeit ist die faunaverbreitende Funktion der Flüsse bekannt. Eine besondere Bedeutung kann diese im Falle einiger Überschwemmungen bekommen. In dieser Zeit reisst das aus den Bergen herunterstrômende Wasser alles Bewegliche, auch Schnecken, mit sich und wenn jene nicht zugrunde gehen, kann ihre Existenz auch weit von ihrer ursprünglichen Lebensstatte unter entsprechenden Umständen gesichert sein, ihre eventuelle Verbreitung ist so möglich. Schon in manchen Fällen trafen wir auf—lebendige oder verstorbene—Schnecken, die aus hohen Bergen stammen, aucn in dem unteren Teil der Donau. Leider ist die Verbreitung oft—gewollt oder ungewollt-künstlich. Dies zeigt auch das Beispiel des in den letzten Jahren im Balaton erschienenen Potamopyrgus jenkinsi. Trotz dieser nicht selten vorkommenden Tatsachen muss festgestellt werden, dass die qualitative Verteilung der Arten auf einem Gebiet weder von Flut-Ebbe, noch von den länger andauernden Uberflutungen an sich nicht bestimmt wird. 4 Die quantitative Verteilung wird von den grósseren Uberschwemmungen strómenden Charakters beeinflusst. Wahrend zwei Jahren (1964, 1966) untersuchte ich die qualitative und quantitative Verteilung der Mollusken—Fauna von der Donau. Inzwischen gab es 1965 eine grôssere Uber- Exemplaren 200 —| | | | | 150 — IN = | 100— \ a! |\ nacymarcs| (a IN 50— | || DOMOS IA | | \ | \ N 4 2 х ММ x T TT Paria ПП i sea ae | 15 Sa a a lacie nal TT T T T Re a ae Г NS NT p SST За, м г Q É ES SSNS S BL NSS SENS US 8 ER Xx 283 E vs N X 5 EN RSS ram SUS = YR a À 3 IS x 5 S = SY MUSCHEL SE 2 8° 5 S = ABBILDUNG 1. (479) LINTSANVHI SIHOH QSIMTZS VNAT 4:4 300 200 100 47705801 0% OT] usıejdurax PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 480 Exemplaren 200 — 130 — 100 — = VZL ANO 75 WOIVHOA SAVE ИИ НОРМЕ SOU VAENYNAT QATTIIN 651 13007 59% LIMITES O/ZS-THATSI 15 SETI WOSETLZSI/OHOMONULS NTIENSFIEAN SAIT E PALV TZ “UNO SIEVEKI РМ POIS LITA I 120344 mv7ZzSs/lräg SCHNECKE ABBILDUNG 2. 1964 Wasserstand Exemplaren = == == == = purjsiasse M 500 400 o © m 200 100 Paks Szekszárd- Baja Gemenc ABBILDUNG 3. Duna- Tass Ort földvar RICHNOVSZKY 481 1966 Wasserstand 800 Exemplaren = == = TD Е SE 700 $ £ = 600 500 = rey E x isa 400 300 300 200 т 100 100 Ort Tass Duna- Paks Szekszard- Baja foldvar Gemenc ABBILDUNG 4. schwemmung an der Donau. Die Unterschiede zwischen den Ergebnissen der beiden Jahre werden an den Abbildungen 1 und 2 sichtbar. Besonders am oberen Teil des Flusses ist die strömende Wirkung zu bemerken. Die Proben des einheitlichen Fundortes zeigen, dass die Populationen oft mehrere Kilometer hinuntergeschwemmt werden können. An erster Stelle wird die Population der Muscheln hinuntergeschwemmt und zerstreut. Obwohl sich diese Tiere in den Grund eingraben, können sie trotzdem weitergeschwemmt werden. Die Population der Wasserschnecken zerstreut sich weniger. Dies ist wahrscheinlich damit zu begründen, dass ihre Haftungsmöglichkeiten besser sind, als die der Muscheln. In den Flussteilen, die der Verschmutzung mehr ausgeliefert sind, ist die Molluskenfauna, auch in der Zeit nach der Uberschwemmung, armlich. An der unteren Gegend des Flusses verfolgt die quantitative Verteilung der Populationen kaum die Schwankung des Wasserspiegels, sie ist eher als konstant zu bezeichnen (Abbildung 3 und 4). Die quantitative Verhältnisse der Fauna bleiben, während des Wachstums der durchschnittlichen Wasserhöhe, im Wesentlichen unverändert. Aus dies allem kann schlussfolgert werden, dass die faunaverbreitende Funktion der grösseren oder schneller fliessenden Flüsse primär von der Geschwindigkeit der Strömung abhängt und diese in den langsameren Teilen, an der Tiefebene, verschwindend ist. Y? A TS e j A { В on у LA E +. — ee 4 EL 3 : wi, u $ = \ $ } ” 1 2% \ | e Pala A R “> Ñ Y um \ | A 4 р : et N | Albi doy | ou | | > ivi | \. | im u 7 р a = 5 % } A à > à 4 ‘ | MA 1 LA | i р 8 (O | 4 à CES D A Hi hs à AAA ы if i Ay у ( уф Wi {etree tad планет ne rt lea Saal 4) yore’) it amen | eth [a cogida 74 mad ul A fis. =, 1 2 Е 4 ' 7 Bon "UN "RETOS Ni Má о! 4 A TR Pal art À ti : piel as wir! fuer? (iq pat, + QUO mr у > us cu! avion 117.) mm MEN "1 1 teary р mia re { a y 7 seo) ИЯ ое, $ 1 -. ” lity Pn а N vn UE ' Wt, te Fei © А “si nota MO Y | dis Es LE ui on. hr motte Sur SELS 1100 "LES 3% КФА id Ta hw . de WWW" TTT ву vo. MAIS an ei. м ne gat aa obra hee MO boos 25 we Areta el ‘ qu aS 4° 280 rn Ans oi Wen Е Aa be А) emita mdd An 1 ie wie rs W bat LAB casada wh semilla MUEVE м o Me pel wire ur Soe ELA TR Els A PO toe Nil mayo 2518 В YY dha pued Le 50 : dominant E RI ts Joy IIA On? = yay que Wh ve salT near azpnel Neb A MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 483-488 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS LES PEUPLEMENTS DE MOLLUSQUES TERRESTRES DES FORMATIONS VÉGÉTALES À QUERCUS PUBESCENS WILLD. DU MONTPELLIÉRAIS. PREMIERS RÉSULTATS J. André Laboratoire de Zoogéographie, Université Paul Valéry, B.P. 5043 34032 Montpellier Cedex, France ABSTRACT In the “Garrigues du Montpelliérais” in southern France, 106 samples of terrestrial mol- luscs were collected from the whole range of vegetation with Quercus pubescens Willd., using a 0,5 m2 quadrat. 57 species were listed. A reciprocal averaging calculation of the species and sample data (presence—absence) gives the first results. The first and third axes reveal four main groups in relation to discriminate variables such as pH and openness of vegetation: groups of open formations and of forests with and without a decalcified sub- stratum. Three other molluscs groups without strong pH sensibility are noted and plotted in the scatter diagram near axis |. Another point with this diagram is the ecological separation of species of the same genus. It also indicates that vegetation structure such as openness and the density of the higher strata has a biogeographic significance. Mediterranean species live among open and half-open Quercus pubescens formations, while other species may colo- nize dense formations even near the sea. INTRODUCTION Divers auteurs ont établi les relations existant entre les groupements de Mollusques terrestres et des variables abiotiques ou phyto-écologiques (Ant 1968, 1969; Wareborn, 1969, 1970). D’autres comme Sacchi (1954) ont utilisé les techniques de la phytosociologie pour décrire ces relations. Ces exemples indiquent que les peuplements de Mollusques peuvent être de bons révélateurs de l'état des communautés végétales. Cependant, il faut démontrer ce que décrivent les Mollusques de la structure, de la dynamique, de la richesse ou diversité des formations végétales. Une étude synchronique sur un ensemble de formations variées à Quercus pubescens Wild.,* tente de répondre a cette question. Elle répond aussi, en partie, aux questions posées par Bischop (1977) sur les techniques d’approche quantitative de l'écologie des Mollusques, aussi bien sur le plan méthodologique que celui de l’analyse des données. Nous présentons ici nos premiers résultats. REGION ETUDIEE, METHODES La région étudiée est une région écologique du sud de la France, les Garrigues du Montpelliérais (Le Floc'h et al., 1972-1973), présentée dans la Figure 1 (zone 9a). Quelques échantillons ont été effectués sur des régions voisines, dans des formations à Chêne pubescent particulièrement inte- ressantes. Cette zone d’étude présente des gradients de précipitations et altitudinaux S.E.-N.W. Les formes géomorphologiques y sont variées et les familles lithologiques calcaires ou superficiellement décalcifiées bien représentées. Sur 120.000 ha les nombreux faciès de formations à Chêne pubescent voisinent avec des formations à Pin d'Alep (Pinus halepensis Mill.) et des formations a Chêne vert (Quercus ilex L.). Une particularité de cette région est de présenter des secteurs décalcifiés. où sont libérés les éléments siliceux du calcaire. Ceci peut donner naissance, par exemple, à des argiles à silex de “Recherche incitée par les contrats N 567, N 633, N675 de la Délégation Générale à la Recherche Scientifique et Technique. (483) 484 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 2 74 St HIPPOLYTE DU FORT LACADIERE ЕТ CAMBO Causse de Blanca MONTOARDIER 4 es SA) = Sy ( POMPIGNAN — FERRIERES LES VERRERIES CLARET St MAURICE > > è QE NAVACELLES x $ $1 ANDRE EN . 2 DE BUEGES es? St JEAN NOTRE DAME an > DE LONDRES DERUESE . Bow du ское ® 5900 oo? 70 1 \ ` PEGAIROLLES DE BUEGES ” LA VACQUERIE oo St MARTIN ЕТ $1 MARTIN = DE LONDRES CAZEVIEILLE 15 @ VIOLS LE FORT St GUILHEM LE DÉSERT LES MATELLES Les Devos @ i> de la Rouviere @135 Les Frigoules 1 œ::2 Es ` A ARBORAS ‘ 4 JEAN DE FOS & ' St SATURNIN U $ 1 ANIANE LA BOISSIERE 117 @ Bon Le Gasconnet CASTELNAU 1180 Mere N LELEZ St PAUL ET VALMALLE * | e S à ad Garriques de la Tour + SS _ N gr 1 $ 2° MONTPELLIER 132 ‘ : 6e = Restnctere e MURVIEL 1 SE LES MONTPELLIER 97@ Bon de Barre 4 Y Y PIGMAN e $ e + + Y 4 COURNONTERRAL LEGENDE e stations etudiees ___ limite départementale ---- limite des regions écologiques “= agglomeration 10 km == Dessin BDARRAS 1980 Laboratoire de Zoogeographe Universite Paul Valery MONTPELLIER FIG. 1. Région étudiée. ANDRE 485 reaction acide, alors que le substratum reste basique. Dans ce cas l'interruption du système drainant entraine une hydromorphie et un engorgement durant les saisons pluvieuses (Durnerin, 1978). En opposition, les formations non décalcifiées, représentées essentiellement par le karst, sont filtrantes et drainantes et donc plus sèches, durant toute l’année. Ces faits, mettent en evidence le rapport des variables pH-humidité du sol et le rôle de la dynamique de l'eau dans celui-ci (Callot, et al., 1978). On peut penser, a priori, que cette balance sera déterminante pour les peuplements de Mollusques, dans une région bioclimatique aux saisons dominées par le régime des pluies. Les échantillons ont été prélevés dans des stations où un inventaire phyto-écologique a été réalisé (Lepart & Debussche, 1980). L'échantillon, consiste à prélever litière et sol sur une surface de 0,5 m2 en deux ou trois placettes selon la micro-hétérogénéité de la station. En moyenne 10 | de matériel sont ramenés et traités au laboratoire. La technique de concentration et d'extraction est celle de Lozek (1963), Evans (1972), Puisségur (1976). Nous avons préféré celle-ci à celle exposée par Mason (1970). Elle ne nécessite pas de détergent et offre, en ne tenant compte que du surnageant, la possibilité de séparer lors du tri à la loupe, coquilles fraîches et vieilles. 106 échantillons ont été réalisés (Fig. 1), à chacun d'eux est associée la mesure de 80 variables, notées par les phyto-écologues ou nous même. Celles-ci se regroupent selon les rubriques climat, topographie, structure végétale, utilisation, âge etc. Les états des variables sont codés selon un formulaire (Godron et al., 1968) destiné à la transcription sur cartes perforées. RESULTATS L’inventaire a permis de dénombrer 56 espèces (Fig. 2). Dans cette figure, il n’a pas été tenu compte des espèces les plus rares présentes une fois sur 106 relevés. Ce sont: Retinella pura Ald., Helicella rugosiuscula Mich., Helicella neglecta Drap.,Clausilia parvula Stud., Chondrina avenacea Brug., Pupilla muscorum L., Pagodulina pagodula Des M., Lauria sempronii De Charp., Carychium tridentatum Ris. Pour discerner d'une façon globale, l'organisation des principaux groupements de Mollusques dans la zone étudiée, nous avons eu recours à l'analyse factorielle des correspondances. Ce type d'analyse multivariable surtout utilisé en phytoécologie et en phytosociologie (Lacoste & Roux, 1971; Romane, 1972) est utilisé maintenant en zoo-écologie (Daget, 1976; Blondel, 1979; Legendre & Legendre, 1979). Les deux ensembles espèces-relevés ont été étudiés par cette méthode statistique. Le traitement des données à été réalisé à l’Ecotheque méditerranéenne par Lepart J*., que nous remercions ici, pour son amicale collaboration. La valeur propre, l'inertie, et le pourcentage de l'inertie totale absorbée, pour les trois premiers axes sont indiqués dans le tableau suivant: Valeur propre inertie % d'inertie totale Axe | 0,32394 393,26999 10,386 Axe Il 0,21425 260,09806 6,869 Axe Ill 0,16247 197,24373 5,209 Axe | Cet axe, avec 10% de l'inertie totale, détermine pour une grande part la distribution du nuage de points-especes-relevés. 14 espèces participent à 68% de sa déterminaton: Th.c., Gr.g., Va.c., Ch.q., Vi.m., Ab.v.,Tr.r., He.c., Di.r., Ce.n., Ps.s., Co.p., Ve.pu., Ac.a., (cf. légende Fig. 2). L'examen des ensembles espèces-relevés sur l'axe |, permet de voir l'ordination des espèces et relevés de milieux a structure de végétation ouverte, en opposition aux espèces et relevés de stations à structure de végétation fermée, pour la strate la plus haute (Fig. 2). Les espèces méditerranéennes, méridionales ou de milieux ouverts et chauds (partie négative de l'axe) sont clairement opposées aux autres espèces (partie positive de l'axe). L'apparent déséquilibre du nuage de points sur cet axe, par rapport à l’origine, est dû au nombre de relevés moins important dans les formations ouvertes, et au fait que les espèces méridionales et xérothermiques sont moins abondantes que les mésophiles et *B.P. 5051 Montpellier Cedex. 486 over ocr Cha . .50 39 16 x 40 L2 . . vid Chs e der 5) We . Tee -15 = 9 -45,° „2 Arie 4 3 *Pum Ab y . 52° > +7,48 8 М Abie 25 “26 “4 LE A) “2 27 cats Hee bd 4 Put та 2°! . Ab. s. : Abtda secale (Draparnaud) Ab. v. : Abida variabilis (Draparnaud) Ac. a. : Acantinula aculeata (Muller) Ca. a. : Caectltotdes actcula (Miller) Ce. h. : Cepaea hortenste (Miller) Ce. п. : Cepaea nemoralig (Linné) Ch. c. : Chilostoma cornea (Draparnaud) Ch. s. : Chondrina similie (Bruguiére) Ch. q. : Chondrula quadridens (Miller) Cl. r. : Clausilia rugosa (Draparnaud) (pas de pli interlamellaire) Cl. bl : Claustlia bidentata (Maton & Rackett) (un pli interlamellaire) Cl. b2 : Clausilia bidentata (Maton & Rackett) (deux plis interlamellaires) Cl. sp.: Clausilia species Co. e. : Columella edentula (Draparnaud) Co. la.: Cochlodina laminata (Montagu) Co. lu.: Cochlicopa lubrica (Müller) Co. p. : Cochlostoma patula (Draparnaud) Со. в. : Cochlostoma septemepirale (Razoumowski) Di. r. : Discus rotundatus (Miller) En. о. : Ena obscura (Miller) Eu. f. : Euconulus fulvus (Muller) Gr. g. : Granopupa granum (Draparnaud) He. a. : Helix aspersa (Müller) 116 A ——— PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS AXE IT .89 PL en 088 0107 05 162 y ,'% .30 2 Valsa 181 55,0 „30 046 Vic ФАС 3 «183 e Se! 014 0103 : Heltcella conspurcata (Draparnaud) : Heltetgona laptctda (Linné) : Hygromia cinctella (Draparnaud) : Laurta cylindracea (da Costa) : Oxychilus cellarius (Muller) : Oxychilus lucidus (Draparnaud) : Pomatias elegans (Müller) : Pseudotachea splendida (Draparnaud) : Punctum micropleurwn (Paget) : Punctum pygmaeum (Draparnaud) : Pupilla triplicata (Studer) : Testacella bisulcata (Risso) : Testacella europea (de Roissy) : Theba cemenelea (Risso) : Truncatellina claustralis (Gredler) : Truncatellina cylindrica (de Férussac) : Truncatellina rivierana (Benson) : Vallonta costata (Müller) : Vallonia pulchella (Müller) : Vertigo pusilla (Muller) : Vertigo pygmaea (Draparnaud) : Vitrea contracta (Westerlund) : Vitrea diaphana (Studer) var. subrimata (Reinhardt) : Vitrina major (de Férussac Pére) : Zonites algirus (Linne) FIG. 2. Plan factoriel I-III. Cime ANDRE 487 forestières. Enfin, sur le plan dynamique, Гахе | montre que dans l'évolution d'une chénaie pubescente, le peuplement malacologique est rapidement modifié par la fermeture du toit des ligneux hauts. Il met aussi en évidence le rôle biogéographique des formations forestières a Quercus pubescens. Certaines très proches de la mer Méditerranée (relevés 129, 130, 131, 132), denses et fermées abritent des peuplements voisins de ceux trouvés dans les litières de Hêtre des environs d'Oxford (Mason, 1970). Les espèces: He.a., Vim., Di.r., Eu.f., Ox.l., Ac.a., Vi.c., Ve.py., Ve.pu., Pu.m., Pu.p., He./., Gr.g., Ce.n., La.c., Cl.sp., présentes dans ces relevés “méridionaux” sont situées sur la partie positive de l'axe I, tandis que les espèces méditerranénnes trouvées à la même latitude se répartissent sur sa partie négative. Ces formations forestières atténuent le caractère méditer- ranéen du peuplement malacologique, en permettant aux espèces septentrionales de s'y installer, dans des situations géographiques extrêmes. Axe Il Il absorbe 6,8% de l'inertie totale. Neuf espèces participent a sa détermination pour 64%: Co.lu., Pu.m., Eu.f., Gr.g., Ve.py., Co.s., Ox.c., Ac.a., Th.c., (cf. légende Fig. 2). L’ordination du nuage de points le long de cet axe oppose des espèces selon un gradient où intervient le pH et probablement assez directement l'humidité du sol, qui comme nous l'avons vu sont liés. La superposition d'un gradient climatique ou de structure de végétation pourrait expliquer que la plus forte contribution à cet axe soit réalisée par Co.lu. (23%), espèce mésophile (Puisségur, 1976). L'axe II pourrait exprimer une synthèse complexe de variables, sans que Гоп puisse y discerner de véritable gradient. Le nuage est d’ailleurs assez groupé sur l'axe 1. Axe Il Il absorbe 5% de l'inertie totale, et oppose de même que pour Гахе Il espèces et relevés de milieu a réaction de pH acide ou basique. Dix espéces contribuent a 65% de son inertie. Les dix especes sont: Gr.g., Co.e., CI.b2, Cl.b1, Ch.q., Va.p., Cl.r., Ve.py., Hy.c., Vi.d. Sur cet axe, le nuage espèces- relevés est ordonné selon un gradient de réaction de pH et nous incite a examiner pour plus de clarté, uniquement le plan factoriel I-III (en se souvenant qu’aux pH bas sont associées des stations relativement plus humides, que celles aux pH elevés). Plan factoriel III (Fig. 2) L'espace factoriel I-III (Fig. 2) permet de dégager globalement les groupements les plus tranches dans notre étude. Les espèces citées correspondent aux éléments les plus marquants de ces divers groupements. La partie négative de Гахе | et positive de l'axe Ill rassemble les espèces de milieux ouverts, chauds, non decalcifies, peu élevés en altitude, méridionaux et relativement jeunes avec: Gr.g., Ch.q., Th.c., Tr.r., Ch.s. Vers sa partie positive, Гахе | détermine des ensembles d'ambiance forestière, plus élevés en altitude, et plus anciens. Témoins l’ensemble a Hy.c., et Co.e., pour les stations forestières et calcaires du nord de notre zone d'étude (stations 89, 81, 71, 84, 88, 107). Viennent ensuite des peuplements moins originaux mais réellement forestiers a Ce.n., He./., Vi.m., Ve.pu., Zonites algirus se trouve accidentellement dans cette région, les stations forestières où il a été inventorié étant proches d’éboulis où il est fréquent. Dans la partie négative de l'axe | et Ш se groupent des espèces de milieux ouverts sur substrat plus ou moins décalcarifié: Ab.v., Va.c., He.c., Co.lu., Pu.t., Tr.cy. La partie positive de l'axe | et negative de Гахе Ш determine les peuplements forestiers sur sol profond décalcifié: C/.b7 et b2, Ox.c., Co.la., Ve.py. Il faut distinguer enfin d'autres peuplements, pool d'espèces rencontrées régulièrement, et distribuées pres de l'axe |, sans marquer de réaction prononcée pour le pH. Un groupe d'espèces aux coordonnées distribuées pres de l'origine, Te.b., Po.e., En.o., La.c., Ca.a., Pu.p., constitute la toile de fond de tous nos relevés. Il y a d'autres ensembles de milieux moyennement ouverts et méridionaux: Ps.s., Py.r., Ab.s., Pu.m., Co.p., et forestiers ou mi-forestiers avec: Vi.c., Di.r., Ac.a., Eu.f., Ox.l. D'autre part, le plan factoriel 1-1, permet de séparer des espèces voisines du même genre, telles les trois especes de Truncatellina, les deux especes de Cochlostomas les deux especes de Cepaea les deux especes de Vertigo etc. L'analyse met en évidence ici, des exigences écologiques dif- férentes. Le meilleur exemple est fourni par le genre Clausilia. Les difficultés à séparer par l'examen de la coquille Clausilia bidentata M. & В. de Clausilia rugosa Drap. (Germain, 1931; Kerney & Cameron, 1979) nous a fait prendre en référence le nombre de plis interlamellaires pour trois 488 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS categories а: 0, 1, 2 plis. L'analyse regroupe les coquilles à un et deux plis que nous attribuons a Clausilia bidentata, et oppose les coquilles sans plis que nous attribuons provisoirement a rugosa. CONCLUSION L'analyse factorielle des correspondances permet l'ordination, dans cette zone d'étude, de quatre principaux peuplements de Mollusques. Ceux-ci sont determines dans leur ensemble par des varia- bles discriminantes comme l'ouverture de la strate de vegetation la plus haute et de la réaction (pH) et humidite du sol. A celles-ci, sont associées des variables plus discrètes, mais cependant actives, et d’ailleurs relativement liées comme Гаде de la formation végétale, l'altitude, la latitude. Cette analyse donne aussi des indications sur l'évolution des peuplements dans les formations à Quercus pubescens et sur le rôle de celles-ci dans leur mise en place sur le plan biogéographique. L'interprétation fine de ces premiers résultats doit être poursuivie avec d'autres types d'analyse, de nature à reveler les exigences écologiques de chaque espèce. L'étude des peuplements pourra être reprise alors et complétée par d'autres indices. RÉFÉRENCES CITÉES ANT, H., 1968, Quantitative Untersuchungen der Landschnecken fauna in einigen nordwestdeutschen Pflanzengesellschaften. Pflanzensoziologie und Landschaftsokologie: 141-150. ANT, H., 1969, Die Malakologische Gliederung einigen Buchenwaldentypen in Nordwest-Deutschland. Vegetatio, 18(1-6): 372-386. BISHOP, М. 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Such use would coincidentally pro- vide a “positive” control measure for the snails and exploit an impressive biomass heretofore lost to the environment. A survey of a classically heavy population in Hawaii and a survey in the Andaman Islands of probably the densest giant snail population ever known, showed 7.75 and 102 snails per m2, respectively. Conservatively assuming the snails to be of medium to small size, and each weighing 32 g, the biomass would be 2,400 kg/ha (2.4 metric tons) and 33,000 kg/ha (33 metric tons), respectively. Few animals indeed, under natural conditions, could equal this biomass production. Those opposing the use of snails as a source of food emphasize the danger of incidental spreading of the snail to new areas, the widespread repugnance to the thought of eating the snails, the impractical logistics of har- vesting, and the high expense of processing and marketing. As a result, until recently, there has been only local, unsustained use of the snails for animal feed supplements. In the mid-1970s Taiwanese entrepreneurs began to recognize that both the increasing popularity and scarcity of the European edible helicine were providing a commercial vacuum into which they might introduce as a substitute their “kua niu” (50-60 mm size Achatina fulica) under the name, “escargot achatine.” In 1975, 200 tons were shipped to France and by 1977, 1500 tons were shipped to the western world (90% of which went to France), producing an income of $3,000,000. Their success has stimulated serious plans in several other countries in the Indo-Pacific region to get a share of the expanding market. The connoisseurs claim the imports are comparatively tough and “chewy” and have a strong “swamp flavor’ which no amount of seasoning can disguise. The French Government requires that such imports be clearly labeled “achatines,” show the country of origin, and not use misleading illustrations. Similar regulations are currently being considered by the U.S. International Trade Commission. In the meantime, enthusiastic novices, who have little or no basis of judgment, are increasingly consuming the much less costly asiatic escargots to such an extent that the helicine escargots are losing out in the competition. In view of this burgeoning new commercial venture in Taiwan, the introduction of the predatory snail, Euglandina rosea, in 1960 now seems even more unfortunate and short- sighted. And a new occupational hazard has appeared: Laborers handling the snails during their preparation can become infected with the rat lungworm, Angiostrongylus cantonensis, which may produce eosinophilic meningoencephalitis—a serious and sometimes fatal disease. Since 1949, persistent efforts have been made to encourage the use of the pestiferous giant African snail, Achatina fulica, as a source of nutrition for humans and domestic animals, especially in the areas where the snails are a pest (Mead, 1961: 146-171). Snail meal prepared from dehydrated giant snails has, for example, 113 the lysine and 213 times the arginine found in dehydrated whole chicken egg (Mead & Kemmerer, 1953). It is ironic that in many snail infested areas there has been a continuing and protracted need, demonstrated in malnutrition, for protein supplements. Yet an un- exploited, either unrecognized or repudiated, rich source of protein remains at hand in the local snail populations. Use of the snails for human, poultry, and livestock nutrition would coincidentally provide a “positive” pest control measure and exploit an impressive biomass heretofore lost to the environ- ment. Under favorable conditions of food and moisture, a population of Achatina fulica is able to produce (489) 490 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS in a few months’ time a comparatively remarkable biomass because individuals can attain all but a fraction of full growth in the first of their five to six year life span (Mead, 1961: 23; 1979: 38). Kekauoha (1966) reported a classically heavy population of this species in Hawaii to have an estimated 537,600 snails in a 6.72 hectare area, for an average of 7.75 snails per m2. With the soft parts of the average medium size snail weighing conservatively 32 g, the biomass would approximate 2.4 metric tons per hectare. Abbas & Singh Gautam (1975) found natural aggregations of estivating snails in Makkapahar in the Andaman Islands that reached a density of 10,219 snails in a 99.80 m2 area, for an average of 102 snails per m2. On the same basis, the biomass of that population would equal 327 kilograms, or ca 33 metric tons per hectare. When one considers the fact that scavenging generally makes up over three-quarters of the food intake, the conversion rates of this species in time and space are truly remarkable. And all the more remarkable that until recently, relatively little practical use has been made of this natural machine for converting dead and decaying plant and animal substances into highly nutritious flesh. Early attempts to make use of these snails was officially and unofficially discouraged, based on the fear that if they were to be used, the snails would be spread to new areas and establish new infestations. This was countered by the argument that the snails were continuing to spread to new areas, despite efforts to the contrary, and that finding a good use for them would at least effect some control of their numbers. But there were more practical considerations. There is a wide spread repugnance among many peoples even to the thought of preparing and serving these giant snails for human consumption, and in some ethnic and religious groups their consumption is forbidden. Among the few exceptions are, for example, the aborigines of interior Taiwan who will readily cook and consume them (Vosburgh, 1950). P. D. Srivastava (in litt. 17 June 1980) has observed Taiwanese prisoners in Port Blair, Andaman, “collecting, frying and consuming the foot portion of Achatina.” It is possible, however, that their actions may have been governed more by a feeling of necessity than choice. The commercial use of these snails as a poultry and livestock food supplement is met with discouraging estimates of the cost, labor, and logistics of harvesting, processing, and marketing. Hence, until recently, only limited, sporadic use of the snails has been made for food supplements, with inappreciable or only modest effects on the local snail populations. Primarily this has been limited to feeding the live or freshly killed and unprocessed specimens (usually the smaller, thin- shelled specimens) to pigs and poultry in the infested areas of China and the Indo-Pacific regions. In Indonesia, for example, 25 kg of snails collected for this purpose sell in the market places for US $1.00 in the wet season and $3.00 in the dry season. P. D. Srivastava (in litt. 17 June 1980) reports that in the Andaman Islands, the Andaman pig will consume on the average of 3.8 kg of snails per day, i.e. 260 small snails averaging 15 g in weight. According to Kueh Tiong Kheng of Semongok, Sarawak (in litt. 17 June 1980), the small Achatina specimens are fed to captive soft shell, freshwater turtles scheduled for market. Probably the most vigorous program designed to exploit giant African snails in animal feed supple- ments is being conducted at Pusat Penelitian dan Pengembangan Ternak (Centre for Animal Re- search and Development) in Bogor, Indonesia (cf. Creswell & Kompiang, 1979; Kompiang, 1979a, b). Both dried snail meal and “snail silage” have been developed, modified, and experimentally tested at various percentages on young broiler chickens. In essence, prior boiling of the snails for 15 minutes produced a more effective sun-dried meal; snail meal, which is 60% protein (dry matter basis), proved to be on a par nutritionally with fish meal; increased weight gains were proportional to the percentage of snail meal added to the chicken diet, but for undetermined reasons, snail meal in excess of 15% of diet produced a growth depression; antinutritional factors may be in snail meal; the snail shells had to be removed because excess calcium in the chicken diet proved detrimental; “snail silage” was prepared by mixing the minced body of the snail with corn (1:1) or cassava (2:1) and fermented anaerobically in closed containers; and, although the nutritional value of the “snail silage” is some- what lower than the snail meal, the silage is more easily made during the wet season when the snails are abundant and sun drying is impracticable. R. H. Wharton, Officer in Charge of the Centre sums up the objectives of their project in the following (in litt. 11 July 1980), “We agree with you that prepara- tion of snail meal/silage is laborious and it seems impossible to produce commercially. However the farmer in the village, especially in Indonesian villages could prepare it for himself to feed his own flock. By doing this we hope the farmer could supply his own meal instead of buying fish meal which is very expensive in Indonesia. Secondly, at the same time he would clear his garden/farm from the snails which are a serious pest in vegetable gardens.” MEAD 491 According to J. Monty (in litt. 19 June 1980) of Mauritius, a project in that island to encourage the human consumption of the escargot Helix aspersa, which is quite abundant in the humid areas of its central plateau, proved to be commercially infeasible. Achatina fulica therefore had no chance of being accepted. S. M. Savy (in litt. 13 June 1980) of Seychelles explains in the following words what surely is the situation in many areas of the Indo-Pacific region, “(A local) restaurant has been serving Achatina fulica to tourists and residents as a Seychelles delicacy. . . . It is doubtful whether it will ever become popular among the Seychellois. This country is blessed with an abundance of a wide variety of fresh fish and as long as this remains so the need to change to some other protein source does not arise.” Quite in contrast to the extremely limited human consumption of land snails in the Indo-Pacific region, it is a well-known fact that for centuries, various land snails, but particularly the helicines, have been widely and avidly consumed in Europe, Africa, and the Middle East. In recent times, the helicine populations in the local fields of central and western Europe have not been able to keep up with the increasing demand for escargots, and as a result, importation of snails from eastern Europe and north Africa have increased dramatically. For example, in the late 1970s France imported over 40,000 tons of helicine snails from Turkey, Yugoslavia, and Romania; if these snails were placed end to end, the line would extend more than three times around the world at the equator. The appetite for escargots concurrently has increased in the USA and Canada to such an extent that several hundred tons have been imported each of the last few years. But this is following a logical sequence. Many years ago, we on the west side of the Atlantic became attracted to the European cheeses, then enticed by European wines, and now fascinated and tempted by escargots. It seems that for the novice, wine helps to wash down cheese that has become a bit too robust, and that after having had the wine, it is easier to be adventurous about eating escargots. At any rate, the end result of this increasing appetite and therefore demand, has forced the price of escargots beyond the pocketbooks of many who dearly want them as a regular item in their diet. In the mid-1970s, Taiwanese entrepreneurs moved into this commercial partial vacuum and began exporting canned and frozen “Киа niu”—50-60 mm specimens of Achatina fulica looking in the flesh remarkably like the European escargot. In fact, in some cases observed by the author, the picture on the can showed indisputably the shells of Helix pomatia stuffed with the prepared snails, ready for the oven. One such label read, “SNAILS—ESCARGOTS, extra large, 72 count, ingredients: snails, water, salt, thyme and black pepper.” But in the finest print on the label, “Product of Taiwan” revealed to the initiated the true story. Not unrelated is the fact that the cost of the dry shells of H. pomatia and H. aspersa has gone to preposterous levels in the last few years. In 1975, 200 tons of these canned or frozen small achatines were sent to France. Two years later, 1,500 tons were shipped to Europe and North America, 90% of which went to France, at a market value of US $3,000,000 (Shiu-Chen Chiu, in litt. 15 June 1978). Commercial predictions are for a steady, substantial increase in the market in the foreseeable future. As an aside, there apparently will be no competition on the home front if the statement of a Taiwanese restauranteur can be taken seriously when he said, “People like us do not eat these kinds of things. Only westerners eat snails.” The success story is spreading to other countries, with results that run from outright failure to early encouraging promise. Frozen achatinas have been sent to France from Hainan Island of Kwangtung Province since the mid-1970s (He Kang in litt. 18 July 1980). A business firm in Semarang, Central Java, is commercially exporting “the soft parts to France.” “These snails are collected from the surrounding area by local people, which gives them an additional income” (M. Djajasasmita in litt. 4 June 1980). “Achatina fulica has been used at commercial level in Thailand. During the last few years, there is the demand of this snail for canning abroad. There is an agent company in Chiang Mai which exports the snail after treating with salt and boiled to get rid of mucus. Consequently the snail population decreased noticeably. Also, | have heard that the snails have been used in place of fish to make fish sauce. This is not widely known because people still prefer fish” (Ookeow Prakobvitayakit Beaver in litt. 26 June 1980). “There has been no organized effort in the Andaman Islands to exploit snails on a commercial scale. About ten years back there was a move to export live Achatina of a particular shell-size to France but because of the cost involved in air lifting live Achatina from Port Blair to mainland and from mainland to the actual destination, the move could not make any headway and was finally dropped” (P. D. Srivastava, in litt. 17 June 1980). According to reports from the South Pacific Commission, New Caledonia is scheduled to start sending canned and frozen meat blocks of achatinas to France “the first part of 1981.” In New Hebrides, 50 tons of the giant snails had been 492 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS shipped to Europe as of June 1980, but reportedly the entrepreneurs have given up the venture because of “competition from other countries.” At present, Tahiti is “seriously considering” the economic feasibility of shipping the snails to Europe. Michel Lambert of the Commission offers “an old French recipe” for preparing Achatina fulica and reports that on three different occasions on Ponape, Palau, and Truk, the “snails were voted as exquisite . . . (and) . . . were greatly appreciated by the guests” (1974). It seems only fair to point out that at least one of the occasions was a cocktail party. As a result of the influx of these shipments from Asia and the Pacific, often in the guise of being French escargots, much confusion has been generated regarding the legality of the apparently intended deception and the real or imagined differences in the quality, taste, and acceptability of the achatines vis-a-vis the edible helicines. France has already promulgated regulations on imports of processed giant snails that require containers to be labeled “Achatines,” to indicate the country of origin, and to show no misleading illustrations. After many months’ delay, a draft of even more stringent regulation was forwarded to the Chairman of the United States International Trade Com- mission on 8 January 1981 for review. Among other things, the draft sets forth specific stipulations regarding nomenclature, size of type on labels, country of origin, country where processed, language to be used, necessity for the term “Escargot Achatine,” misleading pictures, mixtures of snail species, recockling in helicine shells, menus, and serving in restaurants. Reactions to the revelation that “Asiatic snails” were infiltrating the market and restaurants has produced a rash of newspaper and magazine articles that run from outrage to indifference. The chef of a well-known Paris restaurant was quoted as saying, “| wouldn't be seen dead serving an achatina to my clients. It would be an insult to them and commercial suicide to me.” Others, more pragmatic and therefore possibly less fastidious, appear to be influenced both by the fact that French snails sell from two to four times the cost of achatines and by the conviction that any difference in flavor can be overcome by the usual savory wine-parsley-garlic-butter sauce. The connoisseurs insist that the achatines are “tough and chewy” and have a strong “swampy flavor.” My own experience in eating Achatina fulica in Chichi Jima in the Bonin Islands convinced me at the time that the pronounced humic acid aroma was not at all what one might associate with something to eat. But then, | had only salt and wild onions to flavor them. The fact remains, however, that there is a growing body of novices who want to eat snails and are oblivious to any difference, subtle or otherwise, that may exist between kinds of snails. Possibly the real answer rests in the hidden talents of some creative chef who will find just the exact culinary formulation of aromatics to bring out the gustatory best in A. fulica. A specific example of what is happening is to be found in Santa Rosa, California, where a Parisian entrepreneur, Francois Picart (1978), is raising Helix aspersa (Escargot Petit Gris) literally by the ton for San Francisco Bay area markets. He has found that he can raise the snails safely in enclosures with artichokes, broccoli, and thyme. Since the snails tend to restrict their feeding to the lower leaves, the two vegetables can be harvested commercially, and the thyme is used in the preparation of the snails for market. But he cannot compete in price with the imported achatines, despite his efforts in the various news media to educate the consumers, and the public in general. On his produce he enticingly states, “These escargots were born in California from French ancestors. They were care- fully raised from fresh organic produce. They are the only fresh frozen escargots currently available in the United States. Bon Appetit!” In the meantime, the achatines are continuing to make deep inroads on the markets in Europe, United States, and Canada. The Taiwanese entrepreneurs are doing well, and others are following suit. Early efforts are being made in Ghana and Cote d'lvoire and elsewhere in West Africa to raise the larger species of Achatina and Archachatina on a commercial scale, however, mainly for the local consumption of the full-grown individuals. But a bit of irony lingers. Belated regret is being expressed over the fact that the predatory snail Euglandina rosea was introduced into Taiwan in 1960, as it has been in many other areas of the Indo-Pacific region, to kill the now commercially valuable Achatina fulica. And to make matters worse, because the giant snail sheds the infectious third stage larvae of the rat lung worm, Angiostrongylus cantonensis (Mead, 1979: 90-92, 100-101), the personnel handling the snails preparatory to processing have an occupational health hazard of eosinophilic meningoencephalitis, a serious disease of humans that is sometimes fatal. MEAD 493 REFERENCES CITED ABBAS, S. R. & SINGH GAUTAM, S. S., 1975, Population of Achatina fulica Bowdich, 1882 in aestivating pockets in South Andaman. Veliger, 17: 311-312. CRESWELL, D. C. & KOMPIANG, I. P., 1979, Snail meal as a protein source for broilers. Proceedings, Third Australian Poultry and Stock Feed Convention, p. 33-38. 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A continuous variation between three different types of shells was determined from the study of samples collected along a short transect on Santa Cruz island. The morphological variations of the shells were found to be related to the nature of the physical and biological characteristics observed along the transect. INTRODUCTION The confusing situation concerning the taxonomic status of the Bulimulid land snail species of the archipelago shows the urgent need for an elaborate biometrical analysis. A preliminary survey by factor analysis of all the Bulimulid species from Santa Cruz island pointed out two main independent factors characterising the morphology of the shell. The first factor (F4) measures the overall dimen- sion of the shell, the other one (F)) its degree of slenderness or plumpness (Coppois & Glowacki, in press). Our present purpose is to select a species with a wide distribution and to analyse its range of variation. Bulimulus (Naesiotus) tanneri Dall is suitable for this study as it shows a wide range of variation. It lives on the northern slope of Santa Cruz island, from the coast to the limits of the Scalesia forest (altitude 550 m) and extends to Las Palmas area on the western coast of the island and eastward to the Cerro Colorado area (facing Plazas islands). B. (N.) tanneri shells are also found on some other islands of the archipelago, Daphné Major, Eden and Bartholomé (Vagvolgyi, 1977), where it seems to be extinct now. Shells of similar shape are also observed on Santiago, Pinzon and Isabela islands, but as we lack information about В. (N.) tanneri’s range of morphological variation, their identification is uncertain. METHODS The 562 shells from a transect (Cerro Maternidad) and 121 shells from four other sampling sites (Las Palmas, Cerro Colorado, Daphné Major and Eden) used in the analysis were adults selected at random from bigger lots. Each shell was measured from individual drawings made with a Wild M5 stereoscopic microscope fitted with a drawing chamber, and seven biometric characters were used for the factor analysis (method as described in Coppois & Glowacki, in press). RESULTS AND DISCUSSION Specimens of B. (N.) tanneri have been collected along a transect situated on the northern slope of Santa Cruz island. This transect starts on the top of Cerro Maternidad and crosses three characteris- “Contribution n° 304 of the Charles Darwin Foundation for the Galapagos Islands. (495) 496 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS tic vegetal zones: “Scalesia,” “transition” and “arid” zones (Wiggins & Porter, 1971; Van der Werff, 1978). The Scalesia forest is the coolest and the most humid zone (rains, garua and southern winds); its altitude ranges from 660 to 550 m. The arid zone, starting at an altitude of 475 m, and going down to the seashore is the warmest and driest (little rain, in an area sheltered from the wind). The B. (N.) tanneris specimens were thus collected along a climatic gradient. The biometrical study of the samples collected along the transect enabled us to determine three different types of shells of B. (N.) tanneri, and a continuous variation was observed between these three types. Statistical tests (Snedecor's F, Fisher's F, Student's t) show that these types are signifi- cantly distinct. The first type is a large and plump shell having a narrow umbilicus and a nodosity on the columellar surface; it is found under the lava blocks in the higher part of the transition zone (altitude: 550-535 m). The second type is a more slender shell, having also a narrow umbilicus, and is found in the lower transition zone (altitude: 535-475 m). The last type is a plump and big shell, characterized by a widely opened umbilicus, and has no nodosity on the columellar surface. It is found in the arid zone (altitude: 475-440 m). The morphological variations of the shells were found to be related to the nature of the physical (substrate, temperature, humidity) and biological (vegetation) characteristics observed along the transect. Nevertheless it is not possible to identify which factor is determinant for morphological variation. B. (N.) tanneri lives under the lava blocks, concealing itself in the alveolar structure of the basalt. Measurements carried out in the arid zone show that when the relative humidity of ambiant air is as low aS 24%, the relative humidity in these shelters reaches about 90%. When comparing empty shells with live collected specimens, the biometrical data show that there is a shift of the curves expressing the “size factor” toward smaller values for the living specimens. This means that in a given sampling site, the shells of the living adult specimens are significantly smaller than the dead shells. This could be explained by climatic changes that occurred in the islands during this century, resulting in increased dryness. The results of the factor analysis comparing the shells coming from the various sampling sites are shown on Fig. 1. For each group the mean values of the size factor (F;) and plumpness factor (Fo) are used. One can easily notice the wide range of variation in the shell shape. Shells from Daphné Major island are the smallest and have an average plumpness. Shells from Las Palmas (western coast, Santa Cruz) and Cerro Colorado (eastern coast, Santa Cruz) are of average size but those from Las Palmas are globular with a widely opened umbilicus, and the ones collected in Cerro = LAS PALMAS A DAPHNE MAJOR A F,.10 A CERRO COLORADO FIG. 1. Comparison of the populations of Bulimulus (Naesiotus) tanneri from Santa Cruz (TN.MAT, Cerro Colorado, Las Palmas), Eden and Daphné Major islands. Factor analysis showing the variations of the shell's morphology: (F1)- “size factor,” (Fo)- “plumpness factor” (mean values). TN.MAT: transect north of Cerro Maternidad. v: alive, m: dead. COPPOIS & GLOWACKI 497 Colorado area are slender and have a narrow umbilicus. Compared to the other samples, the shells from the transect and from Eden island are quite similar in shape (mainly the third type of shell from the transect’s arid zone). The biggest sizes are observed for Eden and for the empty shells collected on the transect. The shells from Eden also have a widely opened umbilicus. Vagvolgyi (1977) described the shells from Eden island as a separate subspecies, Naesiotus tanneri edenensis. Although it is easy to argue that this extinct population of B. (N.) tanneri is isolated on a tiny island very close to Santa Cruz, it is not very convincing when taking in account the wide range of morphological variations observed for this species in this work. It seems necessary to compare the other related Bulimulid species found in the archipelago as a whole before deciding to describe new species or subspecies in this group. REFERENCES CITED COPPOIS, G. & GLOWACKI, C., (in press). A contribution to the study of systematics and ecology of Bulimulid land snails (Gastropoda, Pulmonata) in the Galapagos archipelago. 1. Biometric comparison of Santa Cruz island species by factor analysis. Malacologia. VAGVOLGYI, J., 1977, Six new species and subspecies of Naesiotus from the Galapagos islands (Pulmonata: Bulimulidae). Proceedings of the Biological Society of Washington, 90(4): 764-777. VAN DER WERFF, H. H., 1978, The vegetation of the Galapagos islands. Doctoral dissertation. Rijksuniversiteit te Utrecht. Nederlanden. WIGGINS, 1. |. & PORTER, D. M., 1971, Flora of the Galapagos islands. Stanford University Press, Stanford, California. 998 pp. | WA 99% фз Br “hw. ores OS А re: = ь y eje E рама $e = = & 6 ay co ИЕ IS AT AA LA ieee + Aute u eine) pw Te oie Oe oe еб omit: | See's Sue. ae yor Lali merrier ban De He Y ang (LUN? [ns te € GN à! Sr TE at Geen: reese mate à. E aa. ge VE ATT) yak mal | A D VERDI SR arten prove it мА yn ww Ge SOPRA CE iso) ET RIO e DORIA AA nn DLs 10g? =e ut o Ro + CRT Второе НИРО Lo ars Rs 6 : ' | q. A Er + $ A _ РФ» te. pu 6 air } > nc «(OY CILA р iia ene ра. 7 O AI a = | — Dune 1 5 ae get wes? at eens A d'u = MAW a € Luc ie Aus "Aa: A RIOS ANA PEI Æ АУ NA al Zur? o И . LEURS abris rares a h ñ ue onl wr ql q? > betes ar, vw u 2 le ei u ge № si | | He: vg ote ade La м age e oe qm, at ие | E Ч py Te № AN Ry ee ine B В y SO ar ce 3 y rate 4 дух. ‘,. ¡UNO 1 em TOO Lit des vint ат “Tht? a" 1 TE I . © di 1, 88 м na | | $ vs 1 7 | | в | 4 . ur meh $} РЯ u | dee WE bal Le 2 = Ba р | Yuet): > in 5 ’ "Qu À y ¢ o > ui гы MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 499-504 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS SPECIES CONCEPT OF PROSOBRANCH FRESHWATER MOLLUSCS IN WESTERN EUROPE, 2 H. D. Boeters Rumfordstr. 40, D-8000 Munchen, Germany This work (including the previous, this and the following part) is dedicated to Dr. W. Klemm on the occasion of his 80th birthday. ABSTRACT This publication describes some cases of transport of freshwater prosobranchs by insects, according to which aerial dispersal cannot be excluded. In addition, for so-called subter- ranean snails a concept of a subterranean water basin is discussed enabling species to maintain ecological continuity over large distances. Finally, a review is given of acknowl- edged factors for the remarkable variability of freshwater prosobranchs and of features which can be used for a species differentiation of Hydrobiidae independent of their shells. ZUSAMMENFASSUNG In dieser Veröffentlichung werden einige Transporte von Sússwasser-Prosobranchia durch Insekten in Wasser beschrieben, so dass Luftverbreitung nicht ausgeschlossen wer- den kann. Ferner wird für sogenannte subterrane Schnecken das Konzept eines subterranen Wasserbassins diskutiert, wonach Arten über grosse Entfernungen eine ökologische Einheit bilden können. Schliesslich wird eine Übersicht über anerkannte Faktoren der beträchtlichen Variabilität von Süsswasser-Prosobranchia und über Merkmale gegeben, die zur Artunter- scheidung bei den Hydrobiidae unabhängig von ihrem Gehäuse verwendet werden können. POSSIBLE AERIAL DISPERSAL (SUPPLEMENT) Up to now aerial dispersal by insects has been observed for Ancylidae (Rees, 1965, with quota- tions) and Lymnaeidae (Hohorst, 1969) and assumed for freshwater prosobranchs (Hubendick, 1950; Boeters, 1979). The following possibilities can be taken into consideration: —clinging to insect legs, as in the case of Aciculidae (Rees, 1965, with quotation); —riding on or —riding under elytra (covering wings), as in the case of Ancylidae; it is conceivable that, for example, juvenile animals of Bythinella penetrate (because of their photophobe reaction) breathing openings beneath elytra, as is known in the case of Hydrachnellae (Wassermilben); —egg deposition and transport on insects, as in the case of Ancylidae (Rees, 1965, with quotation). When a few hundred animals of Bythinella bavarica were kept together with four Libellula larvae (Plattbauch larvae) and one Nepa (Wasserskorpion) in an aquarium for about two months the following observations could be made. Snails rode several times on both the Libellula larvae and the Nepa and were carried several times on their legs. Once, one snail was carried on a catch arm of the Nepa. SUBTERRANEAN SNAILS 1. The Classical Concept According to the classical school, cave systems can be regarded as isolated biotopes so that populations of different cave systems do not form a reproductive community, an ecological unit, or an (499) 500 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS intercommunicating gene pool, and therefore cannot constitute single species. According to this concept cave systems are preferred breeding places for endemics. This thinking was clearly ex- pressed, for example, by Ehrmann (1949: 96): “The Lartetias . . . live in cave and fissure waters and in the springs of limestone mountains ...A spatial separation of their habitats has led to a rich differentiation and speciation of forms. Each independent cave system contains its own group of forms...” Such a species differentiation implied by this concept leads again and again to the unsatisfactory result that localities become essential criteria of determination. Ehrmann seems to be an exception to most authors when he admitted this fact (1933: 189): “Since a table for determination [of Lartetia] which is based only on nearly always fluid features of shells could do nothing but disrupt a natural interrelation of forms, which at the moment can be described only by considering their geographical distribution, the following review shall be preceded by their distribution.” 2. From the cave concept to a subterranean basin concept. The circumstances of Bythiospeum are representative for all subterranean snails. Except for finds in alluvia (see for example diaphanum; Michaud, 1831: 97), Bythiospeum was first found in caves because of their relatively easy accessibility (see for example Martens, 1858: 181). Since then, cave and fissure waters (still in the sense of Ehrmann, 1933: 188) have been regarded as the real home of Bythiospeum. Despite Lais (1936: 258) and Bolling (1966: 32, 39), a modification of this concept with the present status of observation has not been generally reached. The strong influence of the cave concept is exemplified by one of the first records of Bythiospeum being found not in a cave but in a subterranean water spring of a gravel plain. A neighbouring cave was therefore postulated! Bornhauser wrote (1913: 53): “Both rivulet origins . . . give a strong im- pression, especially because of the fact that | collected living animals in one of them. | can explain the presence of Lartetias at this place only by the assumption that there is a small outcrop of basal Jurassic hidden by an unimportant layer of loess or Tertiary.” Or (loc. cit. 1913: 53): “It is very likely that the shells have come to the finding place from far away, from the fissure waters of subterranean Jurassic layers.” See also Blume (1937: 249). However, the attribution to a cave origin of finds, especially in alluvia, made far away from limestone regions caused difficulties to some critical ex- plorers. Schroeder, for example, wrote (1915: 33): “It is hard to believe that these extremely delicate little shells . . . have been carried by the turbulent river Isar from the Alps to Munich, through even the dam installations of that town to the English Garden without any harm. . . | would rather assume that they live in springs of the gravel cover in the neighbourhood of that town.” The obvious conclusions from finds in springs and wells and their examination and confirmation must be credited to Lais’ (1937: 295): “[This snail] . . . lives everywhere . . . where interspaces of sufficient size are a function of the grain size of gravels.” Lais confirmed that the upper Rhine plain forms a communicating biotope by a systematic examina- tion of wells between Bale and Karlsruhe (aerial distance about 160 km). A transfer of Lais’ concept about subterranean water basins to the area formed by eastern France, the Benelux and western Germany led to the first discovery of Avenionia in Germany (Boeters, 1969) and at a remarkable distance of about 130 km from the nearest known locus place. In recent times thorough examinations of subterranean waters have been carried out by inter alia by Bou (cf. Boeters, 1973) and Velkovrh (1970). 3. The subterranean basin concept. Based on existing knowledge the following can be said. The fissure waters of mountains are connected with subterranean basins, on which the mountains border, and with each other by these subterranean basins. Subterranean basins can be regarded as ‘subterranean lakes,” as demon- strated for example, by the fact that they can be used as reservoirs by the provision of subterranean dams in gravel plains (Neues aus Japan 1976: 9). Therefore, the ecological unit of a species, as demanded by Mayr, can be maintained over large distances. A gene exchange is facilitated by active migration. In the case of terrestrial prosobranchs an active migration has long been acknowledged (see for example Klemm, 1973: 11). Recently Bernasconi (1967: 523) described illustratively a migration of subterranean prosobranchs. He pointed out that Bythiospeum does not yet exist in an area of a former Wurm glaciation, but does however exist in an area between the Wurm and the older, more extensive, Riss glaciation. Therefore, he BOETERS 501 came to the conclusion that in the Riss-Wurm interglacial period a recolonization of this area took place. In this connection attention is also drawn to long distance migration of small subterranean crustaceans; cf. for example Komarek, 1963: 285. VARIABILITY OF FRESHWATER PROSOBRANCHS In addition, the exceptional variability of freshwater prosobranchs has led to unjustified descriptions of species. The circumstances of Valvata antiqua-piscinalis-alpestris are illustrative enough. Orig- inally, these three taxa were described as separate species. Favre (1927) however, demonstrated that they are connected by gradual transitions. Nowadays ecological and parasitical factors are known as causes of exceptional variability. 1. Food supply. For Potamopyrgus jenkinsi a dependence of growth on food supply has been demonstrated (Boettger, 1949: 63, 67). Everybody who has ever collected Bythiospeum knows about a relationship between shell size and spring strength. Geyer, for example (1905: 297-298) described Vitrella saxigena tenuis as a dwarf form of s. saxigena and added: “The adversity of the circumstances under which it has to live is... the cause of its slender size.” According to Geyer (1927: 170) the shell length is 2.8 mm for s. tenuis and 3.5 mm for s. saxigena; s. tenuis possesses an infrasubspecific range (see also Bolling, 1966: 46). 2. Various ecological factors. Normally Potamopyrgus jenkinsi has a smooth shell. However, by an accumulation of various ecological factors Potamopyrgus jenkinsi can form one, two or three keels, a row of bristles, or a keel plus bristles. The keel may be a projection of the periostracum only, or of the periostracum and of the underlying calcarous layer as well (Boettger, 1949: 63; Warwick, 1969). 3. Parasital attack. Parasital attack can lead to gigantism. Rothschild, for example (1941: 415) mentioned for infected animals of Hydrobia ulvae a shell length of 9-10 mm, and for non-infected animals of the same species at the same age 6.75 mm only. SPECIES DIFFERENTIATION (HYDROBIIDAE) Because of a poverty of shell features and an extreme shell variability, a delimitation of species can be problematical, as is well known for Hydrobia, Bythiospeum, Microna and Bythinella. Therefore, a species delimitation which is not based only on shells is especially important. Admittedly, several detailed descriptions of the anatomy of single representatives of Hydrobiidae genera do exist; how- ever, only a few authors have sought in one and the same genus for a species delimitation which is independent of shells. Because of this unsatisfactory situation we are still only at the beginning of this work. Up to now the following features have been considered in order to delimit species independent of their shells. A. Coexistence. Except for Hydrobia (Krull, 1935: 403 & Thorson, 1946: 184, 186) and in one case for Bythiospeum (Pezzoli, 1968: 149, 156), a coexistence of two species of the same genus has not been demon- strated with certainty, and never for Bythinella and Microna. B. Ecological gap. This criterion is applicable for a differentiation of Microna saxatilis and parreyssii. Microna saxatilis lives in springs having a temperature in the range of 5.5 to 14.3°C, but Microna parreyssii in springs having a temperature in the range of 19.5 to 23.5°C (Boeters, 1970: 120, 135). 502 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS C. Anatomy. C1. Radula. Radulae sometimes show useful differences (cf. however Krull, 1935: 410, fig. 5). Bythinella. The lateral tooth of Bythinella bavarica shows a maximum of 6 denticles compared with 9 in the case of Bythinella dunkeri, compressa and austriaca. On the other hand, Bythinella dunkeri, compressa and austriaca cannot be distinguished from each other by their radulae (Jungbluth & Porstendörfer, 1975) although these three nominal taxa comprise at least two species (cf. under female sex tract). Bythiospeum. Giusti (1970: 128) differentiated Bythiospeum virei and concii. C2. Female sex tract. Obviously, Krull (1935) deserves recognition for being the first to realize that in some cases the female sex tract can be used in order to differentiate species of one and the same Hydrobiidae genus. It is, however, not possible to find species differences in every case. Hydrobia (Hydrobia). According to Krull (1935: 399, 443) the bursa copulatrix of Hydrobia ulvae is much larger than that of ventrosa, and the free oviduct enters the accessory gland approximately at its middle and not at its upper third as is the case in ventrosa. Hydrobia (Semisalsa). According to Boeters et al., (1977: 45) the receptaculum seminis of Hy- drobia aponensis is approximately as long as the bursa copulatrix; the receptaculum seminis of Hydrobia scamandri, however, is only one fourth of the bursa copulatrix. Pseudamnicola. The bursa copulatrix of Pseudamnicola conovula is sack-shaped and that of astierii and falkneri formed like a “U”. Furthermore, the bursa copulatrix of falkneri is several times larger than that of astierii (cf. Boeters, 1970: 63 & 1976: 89; partially unpublished). Bythiospeum. According to Giusti (1970: 128) the bursa copulatrix of Bythiospeum virei is several times larger than that of concii. Sadleriana. According to Bole (1972: 49) one of the two receptacula seminis of Sadleriana schmidti is nearly as long as the bursa copulatrix, but, however, is less than half as long as the bursa copulatrix in sadleriana. Bythinella. The bursa copulatrix of Bythinella compressa is shaped like an “I” and that of bavarica, dunkeri and austriaca like a “U” (Jungbluth 4 Boeters, 1974: 143 and Boeters: unpublished). How- ever, it is not possible to distinguish between Bythinella bavarica, dunkeri and austriaca although these three nominal taxa comprise at least two species (cf. under radula). C3. Male sex tract. Clear species differences have not yet been found, either in Hydrobia or Microna or Bythinella. Bythiospeum. In the subterranean water of the river Durance in France (BOE 417) one animal has been found which differs by a trifilar penis from every taxon which has been described anatomically up to now; cf. Seiboldt, 1904: 198; Giusti, 1970: 128; Bole, 1970: 85 and 95; Boeters, 1971: 171, fig. 6; and Bernasconi, 1979: 9. D. Pigmentations. Up to now pigmentation has not offered a safe species criterion. Kuhlgats (1898) and Seifert (1935: 233) differentiated Hydrobia ulvae and ventrosa (sensu auct) by pigmentation differences of their head areas, especially by a black spot in the tentacles of ulvae. Their statements have been accepted in the literature without any criticism up to now (Fretter & Graham, 1962: 578; Berner, 1963: 19; & Muus, 1963: 131) although Krull (1935: 403) pointed out that these features are not constant. The black tentacle spot of Hydrobia ulvae can be missing and be present in ventrosa (sensu Krull) and vice versa. Krull's statements cannot be doubted since he characterized both species by their female sex duct. E. Eggs. The relevant literature gives the impression that Hydrobia ulvae and ventrosa (sensu auct) are different in that: —ulvae deposits its egg capsules on its shells, the capsules contain 3 to 25 eggs, —ventrosa deposits its egg capsules, each with one egg, on stones. For the sake of completeness, however, it must be mentioned that: —ulvae is said to deposit not only on its shells but also on Cerastoderma sp. according to Linke (1939: 295), —ventrosa also deposits on its shells (according to Benthem-Jutting, 1933: 99, fig. 63). BOETERS 503 The only author who has confirmed the basic differences at a place where both species coexist is Thorson (1946: 184, 186); cf. in addition Muus, 1967: 150. Benthem-Jutting (1933: 94, 97), Herd- mann (1889: 30), Lindstrôm (1868: pl. 3 fig. 5), Meyer & Mobius (1872: pl. fig. 10) and Fretter & Graham (1962: 401) and every author cited by them, i.e. Henking (1894: 89), Lebour (1937: 129), Linke (1939: 295), Quick (1920: 96) and Smidt (1951: 72), do not give any evidence of coexistence and anatomical characterization. Therefore, it is doubtful whether they studied one or more species. REFERENCES CITED BENTHEM-JUTTING, T., 1933, Mollusca, |, A, Gastropoda, Prosobranchia et Pulmonata. In: Fauna van Neder- land, Edition 7, 387 p., Sijthoff, Leiden. BERNASCONI, R., 1967, Les Hydrobiinae (Mollusques Gastéropodes) cavernicoles de Suisse et des Régions limitrophes. Aperçu historique et Distribution zoogéographique. Annales de Spéléologie, 22: 523-535. BERNASCONI, R., 1979, Anatomische Untersuchungen von Bythiospeum der Umgebung Basels (Moll. Gast. Orientalidae Horatiinae). Actes du 6. Congrès Suisse de Spéléologie, 6: 9-15. 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Brown Experimental Taxonomy Unit, Zoology Department, British Museum (Natural History), Cromwell Road, London SW7 5BD, U.K. ABSTRACT Taxonomic importance has been attached to the shape of the mesocone, as seen through the optical microscope, on the first lateral radular tooth in the B. natalensis/tropicus complex. The present observations by means of the scanning electron microscope confirm the exist- ence of high diversity in mesocone shape, though certain shapes observed with the optical microscope now appear to be artifacts. The taxonomic use of mesocone shape should take into account considerable variation within individual radulae and also in relation to growth of the snail. INTRODUCTION In the complex of species which includes Bulinus truncatus (Audouin) and B. tropicus (Krauss) importance has been attached to the presence on the first lateral teeth of two different shapes of mesocone, named ‘arrowhead’ and ‘triangular’ by Mandahl-Barth (1957) and regarded as character- istic, respectively, of a B. truncatus species-group and a B. tropicus species-group. This taxonomic use of mesocone shape had a practical application in the field of medical malacology, because the B. truncatus group includes some of the intermediate hosts for Schistosoma haematobium, whereas B. tropicus and related species are not known to transmit this parasite in nature. In further studies by means of the optical microscope (Schutte, 1965; Brown et al., 1967) continuous variation was found to connect the ‘arrowhead’ and ‘triangular’ types of mesocone, and Oberholzer et al. (1970) observed extensive variation within populations of snails and even in individual radulae. Mesocone shapes were classified by the latter investigators in 3 categories: angular, intermediate and non-angular. However, the study of mesocone shape has been handicapped by the narrow depth of focus of the optical microscope. The scanning electron microscope provides a much greater depth of focus, and flexibility in the orientation of the object. Preliminary results are here presented from a study by means of the scanning electron microscope, of the first lateral tooth in the B. natalensis/tropicus complex, for which an extensive study using the optical microscope has been published (Oberholzer et a/., 1970). The results so far obtained, though from a comparatively small number of radulae, usefully supple- ment the earlier observations. All these electron micrographs are of mature unworn teeth, mostly in transverse rows 15-30 from the nascent end of the radula; they were produced by the staff of the Electron Microscope Unit of the British Museum (Natural History) to whom | extend my thanks. MATERIALS Bulinus natalensis (Kuster). South Africa, Lake Sibayi, near Mseleni Mission; collected by D. S. Brown and G. Oberholzer, 10 June 1966. Other samples from this lake were dealt with by Oberholzer et al. (1970) and Brown et al. (1971). B. tropicus. South Africa, Ixopo river at Ixopo. Sample No. 18 of Brown et al. (1967). B. tropicus. South Africa, Harrismith district; collected by D. S. Brown, 17 April, 1965 (No. 611). Bulinus sp. Ethiopia, Lake Awasa; collected by D. $. Brown, 1962. A diploid form treated by Brown (1965) and Brown & Wright (1972). (505) 506 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS OBSERVATIONS Shape of mesocone When the first lateral teeth were scanned from the direction they are usually viewed through the optical microscope, i.e. above and vertical to the plane of the mounted radula, representatives were seen of the three main categories of mesocone, angular, intermediate and non-angular (Figs. 1-6). Within each of these categories Oberholzer et al. (1970) illustrated a number of different shapes, of which some are seen with the scanning electron microscope, but it appears that certain differences in shape caused by divergence or convergence of the sides of the mesocone are less than appears to be the case with the optical microscope. Thus such mesocone shapes with strongly divergent or convergent sides may be artifacts due to the narrow depth of focus provided by the optical micro- scope. Structure of mesocone Viewed from directions other than vertically above, the mesocone appears to be solidly constructed and inflexible, its angular sides having a sculptured appearance (Figs. 7, 8). In such views | have seen no evidence for the possibility, which cannot be excluded when examining the mesocone from above, that a cause of variation in shape is distortion of its margin produced during the process of preparation. Variation in individual radula The diversity of mesocone shapes present in some individual radulae is so extensive as to include representatives of the angular, intermediate and non-angular categories (Fig. 9). FIGS. 1-6. Mesocones on first lateral radular teeth of: 1-3, Bulinus natalensis of shell heights 6.0 mm, 8.3 mm and 7.8 mm; 4, Bulinus sp. of shell height 14.2 тт; 5, 6, В. tropicus (Ixopo) of shell heights 11.3 mm and 5.6 mm. These mesocones are classified as angular (1-3), intermediate (4) and non-angular (5, 6). Scales represent 6 um. FIGS. 7, 8. Central and lateral teeth in a radula of B. natalensis of 6.0 mm shell height. C, central tooth; m, mesocone of first lateral tooth. Arrow in Fig. 7 indicates the direction of view in Fig. 8. Scales represent 3 um. ho: FIG. 9. Mesocones of the types angular (above), intermediate (middle) and non-angular (below) in a radula of B. tropicus (Harrismith) of 10.5 mm shell height. Scale represents 3 um. 508 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIGS. 10-12. First lateral teeth in three radulae from Bulinus sp. of shell heights, from left to right, 6.3 mm, 9.3 mm and 14.2 mm. Scales represent 3 um. Variation with growth In at least some populations of snail the angularity of the mesocone appears to increase in relation to the size of the individual, as measured by the height of its shell (Figs. 10-12). CONCLUSIONS In electron micrographs the mesocone on the first lateral radular tooth of snails belonging to the B. natalensis/tropicus complex appears to be a rigid structure, not readily subject to distortion and having a wide range of shape. Therefore the mesocone seems to have considerable potential in taxonomic sudy, even though certain types of mesocone recognised previously by means of the optical microscope (Oberholzer et a/., 1970) perhaps were artifacts due to the narrow depth of focus. The present observations confirm the need to take into account the existence, previously reported by Oberholzer et al., of considerable variation within the individual radula and in relation to growth of the snail. Consequently descriptions of mesocone shape should be based on the examination of many teeth in each radula, and of numerous radulae from snails of known size. REFERENCES CITED BROWN, D. S., 1965, Freshwater gastropod Mollusca from Ethiopia. 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Analysis of shells and anatomical characters of many populations collected all over New Caledonia and adjacent islands permits separation of only four species, each of them exhibiting a huge clinal geographic and ecological variability. Species are defined by their genital anatomy; shells are more variable. 1. PLACOSTYLUS PORPHYROSTOMUS (Pfeiffer, 1851) This species occurs from the Isle of Pines to Bourail along the southwestern coast, in the dry littoral forest. Penis and vagina are short. The primary folds of the penis are crenulated and linear. In the epiphallus folds are linear and then broken in isolated crests. P. porphyrostomus does not exhibit any geographic variation (anatomical or conchological). 2. PLACOSTYLUS FIBRATUS (Martyn, 1789) This species occurs in the Isle of Pines, in the mainland and in the Loyalty Islands. It does not occur in the northernmost islands. It lives as well in the dry littoral forest as in the rainforest up to 900 m high. Penis and vagina are rather long; the length of the penis is extremely variable. Primary folds are crenulated and linear; there are one big and often one shorter secondary longitudinal folds from the verge to the atrium. The epiphallus exhibits little isolated crests in its apical part. P. fibratus exhibits the largest observed conchological variation: This species is sympatric with P. porphyrostomus in the Isle of Pines; it becomes giant in the southern mountain massif of the mainland (morph souvillei Morelet, 1857). Further north the morph guestieri (Gassies, 1869) occurs in the central mountains. The shell is still large and flattened dorso-ventrally. Along the northeastern coast the shell is more flattened and the aperture is rounded (morph alex- ander Crosse, 1855). Along the northwestern coast the shell is smaller and rounded with a narrow aperture (morph mariei Crosse et Fischer, 1867). The morph which is found in the Loyalty Islands is smaller but exhibits the anatomical characters of P. fibratus. The variation of P. fibratus can also be followed through time in the fossiliferous deposits of the Isle of Pines (Vatcha) and of the Loyalty Islands (Wassagne, Lifou). 3. PLACOSTYLUS CALEDONICUS (Petit, 1845) The third species occurs over the northern part of the mainland and in the Belep Islands. The shape of the shell is coarsely triangular. The aperture is rather narrow and sometimes exhibits a parietal tooth. In the region of Koumac (northwestern coast of the mainland) the penis exhibits an appendix which is reduced further east and disappears further north. All other genital characters are constant: primary folds are smooth and there is no secondary fold; the epiphallus has clear linear folds and no isolated crests. (509) 510 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 4. PLACOSTYLUS EDDYSTONENSIS (Pfeiffer, 1855) The last species is commoner along the northeastern coast (P. eddystonensis in Hienghène for example) but is also found as scattered specimens almost anywhere on the mainland (morph savesi Crosse, 1886 on the northwestern coast and morph bavayi Crosse et Marie, 1868 northwest from Nouméa). The shell is thinner and more acuminate than in the other species. Anatomy was studied from only one animal, so that anatomical variation is unknown. Primary folds of the penis are rather smooth; a big rounded secondary fold occurs just behind the penial papilla, which is long, narrow and S-bent. The epiphallus exhibits little crests. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 511-514 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS NOTES ON A COLLECTION OF APLYSIOMORPHA IN THE MUSEUM NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE DE PARIS, FROM AROUND THE SENEGALESE COASTS Alan Bebbington Department of Science, Bristol Polytechnic, Redland Hill, Bristol, U.K. ABSTRACT Specimens of Aplysiomorpha (Gastropoda, Opisthobranchia) collected from the Senega- lese coasts and housed at I.F.A.N.,! Dakar before their transfer to the Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris were examined. The animals are described and are listed together with other Eastern Atlantic species. DESCRIPTIONS Aplysia (Varria) dactylomela Rang, 1828 (Fig. 1(i)) Source of material. Nine specimens were collected from sites at Dakar, lle de Sol, lles du Cap Vert (Pedra Lume 2 May 1950), and Praia lle de Sol (1955). Description. The nine specimens in the preserved state measured from 5 cm to 10.5 cm in length, and weighed from 11 g to 147.64 g. These animals are relatively small as live specimens can reach 40 cm in length and contract to 30 cm when preserved (Eales, 1960). The body has reticular brown markings which join to form a number of rings (Bebbington, 1977) and these are evident in the preserved specimens. Macnae (1955) confused this species with Aplysia oculifera but later issued a corrected account (Macnae, 1957). Aplysia oculifera differs from Aplysia dactylomela in that the body is more slender, with a distinct tail, and the eye-like rings on the body are neatly bordered, not blotched, with clean white centres (Eales, 1944). The radular formulae of three of the specimens with body-weights 19.2 g, 35.6 g and 147.64g were found to be 55 x 36.1.36, 64 x 43.1.43 and 78 x 48.1.48 respectively. The shell was large, broad and rounded. The penis was spatulate and completely retracted within its sheath. It had two retractor muscles. In the nidamental gland complex the albumen gland was completely hidden by folds of the mucus gland, as in Aplysia depilans and Aplysia fasciata (Thompson & Bebbington, 1969). Notes. A synonymy was given by Eales (1960:307). The species is recorded throughout the world in warm seas. Aplysia (Varria) fasciata Poiret, 1789 (Fig. 1(ii)) Source of material. Thirteen specimens were collected from sites at Dakar (1950), Gorée (28 June 1948), Devant l'Anse Bernard. Description. The 13 specimens in the preserved state measured from 5.5 cm to 12.0 cm in length, weighed from 13.1 g to 110.16 g. These are smaller than those reported from the western coast of France where a living specimen measured 23 cm in length and weighed 1,710 g (Bebbington & Thompson, 1968). Eales (1960) states that they may reach up to 40 cm when alive. The head was large with a short neck. The foot was narrow and there was evidence of the short pointed tail. The parapodia were large. This species is an active swimmer (Bebbington & Hughes, 1973). 1|FAN: Institute Français d'Afrique Noire; now Institut Fondamental d'Afrique Noire [Note de l'Editeur]. (511) 512 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS The radular formulae of six of the specimens with body-weights 13.1 д, 31.9 д, 59.78 д, 60.0 д, 95.36 g and 110.16 g were found to be 54 x 32.1.32, 44 x 35.1.35, 47 x 26.1.26, 48 x 28.1.28, 43 x 25.1.25 and 53 x 31.1.31 respectively. The penis was filamentous and had two retractor muscles. In the nidamental gland complex the albumen gland was completely hidden by the folds of the mucus gland (Thompson & Bebbington, 1969). Notes. A synonymy was given by Eales (1960:315). The species is known from the Atlantic coasts of France, rarely in Britain, Mediterranean, and west coast of Africa including Senegal, Ghana and the Canary Islands. Aplysia (Aplysia) juliana Quoy & Gaimard, 1832 (Fig. 1 (iii)) Source of material. Four specimens were collected from Dakar, plage de N’Gor (10 March 1966). Description. The four specimens in the preserved state measured from 8.4 cm to 10.0 cm in length, and weighed from 46.6 g to 88.7 g. Eales (1960) reports that they can reach 30 cm when alive and more than half that when preserved. The body was low and bulky. The foot was broad and there was evidence of a sucker at the posterior end. The penis had an armoured sheath and two retractor muscles. The albumen gland was completely hidden by the folds of the mucus gland. The radular formulae of three of the specimens with body-weights 46.6 g, 58.7 g and 88.7 g were found to be 61 x 28.1.28, 62 x 30.1.30 and 58 x 25.1.25 respectively. Notes. A synonymy was given by Eales (1960:363). This species is found in warm seas throughout the world (Eales, 1960) and is reported by Eales (1970) to have migrated into the Mediterranean via the Red Sea. Aplysia (Varria) winneba Eales, 1957 (Fig. 1 (iv)) Source of material. Seven specimens were collected from Plage de M’bao, Gorée. Description. The seven specimens in the preserved state measured from 3.7 cm to 5.5 cm in length, and weighed from 3.5 g to 32.6 9. The preserved skin had a mottled pattern and there were vertical bands of dark and light colour persisting on the inner margins of the parapodia. The parapodia were joined low down over the tail. The mantle aperture was small and in some of the specimens there were lines radiating from it. The shell had the remains of a calcareous layer. The radular formulae of three of the specimens with body-weights 3.5 g, 9.5g and 11.8 g were found to be 32 x 18.1.18, 41 x 22.1.22 and 39 x 22.1.22 respectively. The penis was filamentous and had two retractor muscles. In the nidamental gland complex the albumen gland was completely covered by the folds of the mucus gland. Notes. The species is known from west Africa, Ghana and the Cape Verde Islands. Bursatella leachi de Blainville, 1817 (Fig. 1 (v)) Source of material. Nine specimens were collected from, Anse Bernard, Thiaroye, L’Horizon (Dakar). Description. The nine specimens in the preserved state measured from 5.3 cm to 10.8 cm, and weighed from 16.3 g to 85.0 49. The body showed signs of the light and dark colour patterns and was covered with villi of varying size which were either simple or compound in structure. The parapodia were joined high up posteriorly. Bursatella does not possess a shell in the adult. BEBBINGTON 513 (Aplysia dactylomela ist lateral 3 2 Lomm | € median | E Эт y 100 pay Gi)Aplysta fasciata A ist lateral 5mm (Арта juliana ces 3 A ist lateral | 2 | B ¡ie | Cc N N a ur D 100 yn 5 mm u (GWAplysia winneba 5 3 JIS ist lateral B 2 1 5mm Cc median ___ 5mm 100, (WBursatella leachi A ist lateral 3 AP и (_5mm_) | С median = г S8mm | 100 FIG. 1. (i) Aplysia dactylomela—body-weight 147.64 g, radular formula 78 x 48.1.48. (ii) Aplysia fasciata—body- weight 110.16 g, radular formula 53 x 31.1.31. (iii) Aplysia juliana—body weight 88.7 g, radular formula 58 x 25.1.25. (iv) Aplysia winneba—body-weight 3.5 g. radular formula 32 X 18.1.18. (v) Bursatella leachi—body- weight 54.0 g, radular formula 53 x 36.1.36. A: jaw plates; B: outline of radula when mounted flat on a microscope slide—the dotted lines represent every tenth row of teeth from the posterior end; C: median and representative radular teeth; D: shell. 514 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS The radular formulae of three of the specimens with body-weights 16.3 g, 22.73g and 54.0 д were found to be 30 x 33.1.33, 34 x 37.1.37 and 53 x 36.1.36 respectively. The penis was armoured and had a fold near its base forming a collar. There was a single retractor muscle. In the nidamental gland complex the albumen gland was visible after gross dissection. Notes. Eales & Engel (1935) outlined the history of the genus Bursatella and gave a synonymy. For convenience they divided the single species into six geographical sub-species to which Bebbington (1969) added a seventh sub-species. Without any field notes on the appearance and colouration of the specimens when alive it has proved difficult to assign the individuals to a sub-species. The smaller specimens could be Bursatella leachi guineensis and the larger specimens Bursatella leachi rosea. DISCUSSION The 42 specimens of the order Aplysiomorpha collected in Senegal were identified and found to belong to five species—Aplysia dactylomela, Aplysia fasciata, Aplysia juliana, Aplysia winneba and Bursatella leachi. Twenty-four species of Aplysiomorpha have been recorded from the Atlantic as a whole and of these 12 have been reported from the eastern Atlantic. In addition to the five species listed above there is the possiblity that the other seven eastern Atlantic species might appear off the coast of Senegal. The other species are Aplysia brasiliana, Aplysia depilans, Aplysia parvula, Aplysia punctata, Dolabrifera dolabrifera, Petalifera petalifera and Phyllaplysia lafonti. ACKNOWLEDGEMENTS | am indebted to the Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris for the privilege of working on this material and in particular to Dr. Philippe Bouchet for making it possible. REFERENCES CITED BEBBINGTON, A., 1969, Bursatella leachi guineensis subsp. nov. (Gastropoda, Opisthobranchia) from Ghana. Proceedings of the Malacological Society of London, 38: 323-341. BEBBINGTON, A., 1977, Aplysiid species from Eastern Australia with notes on the Pacific Ocean Aplysiomorpha (Gastropoda, Opisthobranchia). Transactions of the Zoological Society of London, 34: 87-147. BEBBINGTON, A. & HUGHES, G. M., 1973, Locomotion in Aplysia (Gastropoda, Opisthobranchia). 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The biological characters and geographical range of shallow water benthic molluscs which are likely to speciate and of those which are unlikely to speciate are reviewed. An attempt is made to reconcile the process of speciation as it has occurred in the nine species of chromodorid with these theoretical requirements. Between 1963 and 1973 a study was made of the littoral and sublittoral opisthobranch molluscs living in the Accra-Tema region of Ghana, West Africa. A brief account of the ecology of the sublittoral molluscan communities off Tema has been given by Edmunds & Edmunds (1973), and several taxonomic papers have been published (Edmunds, 1966, 1968a, b; Bebbington, 1969; Edmunds and Marcus, 1977). However, a systematic study of the material collected during this ten year period has only recently begun. To date, work on a single family, the Chromodorididae, has been completed (Edmunds, 1981), and nine species belonging to this family have been described. Most of the opisthobranchs, including all of the chromodorids, are confined to the shallow waters of the continen- tal shelf (shoal waters), hence the potential habitat available to them is a narrow linear strip extending round the coast of Africa from the Mediterranean in the north to the Cape of Good Hope in the south. Much of this strip runs in a north-south direction so is subject to appreciable variation in environ- mental factors such as temperature, and it therefore provides an excellent area for the study of clinal variation and allopatric speciation. Unfortunately the opisthobranch molluscs of the west coast of Africa are very poorly known, so although it is possible to theorise on the process and consequences of speciation in this area, it is not possible at the present time to verify or disprove any of these theories. Consider a shoal water marine animal such as a dorid mollusc which occurs over a wide geo- graphical range along the west coast of Africa. In the process of allopatric speciation: we can expect the species to pass through the following stages (Fig. 1): 1. Adaptation to local environmental conditions resulting in the formation of a cline. The extent of clinal variation will depend on the rate of gene flow, i.e. on the method of development and the dispersive powers of the larvae. 2. Separation of the originally continuous population into two (or more) isolated gene pools. 3. Independent adaptation and evolution of the two isolated populations to their respective en- vironments. 4. Expansion of the range of one or both populations so that they overlap. 5a. Elimination of interpopulation hybrids since these will be at a selective disadvantage compared with pure progeny from either of the two parental populations. Selection will thus favour the evolution of reproductive isolating mechanisms so that interpopulation hybrids no longer occur. Provided that the two populations, which are now distinct species, are sufficiently different in their ecological requirements (niches), both will persist and speciation will be complete. 5b. Elimination of interpopulation hybrids, as in 5a, but with the two species remaining in strong competition with one another. In this situation one species will outcompete and eliminate the other so that the two species are allopatric. The situation will resemble 3 above, except that a reproductive barrier between the two species has evolved during a period of partial sympatry. (515) 516 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Stage 5 а. Hybrids eliminated. both populations coexist aS separate species. Stage 1 Stage 2 Stage 3 Stage 4 b.Hybrids eliminated: speciation complete. One population elim- inated in region of overlap. Formation Barrier to Adaptation of Expansion of a cline gene flow two populations of rangels) C. Hybridisation occurs Producing secondary cline, Similar to Stage ite FIG. 1. Stages in the process of allopatric speciation in a littoral or sublittoral nudibranch mollusc. 5c. Persistence of interpopulation hybrids because they are not at a selective disadvantage com- pared with pure progeny from either of the parental populations. Eventually a cline will form so that the situation comes to be indistinguishable from the situation in 1 above. For most nudibranch molluscs the only evidence available for a study of speciation is a series of collections from different localities together with a few ecological notes on food or eggs. Some of the material collected will have been described in detail in the literature, but more often it appears in a species-occurrence list with no notes to indicate if the animals differ in any way from typical individ- uals from better known localities. How can this information be used to recognise if speciation is occurring? Three situations may be recognised: a) Differences are observed between individuals from two or more populations. These differences may be in external features such as size or colour, in food and feeding habits (which may be correlated with radular formula and shapes of radular plates and labial cuticle), or in physiological characteristics such as change in respiratory rate with temperature (Clark, 1975). The differences are obviously adaptive to different ecological conditions, but they are so small that it is probable that the situation is at Stage 1, 2, 3 or 5c, i.e. the populations belong to the same species. b) The situation is as in (a), but the differences between individuals of the two populations are much more obvious. This would appear to represent stage 5a or 5b with the two populations represen- ting different species. The distinction between (a) and (b) is purely one of degree which should only be made by a taxonomist with experience and knowledge of the biology of nudibranchs. However, since the key stage in speciation is reproductive isolation (see, for example, Solbrig and Solbrig, 1979), the taxonomist is likely to place considerable weight on differences in the repro- ductive system or mating behaviour which could imply a mating barrier. EDMUNDS 517 c) Individuals are found from the same locality which can be sorted into two distinct types. The two types are sufficiently similar for it to be clear to the experienced taxonomist that they belong to the same genus and indeed are very closely related to one another, but equally that they are different species. This represents Stage 5a in the process of speciation. The test of whether the observed differences are intraspecific polymorphism or interspecific adaptations to different niches, is whether the two forms are reproductively isolated. This can be checked if individuals of the two forms are found at the same time since most nudibranchs will mate readily in the laboratory. This technique was first used by Elmhirst (1922), and later by Edmunds and Kress (1969) to demon- strate that four colour forms of the eolid genus Eubranchus are all morphs of E. farrani (they mated with each other indiscriminately), whilst animals of another colour form would not mate with E. farrani and so belonged to a different species, E. exiguus. This method has since been used by Rudman (1977) to confirm that some of the numerous colour forms of chromodorid from East Africa belong to different species. Three of the stages in the process of speciation involve isolation of populations and barriers to gene flow: allopatric isolation at Stages 2 and 3, and reproductive isolation at Stage 5a. Metamor- phosed dorids are slow-moving, but many have planktonic larvae which can travel appreciable distances before settling. There will be much more gene flow in species with larvae that spend a long time in the plankton (called teleplanic larvae by Scheltema, 1971) than in species with direct de- velopment or whose larvae spend only a few days in the plankton, consequently speciation is much more likely to occur in species with direct development (Edmunds, 1977). How much is it possible to infer about the process of speciation in the nine species of chromodorid found in Ghana? | will consider each species separately. Cadlina evelinae Marcus (Fig. 2) This is a Caribbean species reported from Brazil (Santos), Puerto Rico and Jamaica (Edmunds, 1981). All of the Ghanaian animals found so far have been small compared with some of those in the west Atlantic and they have fewer, smaller orange spots on the back with unipinnate gills, compared with larger, more numerous spots and tripinnate gills in typical west Atlantic material. However, examination of west Atlantic animals has shown that the spots become larger and more numerous as the animals grow larger, and that small animals have unipinnate gills but these become bipinnate and eventually tripinnate as they grow. The radular characters of Ghanaian and west Atlantic animals are very similar. Hence there is no evidence to indicate that Ghanaian slugs should be allocated to different species. Cadlina evelinae thus occurs on both sides of the Atlantic, and it has also been found in the eastern Pacific off Mexico (Collier and Farmer, 1964; Marcus and Marcus, 1967). There are two possible explanations for this distribution: first, the larvae are teleplanic (i.e. spend several weeks in the plankton) and so could have crossed the Atlantic and also passed through the Panama Canal; second, the eggs or the metamorphosed slugs crossed the Atlantic and passed through the Panama Canal attached to the bottoms of boats. The egg dimensions and larval development of C. evelinae are not known. Species of Cadlina are known to feed on sponges (Thompson, 1964), but sponges are not found growing on boats as often as some other encrusting organisms (e.g. Polyzoa), so it appears unlikely that C. evelinae can be transported any great distance by boat. The question of whether gene flow across the Atlantic is regular or occurs rarely can only be answered when the morphology and developmental biology of several populations from both sides of the Atlantic have been studied, but if gene exchange is rare one would expect African populations to begin to diverge from those in America. Finally, it is not possible to say where C. evelinae originated: it could have evolved in the west Atlantic, the east Atlantic, or in the Pacific. Its morphological characters are not typical of the genus Cadlina but appear to be intermediate between Cadlina and Chromodoris (Thompson, 1980; Edmunds, 1981). Cadlina rumia Marcus and C. dubia Edmunds (Fig. 3) C. rumia is another west Atlantic species known from Brazil (Sao Paulo), Lesser Antilles, Jamaica, Panama and Florida (Edmunds, 1981). Ghanaian animals are closely similar to west Atlantic animals in colouration, body shape, rhinophores, gills and radular characteristics, so there can be little doubt that they are conspecific. As with C. evelinae this amphiatlantic distribution could be due to teleplanic 518 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS larvae with regular gene flow across the ocean, or it could be the result of recent transport on boat hulls and subsequent colonisation. The egg size and mode of development of C. rumia are not known. However, a closely similar species of Cadlina has also been reported from Ghana, C. dubia Edmunds, and a species with darker rhinophores and gills, C. clarae von Ihering, is reported from the Meditterranean, Morocco and the Cape Verde Islands. Another form, C. pellucida (Risso) from the Mediterranean, is possibly conspecific with c/arae. Finally, in the northern Atlantic there is a larger but not dissimilar species, C. laevis (L.), which is known to have direct development in Britain, but which has been reported from both sides of the Atlantic. If all of the north Atlantic Cadlina have direct development there can be little if any gene flow between populations from Europe, Iceland, Green- land and North America, in which case careful examination should demonstrate that several allopatric species are present. Similarly, the occurrence of four species of Cadlina in the east Atlantic (С. laevis in the north, followed by C. clarae off North Africa and C. rumia and C. dubia off West Africa) could be the result of reproductive isolation and subsequent adaptation to different ecological conditions amongst populations of what was originally a single species. If this is correct, then the occurrence of C. rumia on both sides of the Atlantic must be the result of recent crossing since very little morpho- logical divergence between the two populations has occurred. Much further work, particularly on the mode of development, is required to answer these questions. Chromodoris ghanensis (Edmunds) (Fig. 4) This species is known only from Ghana, but C. luteopunctata (Gantes) from Morocco has a similar colour pattern and radula (Gantes, 1962a; Edmunds, 1981). However, there are differences in details of the colour markings, in the shapes of the outermost lateral radular plates, and in the ratio of number of plates per row to number of rows in the radula, so it is clear that ghanensis and luteopunctata are distinct but closely related species. The development of C. ghanensis is not known, but C. /uteo- punctata eggs hatch into large veligers with a shell 0.2 mm high, implying that they spend only a short time in the plankton before metamorphosing. Presumably there was once a single species of Chromodoris which occurred from Morocco to Ghana. Since it had only a brief pelagic phase there would have been little gene flow to prevent adaptation and differentiation of populations to the north and south of this range. Barriers, such as the estuary of a large river with associated soft substrates, might then have arisen which entirely prevented gene flow between populations to north and south, so that the situation we can observe today has evolved. What is not known is if it represents 5a or 5b of the Stages of speciation listed in this paper: collections of dorids are required between Ghana and Morocco to see if the two species are allopatric or sympatric in order to distinguish these two situations. It is even possible that luteopunctata and ghanensis represent the two extremes of a cline and that they are conspecific, but the differences between them are sufficiently great for me to consider this unlikely. Chromodoris kpone Edmunds (Fig. 5) This species is also known only from Ghana where it is quite common. It is most closely related to C. purpurea (Laurillard) from the Mediterranean and C. grahami Thompson from Jamaica, but nothing is known of the development of any of these species. The most likely explanation for the —— FIG. 2. Records of Cadlina evelinae Marcus. FIG. 3. Records of Cadlina rumia Marcus and C. dubia Edmunds. FIG. 4. Records of Chromodoris ghanensis (Edmunds) and C. luteopunctata (Gantes). FIG. 5. Records of Chromodoris kpone Edmunds, C. purpurea (Laurillard) and C. grahami Thompson. FIG. 6. Records of Chromodoris luteorosea (Rapp). FIG. 7. Records of Hypselodoris tema Edmunds, H. elegans (Cantraine), H. edenticulata (White), H. sycilla (Bergh), H. zebra (Heilprin) and H. ruthae Marcus & Hughes. FIG. 8. Records of Hypselodoris gracilis (Rapp) and H. bilineata (Pruvot-Fol). FIG. 9. Records of Mexichromis tricolor (Cantraine). a C.evelinae С. luteopunctata C.ghanensis C. luteorosea Us} ® Н. gracilis + H.bilineata EDMUNDS 519 e C.rumia + C.dubia C.purpurea х > C.grahami C.kpone — е edenticulata S sycılla г ruthae и e elegans t tema 2 zebra M.tricolor 520 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS geographical ranges of these three forms is that the ancestral species had planktotrophic larvae which very occasionally succeeded in crossing the Atlantic and surviving. If it occurred originally in the west Atlantic, then purpurea and kpone represent two separate colonisations of the east Atlantic followed by adaptation and differentiation. Collections from other localities in Africa and study of egg size and development are obviously required in order to explain the position further, but the situation appears to be at Stage 5a, i.e. speciation is complete. Chromodoris luteorosea (Rapp) (Fig. 6) This species occurs widely in the Mediterranean and also in the Bay of Biscay on the Atlantic coast of Europe, and in Ghana. There are a few small differences between Ghanaian and Mediterranean animals, but not enough to warrant specific separation (Edmunds, 1981). These differences are most probably the result of adaptation to different foods and environments in Europe and in West Africa, so the situation is either at Stage 1 (cline), or Stages 2 or 3 (cline with barrier preventing gene flow between the two populations). The method of development and hence the distance the larvae can travel is not known. Hypselodoris tema Edmunds (Fig. 7) This large species is known only from Ghana. It is closely related to H. elegans (Cantraine) from the Mediterranean, H. zebra (Heilprin) from Bermuda and to H. edenticulata (White), H. sycilla (Bergh), and H. ruthae Marcus and Hughes from the Caribbean (Edmunds, 1981). All these are very similar in radular characters so that the records of H. elegans with inadequate colour notes from the Canaries and Rio de Oro (Odhner, 1932; Haefelfinger & Kress, 1970) must be treated with caution: they could be different species. Duration of larval life is not known for any of these species, but H. elegans is reported to have a veliger larva (Rho, 1888). Since there are three closely related species of Hypselodoris from the Caribbean, and since there are several species from the east Atlantic, it is probable that most of them have either direct development or a very brief larval life, and hence each species has a relatively small geographical range. Hypselodoris bilineata (Pruvot-Fol) (Fig. 8) This species occurs in Morocco, Senegal and Ghana, but not in the Mediterranean. It has a small planktotrophic veliger (Gantés, 1962b), which is what one would expect in a species with wide geographical range. Its absence from the Mediterranean may be due to inability to survive in cooler waters in competition with other species such as H. gracilis (Rapp). H. bilineata and H. gracilis have similar radular plates, and have probably speciated from a common ancestral form which lived in the Mediterranean and north west Africa. The barrier separating the two populations could have been the Straits of Gibraltar. H. gracilis has large eggs and direct development (so a comparatively small distance could be a barrier to gene flow), but H. bilineata has retained planktonic larvae. Perhaps the evolution of direct development in H. gracilis was associated with the final stage of speciation, namely the process of reproductive isolation. If the Straits of Gibraltar were indeed a barrier for these two species, then H. gracilis has subsequently extended its range to Morocco where it coexists with H. bilineata. Thus these two forms have completed the process of speciation and reached Stage 5a. Mexichromis tricolor (Cantraine) (Fig. 9) This is another species that is common in the Mediterranean but which also occurs in the Bay of Biscay and Ghana (Edmunds, 1981). In the Mediterranean it is reported to have direct development (Haefelfinger, 1969), so one would expect speciation to occur round the coast of Africa. In fact Ghanaian animals are very similar in external features to those from Europe, though there are differences in the details of the radular plates. More animals should be examined to verify these differences. If the differences prove to be small, then the species must be at Stage 1 or 2 in the process of speciation; but if they are substantial then it must be at Stage 3 or 5c. EDMUNDS 521 DISCUSSION If the geographical ranges of the nine species of chromodorid is analysed in terms of zoogeogra- phy, two occur in the Mediterranean, one extends as far north as Morocco, two have an amphiatlantic distribution, and four are endemic. The substantial contribution to the opisthobranch fauna of Ghana made by species with an amphiatlantic range has already been commented on (Edmunds, 1977). However, this type of analysis is static and takes no account of the dynamics of the process of speciation. All four of the endemic species are closely related to species from North Africa, the Mediterranean, or the West Atlantic, and in some of the species known from other parts of the Atlantic seabord there are differences in morphology which suggest that adaptation is occurring which may eventually result in speciation. The conclusions for each species advanced in this paper are necessarily very tentative because of the lack of material from the west coast of Africa, but they may perhaps draw attention to the need for detailed descriptions of individuals from different populations and for information on egg size and method of development if the science of taxonomy is to move from the purely static to take account of the dynamic process of adaptation and speciation. ACKNOWLEDGEMENTS | am grateful to Mr. W. Pople for assistance in collecting material in Ghana, Janet Edmunds for criticising the manuscript, and NERC for a research grant to support this work. REFERENCES CITED BEBBINGTON, A., 1969, Bursatella leachi guineensis subsp. nov. (Gastropoda, Opisthobranchia) from Ghana. Proceedings of the Malacological Society of London, 38: 323-341. CLARK, K. B., 1975, Nudibranch life cycles in the Northwest Atlantic and their relationship to the ecology of fouling communities. 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Ros (1979, Vieraea, 1: 3-12), and he has kindly sent me a colour photograph of an animal from the Canaries. Animals from Ghana and the Canaries are very similar in colouration and radulae though there are small differences (for example colour of gills and rhinophores). These differences could represent clinal variation or possibly two recently formed species: certainly animals from Ghana and the Canaries are more similar to each other than either of them is to C. luteopunctata from Morocco. However, no species of Chromodoris is currently known from both sides of the Atlantic, so there must be doubt as to whether Canaries animals really are conspecific with C. punctilucens Bergh from Florida. This problem will no doubt remain unsolved until C. punctilucens is redescribed from the West Atlantic or until East Atlantic forms are described in greater detail. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 523-530 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ECOLOGIE DES PATELLIDAE DANS DIFFERENTS BIOTOPES DE LA COTE ALGERIENNE Liliane Frenkiell et Marcel Mouéza2 Institut de Biologie, Université des Sciences et Techniques d'Alger Bab Ezzouar, B.P.9 Dar el Beida, Alger, Algérie 2institut National Agronomique, El Harrach, Alger, Algérie RESUME Les cing espèces de Patellidae d'Algérie s'établissent selon une zonation modifiée dans les différentes localités par la compétition interspécifique. Patella lusitanica occupe toujours les plus hauts niveaux. P. ulyssiponensis généralement rare, est associée à P. coerulea qui peut constituer des populations prospères mais qui est pratiquement éliminée dans les îles où P. ferruginea est dominante. Sur les jetées des ports où P. safiana est dominante elle restreint l'extension de P. coerulea et P. ferruginea. La competition intraspécifique qui sem- ble limiter le renouvellement des populations de P. ferruginea est résolue chez P. safiana par une migration selon la taille associée à un comportement territorial transitoire. ABSTRACT The zonation pattern of the five species of Patella L. living on the Algerian coast is modified in various localities by interspecific competition. P. lusitanica occupies the upper levels. P. ulyssiponensis is quite rare and is always associated with P. coerulea. This species is generally abundant but cannot settle in the islands where its level is occupied by P. fer- ruginea. On harbour piers, P. safiana is the most abundant species and it restricts the extension of P. coerulea and P. ferruginea. Intraspecific competition is a limiting factor for P. ferruginea settlement; it is better solved for P. safiana by migration and territorial behaviour. INTRODUCTION Les Patellidae sont des Mollusques Gastéropodes intertidaux abondants non seulement sur la plupart des côtes rocheuses mais également sur les substrats artificiels que constituent les blocs de béton des ouvrages portuaires. La répartition géographique des différentes espèces, leur zonation et leur écologie ont été étudiées sur les côtes d'Europe par de nombreux auteurs principalement Orton (1929), Eslick (1940), Evans (1947-1953), Fischer-Piette (1935-1948), Fischer-Piette et Gaillard (1959), Ebling et a/. (1962). En Afrique du Sud, les travaux de divers auteurs ont ete synthetises et completes par Branch (1971, 1975). En Méditerranée, Ghizotti et Melone (1967) répertorient cinq espèces de Patellidae: Patella coerulea L., P. aspera Lmk. (= P. ulyssiponensis Gmelin), P lusi- tanica Gmelin, P. ferruginea Gmelin et P. safiana Lmk. Les cinq espèces existent en Algérie où elles ont ete décrites par Pallary (1900). L’ecologie de P. coerulea, P. aspera (= P. ulyssiponensis) et P. lusitanica, communes a tout le bassin méditerranéean a été étudiée surtout en relation avec la définition de caractères specifiques (Ebling, 1968; Spencer-Davis, 1969; Bacci 8 Sella, 1970; Bannister, 1975). L'écologie de P. fer- ruginea et de P. safiana, dont l'aire de répartition en Méditerranée est plus restreinte, est plus mal connue. Alors que P. coerulea est strictement méditerranéenne, P. ulyssiponensis s'étend sur les côtes atlantiques européenne, jusqu'en Norvège, et africaine, jusqu'en Mauritanie. Decrites sous différents noms dont le plus usité est P. aspera, les formes méditerranéennes et atlantiques possè- dent des caractères radulaires communs qui ont permis à Christiaens (1973) de les réunir en donnant la priorité au nom de Patella ulyssiponensis Gmelin que nous utilisons pour cette espèce. Patella lusitanica Gmelin s'étend sur les côtes atlantiques européenne, jusqu'à Biarritz et africaine jusqu'en (523) 524 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Mauritanie. Christiaens donne la priorité au nom Patella rustica L. mais nous suivrons Ghizotti et Melone (1967) qui estiment que la description de Linné ne permet pas une identification sûre. Patella ferruginea est strictement méditerranéenne mais n'existe pas sur la côte européenne continentale; elle est surtout localisée sur la côte africaine (Christiaens, 1973). Elle serait également bien représentée dans les îles de Méditerranée occidentale et en mer Egée (Ghizotti et Melone, 1967). P. safiana, espèce équatoriale dont l'extension va de l'Angola à la Méditerranée, a été mise еп synonymie avec plusieurs espèces ouest-africaines sous le nom de P. (Laevipatella) nigra (Chris- tiaens, 1973). La morphologie des dents radulaires pluricuspidées et unicuspidées (Fig. 1) nous semble assez differente de celles figurees par Christiaens pour conserver le nom de Patella safiana—sous-espece de P. nigra—pour la forme méditerranée. Patella safiana se trouve en Médi- terranée le long de la côte africaine ou elle a été décrite au Maroc et dans l'Ouest algérien (Pallary, 1900, 1920). Les autres localités citées dans la littérature (Christiaens, 1973) sont erronées ou douteuses. Une relecture de Monterosato (1888) apprend que l'exemplaire de P. safiana de 120 mm qu'il a pu observer, provenait des îles Habibas près d'Oran (collection Gouin) et non du port de Palerme ou cette espèce n'existe pas. La localité de Vinaroz (collection Hidalgo), considérée comme douteuse par Monterosato, n’a recu depuis aucune confirmation. La répartition de P. safiana sur la côte algérienne, connue dans l'ouest jusqu'à Mostaganem (Pallary, 1900), a été récemment étendue jusqu'à la région d'Alger (Fig. 2) (Frenkiel & Mouéza, 1977). La coexistence dans les mêmes localités des 5 espèces connues en Méditerranée nous a amenés à préciser leur zonation dans différents biotopes et à analyser leurs relations spatiales. OBSERVATIONS | Zonation des espèces sur la jetée du port de Ghazaouet Le port de Ghazaouet est situe en mer d’Alboran à environ 300 km du détroit de Gibraltar. La face exterieure de la grande jetée, exposée au Nord est protégée par plusieurs rangées de blocs de béton wc FIG. 1. Dents radulaires de Patella safiana. On remarque la cuspide externe arrondie de la dent pluricuspidee et l'insertion arrondie du denticule de la dent unicuspidée interne qui diffèrent des caractères correspondants figures pour P. nigra. M E DITERRANEE Zemmouri г Raschgoun = WO GHAZAOUET | = er de р. ALGERIE i < = FIG. 2. Situation des différentes localités citées dans le texte sur une carte d’Algerie. FRENKIEL ET MOUEZA 525 dont certains delimitent des petits bassins abrités. La face interne est protégée dans l'avant-port par 2 rangees de blocs. L'absence de marée permet l'installation d'une frange régulière d'algues rouges, très développées sur les blocs extérieurs, constituée de Lithophyllum incrustans, relayée vers le bas par Corallina officinalis, Polysiphonia sp., Gigartina acicularis et Ralfsia verrucosa. Les algues brunes, Cystoseira fimbriata et Ectocarpus confervoides sont localisés surtout sur les blocs exposés au large. Les algues vertes, Ulva rigida et Enteromorpha compressa, bien développées dans l'avant-port, vivent à l'extérieur surtout en épiphytes sur les patelles. 1-1 Population des blocs extérieurs L'étagement des espèces est net par rapport à la frange d'algues rouges qui marque le niveau moyen de l'eau (Fig. 3). Patella lusitanica, espèce médiolittorale occupe la face supérieure des blocs et les points les plus hauts des faces verticales, 2 à 3 m au-dessus de la frange d'algues. Elle vit en groupes denses pouvant comporter quelques dizaines d'individus de morphologie et de taille très semblables, variables suivant les groupes, souvent localisés dans les espaces étroits, près des angles des blocs, là où l'aspersion est la plus favorable. Des récoltes effectuées, il se dégage que la classe de taille la mieux représentée se situe entre 25 et 28 mm. Les jeunes de moins de 15 mm sont rares, la taille maximale récoltée est de 50 mm. Patella ferruginea vit au dessus de la frange des algues rouges au niveau d’aspersion maximale. La densité de la population est faible—2 à 5 individus isolés par bloc qui ont en majorité entre 40 et 50 mm. On trouve des jeunes de moins de 20 mm en faible proportion et la taille maximale atteint exceptionnellement 70 mm. Patella coerulea vit au niveau des Lithophyllum, sur les blocs faiblement inclinés régulièrement balayés par la mer. La densité de la population est du même ordre que celle de P. ferruginea—3 à 5 individus par bloc. Ils ont en majorité de 28 à 31 mm. Les tailles inférieures à 20 mm sont rares, la taille maximale récoltée est de 58 mm. Patella ulyssiponensis n'est représentée que par de rares individus, environ 1% de l'effectif de P. coerulea, occupant exactement le même niveau et de tailles comparables. Patella safiana est l'espèce dominante dans la zone des algues rouges et colonise aussi les blocs immergés jusqu'à environ 5 m de profondeur. Cette espèce présente une ségrégation nette selon la taille. Les jeunes, jusqu’à 30 mm sont logés dans les parties les plus abritées des bassins, au niveau des anfractuosités de Lithophyllum incrustans, sur les faces verticales des blocs. Les individus moyens jusqu'à 70mm environ, relativement nombreux—une dizaine d'individus par bloc— colonisent les plans inclinés qui délimitent les bassins. Les plus grands occupent, sur les blocs exposés au large, le centre ou le bord d'une zone d'algues rouges broutée constituant leur territoire (Fig. 4). En profondeur, où ont été récoltés les plus grands individus—entre 110 et 130 mm qui constitue la taille maximale connue—ils coexistent avec des moules (Perna perna) où des oursins (Paracentrotus lividus). Leur coquille, généralement encroutée d'algues rouges, peut selon le niveau porter aussi des Ulves, des Balanes ou être couverte de moules. 1-2 Population des blocs intérieurs de l’avant-port Ces blocs ont une flore et une faune sensiblement différentes. Sur les blocs émergés, balayés par la mer, les algues brunes et vertes sont dominantes, les algues rouges réduites aux Polysiphonia. Les blocs immergés ne portent pas d'algues mais une importante population d'oursins. Les especes des hauts niveaux, Patella lusitanica et P. ferruginea sont absentes. P. coerulea est l'espèce dominante; la population est constituée d'individus dispersés vivant entre les algues ce qui rend difficile l'évaluation de sa densité. La plupart des individus ont entre 34 et 37 тт. La taille maximale récoltée est de 58 mm. P. ulyssiponensis presqu'absente sur les blocs extérieurs, est ici associée a P. coerulea en proportion non négligeable—10 a 30% de la population. P. safiana est située sur la premiere rangée de blocs au dessous des algues, et coexiste sur les blocs immergés avec les oursins. La population est comparable a celle des bassins protégés de l'extérieur, avec des individus dont la taille est comprise entre 30 mm et 50 mm, pouvant exceptionnellement atteindre 70 mm. 526 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 3. Localisation des différentes espèces sur les blocs extérieurs de la jetée de Ghazaouet. Pc, P. coerulea: Pf, P. ferruginea; PI, P. lusitanica; Ps 1, Ps 2, Ps 3, Ps 4, P. safiana localisations successives suivant la taille. FIG. 4. “Jardins” broutés de P. safiana; les pointes de Нёспез montrent la trace de la place habituelle de patelles occupées à brouter au bord de leur territoire. FRENKIEL ET MOUEZA 527 Il Zonation à Ге Raschgoun L’ilot rocheux de Raschgoun, face à l'embouchure de la Тата, est proche de la côte. Les zones accessibles sont situées sur la côte sud de l’île, tournée vers la terre. La flore est pauvre et il n'existe pas de frange d'algues rouges comparable à celle décrite à l'extérieur de la jetée de Ghazaouet. Patella lusitanica occupe la zone émergée et descend jusqu'à rejoindre la zone occupée par P. ferruginea. La population est constituée d'individus isolés en majorite de taille comprise entre 25 et 28 mm. Les effectifs des petites classes comme ceux des grandes classes sont réduits. La taille maximale récoltée est de 42 mm. Patella ferruginea est l'espèce dominante; la population occupe la zone d'aspersion et descend jusqu'au niveau de balancement des vagues. La classe de taille la mieux représentée est comprise entre 40 et 50 mm. Les grands individus, dont quelques uns atteignent la taille maximale de 100 mm, sont plus fréquents qu'à Ghazaouet par contre aucun individu de moins de 20 mm n'a été récolté. Au niveau de balancement des vagues, P. coerulea et P. ulyssiponensis sont rares. P. safiana est rejetée en profondeur où l'espèce est surtout représentée par des individus de grande taille—80 а 100 mm—peu nombreux situés sur des dalles horizontales entre 1 et 3m de profondeur. Nous n'avons trouvé aucun juvénile dans la zone prospectée. Ш Autres localités de l’ouest algérien citées par Pallary (1900) Ce sont essentiellement les îles Habibas où nous avons retrouvé une zonation semblable à celle de l'île Raschgoun et diverses localités rocheuses entre Ghazaouet, à l'ouest, et la petite crique de Karouba, à l’est de Mostaganem. Les relations spatiales entre les différentes espèces sont modifiées par le fait qu’ aucune d'elles n'a une densité suffisante pour exclure celles qui occupent un niveau proche. On remarque que, sur substrat naturel, P. lusitanica se rapproche du niveau de la mer et descend jusqu'au niveau colonisé par P. ferruginea, voire même P. coerulea lorsque P. ferruginea est rare. IV Autres prospections A l’est de la région étudiée par Pallary, la jetée extérieure du port de Tenes, orientée comme celle du port de Ghazaouet, montre une zonation similaire et comporte une population prospère de P. safiana (Frenkiel & Mouëza, 1977). Plus à l'est, les espèces dominantes deviennent P. /usitanica et P. coerulea. P. ulyssiponensis existe toujours en faible pourcentage dispersée au sein des popula- tions de P. coerulea. P. ferruginea et P. safiana deviennent rares; cependant, à diverses occasions, nous avons trouvé les 2 espèces en baie d'Alger. Le point le plus oriental où nous connaissons l'existence de P. safiana est le port de Zemmouri à 50 km à l’est d'Alger. Vivant assez bas et souvent masquée par des algues ou par des moules, P. safiana passe facilement inaperçue et ceci explique qu'elle soit mal connue. Tel n’est pas le cas de P. ferruginea qui vit au niveau de l'eau ou plus haut sur la roche découverte. Ne l'ayant pas trouvée au delà de la baie d'Alger, force nous est de conclure que son extension en 1979 est limitée à cette région. DISCUSSION La présente étude des populations de patelles nous a permis de préciser, entre la frontière marocaine et la région d'Alger, l'aire de dispersion de P. ferruginea et de P. safiana et les caracteres des principales populations. Patella ferruginea est considérée comme une espèce endémique des îles et nous avons effectivement trouvé les populations les plus denses et les plus riches en gros individus aux îles Habibas et Raschgoun. Cependant sur la côte de la même région, de nombreux points rocheux et blocs de béton portent des populations de densité moindre qui diffèrent de celle des îles par l'absence des individus de grande taille et par une forte proportion de jeunes. Si on admet avec Fischer-Piette (1948) que la prospérité d'une population s'évalue non seulement à sa densité mais aussi à son taux de renouvellement, les populations des îles Habibas et Raschgoun apparais- sent vieillissantes. Le faible nombre de jeunes individus montre que le renouvellement de la popula- tion est mal assuré. Un renouvellement irrégulier expliquerait que nous ayons trouvé des populations 528 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS aussi importantes que celles décrites par Pallary (1900) alors que Fischer-Piette notait en 1935 une réduction drastique de la population des îles Habibas. Il est difficile de connaître Гане de répartition de P. safiana en 1900 puisque Pallary avait limité son étude au département d'Oran, ce qui n’a jamais signifié que telle était la limite des espèces étudiées. Cependant son absence des relevés faunistiques et de la collection Dieuzeide pour des localités autres que celles citées par Pallary, laisse à penser que P. safiana est actuellement en progression vers l’est (Frenkiel & Mouëza, 1977). Les populations observées sont, pour la plupart, prospères particulièrement sur les jetées des ports où l'espèce a trouvé un substrat favorable. Elles y atteignent le maximum de taille connu pour l'espèce et la forte proportion de jeunes individus montre que leur renouvellement est bien assuré. Au cours de cette prospection, des relations de compétition inter- et intraspécifiques qui déter- minent la physionomie de chaque population ont été mises en évidence. 1.—La compétition interspécifique ne s'établit que lorsque une des grandes espèces trouve des conditions favorables. P. ulyssiponensis n'intervient que pour une faible part dans l'occupation de l'espace dans toutes les localités étudiées sans que les raisons de cette limitation apparaissent clairement. Dans les régions où P. ferruginea et P. safiana sont négligeables, P. lusitanica occupe les surfaces verticales à des niveaux variables selon le biotope; elle peut descendre jusqu'au niveau de P. coerulea qui occupe les surfaces horizontales balayées par les vagues, comme l'a également note Bannister (1975). Chaque espèce occupe son niveau d'élection indépendamment de l'autre et on ne peut pas parler de compétition. Lorsque P. ferruginea ou P. safiana trouve des conditions favorables, seule P. lusitanica occupe son niveau préférentiel sans competition. L'équilibre entre les autres espèces peut s'établir de 3 façons: a—aucune espèce n'arrive à dominer et chacune se trouve limitée en densité et en taille des individus—cas de toutes les localités rocheuses de la côte de l’ouest algérien et en particulier de la crique de Karouba. b—Patella ferruginea, dominante, forme des populations denses, comportant des individus de grande taille et limite l'extension vers le haut de P. safiana qui est rejetée vers l'infralittoral. P. coerulea, dont le niveau bathymétrique est étroit, est pratiquement exclue—cas des îles Habibas et Raschgoun. c—Patella safiana, dominante, occupe l'espace de la zone de balancement des vagues et jusqu'à 5 m de profondeur. P. coerulea se trouve réduite à quelques individus situés à la limite supérieure de la zone occupée par l'espèce dominante. P. ferruginea est également rejetée vers le haut et n'est représentée que par quelques individus dispersés, n'atteignant pas la taille maximale de l'espèce— cas de la jetée de Ghazaouet. 2.—La compétition intraspécifique se développe de façon nette lorsqu'une des grandes espèces devient dominante; elle peut être résolue de différentes façons. Chez P. ferruginea l'étagement bathymétrique faible limite l'espace disponible pour la sédentarisation qui aura lieu dans d'autres localités. Branch (1975) a montré chez P. cochlear, que l'augmentation de densité chez une espèce sédentaire peut en outre limiter la fécondité et réduire la sédentarisation des juveniles. La grande taille des adultes, l'étroitesse de son habitat et la brièveté de sa période de reproduction (Frenkiel, 1975) pourraient être, chez P. ferruginea, responsables de l'alternance de périodes de prospérité et de disparition presque totale telle que l’a constatée Fischer-Piette en 1935. Chez P. safiana, dont les besoins en nourriture et en espace sont importants, la compétition intraspécifique semble mieux résolue. a—la période de reproduction de 9 mois (Frenkiel, 1975) permet une sédentarisation étalée dans le temps. b—la migration selon la taille en 3 étapes autorise une utilisation optimale d'un large espace vital. L'implantation des jeunes dans les anfractuosités des Lithophyllum résulte d'une sélection passive. Comme Branch le fait remarquer chez P. cochlear, les juvéniles ne choississent pas leur implantation mais se développent uniquement à Габи du broutage des adultes. Chez P. safiana l'exclusion des individus de plus de 30 mm des anfractuosités des Lithophyllum sur les parois les plus abritées, permet aux juvéniles de se développer à la fois à l’abri de l’action des vagues et de leurs congéneres. Lorsque leur croissance les oblige à migrer vers des niches moins étroites, la migration se fait vers les plans inclinés encore protégés des bassins. Au fur et à mesure de leur croissance, la recherche FRENKIEL ET MOUEZA 529 de nourriture les pousse a une deuxième migration vers les blocs plus exposés dont la couverture d'algues rouges est plus importante. L'établissement d’un“jardin” régulièrement brouté marque un périmetre exclusif pour chaque individu lui permettant de poursuivre sa croissance sur place. La dernière migration se fait vers les blocs situés en profondeur où se trouvent tous les individus dépassant 80 mm. Cependant l'existence en profondeur d'animaux de même taille que ceux occu- pant les“jardins” montre que le comportement territorial, étape intermédiaire de la migration, n'est pas obligatoire. Branch (1975) a montré que P. granularis résoud ses problèmes de compétition intraspécifique par une migration selon la taille qui, au contraire de P. safiana, se fait des bas niveaux vers les hauts niveaux. Patella longicosta et P. tabularis les résolvent par un comportement territorial. L'association de ces différentes stratégies d'occupation de l'espace et une période de reproduction étalée permettent à P. safiana une prospérité maximale qui ne semble pas limitée par les besoins en nourriture liés à sa taille exceptionnelle. Son comportement complexe fait de cette espèce un Patel- lidae très évolué. REMERCIEMENTS Nous devons à notre regretté collègue R. Baudrimont la détermination des algues. Nous remer- cions M. Abdou, Syndic des Gens de Mer de Beni Saf qui a organisé pour nous plusieurs sorties à l’île Raschgoun. Enfin la prospection des îles Habibas a été faite avec la collaboration de J. Peron. RÉFÉRENCES CITÉES BACCI, G. & SELLA, G., 1970, Correlations between characters and environmental conditions in Patella of the coerulea group. Publicazioni della stazione zoologica di Napoli, 38: 1-17. BANNISTER, J. V., 1975, Shell parameters in relation to zonation in Mediterranean limpets. Marine Biology, 31: 63-67. BRANCH, G. 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Architectonica bannocki (Melone & Taviani) has been recently described from specimens without soft parts and therefore it is not known if the species is recent or fossil. Heliacus contextus (G. Seguenza in L. Seguenza), on the other hand, must be added to the list of living species from the Mediterranean. H. contextus has formerly been considered to be a Pliocene fossil from Sicily and Calabria, but recently living specimens have been collected from the Tyrrhenian sea. Descriptions of the shell, radula and operculum are provided. Because of its radular morphology in particular, the present species is placed in the genus Heliacus. La famille des Architectonicidae (Mollusca, Gastropoda) est actuellement representee en Mediter- ranée par les espéces suivantes: Architectonica discus (Philippi), A. mediterranea (Monterosato), Philippia hybrida (Linné), Heliacus alleryi (G. Seguenza), H. architae (O. G. Costa), H. fallaciosus (Tiberi), H. jeffreysianus (Tiberi), Pseudomalaxis centrifuga Monterosato et P. zanclaea (Philippi) (Tiberi, 1872; Monterosato, 1873 et 1913; G. Seguenza, 1876; Marche-Marchad, 1969; Colantoni et al., 1970; Melone, 1974; Taviani, 1974). Une autre espèce, Architectonica bannocki, a été récemment décrite par nous (Melone & Taviani, 1980) sur des échantillons de la Mer de Sicile. L'absence, jusqu’à maintenant, d'exemplaires récoltés vivants ne permet toutefois pas de considérer cette espèce comme faisant certainement partie de la malacofaune méditerranéenne actuelle. Nous devons maintenant ajouter à cette liste une autre espèce, Heliacus contextus (G. Seguenza in L. Seguenza, 1902). H. contextus a été repéré dans le Pliocène de différentes localités de Sicile et de la Calabre par G. Seguenza qui a publié (1876) le nom (Solarium contextum) sans donner ni description ni figure. En conséquence nous devons considérer que Solarium contextum G. Se- guenza, 1876 est nomen nudum. Ensuite, cette espèce a été toutefois très bien figurée (Fig. 1) par L. Seguenza (1902) qui a aussi donné la diagnose suivante: Solarium contextum G. Seguenza Conchiglia alta mm. 6, larga mm. 13, spira ottusa, anfratti acutamente carenati, convessi al margine interno e concavi al margine esterno superiore ed inferiore, bordo crenato, superficie degli avvolgimenti solcata da 6-10 strie longitudinali e da sottili e numerose strioline trasversali; ombelico stretto e profondo, crenato al margine; base finemente striata radialmente e concentricamente. Cette espèce n'a plus été signalée jusqu'à l'heure actuelle, ni dans la littérature paleontologique, ni dans la littérature zoologique. Par ailleurs, le type de S. contextum a été égaré avec toute la collection Seguenza, pendant le tremblement de terre de Messina. Quatre exemplaires appartenant à cette espèce (dont trois vivants) ont été récemment recueillis sur les fonds a Gryphus vitreus (Born) de la Mer Tyrrhénienne (Fig. 7) près de Ме de Capraia (profondeur 130-150 m; 2 exempl.) et au NE de la Sardaigne (profondeur 150 m; 2 exempl.). Sur la base de ce materiel nous pensons devoir compléter la diagnose de L. Seguenza, en y ajoutant la description de la radula et de l'opercule. (531) 532 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS a" ME TYRRHENIENNE MELONE ET TAVIANI 533 Heliacus contextus (G. Seguenza in L. Seguenza, 1902) Description (Figs. 2, 3, 4, 5, 6): coquille larvaire (tours 1%) avec un diamètre de 1,00- 1,15 mm; coquille adulte (tours 2/2) plan-convexe, avec une carène périphérique très nette con- stituée par un cordon à crénelures très serrées. Tours munis de 6-8 cordons irréguliers et coupés par de nombreuses stries radiales. Base munie de 10-14 cordons irréguliers et coupés par des stries radiales. Ombilic profond, étroit (avec un diamètre équivalent à 23-24% du diamètre de la base), entouré par un cordon crénelé. Ouverture subquadrangulaire au niveau de la carène et du cordon périombilical. Couleur jaunâtre. Dimensions: diamètre 7,7 à 8,3 mm; hauteur 4,0 à 4,1 mm. Opercule corné, multispiral, avec nucleus subcentral; face externe légèrement concave avec bord découpé, portant de petites expansions foliacées et froncees; face interne avec un petit appendice d'où part une faible crête spirale qui s'allie à la lame operculaire. Radula semblable à celle des autres Heliacus avec rangées transversales de cinq dents. La dent centrale est robuste et uncinée avec 6-7 denticules placés du côté de la cuspide. Les deux dents latérales sont plus longues que la dent centrale et se terminent par une frange de 5-6 denticules fins et allongés. L'attribution de cette espèce au genre Heliacus est proposée surtout pour les caractères de la radula (Figs. 4, 5) qui montre une dent centrale caractéristique de ce genre (Troschel, 1875; Melone, 1974). L'opercule présente sur la face interne un appendice moins développé que celui des autres espèces du genre; mais vers l'extérieur, bien que de façon très réduite, il montre les asperites typiques des Heliacus. Enfin, la sculpture de la coquille ne présente pas la surface granuleuse qui caractérise la plupart des Heliacus. REMERCIEMENTS Nous remercions madame A. Nocenti de Siracusa et monsieur F. Giannini de Empoli qui ont mis les exemplaires de H. contextus de leurs collections à notre disposition. RÉFÉRENCES CITÉES COLANTONI, P., PADOVANI, A. & TAMPIERI, R., 1970, Ricerche geologiche preliminari nel Mar Tirreno. XI. Molluschi, Giornale di Geologia, Bologna, (2), 37(1): 163-188. 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Position des localités de capture de H. contextus dans la Mer Tyrrhénienne. QLE ' > ‘ 6 $ e Ñ > e р iu j By 5 \ e & > cu ri ' D ’ y Me tu DM Ai hi à LE 14 sit LE | «¿OA Y и n° Ар 4$ Г м ВОВ Fe °°, OR | г 0 MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 535-539 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS A REVIEW OF THE GENUS LITTORINA IN BRITISH AND ATLANTIC WATERS (GASTROPODA: PROSOBRANCHIA) Shelagh M. Smith Royal Scottish Museum, Chambers Street, Edinburgh EH1 1JF, Scotland, U.K. ABSTRACT The main taxa of Littorina in the NE Atlantic are briefly reviewed and original descriptions and subsequent and continuing research are critically assessed. Littorina fabalis is shown to be the senior synonym of L. mariae. The status of the more important taxa is considered and unsolved problems aired. The subgeneric divisions Neritrema and Littorivaga are discussed and left open to future debate. INTRODUCTION There has been an enormous volume of research into the genus Littorina Férussac, 1822, much of which is listed in Pettitt (1974, 1979). Sacchi & Rastelli (1966), segregating L. obtusata (L., 1758) into L. obtusata ss and a new species (to them) L. mariae, set the scene for many investigations into the morphology, physiology and taxonomy of the genus. Regarding the species-complex of which L. saxatilis (Olivi, 1792) is the senior member, emphasis was placed on external characters by James (1968) and on internal by Heller (1975), who, like many authors, restricted his research to material from a few localities and thus might be criticised for taking a geographical view too narrow for reasonable assessment of the problems. Raffaelli (1979) showed that much is to be gained from investigations covering many habitats at many localities. Some minor taxa, whose distinctions are based not only upon morphological but also ecological criteria, are given a place in this paper, but others, especially varieties and colour morphs which elsewhere have been considered of little im- portance, are not included. In research for the present paper, it was found that in several cases the descriptions by original authors do not cover in essence the same taxa (shell forms) as those to which subsequent usage has ascribed the names. Since it is not possible to give descriptions of taxa within the space allotted for this paper, it must be borne in mind that the names used in the present review are based upon interpretations of original descriptions rather than those of later authors. DISCUSSION OF TAXONOMY AND NOMENCLATURE Littorina littorea (L., 1758) and L. neritoides (L., 1758) present few problems. The “L. obtusata group” has not yet been fully explored, but research for this paper may have solved some of the difficulties. Linnaeus (1758) described L. obtusata and L. littoralis. Winckworth (1922) considered that these were two good species but that the former was not found in Britain and he apparently regarded L. fabalis Turton, 1825 as synonymous with L. littoralis. Many people in Britain lumped the group under L. littoralis while elsewhere L. obtusata was used. The description of L. obtusata (as distin- guished from L. mariae) by Sacchi & Rastelli (1966) agrees very well with that of Linnaeus (1758) and covers the type specimen. Linnaeus’ description of L. /ittoralis, although much longer and apparently more detailed and precise, is not, so far as can be determined, now supported by a type specimen, and moreover seems to encompass both L. obtusata and a second species described in detail by Sacchi & Rastelli (1966) as L. mariae but which, as will be shown below, should be called L. fabalis. Hanley (1855) and Dodge (1959) confuse rather than clarify the problem of Linnaeus’ species. As Linnaeus referred his species littoralis to Nerita rather than Turbo one could suggest that he had before him examples of the slightly nerite-like L. fabalis. However, there is considerable doubt as to the true identity of Nerita littoralis, and this name should be discarded. This is indeed fortunate, since, (535) 536 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS should L. /ittoralis be retained (in the sense of L. fabalis), there are immense practical difficulties, because in any publication which lacks descriptions it is unclear if the author in using the name littoralis is meaning obtusata, is applying /ittoralis in the sense of fabalis (= mariae), employing littoralis for a separate taxon or even using the name to cover the whole group. Although Turton’s (1825) description of L. fabalis is inadequate his plate is clearly that of a partly grown specimen of L. mariae. Turton's type specimen has not so far been found in initial searches in the British Museum (Natural History) and the United States National Museum of Natural History. Turton’s work was not referred to by Sacchi & Rastelli (1966), and has in fact been long overlooked, probably because the name fabalis was considered to be synonymous with obtusata or littoralis. My experience with L. obtusata and L. fabalis suggests that, although somewhat problematical forms may occasionally be encountered, the difficulties in distinguishing between the shells of these species have been greatly exaggerated. | conclude that the name fabalis should be used, being the senior synonym, instead of mariae. The status of the other taxa in the “L. obtusata group” is less certain. L. aestuarii Jeffreys, 1865 has recently been investigated by Moyse, Thorpe & Al-Hamadani (in press) who place it at infrasubspe- cific level with regard to L. obtusata. L. palliata Say, 1822 has generally been regarded as a sub- species of or synonymous with L. obtusata and further work is required to establish its relationship with this and with L. aestuarii and yet another taxon, L. arctica Möller, 1842. L. fabalis has fewer known associated taxa, but a new taxon to be described elsewhere has been found living perma- nently submerged in brackish lagoons in west Scotland (Smith, 1978, 1979a, 1979b). It is more distinct ecologically from L. fabalis than L. aestuarii is from L. obtusata although in many respects it lies in a parallel relationship, and is at present considered a subspecies. The above taxa are all oviparous, and this review continues with discussion of the oviparous members of the “L. saxatilis group.” Despite the high standard of description (Hannaford Ellis, 1979), the specific status of L. arcana Hannaford Ellis, 1978 is still a subject of argument concerning whether the characters displayed, especially that of oviparity, are sufficient to bestow specific rank or whether they are merely an inconsistent response by L. saxatilis to environmental pressure. Devi- ations of reproductive strategy are not unknown in Prosobranchia, including Littorina (Colman, 1933), and until further work is done one has to judge if the morphological and biochemical differences between L. arcana and L. saxatilis, which in many instances would be regarded as specific differ- ences, are in this case sufficient. | follow Hannaford Ellis (1979) and Raffaelli (1979) in considering L. patula Thorpe, 1844 a nomen dubium and therefore not a senior synonym of L. arcana. L. nigro- lineata Gray, 1839 differs significantly in shell and internal morphology (Heller, 1975) and is clearly a separate species. There is considerable confusion of nomenclature amongst the other, ovoviviparous, members of the “L. saxatilis group.” The name saxatilis has been used to cover (a) a distinct taxon from which L. rudis (Maton, 1797) and the other forms of the group are separate and equally distinct; (b) a distinct taxon synonymous with L. rudis, the others being separate; (c) all the taxa of the group in the sense of L. saxatilis agg. (in this paper called the “L. saxatilis group”). The description and figure of L. saxatilis given by Olivi (1792) is confirmed by animals living today in the type locality, Venice lagoon. The population is dimorphic, lagoon forms being smoother than those living on the canal walls. | must retract my earlier statement (McKay & Smith, 1979) that because of discontinuity of distribution, the taxa of Olivi and Maton were unlikely to be the same. They are not morphologically distinct and | now suggest that specimens of L. saxatilis were accidently introduced into the Venice lagoon perhaps with imports of edible Mollusca. The same may be true of other isolated populations such as that in Tunisia (Torelli, 1973). Although this argument equates the Venetian and northern European L. saxatilis ss, the position of L. rudis is open to discussion. L. rudis was described by Maton (1797) from the estuarine waters of the River Tamar, England, and the name can be considered very precisely as that of a smooth, sheltered-water form. This form, however, differs less from the roughest of Olivi’s winkles than these do from the many other morphs which are known to be connected at the specific level and lower. | have seen no evidence which satisfies me that there is a genuine and consistent difference between the two. In some places populations are equally separable on morphological and ecological grounds, in others gradations abound or morphs found occupying a particular habitat in one area occupy a different one elsewhere. Examples of clinal variations between L. saxatilis and L. rudis are found at many separate localities and appear to be able to manifest themselves anywhere. | suggest that L. rudis can at most be separated from L. saxatilis at infrasubspecific level and should for most purposes be regarded as a junior synonym. SMITH 537 L. groenlandica Menke, 1830 is still under research, although it seems unlikely that much separa- tion from L. saxatilis will be found. L. tenebrosa of authors has had a much wider connotation than that given by Montagu (1803) (which appears to be supported by a lectotype), and there have been unneccessary problems caused by its being synonymised with L. rudis, as by Heller (1975). But when Montagu’s description is adhered to, L. tenebrosa is revealed as a form with distinct external morph- ology and habitat (submerged at all times in lagoons, thus not mixed with L. saxatilis living around the edges). It is, however, at first sight, somewhat like the smallest and smoothest of the L. rudis form of L. saxatilis with which it has been confused. In order to be sure of the degree of relationship of L. tenebrosa to L. saxatilis further work such as breeding experiments and investigation of its biochem- istry is required, but at present it appears rather more distinct than such taxa as the lagoon relative of L. fabalis and | suggest it may be a species. L. neglecta has, since Heller's (1975) exposition, been regarded as a separate species. Except in the matter of size (always very small) and details of colour pattern it is not variable and its habitats are much more diverse than have been reported. A second new taxon, apparently a subspecies of L. neglecta (to be described elsewhere), has been found living on the open face of Rockall (Smith, 1979c) in addition to L. saxatilis already found there in crevices (Moore, 1977). It is morphologically distinct, adapted to the condition of extreme exposure and almost continual wave action, and clearly requires more research, on material which will be most difficult to collect. The above discussion has set out the present state of taxonomy and suitable names for taxa in the genus Littorina in the NE Atlantic have been suggested. The concluding discussion, that of grouping the taxa at subgeneric level, is beset by difficulties and may only be resolved by subjective choice within the possibilities available. The subgenera, excluding those containing L. littorea and L. neri- toides, have traditionally been Neritrema Récluz, 1869 (Neritoides Brown, 1827 is preoccupied) for the flat “L. obtusata group” and Littorivaga Dall, 1918 for the turbinate “L. saxatilis group.” This seems reasonable until one assesses the variety of shell morphology and finds forms such as the high-spired L. palliata and the flat Rockall winkle. Nor can one retain the same divisions on the basis of reproductive strategy, which was one of the criteria used, since the type of Littorivaga is L. sitkana Philippi, 1846 which is oviparous like the “L. obtusata group.” If Littorivaga were to be retained for the oviparous members of the “L. saxatilis group” an extra subgenus would be required in which to place the ovoviviparous taxa. This arrangement, with Neritrema encompassing the “L. obtusata group,” Littorivaga restricted to L. sitkana, L. nigrolineata and L. arcana and the rest placed elsewhere not only requires L. arcana to be a stable species, but also overlooks the fact that L. arcana is not like L. nigrolineata in morphology or chemistry, but near to L. saxatilis. Japanese workers (Heppell, 1974) have placed all the oviparous taxa with direct development in Neritrema. Following this we would have sg Neritrema and sg Littorina, but since there are no representatives of the “L. saxatilis group” in Japan this reasoning cannot be followed satisfactorily in Europe. Perhaps one should place all species with direct development, whether oviparous of ovoviviparous, in Neri- trema. But Colman (1933) has shown that planktonic larvae are possible in L. obtusata, which normally has direct development. He observed a veliger stage. This reproductive regime approaches that of L. littorea and L. neritoides, without the planktonic capsule stage. Thus another criterion for distinguishing subgenera is of questionable validity. Although gross shell morphology is not regarded as useful in delimiting subgenera, preliminary investigation of the shells of Littorina spp has revealed a character which further research might show to be at least as significant as the internal ones. All the NE Atlantic species of Littorina except L. neritoides have fine spiral corrugations on the shells. This is possibly a basis for placing all taxa except L. neritoides with L. littorea in sg Littorina. L. neritoides is at present kept separate in sg Melaraphe Menke, 1828. TAXONOMIC TABLE (SUMMARY) Genus Littorina Férussac, 1822 [Type: Turbo littoreus L., 1758] Subgenus Littorina Species /ittorea (L., 1758) ? Subgenus Neritrema Récluz, 1869 [Type: Turbo obtusatus L., 1758] Species obtusata (L., 1758) Subspecies/infrasubspecies palliata Say, 1822 arctica Moller, 1842 Infrasubspecies aestuarii Jeffreys, 1865 538 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Species fabalis Turton, 1825 = mariae Sacchi & Rastelli, 1966 Subspecies undescribed ?Subgenus Littorivaga Dall, 1918 [Type: Littorina sitkana Philippi, 1846] Species nigrolineata Gray, 1839 ? Species arcana Hannaford Ellis, 1978 27 very doubtful subgenus Species saxatilis (Olivi, 1792) = rudis of authors Subspecies/infrasubspecies rudis (Maton, 1797) groenlandica Menke, 1830 Species neglecta Bean, 1844 Subspecies undescribed Species/subspecies tenebrosa (Montagu, 1803) Subgenus Melaraphe Menke, 1828 [Type: Paludina glabrata Pfeiffer, 1828 = Turbo neritoides L., 1758] Species neritoides (L., 1758) ACKNOWLEDGEMENTS Of the many people who have helped me, | am particularly grateful to David Heppell, Royal Scottish Museum, for help given at all stages in research and preparation of this paper, especially regarding nomenclatural procedure. Many thanks are also due to John Moyse, University College, Swansea, for results of electrophoretic investigation into the lagoon subspecies of L. fabalis and for reading the manuscript. | have been able to examine specimens from sources including the collections of the British Museum (Natural History) and the Royal Albert Museum, Exeter, and Dr. Rosewater has searched for the type of L. fabalis in the United States National Museum of Natural History. | was privileged to handle the Linnean Collection. | examined specimens of L. saxatilis from Rockall by courtesy of Sir Eric Smith, Plymouth. The lagoon subspecies of L. fabalis was collected from the Outer Hebrides while | was working under contract to the Nature Conservancy Council, and the Rockall subspecies of L. neglecta whilst on a cruise at the invitation of the Marine Laboratory, Aberdeen. REFERENCES CITED BEAN, W., 1844, A supplement of new species in Thorpe, C. British Marine Conchology. Lumley. London. pp 267 pls 7. 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SONO ¡mie Na on Г.Т DO Be A su | w ' ri | т 635 “ar A | in i) о a > pa _ | Two Cats Ht htt: Ve iwc Ft awe 3101 QT a > À tj \tomrsiés oe 9. >. к. $ T2 ¢ + eel fi И A iow ) р 4 3 E LA n ~ fe wo of y NA: O 14 MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 541-544 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS LA DISTRIBUTION DES MOLLUSQUES SUPRALITTORAUX SUR SUBSTRATS CARBONATES TROPICAUX (POLYNESIE FRANÇAISE) ET LEUR REGIME ALIMENTAIRE Bernard Salvat! et Michel Denizot2 Laboratoire de Biologie Marine et Malacologie, EPHE, 55, rue de Buffon, 75005 Paris Antenne Museum-Ephe, Moorea, Polynésie Française 2institut de Botanique, 34000 Montpellier, France RESUME La distribution quantitative de Littorina coccinea, Tectarius grandinatus et Nerita plicata a été étudiée sur des substrats carbonates de la zone supralittorale et de la zone médiolittorale supérieure des atolls de Polynésie française. La flore épilithe et endolithe qui donne des zones de diverses colorations a été examinée, de même que le matériel ingéré par les mollusques et leurs fèces. Ces gastropodes sont considérés généralement comme des herbivores râpant la roche. Tectarius grandinatus ainsi que Nerita plicata ingèrent un tapis épilithe de cyanophycées du genre Massalia contenant d'importantes masses de bactéries (Xanthomonas) parfois pres des 2/3 du volume total. Au cours du transit intestinal le mucilage de l'algue et les bactéries disparaissent. Ces mollusques doivent être considérés davantage comme des bacteriophages que des herbivores. || est essentiel de distinguer dans ces recherches sur les régimes alimentaires ce qui est ingéré et ce qui est digéré. ABSTRACT The quantitative distribution of Littorina coccinea, Tectarius grandinatus and Nerita plicata has been investigated on limestone substrates of the supralittoral and upper midlittoral zone on French polynesian atolls. Epilithic and endolithic algae of the substrate were worked on in different coloured layers existing in these zones. Observations were made of ingested material and faeces of mollusks. All these Gastropods are cited in the literature as herbi- vorous (raspers, browsers or grazers). Tectarius grandinatus, and also Nerita plicata, ingest an epilithic cyanophycae turf of Massalia byssoides in which important masses of Bacteria (Xanthomonas) are trapped (sometimes as much as 2/3 of the volume). During the intestinal transit algal mucilage and bacteria disappeared. These mollusks can be considered bacteria-eating rather than herbi- vorous organisms. It will be useful to distinguish what is ingested and digested in food habits studies. INTRODUCTION La zone de balancement des marées et la zone supralittorale peuvent présenter un substrat dur de deux natures différentes: volcanique ou organogène. En milieu tropical le substrat intertidal organogene est mieux représenté qu'en milieu tempéré en raison de l'existence de l'écosystème corallien. Les îles basses coralliennes ou atolls ne dépassent pas 7 т d'altitude et sont exclusivement constituées en surface de roches calcaires. Dans ces îles toute la zone supralittorale est carbonatée, qu'il s'agisse de sédiments organogenes dans lesquels les éléments proviennent des coraux, des mollusques, des algues calcaires, des spicules et tests d'échinodermes, des foraminifères, etc. . . ou qu'il s'agisse de substrat dur consolidé. Dans ces atolls les sédiments se rencontrent habituellement du côté lagon, dominé par la sédimentation, alors que le substrat dur se rencontre du côté extérieur, face à l'océan. Une coupe allant de l’îlot de végétation à la pente externe du récif barrière comporte la (541) 542 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS succession suivante (Chevalier et coll, 1968): a) dépôts detritiques sableux plus ou moins grossiers, b) conglomerat recifal ancien toujours emerge qui constitue le soubassement sur lequel reposent les ilots de la couronne de l’atoll. Il est en voie d’erosion dans sa partie externe. Il est parfois masqué par des amoncellements de blocs grossiers disposes en alignements parallèles au récif qui corre- spondent a des levees détritiques de raz de marée, c) un platier ou dalle corallienne recouverte a maree haute par quelques decimetres d'eau et parfois emergee à marée basse dans sa partie interne d) une zone frontale de recif ou deferlent les vagues océaniques et qui dans les zones au vent correspond à une crête algale où les algues calcaires sont extrêmement développées e) la pente externe qui débute par une zone à éperons et sillons. REPARTITIONS DES MOLLUSQUES EN ZONE SUPRALITTORALE La faune malacologique de ces substrats durs carbonates de la zone supralittorale en Polynésie française ne comporte que trois espèces qui colonisent le conglomérat récifal ancien et/ou les elements detritiques grossiers le recouvrant éventuellement: Littorina coccinea (Gmelin, 1791) et Tectarius grandinatus (Gmelin, 1791), Littorinidae, et Nerita plicata (Linné, 1758), Neritidae. Le tableau 1 donne la repartition quantitative de ces trois especes selon un transect allant de la zone mediolittorale (Station 1, niveau de Haute Mer Mortes Eaux du platier récifal), a la zone supralittorale (Stations 3 à 11, conglomerat ancien) sur l'atoll de Fangataufa, Archipel des Tuamotu (voir egalement: Salvat, 1970). La station 2 intermédiaire entre les deux zones, correspond au ressaut topographique d’environ 50 cm du conglomerat recifal ancien par rapport au platier. Chaque station de 12 m? est un rectangle ayant pour cote 4 m (parallèle au rivage) et 3 m (perpendiculaire au rivage). Les positions bionomiques de Littorina coccinea—(supralittorale)—et de Tectarius gran- dinatus (frange medio-supralittorale et zone supralittorale inférieure) dans ce transect sont repré- sentatives de leur distribution habituelle dans ces milieux en Polynesie francaise. Les densites de peuplement dépassent parfois 30 et 10 individus par m* respectivement pour Tectarius grandinatus et Littorina coccinea. La position bionomique de Nerita plicata est relativement variable; elle ne s'etend pas toujours, comme c'est le cas sur ce transect, sur la zone supralittorale mais se trouve le plus souvent limitée à la frange de haute mer. Tectarius grandinatus est la seule espèce qui ne colonise que les substrats carbonatés, les deux autres se trouvant également en zone intertidale à roches volcaniques. Les espèces (Littorinidae et Neritidae) sont généralement considérées dans toute la littérature comme herbivores (Vermeij, 1971). LES ALGUES DU SUBSTRAT Le substrat des stations 3 a 11 presente une teinte grise due a des algues endolithes du genre Entophysalis. Celles-ci forment une couche bien visible a la cassure, a peu de distance de la surface, tranchant nettement avec le blanc creme de la masse méme du calcaire. Dans les fissures, on peut trouver une autre flore constituée surtout de Cyanophycees unicellulaires ou en petites colonies, dont la coloration bleu-vert est bien visible à l'oeil nu, car elles ne sont pas endolithes; localement apparaissent des taches ou cernes roses, eux aussi provoqués par des Cyanophycées, dont des Gloeocapsa, pour qui cette couleur est fréquente en Polynésie. Cette zone grise présente parfois des plages blanches (cassures...) dont le grisement est assez rapide (1 a 3 ans) et le stade final TABLEAU 1: Répartition quantitative des mollusques de la frange médiolittorale supérieure (stations 1 et 2) et en zone supralittorale (3 à 11). Fangataufa, Tuamotu. Stations de 12 m”. (Prospections réalisées le 28 aout 1977) Stations Especes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Total Littorinea coccinea 2 6 21 66 36 5 1 2 1 140 Tectarius grandinatus 1 164 26 6 4 201 Nerita plicata 1 112 130 95 61 4 6 1 410 Total 2 276 158 107 86 70 42 5 2 2 1 749 SALVAT ET DENIZOT 543 constant. En approchant du platier récifal couvert par l'eau marine qui provient des deferlements sur la crête algale, on voit la couleur grise passer a des bruns et noirs, assez variables d’ailleurs avec la hauteur de la marée et l’état de la mer. Nous avons affaire, grosso modo, à une zone à Massalia, tres homogène et régulière, mais conditionnée par la topographie de détail. Cette Massalia bissoidea est actuellement considérée comme un Tolypothrix (Whitton et Potts, 1979). C'est ainsi que dans de petites cuvettes susceptibles de se remplir d'eau salée ou d'eau douce, alternativement, les Massalia forment un revêtement épais (plus de 5 mm) et assez gluant par la présence d'une autre Cyano- phycée, du genre Microcoleus; ce genre est caractéristique des eaux saumátres, et ceci dans le monde entier, mais les conditions favorable a sa pullulation sur les atolls ne se rencontrent guère que dans ces flaques d’eau de haut niveau. A la station 2, la pente de la microfalaise qui mène du conglomérat récifal ancien toujours émergé а la dalle du platier, apparait elle même nettement zonée. Cette pente est généralement accidentée de ressauts d’origine érosive, mais on reconnait le plus souvent de haut en bas a) une bande marron ou jaunátre, où l'épaisseur des Cyanophycées est très faible, de l'ordre du dixième de millimetre, b) une bande noire homogène où cette épaisseur atteint 1 ou 2 mm. Cette zone noire montre souvent des taches plus claires, parfois presque jaunes, notamment dans les parties en relief. Si certaines de ces taches proviennent d'un broutage récent, d'autres ont pour origine un accident, tel un choc de galet, ou une nature particulièrement compacte du calcaire fournissant à l'algue un substrat d'accrochage moins favorable. La flore est pratiquement monospécifique pour les algues; à peine peut-on trouver çà et là, surtout sous les petits surplombs quelques filamenteuses vertes, c) enfin une bande inférieure apparaissant à sec comme chinée car les Massalia y sont plus épaisses (3-4 mm) et se disposent en pinceaux en dehors des périodes de submersion. On comprend aisément que cette Cyanophycée filamenteuse entourée d'un épais mucilage, voie ses filaments s'orienter a l'émersion par l'effet de la pesanteur; l'ensemble se clive, se fendille, par rétraction du mucilage avec la dessication. Il y a lieu de faire intervenir également l'hétérogénéité du substrat et l'influence du broutage par les poissons à marée haute. De plus, la flore devient un peu plus complexe et l'on a parfois du mal à distinguer la limite inférieure de cette zone, qui passe à la zone à algues rouges, classique, par une zone intermédiaire, de couleur saumon, elle aussi d'aspect souvent chine, très riche en bactéries mais beaucoup moins en Cyanophycées (station 1). NUTRITION DES MOLLUSQUES ET DISCUSSIONS Comme l'indique le tableau A les densités de Mollusques, et plus particulièrement Tectarius grandinatus, sont maximales à la station 2 où les peuplements algaux donnent un revêtement de couleur marron jaunâtre et noire. L'espèce dominante est une Cyanophycee du genre Massalia dont les cellules, vues au microscope, sont colorées en bleu-vert très vif. Les files de cellules sont entourées d’une gaine lamelleuse, très épaisse, colorée en jaune sombre ou brun. On comprend ainsi que la coloration finale soit presque noire, la couleur des pigments cellulaires et celle de la gaine concourant avec la structure lamelleuse pour une absorpsion maximale de l'ensemble de la lumière. Une étude plus poussée montre que si cette espèce est la plus remarquable, de nombreuses bactéries prolifèrent dans l'ensemble mucilagineux ainsi formé. Ce sont des bactéries colorées en rouge ocracé, probablement des Xanthomonas, que l'on sait constituer des vegetations énormes dans les flaques permanentes. Dans ce cas, ce sont elles qui dominent largement, les Cyanophycées apparaissent alors bien moins abondantes. Des évaluations volumétriques de ces bactéries dans la zone noire qui nous intéresse ont montré qu'elles occupaient au moins le tiers de l'espace, peut être plus mais il est difficile de faire la part exacte de leur mucilage et de celui de l'algue. Dans la zone saumon citée ci-dessus certaines récoltes n'ont donne que des bactéries et une evaluation globale doit leur conférer plus des 2/3 d'occupation du volume. Une dernière question se pose: quelle est la vitesse de croissance de ces populations? Dans le cas d'une zone de néoformation, formée lors de travaux par l’action d'un bulldozer par exemple, donc sans insémination massive, le brunissement demande une semaine et la constitution d'une bande noire de structure “adulte” se fait en moins d'un mois. Dans le cas d'essais plus limites, effectues par dénudation dans une bande normale, le brunissement est obtenu en 24 h et une épaisseur de 2 mm acquise en une semaine. Il est évident que ces chiffres correspondent а des phases rapides de peuplement et ne donnent pas de renseignements sur les échanges d'une population non soumise à broutage; mais il est également évident que, dans le cas d'un tel broutage, la production peut devenir considérable. 544 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Les observations ont porte sur les feces de Littorina, de Nerita et de Tectarius, ces derniers ayant donné les meilleurs résultats, ainsi que sur la végétation restant apres broutage. Les feces montrent constamment un grand nombre de filaments de Cyanophycées en bon état, en même temps que des résidus divers, dont du calcaire et notamment des Foraminifères. ll apparait de plus que les filaments de Cyanophycées, vivants ou plus ou moins altérés, sont nettement plus denses que dans la végéta- tion intacte environnante. Ce sont donc, essentiellement les bactéries interstitielles et peut être la partie la plus périphérique des gaines de Cyanophycées qui ont disparu dans le transit intestinal. L'interprétation de la végétation restant après broutage est moins facile. On y trouve en effet des filaments isolés de Massalia, mais aussi d'autres Cyanophycées, formes uni ou paucicellulaires, Microcoleus, même Nodularia, Spirulina, etc... ll est possible que nous ayons affaire ici à une recolonisation faisant appel aux quelques vingt espèces de Cyanophycées de ces milieux, recoloni- sation qui sera зиме de la dominance des Massalia. Mais ceci n'est qu'une hypothèse. En revanche, que le rôle des bactéries ne puisse être négligé dans l'alimentation des mollusques devient certain. La littérature sur le régime alimentaire des Littorinidae (Mesogastropoda) et des Neritidae (Archaeogastropoda) indique communément qu'il s’agit d'herbivores soit qu'ils râpent le substrat dur sur lequel poussent de fines algues soit qu'ils broutent directement des algues. On a parfois cité l'ingestion de film de diatomées et de détritus (Franc, 1968) mais les bactéries n'ont jamais été mises en avant. Foster (1964) а montré que Littorina planaxis et L. scutulata se nourrissent d'algues microscopiques croissant sur les rochers que colonisent ces mollusques ou sur leurs propres coquilles. Purchon (1968) indique à propos des Neritidae “they feed on the filamentous algae and other fine algal growth on the rock surfaces “and” in Littorina and Nodilittorina (= Tectarius), fine algal particles are rasped directly from rock surfaces.” Dans ces études de régime alimentaire la seule référence aux bactéries, à notre connaissance, concerne Turbo argyrostomus et T. setosus pour lesquels Tsuda et Randall (1971) reconnaissent “that both are herbivores and detritus feeders” mais que la grande proportion de matériel indéterminé dans les contenus digestifs représente une source d'organismes comprenant bactéries, levures et champignons. De notre étude il ressort que Tectarius grandinatus et dans une plus faible mesure Nerita plicata, s'ils s'alimentent d'algues Cyanophycées, digèrent essentiellement la forte concentration bactérienne et le mucilage de l'ensemble ingéré. Il nous parait judicieux que soit distingué à l'avenir dans de telles recherches qui devront être développées, le régime alimentaire (diet, ingested items) et le régime digestif (digestion). REFERENCES CITEES CHEVALIER, J. P., DENIZOT, M., MOUGIN, J. L. & SALVAT, B., 1968, Etude géomorphologique et bionomique de Гаю! de Mururoa (Tuamotu). Cahiers du Pacifique, 12: 1-144. FOSTER, M. S., 1964, Microscopic algal food of Littorina planaxis Philippi and Littorina scutulata Gould. The Veliger, 7, 2: 149-152. FRANC, A., 1968, Sous classe des Prosobranches in Traité de Zoologie, V, Ill: 40-324. Masson Editeur. PURCHON, R. D., 1968, The biology of the Mollusca. /nternational series of Monographs in pure and applied biology—Zoology division 40: 1-560, Pergamon Press. SALVAT, B., 1970, Etudes quantitatives (comptages et biomasses) sur les Mollusque récifaux de Гаю! de Fangataufa (Polynésie française). Cahiers du Pacifique, 14: 1-57. TSUDA, R. T. & RANDALL, J. 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XLVI, Fig. 5) and that must be considered the type species of Sansonia. More detailed observations on this genus were given later by Jousseaume (1921) who described four new species, figuring one. According to the authors, the genera Mecoliotia Hedley 1899 and Pickworthia Iredale 1917 have to be regarded as synonyms. Sansonia seems typical of the tropical Indo-Pacific and Caribbean shallow waters. Until now it has been recorded as a fossil only from the Red Sea and Cuba Pleistocene. Nevertheless the genus Microliotia (type M. brandenburgi), described from the middle Mio- cene of Central-Eastern Europe by Boettger (1901) and figured by Zilch (1934) and Wenz (1938-1944), is in our opinion a clear synonym of Sansonia. The origin of the genus dates back therefore at least to the Miocene. En 1892 Jousseaume a institué le genre Sansonia avec la description suivante: “Sa forme est celle d'un petit Troque a spire élevée, à parois épaisses, à ouverture circulaire et a péristome continu, doublé en dehors d'un bourrelet annulaire qui simule une double lèvre.” Jousseaume n'a pas donne une figure mais il a référé à ce genre I'/phitus tuberculatus (Fig. 1), une espèce draguée en Atlantique par le N/O Challenger, bien décrite et figurée par Watson (1886). Cette espèce est donc considérée comme le type du genre. Sansonia a été plus tard mieux défini par Jousseaume (1921) qui décrit quatre nouvelles espèces dont une, Sansonia sansonia (Fig. 2), a été médiocrement figurée. Les genres Mecoliotia Hedley 1899 (Fig. 3) et Pickwortia Iredale 1917 (Figs. 4, 5) sont à regarder comme des synonymes de Sansonia (Wenz, 1938-1944 et Selli, 1973). Le genre Sansonia est répandu à faible profondeur dans les eaux tropicales de l'Indo-Pacifique et des Antilles (Hedley, 1899, 1902; Iredale, 1917; Jousseaume, 1921; Bavay, 1921, 1922; Thiele, 1925; Moore, 1963; Colantoni et Taviani, 1980). A l'état fossile le genre n'était jusqu'alors connu que du Pléistocène de Cuba (Clench et Aguayo, 1936) et de la Mer Rouge (Selli, 1944, 1973; Colantoni et Taviani, 1980). Toutefois, dans son célèbre ouvrage sur la faune du Miocène moyen du Banat (Europe Centre-Orientale), Boettger (1901) avait institué le nouveau genre Microliotia (monotype M. brandenburgi, fig. 6). La diagnose originale et les figures reportées par Zilch (1934) et Wenz (1938-1944) s'accordent bien aux caracteres fonda- mentaux de Sansonia dont Microliotia doit donc être considéré comme synonyme. L'origine du genre Sansonia remonterait donc au moins au Miocène. REMERCIEMENTS Nos remerciements vont au Dr. R. Janssen (Senckenberg Museum, Frankfurt) pour les informa- tions sur le matériel de Boettger; au Dr. Gaillard et au Dr. Métivier (Laboratoire de В.1.М. et Mala- cologie, Muséum National d'Histoire Naturelle, Paris) pour avoir mis a notre disposition les types de Jousseaume. (545) 546 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. /phitus tuberculatus Watson, 1886. FIG. 2. Sansonia sansonia Jousseaume, 1921. FIG. 3. Mecoliotia halligani Hedley, 1899. FIG. 4. Pickworthia kirkpatricki lredale, 1917. FIG. 5. Pickworthia andrewsi Iredale, 1917. FIG. 6. Microliotia brandenburgi Boettger, 1901 (d’apres Zilch, 1934). BIBLIOGRAPHIE BAVAY, A., 1921, Coquilles des sables marins de l'Indo-Pacifique, Journal de Conchyliologie, 20(66): 155-162. BAVAY, A., 1922, Sables littoraux de la Mer des Antilles provenant des abords de Colon et de Cuba, Bulletin du Museum National d'Histoire Naturelle, Paris, 28: 423-428. 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Les Mollusques vivant dans les algues représentent 30% de la faune totale (soit 332.000 individus) et 70% de sa biomasse (soit 2,9 kg). Ils sont formés uniquement de Gastéropodes Prosobranches et Opisthobranches. Une espèce, Bittium parcum, représente 89% de la faune malacologique totale et quatre espèce, Bittium parcum, Cerithium alveolus, Erosaria obvelata et Strombus mutabilis, forment 88% de la biomasse totale. ABSTRACT A qualitative and quantitative evaluation of the mobile molluscan fauna associated with the algae of the Tiahura lagoon has been done along a transect from the sea-shore to the barrier-reef, covering 1500 m?. The molluscs living on the algae represent 30% of the total fauna (i.e. 332.000 individuals) and 70% of its biomass (i.e. 2,9 kg). The molluscs are represented only by prosobranch and opisthobranch gastropods. One species, Bittium parcum, represents 89% of the total molluscan fauna and four species, Bittium parcum, Cerithium alveolus, Erosaria obvelata, and Strombus mutabilis, amount to 88% of the total biomass. Depuis 1971, le Museum National d'Histoire Naturelle et l'Ecole Pratique des Hautes Etudes ont développé l'essentiel de leurs recherches en Polynésie française sur le lagon de Tiahura, situé au Nord-Ouest de l’île de Moorea, île haute de l'archipel de la Société. L'étude suivante s’insere dans се programme destiné à définir la productivité des récifs coralliens de cette partie du monde. Elle se propose d'établir le bilan qualitatif et quantitatif de la faune malacologique mobile associée aux algues le long d'une radiale représentative de l'écosystème récif-lagon du secteur de Tiahura. Ce mode de prospection est utilisé depuis la mise en place du programme de recherches (Salvat et al., 1972). Du front récifal au rivage, le transect mesure 840 m de longueur, 2 m de large, et est divisé en stations contigués de 5 m? chacune. Il traverse successivement les 4 parties du récif suivantes: la crête (80 m), le platier récifal (420 m), le chenal (90 m) et la zone frangeante (250 m) (Fig. 1). METHODES ET TECHNIQUES Le transect est matérialisé sur le terrain par une échelle de corde de 2 m de large dont les barreaux sont espacés de 2,50 m. La surface de recouvrement des algues a été mesurée le long des 1500 m” prospectés (chenal excepté) et la densité de la faune, exprimée par m* de recouvrement algal, a été estimée en prélevant au hasard 10 échantillons de 0,05 m? de chaque espèce d'algue issue des trois parties du récif étudiées: ces deux données (surface de recouvrement et densité de peuplement) nous ont alors permis de dresser un bilan sur la radiale de Tiahura. (547) 548 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Les algues A l'exception des algues calcaires encroútantes, les algues représentent 90 m? de surface de recouvrement (soit environ 310 kg de poids frais). 77% d'entre elles se trouvent sur le recif frangeant et 88% sont des Pheophycees. Les 4 espèces les plus abondantes sont par ordre décroissant: Padina commersonii, Turbinaria ornata, Halimeda stuposa, et Hydroclathrus clathratus. LA FAUNE MALACOLOGIQUE: ABONDANCE ET REPARTITION Avec 332.000 individus et une biomasse de 2,9 kg (exprimée en poids humide non décalcifié), la faune malacologique représente 30% de la faune totale et 70% de sa biomasse. Elle est formée uniquement de Gastéropodes, 99% d'entre eux étant des Prosobranches. Son pourcentage relatif à la faune totale est le plus faible sur la crête (Fig. 1) car les densités moyennes de peuplement y sont les plus basses, soit 500 individus/m? de recouvrement, pour 3000 ind./m?* sur le récif frangeant. On retrouve cette importance du récif frangeant dans la répartition des Mollusques du macrobenthos de Tiahura: la densité de peuplement y est de 56 ind./m? de substrat pour 7 ind./m? sur la zone barrière (Richard, 1973). Prosobranches: 96% des Gastéropodes Prosobranches recensés ont été récoltés sur le recif frangeant (Fig. 2). lls sont representes par 44 espèces réparties en 22 familles. Sur le récif frangeant, la famille des Cerithiidae est largement dominante (93% du nombre et 52% de la biomasse des Prosobranches). Elle est représentée par 10 espèce dont une, Bittium parcum, forme 89% du nombre et 30% de la heen eww Rn one mn oo ee nn FIG. 1. Dominances relatives quantitatives et pondérales des principaux groupes taxonomiques de la faune associée aux algues de la radiale de Tiahura. NAIM 549 GASTEROPODES PROSOBR ANCHES FIG. 2. Variation de l'abondance numérique (N) des Gastéropodes Prosobranches de la faune associée aux algues et représentation graphique de l'abondance numérique relative des principales familles de ce groupe le long de la radiale de Tiahura. biomasse des Prosobranches. Cette espèce colonise presque toutes les algues du récif frangeant et elle atteint les densités de 5300 ind./m? de recouvrement dans Padina commersonii, 2810 ind./m? dans Dictyota pardalis et 1880 ind./m? dans Turbinaria ornata pour ne citer que les plus importantes. Sur le platier récifal, la famille des Turbinidae est dominante et une espece, Homalopoma picta constitue 99% de son abondance totale. Toutefois, sa densité maximale est atteinte sur le recif frangeant, dans les algues Halimeda opuntia (1920 ind./m?) et Symploca hypnoides (550 ind./m°). Sur la crête, enfin, les familles des Cerithiidae et des Rissoinidae sont dominantes, la première avec l'espèce Bittium parcum et la seconde avec Rissoina balteata. Si Гоп compare l'apport en mollusques de chacune des zones étudiées, le récif frangeant présente une faune malacologique très abondante mais d’une diversité spécifique presque nulle. En revanche, le platier récifal et la crête, qui n'apportent que 6% de l'abondance des Prosobranches, possèdent une très forte diversité spécifique, notamment la partie interne de la crête, zone intermédiaire entre cette dernière et le platier récifal. 550 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS GASTEROPODES OPISTHOBRANCHES t | 1 + 1 р | | 1 FIG. 3. Variation de Габопдапсе numérique (N) des Gastéropodes Opisthobranches de la faune associée aux algues et representation graphique de l'abondance numérique relative des principales familles de ce groupe le long de la radiale de Tiahura. Opisthobranches: Contrairement aux Prosobranches, les Opisthobranches ont été récoltés dans les algues du platier récifal et de la crête (Fig. 3). Peu abondants (3600 individus) et de biomasse négligeable (car formés d'individus de petite taille), ils sont représentés principalement par la famille des Aplysiidae (96% du nombre d'Opisthobranches). Sur les 6 espèces récoltées dans cette famille, deux sont dominantes: Tethys elongata et Petalifera albomaculata; elles sont notamment abondantes dans une algue du platier récifal Turbinaria ornata (respectivement 650 et 730 ind./m”). La diversité spécifique est la plus forte sur la partie interne de la créte et la plus faible sur le récif frangeant. NAIM 551 CONCLUSION Dans ce bilan effectué sur la faune malacologique associée aux algues du lagon de Tiahura, nous avons recensé 30 familles et 59 espèces de Gastéropodes.1 Une espèce, Bittium parcum, forme 89% du nombre d'individus et 4 espèces Bittium parcum, Cerithium alveolus, Erosaria obvelata et Strombus mutabilis forment 88% de la biomasse totale sur la radiale. Une étude sur la macrofaune malacologique benthique (Richard et Salvat, 1972) a recense 117 espèces de Mollusques réparties en 40 familles, soit 36.779 individus représentant 58 kg de bio- masse exprimée en poids de parties molles. Cinq espèces, Erosaria obvelata, Cerithium piperitum, Strombus mutabilis, Terebra affinis et Vermetus maximus forment 75% de la totalité des individus et trois especes, Vermetus maximus, Tridacna maxima et Erosaria obvelata, 90% de la biomasse. Nous avons donc mis en évidence que les Mollusques associés aux algues sont presque dix fois plus abondants que ceux du macrobenthos. Pourtant, étant donne leur faible taille, ils représentent une biomasse négligeable par rapport a ceux-ci. REMERCIEMENTS Nous remercions vivement le Dr. Alison Kay (Université de Hawaii, at Manoa) d’avoir determine la majorité des Micromollusques. BIBLIOGRAPHIE RICHARD, G., 1973, Abondances et dominances des Mollusques dans un écosystème corallien (Moorea, Poly- nésie française). 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Malacologia, 1(2): 163-177. 1Dont 32 espèces nouvelles pour le milieu, ce qui porte à 149 le total des espèces de Mollusques recensées à Tiahura. п У: = | N LUN | ен АВА ry à IG) в Mii al um Бу Le D MM 2 OT PROVED AA ocd) ! ; una MS me Y Se LT CR Less de № enh on we Oi pik 3 117 iv м A’ van aff min 2206 < To 0. a ла ile e ion al ue бы: AA [22 A 4, | Jus” 8 гад Ar oot BEIN ein AR MÁ = = mi 7 a De LE Ш м ВЛ il 1 y Мы в ws? ENANA 2% cn № 5 | LUNES мА О u у ’ р il fan à х ® у = y { O “4 vw pd " + » 5 5 W je i A E " E À am qe | | * | y pi? =e Hl SOUS к rey emmy jr | : 6 f + 49 ‘ Set > $ = A 5 =$ 11 A a | i tice A - à à 1 à > р 3 = E 3 Ch iat een Are % a a = à fas © 5 +, 3 р A IN Pee edly a UA 4% tue Я LA = FRA Ir А Aa y ¡qn! ¥ 1e = $ MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 553-558 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DISTRIBUTION, ZONATION AND HABITS OF A TROPICAL MUD SNAIL CERITHIDEA CINGULATA (GMELIN) (MOLLUSCA: GASTROPODA) M. Balaparameswara Rao and R. V. Sukumar Department of Zoology, Nagarjuna University, Nagarjunanagar 522510, South India ABSTRACT Some observations were made on the distribution, zonation and habits of a tropical mud snail Cerithidea cingulata (Gmelin) at Nizampatnam (15°54’ N; 80°43’ E) in the Krishna estuarine region on the east coast of south India. The distribution of the snails was studied at four different tidal levels at 20 stations located on the mud flats on either side of the Nizampatnam canal. The snails prefer mid tide level and they were most abundant in the shallow regions. Laboratory studies have shown that C. cingulata is negatively geotactic when immersed and positively geotactic when exposed. The results of the present study are discussed and also compared with those in other mud snails, particularly in the temperate forms. INTRODUCTION While extensive investigations have been carried out on the distribution and behaviour of temper- ate mud snails, especially Hydrobia spp. (Newell, 1962, 1964, 1965; Anderson, 1971; Fenchel, 1972; Fenchel, Kofoed & Lapphainen, 1975; Little & Nix, 1976) and Nassarius sp. (Crisp, 1969; Pechenik, 1978), very little is known about the tropical forms. The genus Cerithidea is common in the tropical estuaries and has a wide distribution in the Indo-Pacific mangroves (Macnae, 1968). The distribution of Cerithidea spp. in the Malayan mangroves has been studied by many workers (Lim, 1963; Macnae, 1968; Berry, 1975). Cerithidea cingulata is common in the mangrove swamps on the east coast of India (Radhakrishna & Janakiram, 1975; Murty & Balaparameswara Rao, 1977), and a perusal of the literature indicates that no comprehensive investigation has been carried out on the ecology of this species. The present report on C. cingulata is a part of a detailed study and is based on observations made at Nizampat- nam, South India, from January 1979 to July 1980. PHYSIOGRAPHY OF THE AREA Nizampatnam (15°54’ N; 80°43’ E) is a major fishing centre in the Krishna estuarine region on the east coast of south India. There are no perennial rivers emptying into the sea in the near vicinity of Nizampatnam, but about 35 km south east, river Krishna, the second largest perennial river in south India, opens into the Bay of Bengal (Fig. 1). In addition, a number of canals (the major being Nizampatnam and Gokarnamatam canals and Palrevu, Rellakalva and Gudderu) open into the Bay of Bengal, at Nizampatnam, resulting in the formation of an extensive area of swampy ground with scattered to dense mangroves (Fig. 2). SITE AND METHODS Observations were made at 20 stations located on either side of Nizampatnam canal, over a 3 km length from the mouth of the canal to the Nizampatnam bridge (Fig. 2). The width and depth of this canal at Nizampatnam range from 35 to 50 m and 1 to 6 т, respectively. The canal receives water from the river Krishna and empties into the Bay through the Gokarnamatam canal. During high tide, (553) 554 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ANDHRA PRADESH el Vijayawada a WS Guntur o dachflipatnam 7 16 BAY OF BENGAL a AE ds Sco О km. 20 ” 80.5 81° 81.5 FIG. 1. Location of Nizampatnam and mouths of River Krishna. sea water enters the canal and marine influence is seen as far as the Nizampatnam bridge. Stations 1 to 10 are located on the eastern bank and stations 11 to 20 on the western bank, are about 300 m apart, each extending towards the mouth of the canal. At each station, observations were made at four tidal levels, namely low tide, high tide and 5 and 10 m from the high tide mark. These studies were carried out during successive high and low tide periods. At high tide the water level on the bank was noted, usually by identifying a plant or inserting a stick into the mud. The low water mark was also similarly identified during the following low tide period. The distance between the two marks was measured and at each level a m2 area was identified and all mangrove plants and Cerithidea cingulata, were counted. RESULTS Distribution and zonation The distribution of Cerithidea cingulata was studied from January to December 1979, on the mud flats present on either side of the Nizampatnam canal. Conspicuous differences in the distribution and density of the snails were found between the first and second halves of the year. The snails were more abundant and widely distributed during February-May period, whereas during June—January they were sparse and confined to small pools and creeks receiving drainage from the mangroves. Table 1 (A,B) shows the density of C. cingulata at four different levels at stations 1 to 10 on the eastern bank (Table 1A) and stations 11 to 20 on the western bank (Table 1B) of the Nizampatnam canal, during February-May period. The profiles of 50 m transects with the distribution of С. cingu- lata, grasses, sedges and mangrove vegetation on the western bank at stations 12, between 15 and 16, and 20, is shown in Fig. 3. C. cingulata were found to extend from MLWN to MHWS, but they were more common at the mid BALAPARAMESWARA RAO AND SUKUMAR 555 mangroves} HARBOUR SITE PATHA KOTHA POGARU KOTHA POGARU BAY OF BENGAL 0 km 12 FIG. 2. Map of Nizampatnam showing the distribution of mangroves and location of stations 1 to 20. (N. Canal = Nizampatnam canal; G. Canal = Gokarnamatam canal). TABLE 1. Population density (Average No. m2) of C. cingulata at four different levels during February-May period. A NN Nee SS SSS SS ESSE A: on the eastern bank at stations 1-10. Stations Level 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MTL — — — 18 20 46 85 63 47 63 MHWN — — — 9 5 2 27 17 13 10 5 meters from HT — — — — — — — — — — 10 meters from HT —- — -— — — — — — — — В: on the western bank at stations 11-20. Stations Level 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 MTL —- 6 58 30 225 200 178 180 167 95 MHWN -— 3 11 74 24 9 7 9 9 20 5 meters from HT — — — -- 3 3 —- —- — 8 10 meters from HT — tide level. Their numbers were found to decrease towards the high water mark, till none could Бе found at 5 m from the high tide mark except at stations 15, 16 and 20. The snails were absent at stations 1 to 3 and 11 which are located at the boat station. Generally, however, the snails were more abundant on the western bank (stns. 12 to 20) than on the eastern bank (stns. 4 to 10) (Table 1). Grasses (Cynodon sp., Andropogon sp.), and sedges (Cyperus spp.) were more common at stations 1 to 3, 11, 12 and 20, whereas halophytes (Arthrocnemum sp., Salicornia sp. and Suaeda spp.) were abundant at stations 8 to 10. The remaining stations are characterized by the presence of mangrove vegetation. C. cingulata were rarely found on the mangrove vegetation which at this locality was found to extend from high tide level to the landward zone. The snails were most abundant in the shallow regions on the mud flats extending from low tide to high tide level, where their numbers reached to about 600/m2 (Fig. ЗВ). The snails were found to avoid steep slopes. They were absent in the bottom muds in the middle of the canal and in regions which are seldom exposed and also in the sandy zones near the mouth of the canal. 556 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS CciCd;Cr;} $; Sb;AR.. 20 A | [S: Sb:AR..] Height in m. above Chart Datum == 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Distance in m, FIG. 3. Profile of 50 m transects showing the distribution of Cerithidea cingulata, grasses, sedges and mangroves at A: Station 12; B: between stations 15 and 16; C: Station 20. A = Avicennia Spp.; AC = Acanthus ilicifolius; AN = Andropogon Sp.; AR = Arthrocnemum fruticosum; C.c = Cyperus compressus; C.d = Cynodon dactylon; C.r = Cyperus rotundus; EX = Excoecaria agallocha; R = Rhizophora Sp.; S = Suaeda Spp.; S.b = Salicornia brachiata. Habits The snails were observed on several occasions between January to December 1979, on the mud flats at Nizampatnam canal, which are exposed only at low tide. During the February—May period, large numbers of C. cingulata of 2-3 cm shell height were found as beds or mats in the shallow regions between the low and high water levels. Schools of variable size, often consisting of several hundred individuals moving together, forming a continuous mono- layer of snails, were observed on the damp surface of the mud-sand bank. There were also many individuals wandering freely, not attached to schools. Schools were observed to move in all compass directions, usually downhill. As the schools reached the water level and became submerged, they were found to move uphill although exceptions were observed. During high tide the underwater schools were found to move uphill toward the water line and were less closely packed than those on the bank. During the June-January period, С. cingulata were sparsely distributed and were confined to pools on the bank or to the runnels draining from the marsh. The snails seemed generally smaller than the population seen before (February-May period) and included a size group of 0.3 to 1.5 cm shell height. In the laboratory, when C. cingulata is placed in a dish of water and left undisturbed for a few minutes, it goes to the edge of the dish and moves in a clockwise or anticlockwise direction. No specific tendency to turn to the right or left, was observed. In stock tanks, the snails newly put in tended to climb upwards on the vertical sides, but when provided with a natural substratum, usually a mud-sand substrate, they found to burrow. When buried, the snails were observed to establish contact with the surface with two burrows located near the anterior end of the shell. On exposed mud flats, the snails were observed to move predominantly downhill. This reaction was imitated in the laboratory. When a group of specimens were placed at about two-thirds away up the slope, over a plane of glass sheet inclined at a small angle to horizontal, most snails (90%) moved BALAPARAMESWARA RAO AND SUKUMAR 557 downhill. The same behaviour was elicited even when the snails were placed facing random direc- tions. DISCUSSION The present investigation attempts to compare the distribution and behaviour of a local tropical mud snail, Cerithidea cingulata, with the other Cerithidea spp. distributed in the Indo-Pacific region, and the temperate forms, Hydrobia ulvae and Nassarius obsoletus which are common in the estu- aries of Europe and east coast of north America. C. cingulata is restricted to the warm waters of the Indo-Pacific region and is common in the estuaries and backwaters on the east and west coasts of India. A comparison of the habitat zones of C. cingulata with the other Cerithidea spp., N. obsoletus and H. ulvae shows that all the forms prefer muddy shores and are intertidal in their distribution. Macnae (1968) found that Cerithidea spp. are commonest in the landward fringe in the Malayan mangroves, while on a west Malayan mangrove coast, Berry (1975) observed a horizontal distribution of about 700m for C. obtusa from the estuarine edge of the forest to the landward fringe. In comparison with C. obtusa the vertical range and horizontal distribution of C. cingulata are very much more restricted, as the vertical tidal range in the Nizampatnam canal is only about 1 m and the shore is slightly at an elevated level. C. cingulata are seldom present above EHWS and below MLWS indicating that the animals require some amount of exposure. Cerithidea spp. were found to climb up the trees with the rising tide (Macnae, 1968; Berry, 1975). C. cingulata was also found to behave in a similar way at Machilipatnam, South India (Murty & Bala- parameswara Rao, 1977). At Nizampatnam, however, C. cingulata was rarely found on trees and this is probably due to the distribution of mangrove vegetation above MHWS. The snails were absent at stations 1 to 3 and 11 which are located at the boat station, and they were also more abundant on the western bank than on the eastern bank on the Nizampatnam canal. This may be due to frequent disturbance to the substratum at the boat station and constant agitation of water due to the movement of fishing boats which in this canal usually move along the eastern bank. This also suggests that the snails prefer calm regions. The differences observed in the distribution and abundance of C. cingulata between February-May and June—January periods can be attributed to the salinity fluctuations prevailing during the above periods. The inshore waters of the east coast of India are subjected to wide fluctuations in salinity due to the prevailing currents skirting the coast, which move in a northerly direction during January—June, when the warm and more saline waters from the Indian Ocean enter the Bay, and in the opposite direction during the other half of the year, July-December, when the coast is lashed by the south west and north east monsoons, resulting in flooding of the rivers on the east coast (Ganapati & Murty, 1954; Ganapati & Ramasarma, 1958). At present the reasons for their sparse distribution during June—January period are not known; the snails might have migrated to other localities where the salinity conditions are favourable or died. Studies on the salinity tolerance of the snails have shown that C. cingulata is less tolerant to freshwater. A comparison of the behaviour of C. cingulata with that of N. obsoletus and H. ulvae shows that all the three forms are negatively geotactic when immersed in water and positively geotactic when exposed (Crisp, 1969; Newell, 1962; Anderson, 1971). Newell (1962) and Anderson (1971) observed that the British mud snail H. u/vae floats and mi- grates upstream at high tide and found that this provides an important means of feeding additional to that of the mudbrowsing phase. Similar floating behaviour has not been observed in C. cingulata which is mainly a deposit feeder. In the American mud snail N. obsoletus also no floating behaviour has been reported (Crisp, 1969). Batcheldor (1915) and Sinderman (1960) have described an autumn migration of populations of Nassarius from littoral to sub-littoral where they overwinter in a quiescent state and return to mud flats in the spring. There is no evidence of such migrations of C. cingulata and this may be due to the absence of well marked seasonal variations in temperature in the ambient conditions of a tropical location such as Nizampatnam. Newell (1965) found that Hydrobia ulvae prefers fine deposits, but Wells (1978) reports that H. totteni favours intermediate grain sizes. Crisp (1969) observed that Nassarius obsoletus prefers substrates with abundant food. Cerithidea cingulata has been shown to prefer mud-sand substrates and the details have already been reported by Balaparameswara Rao & Sukumar (1980). 558 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ACKNOWLEDGEMENTS The authors wish to thank Prof. Y. Radhakrishna, Head of the Department of Zoology, Nagarjuna University, for facilities and encouragement. REFERENCES CITED ANDERSON, A., 1971, Intertidal activity, breeding and the floating habit of Hydrobia ulvae in the Ythan estuary. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS POSITION SYSTEMATIQUE ET TAXONOMIQUE DE FRAGUM (FRAGUM) TEGULATUM (DAUTZENBERG, 1900) Luc Germain Boulevard Auguste Reyers, 18, boite 5, 1040 Bruxelles, Belgique ABSTRACT A close examination of the holotype of Hemicardium tegulatum Dautzenberg, 1900, housed in the “Collection du Journal de Conchyliologie” in the Muséum National d'Histoire Naturelle in Paris; five specimens of Hemicardium tegulatum housed in the Dautzenberg’s collection in the Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique (1.R.Sc.N.B.); an example from the Jousseaume’s collection also housed in Paris and determined as Corculum (Hemicardia) tegulatum by E. Fischer-Piette, and more than hundred specimens of Fragum unedo, (including Dautzenberg’s specimens) have permitted confirmation of the synonymy of the two species. Systematically unedo is placed in genus Fragum ss. Roding 1798. In addition, this study has also the aim to show the geographical distribution of this species, widespread over the Pacific but becoming rarer in the Indian Ocean. HISTORIQUE En 1900, Philippe Dautzenberg décrit un nouveau membre de la famille des Cardiidae sous le nom Hemicardium tegulatum. || dispose, pour cela, d’au moins six exemplaires. L’holotype (Figs. 1-8), conservé dans la collection du “Journal de Conchyliologie” a Paris (Fischer-Piette, 1950), ainsi que cinq exemplaires dans sa collection conservée aujourd’hui à |'l.R.Sc.N.B.; tous ces exemplaires sont malheureusement de provenance inconnue. Bien que se rendant compte des ressemblances avec Fragum unedo, il décide néanmoins de publier son espèce, arguant, je cite: “On pourrait supposer qu'il s’agit de spécimens jeunes de Е. unedo; mais nous avons comparé notre espèce, non seule- ment à des unedo adultes, mais aussi à des individus jeunes et de même taille de cette espèce, et nous avons toujours constaté les différences que nous venons de signaler.” Nous verrons, plus loin, quelles sont, aux yeux de Dautzenberg, ces différences. Les citations ultérieures de tegulatum ne sont pas nombreuses dans la littérature. À ma connais- sance, seuls Oostingh (1925), Prashad (1932) et Fischer-Piette (1950 et 1977) en feront mention, et les deux premiers seulement dans une liste de références de F. unedo, ce qui suppose qu'ils aient conclu à la synonymie entre les deux espèces, bien qu'ils ne donnent pas leurs raisons pour avoir agi de la sorte. Fischer-Piette (1977), par contre, considère tegulatum comme une espèce valable; de plus, il mentionne un exemplaire non déterminé de la collection Jousseaume, conservée au Muséum d'Histoire Naturelle de Paris, et il le rapporte à tegulatum. Cet exemplaire est malheureusement, tout comme ceux de Dautzenberg, sans mention de provenance. II se pourrait d’ailleurs qu'il s'agisse d'un exemplaire qui aurait été remis à Jousseaume par Dautzenberg, ce dernier ayant pour habitude, lorsqu'il créait une espèce nouvelle, d’en disséminer quelques spécimens dans les collections de ses amis. Critères de différenciation des deux espèces: Je cite à nouveau Dautzenberg: “La taille de 'Hemicardium tegulatum est beaucoup plus faible, sa forme generale est moins renflée, plus quad- rangulaire, ses sommets sont plus larges, moins saillants, sa carène dorsale est moins accusée, sa région postérieure est plus dilatée et moins brusquement tronquée; mais c'est surtout par son orne- mentation qu'il diffère de F. unedo. Les côtes sont en effet plus régulières, plus nombreuses (30 à 34 au lieu de 28 à 30), plus espacées dans la région médiane, sensiblement plus nombreuses sur la région postérieure; les tubercules sont beaucoup plus nombreux, plus étroits, plus arqués, moins obliques et plus adhérents.” La couleur est aussi un caractère qui, bien que n'étant pas utilisé par Dautzenberg pour différencier des deux espèces, mérite, comme nous le verrons plus loin, toute (559) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS GERMAIN 561 notre attention: “Coloration blanche sous un épiderme jaune, avec des zones concentriques fauves très peu apparentes vers les sommets. Tubercules d’un rouge vif. Coloration interne blanche avec un rayon jaune large, mais assez court, situé sous le crochet.” ETUDE DU MATERIEL J'ai pu étudier, provenant de diverses localités, pres de 130 exemplaires dont j'ai pu mesurer les dimensions, relever le nombre de côtes et examiner attentivement la forme de la coquille. Un critère non mentionné par Dautzenberg du point de vue de la différenciation des deux espèces, m'a particu- lièrement frappé: le diamètre umbono-ventral de quatre des cinq exemplaires contenus dans la collection Dautzenberg de l'I.R.Sc.N.B. est plus petit que le diamètre antero-posterieur. Je me suis attaché tout particulièrement à l'examen détaillé de cette caractéristique. J'ai donc tracé une droite de régression montrant le rapport diamètre umbono-ventral/diametre antéro-postérieur en fonction du diamètre umbono-ventral; j'y ai ensuite porté les points correspon- dant aux sept exemplaires de tegulatum que j'ai pu examiner et dont on pourra trouver les dimen- sions au tableau 1: l’on voit clairement leur affinité à cette droite (Fig. 9). De plus, on peut remarquer que de jeunes exemplaires sont proportionnellement plus larges que longs et que, en croissant, cette proportion s'inverse. Les autres critères cités par Dautzenberg pour tegulatum se retrouvent, à des degrés divers, chez des exemplaires ayant par ailleurs des caractéristiques typiques de F. unedo. Il en va de même pour le nombre des côtes, puisque Dautzenberg mentionne de 28 à 30 côtes pour F. unedo et de 30 a 34 pour tegulatum et que, pour ma part, j'ai pu examiner des exemplaires typiquement semblables à F. unedo comportant de 25 à 33 côtes. La coloration des F. unedo que j'ai pu examiner varie du blanc au jaune; les zones concentriques fauves, plus ou moins présentes chez tegulatum, se retrouvent également chez unedo de manière variable; il en va de même pour le rayon jaune situé à la face interne sous les crochets. Les squamules étroites de tegulatum montrent également une grande variabilité dans leurs taille et forme. Je voudrais d’ailleurs citer а ce sujet В. В. Wilson & S. E. Stevenson (1977) qui disent: “The red scales of Western Australian specimens are notably consistenly more numerous, narrower and not as high as they are in specimens we have TABLEAU 1. Principales caractéristiques des exemplaires de Fragum (Fragum) tegulatum examinés. Diam. Diam. umbono- antéro- Nbre. Exemplaire ventral postérieur Hauteur cotes Localisation 1. Holotype 30.05 28.85 20.4 31 M.N.H.N. Coll. des types du Journ. de Conch. Paris. 2. Coll. Dautzenberg 27.0 26.1 21.3 33 I.R.Sc.N.B. IG. 10591. 3. Coll. Dautzenberg 26.2 26.7 19.0 34 1.R.Sc.N.B. IG. 10591. 4. Coll. Dautzenberg 25.5 257. 19.0 33 1.R.Sc.N.B. IG. 10591. 5. Coll. Dautzenberg 24.45 24.6 18.7 32 1.R.Sc.N.B. IG. 10591. 6. Coll. Dautzenberg 25.7 26.05 19.55 30 1.R.Sc.N.B. IG. 10591. 7. Coll. Jousseaume 36.65 34.0 23.25 30 M.N.H.N. M.N.H.N. = Museum National d’Histoire Naturelle, Paris. 1.R.Sc.N.B. = Institut Royal des Sciences Naturelles, Bruxelles. a FIGS. 1-8. Holotype de Hemicardium tegulatum Dautzenberg, 1900. 1. Sommets. 2. Bord inférieur. 3. Bord latéral antérieur. 4. Bord latéral postérieur. 5. Valve gauche (extérieur). 6. Valve gauche (intérieur). 7. Valve droite (extérieur). 8. Valve droite (intérieur). 562 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 1.24 1.20 1.16 0.92 LE: RARES EA > = ал KE DA RFA ES 10 20 30 40 50 60 FIG. 9. Droite de régression montrant la relation entre le rapport diametre umbono-ventral/diametre antéro- postérieur et le diamétre umbono-ventral de + 130 exemplaires de Fragum (Fragum) unedo. Les numéros 1 a 7 rapportent aux exemplaires de Fragum tegulatum repris sous le méme numero au tableau 1. examined from the Pacific and the Philippines. This character may ultimately warrant taxonomic separation of Western Australian populations.” Tout cela montre combien est grande la variabilité de cette espece. En fait, on peut trouver tous les intermédiaires entre F. unedo et tegulatum. J'en conclus donc que Hemicardium tegulatum Dautzenberg, 1900 est une espèce synonyme de Fragum unedo (Linné, 1758). Ce dernier nom a donc priorité en raison de la loi d'antériorité. ll se pourrait toutefois que l’on puisse considérer tegulatum comme race géographique, mais il faudrait pour cela que l'on en connaisse la patrie, ce qui n'est pas le cas jusqu'a présent. POSITION SYSTÉMATIQUE Dautzenberg, en 1900, avait placé son espèce dans le genre Hemicardium. Fischer-Piette (1977), lui, place tegulatum dans le genre Corculum sous-genre Hemicardia, tandis qu'il place unedo dans le genre Corculum et le sous-genre Fragum. Le débat est en fait complexe. Corculum Róding, 1798 ne peut étre retenu, car le genre présente, entre autres caractéristiques, le fait que les sommets ne se trouvent pas en face l’un de l’autre, ce qui n'est de toute manière pas le cas de l'espèce qui nous occupe. Hemicardium Spengler, 1799 est clairement reconnu comme invalidement proposé (Dodge, 1952; Keen, 1969) et Keen, en 1969, place ce genre en synonymie de Fragum Roding, 1798. Il se fait aussi que unedo est également, par désignation ultérieure de Gray en 1847, le type de Hemicardium Swainson, 1840 (non Spengler, 1799) qui est synonyme de Fragum. Ce nom est également invalide, étant homonyme de Hemicardium Schweigger, 1820 qui est en fait un typonyme de Corculum Róding 1798, puisqu'ils ont le méme type, Cardium cardissa, Linné, 1758. Fragum Roding, 1798 sensu stricto semble donc le genre le mieux approprié pour rattacher unedo. DISTRIBUTION GÉOGRAPHIQUE (FIG. 10) Je me suis attaché a savoir si je ne pouvais trouver d'autres provenances que celles mentionnées par Fischer-Piette (1977). De fait, celles que j'ai pu trouver dans les collections de l'I.R.Sc.N.B. et qui ne sont pas citées par Fischer-Piette dans son abondante liste de localités, se trouvent toutes dans des régions typiques pour l'espèce et n'en étendent donc pas l'aire de répartition géographique. Ces localités nouvelles sont, île Loo Choo, coll, Dautzenberg et Vavan, île Tonga, coll. Dautzenberg. GERMAIN 563 FIG. 10. Distribution géographique de Fragum (Fragum) unedo (Linné, 1758). REMERCIEMENTS Je tiens ici à remercier tout particulièrement Monsieur le Docteur Jackie L. Van Goethem, Directeur de la Section des Invertébrés récents, non insectes, de l’Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique pour les facilités qu'il m'a accordées pour accéder au materiel de la collection Dautzenberg, ainsi qu'aux collections générales de l'Institut. De même, qu'il me soit permis de remercier le per- sonnel de l’Institut pour la gentillesse avec laquelle il m'a aidé dans mon travail. Je voudrais égale- ment remercier MM. J. Gaillard et B. Métivier, du Laboratoire des Invertébrés Marins et de Mala- cologie, du Museum National d'Histoire Naturelle à Paris, qui m'ont communiqué l'holotype d'Hemicardium tegulatum, ainsi qu’un exemplaire de la collection Jousseaume. REFERENCES CITEES DAUTZENBERG, Ph., 1900, Description d'une espèce appartenant au genre Hemicardium. Journal de Conchy- liologie, 48: 1-11, pl. 1. DODGE, H., 1952, A Historical Review of the Mollusks of Linnaeus. 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AS eher, AT OT Sok? — | 1 APT ar NM ых „а 5 68 mr er Mor la el a elle) А A M 5) ME . CP he в ‚№ de none а Анна tri Gran LUE iii y yo ao. | PE (Nat m=, AA ВЯ Jus yt o AAA IN “ ы u = | 0 74 u ra у $: 49 ОУ rte y! ‘ de ese en 9 OMS Geog AAA Y u e 3 | в! и View ce COR Teen MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 565-569 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS THE MOLLUSCS (GASTROPODA PROSOBRANCHIA AND BIVALVIA) OF THE CIRCUMLITTORAL AND BATHYAL AREAS OF THE COAST OF GERONA (SPAIN) Lluis Vinyas Department of Zoology, University Autonoma of Barcelona, Bellaterra, Barcelona, Spain. ABSTRACT In this work | discuss the mollusc fauna (gastropoda prosobranchia and bivalvia) that | have collected from the circumlittoral and bathyal zones of the coast of Gerona. The sampling took place in 1979, with the help of fishing trawlers. | do not show the number of specimens gathered because of the sampling method, but | point out the most common species. | indicate the areas which molluscs came from, the depth and their range around the world. INTRODUCTION The coast of Gerona is situated at the northeast-point of the Iberian peninsula. At the north it borders with the French frontier and at the south with the coast of Barcelona. The coast we are dealing with is also called “Costa Brava (rough coast).” Considering the bottom relief we can see four canyons or “recs” breaking the surface of the plate (Fig. 1). At the north there are the Lacaze-Duthiers rec and the Cap de Creus rec, at the middle the Palamos rec or La Fonera rec, and at the south the Blanes rec. For this reason | divide this coast in two zones: the north zone, between the recs of Lacaze- Duthiers and La Fonera, and the south zone between this last one and the rec of Blanes. Surfaces between recs are fishing areas for trawlers, that set out from the ports of Roses and Palamos. MATERIAL AND METHODS | have used trawlers to gather specimens. Usually these fishing boats pick up shells from the bottom. The smallest species are picked up with the help of starfishes and sea urchins. | did this work in 1979. | sampled twice a month from each zone, so that | could set a sample with enough accuracy. RESULTS | have found 64 different species among which 27 are gastropods and 37 are bivalves. The species are the following: Gastropoda Emarginula conica Schumacher, 1817. Calliostoma zizyphinus L., 1766. Calliostoma granulatum Born, 1778. Astraea rugosa, L., 1767. Turritella communis Risso, 1826. Capulus hungaricus L., 1767. Calyptraea chinensis L., 1767. Aporrhais pespelicani L., 1758. Aporrhais serresianus Michaud, 1828. (565) 566 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS SS N FRANCE La Somera SPAIN Palamos N Te Ss Rec de la Fonera Sant Feliu Abisinia 0 5 10 15 20 25 Km. N FIG. 1. Map of underwater relief. Names are fishing areas. Depth in meters. de Blanes VINYAS Aporrhais serresianus hexapoda, Nordsieck, 1968. Trivia europaea, Montagu, 1808. Lunatia fusca Blainville, 1825. Galeodea echinophora L., 1766. Galeodea tyrrhena Gmelin, 1791. Semicassis undulata Gmelin, 1791. Cymatium cutaceum L., 1767. Cymatium corrugatum Lamarck, 1822. Trophonopsis muricatus Montagu, 1803. Trophonopsis carinatus Bivona, 1832. Trophonopsis multilamellosus Philippi, 1836. Hadriania craticulata Brocchi, 1814. Coralliophila lamellosa Philippi, 1836. Buccinum humphreysianum fusiforme Kiener, 1834. Fusinus rostratus Olivi, 1792. Raphitoma linearis Montagu, 1803. Chrysallida doliolum Philippi, 1844. Scaphander lignarius L., 1767. Bivalvia Nucula sulcata Bronn, 1831. Nucula turgida nitidosa Winckworth, 1930. Striarca lactea L., 1767. Diluvarca diluvii Lamarck, 1819. Glycymeris glycymeris L., 1758. Musculus subpictus Cantraine, 1835. Pinna pectinata L., 1767. Pinna pectinata spinulosa B.D.D., 1889. Pteria hirundo L., 1758. Peplum clavatum Poli, 1795. Aequipecten opercularis L., 1758. Chlamys multistriata Poli, 1795. Manupecten pesfelis L., 1758. Pecten jacobeus L., 1758. Monia patelliformis L., 1761. Anomia ephippium L., 1758. Astarte sulcata Da Costa, 1778. Cardita aculeata Poli, 1795. Glossus humanus L., 1758. Coralliophaga lithophagella Lamarck, 1819. Laevicardium oblongum Chemnitz, 1782. Acanthocardia aculeata L., 1767. Acanthocardia echinata L., 1767. Gouldia minima Montague, 1803. Pitar rude Poli, 1795. Pitar rude mediterraneum Tiberi, 1855. Globivenus effosa Bivona, 1836. Circomphalus casinus L., 1758. Chione ovata Pennant, 1777. Abra longicallis Scacchi, 1836. Lutraria lutraria L., 1758. Hiatella arctica L., 1767. Xylophaga dorsalis Turton, 1819. Pholadomya loveni Jeffreys, 1881. Thracia papyracea Poli, 1795. Halicardia ferruginea Di Geronimo, 1974. Cuspidaria cuspidata Olivi, 1792. 567 568 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS DISCUSSION Amongst the species collected along this coast we can observe the following previously un- recorded species: — Trophonopsis carinatus Bivona, 1832. — Trophonopsis multilamellosus Philippi, 1836. — Aporrhais serresianus hexapoda Nordsieck, 1968. — Pholadomya loveni Jeffreys, 1881. — Halicardia ferruginea Di Geronimo, 1974. The most abundant species are: — Calliostoma granulatum Born, 1778. — Aporrhais serresianus Michaud, 1828. — Lunatia fusca Blainville, 1825. — Galeodea echinophora L., 1776. — Galeodea tyrrhena Gmelin, 1791. — Pinna pectinata L., 1767. — Pteria hirundo L., 1758. — Glossus humanus L., 1758. — Acanthocardia echinata L., 1758. There are some species that can only be found in the western Mediterranean sea. They are the following: — Aporrhais serresianus hexapoda Nordsieck, 1968. — Pinna pectinata spinulosa B.D.D., 1889. — Buccinum humphreysianum fusiforme Kiener, 1834. — Pitar rude mediterraneum Tiberi, 1835. — Halicardia ferruginea Di Geronimo, 1974. Calliostoma granulatum Born, 1778 is found at all depths, but it is more abundant between 100- 200 meters. Buccinum hymphreysianum fusiforme Kiener, 1834 is only gathered in the north zone. That is the sole locality in the Mediterranean. Xylophaga dorsalis Turton, 1819 live inside sunken wood at any depth. Glossus humanus L., 1758 and Pinna pectinata L., 1767 are more abundant in the north zone than in the south one. To summarize, we can watch a diminution of big species as we increase depth. | have not found small species because of trawling method. ACKNOWLEDGMENTS | wish to thank the great help | have received from the fishing trawlers BAIX EMPORDA of Palamos and TRAMONTANA lll of Roses without which | could not have carried out the sampling. REFERENCES ABBOTT, R. T., 1974, American seashells. Van Nostrand Reinhold. New York. ALTIMIRA, C., 1975, Moluscos testaceos recolectados en el litoral de la parte norte de la provincia de Gerona. | parte. Investigaciones Pesqueras, 39 (1): 63-79. ALTIMIRA, C., 1977, Moluscos testaceos recolectados en el litoral de la parte norte de la provincia de Gerona. Il parte. Investigaciones Pesqueras, 41 (3): 569-573. BUCQUOY, E., DAUTZENBERG, P. 8 DOLLFUS, C., 1886, Mollusques marins du Rousillon. Tome | and Il. J. B. Bailliere et fils. Paris. VINYAS 569 DI GERONIMO, 1., 1974, Molluschi bentonici in sedimenti recenti batiali e abissali dello Jonio. Conchiglie, X (7-8): 133-172. HIDALGO, J. G., 1870, Moluscos marinos de Espana, Portugal y las Baleares. Madrid. HIDALGO, J. 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PA h 25377 | мове © MIRNA LLAMA BOE JA AWAY O Zr 77 A 2 ahnen oD Aa set 0567 „ЗА 45H ed Vets A ovr TT Pees | 01 4 RASE IN red tr nays ab Soh eats PESO A м ‚ен | atta) SES Ww MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 571-580 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS EXTRA-MEDITERRANEAN SPECIES OF MOLLUSCA ALONG THE SOUTHERN ITALIAN COASTS Antonio Di Natale Istituto di Zoologia e di Anatomia Comparata, Universita di Messina—98100 Messina, Italia ABSTRACT New data concerning 16 different species of Mollusca, having a prevailing extra-mediter- ranean distribution, along the Sicilian and Calabrian coasts (S. Italy) are reported. Six species have a prevailing distribution in the Red Sea or in the Indo-Pacific Ocean (Cerithium scabridum, Erronea caurica, Quoyula madreporarum, Pinctada radiata, Brachidontes variabilis, and Scapharca cfr. cornea), nine species are mainly distributed along the Eastern coast of the Atlantic Ocean (Nucella lapillus, Crepidula fornicata, Buccinum undatum, Littorina littorea, Natica prietoi, Bursa marginata, Mactra glauca, Eastonia rugosa, and Arcopagia crassa), and one is typical of the Pacific Ocean (Clelandella infuscata). The collection of 10 different living species might allow us to consider them as genuinely migratory but N. lapillus, C. fornicata and L. littorea were certainly introduced accidentally by man with some big stocks of Mytilus edulis, imported from Portugal and Holland. Egg masses of C. scabridum and very young specimens of P. radiata, B. variabilis and S. cfr. cornea are the proof of a complete adaptation of these species to the new habitats. The collection of only empty shells of the other six species allow us to consider the possibility that they may have been passively swept into the Mediterranean by sea currents or while at- tached to floating seaweeds; there is the further possibility of accidental introduction via logs and ships. C. infuscata is certainly to be considered as a casual. INTRODUCTION The increasing occurrence of typical Atlantic or Indo-Pacific species of Mollusca along the Mediter- ranean coast has been noted by several Authors over a long period (Tortonese, 1969; Steinitz, 1967; Eales, 1970; Spada, 1970, Barash & Danin, 1972, 1977; Ghisotti, 1974; Spada & Maldonado Quiles, 1974; Parenzan, 1976; Nicolay, 1980). The collection of extra-Mediterranean species, at first logically noted near Gibraltar and Suez (Vaillant, 1865; Mac Andrew, 1870; Pallary, 1912, 1938; Moazzo, 1939; Haas, 1948; Engel & Van Eeken, 1962; Fischer, 1965; Safriel & Lipkin, 1972; Mienis, 1976a, 1976b, 1977), has become more frequent in the central Mediterranean Sea during the last ten years (Bombace, 1967; Ghisotti, 1968, 1971, 1973, 1974; Di Geronimo, 1971; Renzoni, 1973; Di Natale, 1974, 1978a, 1978b, 1980; Cata- lano et al., 1978; Parrinello & Catalano, 1978). From my studies on Mollusca collected along the coastal areas of Sicily and Calabria (S. Italy) (Fig. 1), | can now state that sixteen species of both Gastropoda and Bivalvia have a prevailing extra- Mediterranean distribution (Table 1).* NOTES ON THE SPECIES All the species reported in this paper have been collected in the waters around Sicily and Calabria or along the shore of the same regions during ten years of research, carried out with the financial help of the Institute of Zoology and Comparative Anatomy of the University of Messina, and with the friendly collaboration of Mr. P. Micali, Mr. S. Palazzi, Mr. G. Di Natale and Miss A. Mangano, which | gratefully acknowledge. Molluscs marked as “sp.” (specimens) were collected alive, otherwise they are indicated as “$.” (shells) or “v.” (valves). The letters (S.) or (C.) by the locality mean Sicily or Calabria. Most of the specimens are in my private collection. *The present list is in addition to the other three species known along the Sicilian coast: Bursatella leachi leachi (Parrinello & Catalano, 1978), Bursatella leachi savignyana (Catalano et al., 1978), Perna perna (Palazzi, pers. com.). (571) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 572 suawioads jo Aouanbaij—o uouuO9 “Ajuo sjjeys 00 зэциеэс| иезие.1эурэу\ 1эц10 и! ра}оэоэ—р aojeos ‘Ао says (o) uonnquisip ¡eo1yde1Boab Jayjo—o uOWWOS 'suauwdads били ++ уеээ0 эциецу ay] ш JUa/PA9Id—Q goueos 'suawidads били + Bas pay ay, ul juajeaad—e ‘SIOSWAS ‘SALON о + (6/61) o1esse4 ade) ‘(//61) esnBey ip euleyy x x (бинаэн) езобп/ EIUOJSEZF о + (QZ) нирле!о (GZ) euisseW (1/61) иэлно x x wiog егэпе/б eyoey O (6/61) 13MJO (9/61) е72911 19Y x x (ueuuag) esse/o e16edo91y ецоцеащешеп3 о + (9/61) е22911 ЮУ '(9/61) sajs| ue103 x x (2827) 27e/pe/ epejould 00 ++ (ZZ) eos ‘(Z2) enuajea oqiA ‘(2261) AIS “3 x x (ssneuy) 5//демел sajuopiyoesg 00 ++ (82) 0184 эхел ‘(/2) ециаел oqiA ‘(9/61) ирле9 х X элээН PBUJOD ‘19 еэлецаеэ$ eIyoue1qi|14 VIATVAIS O (5/61) oysodiH x Xx “7 штерип wnumang о + (v2 'EZ61) 0124 exe] x x (7) snyide; een (o) (2/61) е22911 19Y X x x (Aquamos) шплелодэлреш ejnono epodos¡seboan O (2/61) saisi ¡peB3 х x uljaws ejeurbiew esuing о + (22) ezza11 Oy ‘(9/) uenıIO ‘(EZEL) euISSeW jo sens x x (oBlepiH) sojaud еэцем O (2/61) wediq X X x (7) eones веаио113 В (pL61) 014 эмел ‘(6/61) 01309! x x (7) ejeoruso, eınpıdaıy 00 ++ (82) ieoipuaa (22) o1esseg ‘9 (2461) поэпав (2461) ozzei x x iddiju4 wnpugeos WNIy189) 00 ++ (G/61) o1e4 axe7 x Xx (71) еэлоци вииоцт еродо$ебозаи\ O (2461) Bulssa- jo зиедб x (pinoy) ejeosnyu/ е/ерие!э/Э epodoseboseyoly ‘VGQOdOHLSVD a цоцоэоэ JO Sa1}i|2907 D FO case salsads + 9191 DI NATALE 573 ee TERRA med! NEA, Scale 1: 32000000 FIG. 1. Map of the Mediterranean Sea; the studied area is inside the thin black lines. Class GASTROPODA Subclass PROSOBRANCHIA Order Archaeogastropoda Family Trochidae 1—Clelandella infuscata (Gould), fig. 2 Locality: Ganzirri (S.), 1 s., March 1972, —17 m, sand and small stones. Remarks: captured with a gill net, and having inside a small specimen of Eupagurus prideauxi. Order Mesogastropoda Family Littorinidae 2—Littorina littorea (Linnaeus) Locality: Lake Faro (S.), 1 s., 11-1975, beach; 11-1978, 5 sp., —20 cm, old wall; 111-1978, 93 sp., —30 cm, on stones; V-1979, 2 sp., on the shore. Remarks: found together with thousands of living and dead Mytilus edulis imported for food from Portugal and Holland. Family Cerithiidae 3—Cerithium scabridum Philippi, fig. 3 and 4 Localities: Cape Milazzo (S.) 1 s., VII-1972, —30 m, rocks; Вау of Brucoli (S.), 1 s., XI-1972, beach; Bay of Brucoli, 11-1976, 42 sp., —50cm, mud and sand, with Zostera nana and Cymodocea nodosa; Cape Passero (S.), 1 s., IX-1977, beach; Bay of Brucoli, 3 sp., 6 s., IX-1977, —1,50 m; Bay of Vendicari (S.), 1 s., 2 sp., VII-1978, rocks, —1,50 m; Bay of Brucoli, 5 s., 11-1979, beach; Bay of Brucoli, 2 sp., 3 s., 11980, beach. Remarks: Egg masses of Cerithium scabridum were observed on IX-1977, near a big rock and on Posidonia oceanica, in the Bay of Brucoli. Family Calyptraeidae 4—Crepidula fornicata (Linnaeus), fig. 5 Localities: Riposto (S.), 4 s., +1973, beach; Lake Faro (S.), 1 s., IX-1974, beach; Lake Faro, 22 sp., 3 s., 11-1978, —10 cm; Lake Faro, 5 sp., X-1978, —30 cm; Lake Faro, 2 sp., 8 s., II-1979, beach. Remarks: Most of the specimens were collected living on Mytilus edulis. 574 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 2. Clelandella infuscata (Gould). FIG. 6. Erronea caurica (Linnaeus). FIGS. 34. Cerithium scabridum Philippi. FIG. 7. Natica prietoi (Hidalgo). FIG. 5. Crepidula fornicata (Linnaeus). DI NATALE 575 Family Cypraeidae 5—Erronea caurica (Linnaeus), fig. 6 Locality: Isle of Lipari (S.), 1 $. with remains of the body, VIll-1977, —15 m. Remarks: Another specimen of Erronea caurica was reported by Rubino (1971), from the Isle of Lampedusa (Sicily Channel). Family Naticidae 6—Natica prietoi (Hidalgo), fig. 7 Localities: Ganzirri (S.), 1 sp., 5-X-1973, —35 m, in a community of Laminaria ochroleuca; Lagoon of Oliveri (S.), 1 s., VH1976, —3 m, sand; Harbour of Aci Trezza (S.), 1 s., V-1977, —3 т. Family Bursidae 7—Bursa marginata Gmelin, fig. 8 Locality: Isle of Marettimo (S.), 1 s., VIll-1977, —38 m, near the base of a big rock. Order Neogastropoda Family Coralliophilidae 8—Quoyula madreporarum (Sowerby), fig. 9 Locality: Harbour of Aci Trezza (S.), 1 s., 6-X-1977, —3 м. Family Muricidae 9—Nucella lapillus (Linnaeus) Locality: Lake Faro (S.), 1 s., !-1973, beach; 6 sp., !!-1974, —30 cm; 2 sp., IX-1974, —10 ст; 3 s., 111-1977, beach; 8 sp., 2 s., VI-1978, —30 cm; 1 s., IV-1979, beach; 6 sp., IV-1980, —10 cm. Family Buccinidae 10—Buccinum undatum Linnaeus Locality: Riposto (S.), 1 s., 11-1973, beach. Remarks: B. undatum is rare. Also trawled in the Sicily Channel (C. Ebreo, pers. com.), but all specimens found in that area seem to be subfossil. Class BIVALVIA Subclass PTERIOMORPHIA Order Filibranchia Family Anadaridae 11—Scapharca cfr. cornea Reeve, fig. 10 Localities: Bay of Giardini-Naxos (S.), 1 sp., 1+-1976, —30 m, on sand; Vibo Valentia Marina (C.), 7 sp., 11-1977, —5 m, on sand; Lake Faro (S.), 47 sp., IX-1978, —30 cm; Lake Faro, 78 sp., IV-1979, —50 cm; Lake Faro, 34 sp., 11-1980, —10 cm. Remarks: It is possible that the population of S. cornea in Lake Faro was first imported from the Adriatic with big stocks of Chamelea gallina. Family Mytilidae 12—Brachidontes variabilis (Krauss) Localities: Peninsula of Magnisi (S.), 752 sp., IV-1972, rocky shore; Bay of Syracuse (S.), 85 sp., V-1972, beach; Bay of Augusta (S.), 191 sp., V-1972, rocky shore; Bay of Vendicari (S.), 6 sp., 111-1974, rocky shore; Cape Passero (S.), VI-1974, 8 sp., rocky shore; Noto Marina (S.), 3 sp., V-1976, rocky shore; Faro (S.), 42 sp., IIl-1977, rocky shore; Bay of Mazzaro (S.), 3 sp., V-1977, rocky shore; Lake Faro (S.), 2 sp., V-1977, on submerged wood; Vibo Valentia Marina (C.), 7 sp., 576 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS E 4 г | e - D = “tac +. A Lx FIG. 11. Arcopagia crassa (Pennant). FIG. 8. Bursa marginata Gmelin. FIG. 9. Quoyula madreporarum (Sowerby). FIG. 12. Mactra glauca Born. FIG. 13. Eastonia rugosa (Helbling). FIG. 10. Scapharca cfr cornea Reeve. DI NATALE 5 VI-1977, on the sides of the quay; Scilla (C.), 12 sp., VIH-1977, rocky shore; Lake Faro (S.), 5 sp., 111-1978, on a stone; Faro (S.), 15 sp., Vill-1980, rocky shore. Remarks: B. variabilis is well distributed along the east coast of Sicily, from Cape Passero to the Bay of Augusta. Isolated populations are present along the shore near Taormina and Faro (Straits of Messina). Family Pteriidae 13—Pinctada radiata (Leach) Localities: Isle of Lipari (S.), 2 sp. and isolated valves, М!-1976, —40 m; Aci Trezza, (S.), 1 v., VII-1976, —3 m; Isle of Lipari, 1 sp., МШ-1977, —45 т; Isle of Lampedusa (S.), VIII-1977, 5 sp. and several valves, —25 m. Subclass HETERODONTA Order Eulamellibranchia Family Tellinidae 14—Arcopagia crassa (Pennant), fig. 11 Localities: Aci Trezza (S.), 1 v., IV-1976, —3 m; Lagoon of Oliveri (S.), 2 s., IX-1979, —50 cm, sand; Aci Trezza (S.), 1 v., IX-1979, beach. Family Mactridae 15—Mactra glauca Born, fig. 12 Localities: Lagoon of Oliveri (S.), 1 sp., XIl-1971, —5 m, mud; Messina loc. Casa Bianca (S.), 1 sp., VII-1975, —5 m, sand; Bay of Giardini-Naxos (S.), 2 v., 11-1976, on a fishing boat; Lagoon of Oliveri (S.), 1 s., IX-1979, —2m, sand (see also Giacobbe & Giordano, 1976). 16—Eastonia rugosa (Helbling), fig. 13 Localities: Marina di Ragusa (S.), 2 sp., 14 s., VI-1977, beach; Cape Passero (S.), 2 s., 111-1979, beach; Marina di Ragusa (S.), VI-1979, 8 s., beach. DISCUSSION First, | wish to distinguish widely distributed species, typical extra-Mediterranean species, and species of uncertain origin. The first group comprises three species: Mactra glauca Born, Arcopagia crassa (Pennant) and Natica prietoi (Hidalgo). These, mainly distributed along the eastern coasts of the Atlantic, are also present along the Mediterranean coast of Spain; there are few data about the collection of some specimens in the central Mediterranean. In the second group | include Clelandella infuscata (Gould), Littorina littorea (L.), Crepidula forni- cata (L.), Cerithium scabridum Philippi, Quoyula madreporarum (Sowerby), Erronea caurica (L.), Nucella lapillus (L.), Scapharca cfr. cornea Reeve, Brachidontes variabilis (Krauss) and Pinctada radiata (Leach). Two of these are primarily Atlantic (L. littorea and C. fornicata), four occur mainly in the Red Sea or in the Suez Canal (C. scabridum, S. cornea, B. variabilis and P. radiata), and three are widely distributed in the Indo-Pacific Ocean and in the Japanese Sea (Q. madreporarum, C. infuscata, E. caurica). In the third group, more problematic than the others, | place the remaining three species, namely: Bursa marginata Gmelin, Buccinum undatum L., and Eastonia rugosa (Helbling). B. undatum is a boreal-celtic species, living in the Atlantic Ocean and the North Sea. В. marginata is a “warm-guest,” now distributed along the west coast of Africa, though several mediterranean specimens are known (Parenzan, 1976). E. rugosa is another “warm-guest,” distributed along the west coast of Africa, in the western Mediterranean and along the coasts of Tunisia. This preliminary separation concerns only the geographical origin of these species, but further data are needed to understand something about the presence of the species collected along the southern Italian coasts. 578 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS It is possible that B. undatum, B. marginata and E. rugosa (and maybe also N. prietoi, M. glauca and A. crassa) could be relicts, survivors of several Pleistocene faunas with different palaeontological and climatical significances. Following such a hypothesis, it may be that in recent geological times (Würmian or Riss-Würm interglacial) these species were widely distributed in the central Mediter- ranean or in the Adriatic (Colantoni et a/., 1975; Taviani, 1978) but that, for many reasons (mainly climatic and environmental), they gradually disappeared from this area; one of the proofs to support this hypothesis might be the fossil and subfossil shells of B. undatum, B. marginata and M. cfr. glauca collected in the Sicily channel, on the hills near Messina and on the Calabrian mountains. Further data to be considered is the collection of living specimens or only empty shells. The collection of living specimens of ten species (C. scabridum, N. lapillus, C. fornicata, L. littorea, N. prietoi, E. rugosa, P. radiata, B. variabilis, M. glauca and S. cfr. cornea) might allow us to consider them as genuinely migratory, but there are some facts which reduce this number to four only. In fact, | have already excluded N. prietoi and M. glauca, considering them as dubious members of the “relict fauna”; E. rugosa, also considered as “relict,” has now recolonized the southern coast of Sicily, probably coming from the Tunisian coasts, where now it is common (Zaouali, 1971). N. lapillus, C. fornicata and L. littorea were certainly introduced accidentally by man, with some big stocks of Mytilus edulis imported from Portugal and Holland. So, only C. scabridum, P. radiata, B. variabilis and S. cfr. cornea need be considered as genuine migrants from the Suez Canal. Egg masses of Cerithium scabridum (found in the bay of Brucoli, E. Sicily), very young specimens of Pinctada radiata (found near the isles of Lipari and Lampedusa), Brachidontes variabilis collected along all the eastern Sicilian coast) and Scapharca cfr. cornea (Lake of Faro) are the proof of a complete adaptation of these species to the new habitats. The collection of only empty shells of the other six species allows me to consider several hypothe- ses. Clelandella infuscata is certainly to be considered as a casual because the shell found in the Straits of Messina in 1972 is the only one known in the Mediterranean. Buccinum undatum, Bursa marginata and Arcopagia crassa are probably to be considered as “relict fauna,” now distributed in the Atlantic and in the western Mediterranean, and occasionally found in the Sicily Channel (but never alive); the shell of B. undatum found by me along the shore of Riposto (E. Sicily) was probably introduced accidentally by man. Quoyula madreporarum and Erronea caurica are probably slowly migrating from the Suez Canal, but the collection of only a few (and empty) shells seems to show that they have not found conditions favourable. Probably, the greater part of the species reported in this paper came into the Mediterranean (and particularly along the southern Italian seas) attached to floating seaweeds or accidentally introduced as fouling on logs and ships (Relini & Montanari, 1973). This is certainly the reason for the presence of B. variabilis, which was noted during 1969 (Di Geronimo, 1971) in the bay of Augusta (E. Sicily), an important harbour for oil-tankers. There is also the possibility that these species may have been passively swept into the southern Italian seas by currents as veliger larvae. However, in most ascertained cases of migration, we must note a gradual introduction of these species, beginning from the Suez Channel or from Gibraltar and continuing along the southern Mediterranean coasts. GENERAL REMARKS After this short discussion, it is possible to note the necessity to continue research on the presence of newly established Mollusca along the southern Italian coasts. It is very important, also, to study the new interrelations between the original, pre-existing communities and the immigrant molluscs, be- cause it is possible that a newly arrived species could replace another, inserting itself into the original trophic chain, as happened between Mytilaster minimus and Brachidontes variabilis along the rocky shore near Catania and Syracuse (Di Natale, 1980). Of course, complete adaptation to the new habitat is usually possible only after several generations but, in some cases, | have noted a complete adaptation in a few years. This phenomenon is espe- cially remarkable in two species: Brachidontes variabilis and Cerithium scabridum. As we have seen above, B. variabilis is a well distributed species along the southern lonian coast of Sicily but, since 1977, | have found several small adult specimens along the rocky shore from Taormina to Messina, in DI NATALE 579 an area characterized by cold water currents; this fact seems to confirm the resistance of this species but, in the same time, its inability to reach a normal size without acceptable environmental conditions. Cerithium scabridum seems to modify itself in colour and size, as if to adapt itself to the new habitats (Di Natale, 1980): in fact, | have found “slim” specimens in Brucoli and Cape Passero (but having normal colour and length), bright specimens in Vendicari (but of a normal size) and a “giant” specimen in Milazzo, along the Tyrrhenian coast of Sicily. So it is impossible to say anything conclusive about the species reported in this paper, because we need more data and information. Certainly we must carry out further research, and extend the observations to the areas here excluded so as to understand the real dimension of this phenomenon. REFERENCES CITED BARASH, AL. & DANIN Z., 1972, The Indo-Pacific species of Mollusca in the Mediterranean and notes on a collection from the Suez Canal. /srael Journal of Zoology, 21: 301-374. BARASH, AL. & DANIN, Z., 1977, Additions to the knowledge of the Indo-Pacific Mollusca in the Mediterranean. Conchiglie, 13(5-6): 85-116. BOMBACE G., 1967, Sul rinvenimento di alcuni esemplari di Pinctada radiata (Leach) nelle acque del Canale di Sicilia. Natura, Milano, 58(1М): 298-304. CATALANO, E., PARRINELLO, N. & DE LEO, G., 1978, Nuovi dati sulla penetrazione nel mar Mediterraneo di Bursatella leachi savignana Audouin, 1826 (Gastropoda, Opisthobranchia). Ritrovamento nel Golfo di Palermo. Memorie di Biologia Marina ed Oceanografia, VIIl(5): 123-128. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MULTIVARIATE STATISTICAL ANALYSIS OF GEOGRAPHIC VARIATION IN THE SQUID GONATUS FABRICII (LICHTENSTEIN, 1818) (MOLLUSCA: CEPHALOPODA) Thomas K. Kristensen Danish Bilharziasis Laboratory, Jaegersborg Alle 1 D, Dk 2920 Charlottenlund, Denmark ABSTRACT Geographic variation in the squid Gonatus fabricii (Lichtenstein, 1818) has been analysed by means of a discriminant function analysis of ten morphometric characters. Specimens from Disko Bugt (West Greenland), the Irminger Sea and Newfoundland waters were com- pared with specimens from the entrance of Amerdloq Fjord (West Greenland). Statistically significant differences were shown to exist even between the two geographically close areas off West Greenland. The result indicates the presence of local populations, a concept not previously well documented in cephalopods. In addition to separating the four groups, the most important characters for separation and the number of characters necessary for sepa- ration are found. The usefulness of discriminant function analysis as a tool for analysing morphometric variations within species is pointed out. It is shown that no external sexual morphometric dimorphism exists in G. fabricii. INTRODUCTION During work on the systematics of the genus Gonatus in the North Atlantic, a geographical variation based on morphometric characters was found to exist between specimens of Gonatus fabricii (Lichtenstein, 1818) from West Greenland and specimens from different areas of the North Atlantic (Kristensen, in press). To analyse geographic variation in G. fabricii down to the lowest geographical level, a discriminant function analysis on morphometrics was carried out. Discriminant function analysis has previously been shown to be valuable in studies of geographical morphometric variation within a species (Saila & Flowers, 1969). Blackith & Reyment (1971) give an informative account of the possibilities of multivariate analysis, and Gould & Johnston (1972) point out how multivariate statistical methods can be used in the analysis of geographical variation. Multivariate techniques have not previously been applied to a study of morphometric differences in squid species. The objectives of the present study were: 1) to see if a difference exists in the morphometric characteristics of groups of specimens from different geographical areas even at the lowest geo- graphical level; 2) to determine which characters were the most significant; and 3) to find out how many characters were required to separate the different populations from one another. MATERIAL AND METHODS This analysis of geographical variation was based on 69 specimens from four specific areas (Table 1, Fig. 1). Two groups of specimens were from small, geographically rather limited areas off West Greenland: The entrance of Amerdloq Fjord and Disko Bugt. Two other groups of specimens were from larger, less well-defined areas: the Irminger Sea and the waters east of Newfoundland; speci- mens of Gonatus fabricii from both of these areas have previously been shown to be morphologically different from specimens from off West Greenland. The first two areas were chosen because they were the only geographically limited West Greenland areas with an acceptable number of usable specimens. Only specimens on which all characters of interest were measurable were used. All specimens were fixed in formalin and later transferred to 70% ethanol. (581) 582 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 0.60 507 #0° 30° 20" WE E A Newfoundland 1207 / FH rt 40° 20° FIG. 1. The location of the specimens included in the analysis. Large black circle represents the 19 specimens in the basic group; large black triangle represents the 19 specimens from Disko Bugt. Each square represents one specimen from the Irminger Sea and each rhomb represents a specimen from Newfoundland. KRISTENSEN 583 TABLE 1. Number of specimens, size range, mean size and standard error for the material of each area included in the analysis. Amerdlog (Basic group) Disko Bugt Irminger Sea Newfoundland N 19 19 17 14 Size range (cm) 5.4-17.3 6.0-21.9 3.8-9.8 3.8-7.1 Mean size (cm) 12.8 ATES 6.2 6.1 Standard error 0.65 0.89 0.42 0.30 Measurements and transformations: The following 11 measurements were carried out on each specimen: Pen length, head length, fin length, fin width, arm lengths I-IV, length of funnel cartilage, length of nuchal cartilage, and length of tentacular club. The mesurements were made with a slide gauge and recorded to the nearest mm. For details of how they were obtained, see Kristensen (in press). As the material was heterogenous in size, the ratio of each body measurement to the pen length was found for each specimen and used in the computations. Allometric growth exists in all characters (Kristensen, in press); All ratios were therefore transformed to logarithms before the analyses were carried out. Following ratios were used: Head length/Pen length (HLR) Fin length/Pen length (FLR) Fin width/Pen length (FWR) Length of arm I/Pen length (AIR) Length of arm Il/Pen length (АПВ) Length of arm Ш/Реп length (AIR) Length of arm IV/Pen length (AIVR) Length of tentacular club/Pen length (CLR) Length of funnel cartilage/Pen length (FCR) Length of nuchal cartilage/Pen length (NCR). Discriminant function analysis: The aim of a discriminant function analysis is to produce a linear function which gives the maximal separation of two groups of specimens, where each specimen is represented by all characters simultaneously, so that there is a minimal overlap between the two groups. The discriminant function analysis used was adapted from Rao (1952) and modified for the Univac 1100 computer of the Regional Computer Center of the University of Copenhagen (RECKU) with the language Nu-algol. Besides finding the best separation between the two groups of specimens compared in each computation, the program also makes a multivariate F-test to examine whether the two multivariate mean-vectors are statistically significantly different. Based on the parameters found by the discriminant program, it is possible to calculate the contribu- tion each ratio (character) makes to the total distance (Mahalanobis distance) between the multi- variate means (Saila & Flowers, 1969) by the formula: Rn = An X,/D2 x 100 (In percent) where R,is the contribution of nth ratio A, is the nth discriminant coefficient X, is the difference between the mean vector of data from area 1 and the mean vector of data from area 2 in each computation. D2 is the Mahalanobis distance. The specimens from the entrance of Amerdloq Fjord were chosen as a basic group, because they represented the highest number of well-preserved specimens coming from the most geographically limited area investigated. Data on specimens from each of the three other areas were compared with the basic group as follows: basic group compared with Disko Bugt (Database 1); basic group com- pared with Irminger Sea (Database 2); and basic group compared with Newfoundland (Database 3) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 584 100'0 > d = XX 0l'0 > а > S00 = x XX хх хх хх хх хх хх хх хх x d 0€'z 67€ Ze Ol eez Zee Sz‘Ol se‘? ve'e Lz'ot ЕН р OLE 6cc 5'9 OLE + OC g9 2 62 061 219 L'e SN|BA-4 Il Il Ш] >= == IA | | | + YON = Ill Il | | | = = HA = H93 — = X oar == A >= гы Al a H719 = ве IA Il Il Ш = = X = HAIV = = XI = == X = Ш] Ш] 5 YIIIV = a HA E == XI Tr = XI = YIIV = == ША — = IA Il Il Il + HIV | | | a Ш Il = = A as HMJ E = A Zu: = ША = = ША == yl = = A = = Al = = IA = ylH € с | Е Zz L € [а | L (оцен) ‘ON uoneynduw0oT ‘ON чоцедпашоэ ‘ON чоцедпашоэ ‘ON чоцепашоэ ээелецэ puejpunoman—dnouß oiseg eas 1эбиш|—Чполб oiseg }бпа oysig—dnosb oiseg 66-2? € eseqejeg г eseqejeg | asegejeg (pıol4 Бо]рлэшу) dnouB э15е8 ‘UON|NGUIUOD 15еа| eu] цим лэрелецо ay) $! X pue иоцеледа$ au} 0} иоцпащиоэ Jsayßıy au} цим лэзоелецо au] si | “sny | '$9п0/6 ом} ayı jo иоцеледа$ ui лазоелецо YORE jo asueoyubis eu} задери! [елэшпи иешоН ay) JO иоцеишоцер ay | ‘иоцезпдшоэ гепофед au} ul papnjoul иээа sey (one1) 18192109 eu] Jeu} зазеэтри! [елэшпи иешон JO + 'IX9] BBS лэдоелецо JO иоцелеладе 104 ‘иоцеп@шоэ цэва Jo зипзэн ‘с 31891 KRISTENSEN 585 (Table 2). For each database the same procedure for calculations was carried out: first all ten ratios (characters) were included in a computation, then only the three most significant characters in the first computation were included, and finally in the third computation only the two most significant char- acters were included. RESULTS No external morphological differences between sexes were observed in the systematic revision of the genus Gonatus (Kristensen, in press), but to be sure that no undetected morphological differ- ences should influence the present analysis, a discriminant analysis was made between characters from males (ten) and females (nine) of the basic group. The five characters chosen were the five most significant in the analysis between the two West Greenland groups (Table 2). No statistically signifi- cant differences were found and thus no distinguishable external morphometric differences exist between males and females in this species. The analysis of the morphometric variation between specimens from the basic group and speci- mens from any of the three other areas showed a very high statistical significance (Table 2). Taking the characters with the highest contribution to the Mahalanobis distance, it is even possible to separate each group from the basic group by two characters only. The significance levels are the same in all three data bases for the same computation number, which means that the same morphometric differences exist between the two West Greenland groups as between the basic group and each of the two more geographically distant groups. The character most important for separating the groups is different for each data base (Table 2); however, the ratios of funnel cartilage to pen length and nuchal cartilage to pen length, which are very reliable characters, are important for the morphometric separation in all three geographic variations registered. DISCUSSION Specimens from West Greenland, the Irminger Sea and the waters off Newfoundland were previ- ously shown to exhibit a morphometric geographical variation in some characters (Kristensen, in press). However, the differences found by the present method are at a higher level of significance. Thus the present results emphasize the usefulness of discriminant function analysis as a tool in analysis of morphometric variation within a species. Of even greater significance is the result demonstrating a clear morphometric difference between specimens from the two rather close West Greenland areas, the entrance of Amerdloq Fjord and Disko Bugt. The two morphometrically different groups apparently represent two different populations within a species; this result is even more convincing considering the nearly identical mean size and size range of the specimens from the two areas (Table 1). Morphologically distinct populations thus exist in G. fabricii, not only as geographically widely separated groups, but also as groups, living in areas close to each other. It is moreover surprising that the morphometric differences are as large between specimens from the two areas close to each other as between the basic group and the groups from more distant areas. The reasons for the observed geographical variation are not known, but may be due to environ- mental factors. Environmental effects on the morphology of cephalopods are mainly unknown; only gill size has been shown to have some correlation to temperature and oxygen content (Roper, 1969; Cohen, 1976). However, in fish, much research has indicated the influence of environmental factors on the morphology (Barlow 1961; Loch, 1974). It seems more likely that the observed geographical variation is due to genetic differences and is an expression of microevolution. This is supported by a difference in time of reproduction lately found in G. fabricii from Disko Bugt and from the fishery grounds off Holsteinsborg (Kristensen in prep.). G. fabricii from Disko Bugt was found to spawn in the autumn as opposed to those from off Holsteinsborg which were found to spawn in the spring and early summer. The existence of populations of the same species with separated time of reproduction has previ- 586 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ously been stated. Grimpe (1925) described two populations (races) of Alloteuthis subulata Lamarck, 1798, in the North Sea: a spring spawner and an autumn spawner, a statement later claimed to be rather dubious (Muus, 1959). A spring spawning and an autumn spawning population were also described in the squid Loligo opalescens Berry, 1912 (Fields, 1965). Although this was supported by both morphological (Kashiwada & Recksick, 1978) and electrophoretic (Christoffersen et al., 1978) studies, none of the authors were able to verify the existence of separate populations in L. opalescens. From this background the usefulness of discriminant function analysis for studies of infraspecific variation is clearly demonstrated. The presence of distinctive local populations in geographically rather close areas suggests that other major areas, for instance sea bights, large grounds or bays may also have their own popula- tions. Investigation of such populations from specific areas may shed more light on the problems of cephalopod speciation, which is a previously understudied subject. Moreover, understanding of the existence of specific populations within squid species would be of high value for stock assessment in the globally increasing squid fishery. ACKNOWLEDGEMENTS | am most grateful to Henning Noer for writing the computer program and introducing me to multivariate statistics. Niels Méller Andersen provided much useful help and advice. The Danish Natural Science Research Council supported the study economically and the Zoological Museum, University of Copenhagen, kindly provided working space and facilities. REFERENCES CITED BARLOW, G. W., 1961, Causes and significance of morphological variation in fishes. Systematic Zoology, 10(3): 105-117. BLACKITH, R. E. & R. A. REYMENT, 1971, Multivariate morphometrics. Academic Press, 412 pp. CHRISTOFFERSEN, J. P., FOSS, A., LAMBERT, W. E. & WELGE, B., 1978, An electrophoretic study of selected proteins from the market squid Loligo opalescens Berry. In: RECKSICK, C. W. & FREY, H. 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It is a low angle beach, and is composed of fine grained sand (Fig. 1). The thanatocoenoses studied are characterized by being composed of a large variety of species. Chamelea gallina (Linné, 1758), Donax (Cuneus) semistriatus Poli, 1795, Donax (Serrula) trunculus Linné, 1758, Mactra (Mactra) stultorum (Linné, 1758), Spisula subtruncata (Da Costa, 1778) are notable by their abundance and by their presence in practically all of the monthly samples. This paper is divided into two sections, the first discussing shell transport and the second the boring activity of Naticidae. FIG. 1. Geographical situation of the area studied. (587) 588 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS METHODOLOGY For any type of ecological study it is necessary to do random sampling which will permit statistical treatment. Due to the charcteristics of the thanatocoenoses as well as those of the beach, in the present study a simple random sampling was made of all the shells accumulated on the beach due to wave action. This simple random sampling was made at monthly intervals so that the time factor could be taken into consideration in the analysis of the specimens. In each monthly sampling, the right and left valves of each species were separated and counted, noting the valves bored by Naticidae; this was done to be able to study: 1) the monthly variation in the number of individuals of the different species, 2) the influence of transport in the relation between the right and left valves, and 3) the predatory activity of Naticidae. The statistical analysis of the data obtained throughout the 24 sample months was achieved by the application of the Homogeneity chi-square test as proposed by Cramer (1968) to each of the following relations: 1) the relation between the number of right valves (both bored and non-bored) to the number of left valves (both bored and non-bored), 2) the relation between the number of right bored valves and the number of left bored valves, and 3) the relation between the number of right non-bored valves and the number of left non-bored valves. The results of this test show if the differences between the different valves are significant or not. The chi-square (x”) was also independently calculated for each monthly sampling to see in which months the differences between the right and left valves were significant. One factor thought to be of great interest was the correlation coefficient (r) between the different species. This factor obviously doesn't have to have an ecological significance as thanatocoenoses are being studied, not biocenoses. In the calculation of the correlation coefficient the maximum number of valves in each species was considered independently of the fact that they were right or left valves; eliminating those months in which the chi-square test gave a highly significant value. The program calculator Hewlett-Packard 65 was of great use in obtaining the various calculated values. TRANSPORT OF SHELL VALVES Studies on thanatocoenoses of molluscs, especially bivalves, whether fossil or recent, are common (Driscoll, 1967, Nagle, 1967; Emery, 1968; Lever & Thijssen, 1968; Brenchley 8 Newell, 1970; Clifton, 1971, etc). The majority of these studies were made under both natural and experimental conditions. However, there is little published data related to the time factor in natural conditions. Due to this, the samplings of the thanatocoenoses studied here were made at one month intervals beginning August 1978 and ending July 1980. This permitted the observation of possible fluctuations in the number of individuals of the different species studied, throughout a determined period of time (Fig. 2 and 3). As has already been mentioned in the introduction, observations were made on only the most abundant species. A Homogenity chi-square test was made to see if the differences between the right and left valves throughout the 24 sampled months were significant or not. In Table 1 we can see the values of the Homogeneity chi-square test for each of the species studied. Due to the high number of bored valves in Chamelea gallina it was thought it would be interesting to apply the same test to the right and left valves and the right and left non-bored valves. From the consideration of these values it can be deduced that the differences, although significant in both cases, are more significant in the case of the bored organisms. This could possibly be due to the different hydrodynamic behaviour of the bored valves. Only in Donax (Cuneus) semistriatus does the Homogeneity chi-square test indicate that the differences between the right and left valves are not significant. Due to the fact that the number of individuals in some of the monthly samplings was very low, some monthly samplings were grouped together; for this reason, the d.f. was reduced in this species to 19, and 18 in Mactra (s.s.) stultorum. The correlation coefficient (r) between the different species studied was also calculated, eliminating those monthly samplings in which the chi-square test value obtained was significantly different at the MARTINELL & DE PORTA 589 % Donax (Cuneus) semistriatus P % Mactra (s.s.) stultorum (L.) 70 100 60 50 40 30 60 g Zo Donax (Serrula) trunculus L. % Spisula subtruncata (D.C.) ASONDJFMAMJJIASONDJ)]FMAMJ Jl m OS 5% I FIG. 2. Variation of the percentage of right valves of Donax (Cuneus) semistriatus P. and Donax (Serrula) trunculus L. during the sample months. ASONDIFMAMJIASONDIFMAM J Jl —- 1978 — €— 1979 ————><—1980 FIG. 3. Variation of the percentage of right valves of Mactra (s.s.) stultorum (L.) and Spisula subtruncata (D.C.) during the sample months. TABLE 1. Values of the Homogeneity x? (chi-square) test for each of the species studied. (d.f. = degrees of freedom; p. = | or exel of significance) TABLE 2. Correlation coefficient (r) between the different species studied. Ch. gallina Ch. gallina bored Ch. gallina nonbored Ch. gallina D. semistriatus D. trunculus M. stultorum S. subtruncata D. trunculus M. stultorum S. subtruncata level of 0.05. The resulting values are represented in matrix form in Table 2. From the observation of this matrix, one sees that the only species between which an important correlation exists are: Chamelea gallina / Spisula subtruncata (M="0:79) Donax (Cuneus) semistriatus / Donax (Serrula) trunculus (r = 0:56) Although one should not confuse these values with relationships between species, as thanato- coenoses are being studied here, it is believed that the values could be of great interest in future comparative studies. OBSERVATIONS ON THE NATICIDAE BORINGS Studies on the predatory activity of Naticidae in molluscs, whether they be fossil or recent, are common (Ziegelmeier, 1954; Ansell, 1960; Masse, 1963; Taylor, 1970; Adegoke & Tevesz, 1974; Martinell & Marquina, 1980; etc.). 590 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (0) y | y= 0.112x+0086 0.40 (Miro 0.35 \ y = 0.105x +0.095 0.30 RV. | 7.065 0.25 0, 0.20 0 Chamelea gallina (L.) 015 1.0 15 20 25 30 h Y | y= O.11x+ 0.078 0.40 Mir S065.) 00 0.35 230 y=0.097x + 0.094 0.25 = 0.20 0,15 10 15 20 25 30 | ASONOD JS ЕМАМ) ЛАЗОМО)] FMAM J Jl © Ly | У=0.356х + 0.086 — 1978 —><——__—_—__ 1979 —___—__ 1980 0.35 | r=0,71 FIG. 4. Variation of the percentage of valves of 230 Chamelea gallina L. —— represents right valves; 0.25 Ala OO - - - - represents bored right valves; + + + + + repre- 0,20 a sents bored left valves. 015 0,371 Vola "105 0 tor th FIG. 5. Relationship between the maximum diameter of the boring hole and the length (L.), height (H.) and thickness (th.) of the valves of Ch. gallina. All of the studied species show Naticidae borings, although with highly variable frequencies. Only in the case of Chamelea gallina did all sample months show a high percentage of bored valves. Due to this, special attention was given in the study of this species. Part of the data to be presented here was first introduced at the 1St Spanish Malacological Con- gress in Madrid (Spain) in 1979 (Martinell & Porta, 1980). In Fig. 4, it is noted that a marked oscillation of the percentage of bored and non-bored valves occurs, with the non-bored valves generally dominating. This oscillation coincides approximately with the winter months, although its limits fluctuate by one or two months. In attempting to detect a possible relationship between the size of the boring hole and the size of the valve, the correlation coefficient was calculated between the maximum diameter of the boring and the length, height and thickness of the valves. The relationship between these different magnitudes is reflected in Fig. 5. As can be seen, the correlation coefficient has high values in the case of the right valves as well as the left valves. CONCLUSIONS The present study permits us to draw the following conclusions: 1) The Homogeneity chi-square test shows that the relationship between the right and left valves is significant in all the studied species except in the case of Donax (Cuneus) semistriatus. 2) The behavior of the shell in response to transport is different depending on the species. The significance level decreases in the following order: Chamelea gallina, Donax (Serrula) trunculus, Mactra (s.s.) stultorum, Spisula subtruncata. MARTINELL & DE PORTA 591 3) The boring activity of Naticidae varies according to the species, Chamelea gallina being the species with the largest percentage of bored valves. 4) In the species Chamelea gallina, it was possible to observe that: a) the number of bored right and left valves is very similar. b) the percentage of bored and non-bored valves varies ostensibly in relation to time. c) a correlation seems to exist between the size of the bored hole and the size of the individual bored. ACKNOWLEDGMENTS Dr. Carlos Cuadras of the Department of Biostatistics of the University of Barcelona is thanked for his guidance in the statistical treatment of the samplings. Also, Rosa Doménech and Ma José Marquina of the Departament de Paleontologia of the Universitat de Barcelona are thanked for their help in the collection of the samples. REFERENCES CITED ADEGOKE, O. S. & TEVESZ, M. J. S., 1974, Gastropod predation patterns in the Eocene of Nigeria. Lethaia, 7(1): 17-24, 5 figs., 2 tab. 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Nes O ем wer ви AAN o A “Le LE Recent MT i ie rro NY 1. м1 CS ВРУ wa e Me wiss DA dl © DAA Mc? Pew Lre Br Po en Ут EN OS | nm CY Sh Poy nuda ЗЫ ‚© é i 4 ° ee oe и: y CHIPS Te re enter, bir names Wella МЕТА = Sy Satie ” ya) > A O E con Thy tq a AAA O AE ; A ip = omnia tg Die A } um" 1 Lo WA OS wre: En paie д №4 ВА | “i pe ap ME AR os e O Mb DON к M A TU a М> «e rod Far my is tue TOR Fe WI Pare ‹ ead HA Y | u E Saree 2 = Ga lens ovr wur ¿Y in Ete pc eR AT) in ATINA | "à WAR wi ne DAN io al IA N A or | E 0] i ’ | ] PAL 43 COR EL: metas, 4 var trs, 4 wir iv te Os cs DR LT TT À ео Wat yp NA (ke © Lee CBs ©. Le И... arr Ps cole mi he 4 = MD... - | A HEM D ri KP ON CD д ы в. ‘1 [Es E A da a! (6 1654 ” eins" A, à e | в» Ре <” > y av à & ra Vite ver " OS > y res | AT 277 EL ы LAI ee ‘ u ve MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 593-600 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS COLOUR ADAPTION IN HAMINEA NAVICULA (DA COSTA) (MOLLUSCA-OPISTHOBRANCHIA) Karl Edlinger Institut fur Zoologie d. Universitat Wien, A-1010 Dr. K. Lueger-Ring 1 ZUSAMMENFASSUNG Die im Sand pflugende und grabende mediterrane und atlantische Cephalaspidee Haminea navicula kann ihr oberflachliches Farbenmuster verandern und weitgehend an die Farbung des jeweiligen Untergrundes anpassen. Dies geschieht durch Pigmentmigrationen in verzweighten epithelialen und subepithelialen Zellen, durch Dehnung und Kontraktion von Melanophoren; weiters gibt es Leukophoren und Xanthophoren. In vier bis funf Stunden kann die Farbung einzelner Hautareale von schwarz auf fast weiss und umgekehrt wechseln. Dabei treten charakteristische Farbmuster auf. Elektronen- mikroskopische Untersuchungen zeigen, dass die dehnbaren Melanophoren aus einer Vakuole, dem umgebenden Protoplasma mit Pigmentgranula und radialen verzweigten Fortsatzen bestehen. Die Rolle der Augen bei der Farbadaptation bedarf noch einer Klarung. ABSTRACT Haminea navicula, a sand-ploughing and digging mediterranean and atlantic cephalaspid snail, is able to change the colour pattern of its body to adapt it to the surrounding bottom. Colour changes occur by pigment migration in ramified epithelial and subepithelial cells, by extension and contraction of melanophores; there are also leucophores and xanthophores. In four or five hours some areas of the body can change from “totally black” to “nearly white.” During this process characteristic sequences of colour patterns can be observed. Contractile chromatophore cells, under the electron microscope, are shown to consist of a central vacuole, a protoplasm with pigment granules at the edge, and radially located processes. The role of the eyes for colour adaptation is as yet questionable. INTRODUCTION Haminea navicula, a substrate ploughing and digging cephalaspidean snail of the Mediterranean Sea and the Atlantic, has two possibilities of camouflage: one using substrate particles, which are transported on the surface of the body by the mucus surrounding the animal and moving from the front to the back (Edlinger, 1979) (Fig. 1); and one by changing and adapting colour to the substrate. The second possibility is described for very many vertebrate and invertebrate animals, including molluscs. Cephalopod molluscs especially show a very quick colour-change mechanism, which has been researched very thoroughly (Hoffmann, 1907; Bozler, 1928, 1931; Florey, 1966, 1969; Cloney & Florey, 1968). In the gastropods only a few species of the Opisthobranchs can change and adapt their colour. This takes much more time than in Cephalopods. Colour adaption in snails is known in Phyllirhoé bucephalum, Cymbulia, Tiedemannia and Gleba (Gegenbaur, Koelliker und Müller, 1853; Müller & Gegenbaur, 1854; Gegenbaur, 1855; Trojan, 1910; Born, 1911). For Haminea this ability was previ- ously unknown, the first observations being described by Edlinger (1979). This research had to resolve the following questions: a) what conditions cause colour change? b) what degree of adaptation is possible? c) how long does it take the animal to adapt its colour? (593) 594 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS d) which patterns of colour distribution are visible? e) where are the chromatophore cells located? f) what structure have they? MATERIALS AND METHODS The animals for this research were collected near the seashore at the Lido of Venice in April and May 1979 and 1980. They were kept in sea-water aquaria at a temperature of 20 degrees C (ca. 68°F). Macroscopic observations of the substrate colour showed different shades from white to grey and black. The aquaria were permanently lit by bulbs (60 W) or by natural daylight. Dark-adapted animals were placed in aquaria with grey or white bottoms, light-adapted into aquaria with grey or white bottoms. Observation of the skin was made with a binocular microscope with a magnification of x40. Tissues for electron microscopy were fixed in glutaraldehyde 4%, postfixed in OsO, 2%, embedded in araldite through alcohol and propylene oxide, cut by an ultramicrotome to 0,2 um, and contrasted in uranyl acetate and lead citrate. The microscope used was a ZEISS E M 9 S-2. RESULTS Ramified pigment containing cells and chromatophores of black, white and orange colour are dispersed over the whole skin of the animal except in the mantle cavity, the lip organs and the organs of Hancock. Orange chromatophores (xanthophores) most are at the edge of the mantle, the others being evenly spread. Under the low-magnification binocular microscope and in histological section ramified melano- phores (Fig. 2) are seen in and under the transparent epidermis, also melanophores and other chromatophores being situated in deeper layers. Contractile melanophores are the most important chromatophores for colour adaptation. Their state of extension or contraction partially determines the colour of the animal, because many of them are able to cover leucophores, which are mostly in deeper regions of the skin (Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8). The diameter of the melanophores is ca. 80-400 um when they are extended. In this condition the borders between them are difficult to see (Fig. 3). When they are contracted, their diameter is ca. 20 um. In a state of moderate or high extension they show a dark central part and a less pigmented surrounding region (Fig. 3). The main phases of expansion or contraction are when: 1) the melanophores are contracted, 2) the melanophores are partly extended, 3) the melanophores are fully extended. The melanophores in each region of the animal’s body allow it to be nearly white, grey or dark ina quick adaptation, if the pigments of the ramified cells are not spread. Animals observed in their natural habitat are mostly adapted very exactly to the colour of the substrate on the dorsal side, and are light on the ventral regions of their skin (Figs. 4, 5, 6, 7, 8). This corresponds to a type of colour distribution which is called counter shading and can be found in many species. The shell of Haminea navicula is nearly transparent and the chromatophores of the mantle can be seen. According to the colour structure of the bottom, most of the snails show regions of different phases of coloration on their dorsal side. Most of these regions can be seen as parts of a characteristic pattern, which shows the phases of adaptation. Especially on the head shield, se- quences of such patterns are regularly seen, consisting of fields which become dark and grow very fast, but lighten slowly. The patterns on the parapodium, the mantle and the fold of the mantle edge are most irregularly coloured (Fig. 5). Abbreviations used in figures: cf.: collagen fibrils; cr.: chromatophore cell; er.: endoplasmatic reticulum; f.: foot; fi.: fibril; hs.: head shield; if.: infolding; ju.: junctions; leu.: leucophore; li.: lipid inclusion; me.: mantle edge; mu.: muscle; n.: nucleus; pg.: glycogen particles; pp.: protoplasmatic process; sh.: shell; sp.: substrate particle; t.: tubuli; v.: vacuole; ves.: vesicle. EDLINGER 595 FIGS. 1-6. FIG. 1: Camouflage by substrate particles 2x; FIG. 2: Ramified pigment cell ca. 2400x; FIG. 3: Melanophore, partially extended, ca. 20000x; FIG. 4: Head and foot, seen laterally 2x; FIG. 5: Phases of adaption, 2х; FIG. 6: Phases of adaption, 2,5. 596 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIGS. 7-14. FIG. 7: Foot, adapted to light 2x; FIG. 8: Foot, adapted to dark 2x; FIG. 9: Nutrient cell under electron microscope 12.600; FIG. 9a: item, semi 1800. EDLINGER 597 x“ | Я Pr ‹9”$) ae \ эм > AE FIG. 10: Nutrient cell, periphery, under electrone microscope 10.400; FIG. 11: Melanophore and collagen fibrils 7.700; FIG. 12: Nutrient cell, muscle 20.000 x; FIG. 13: Nutrient cell, muscle 20.000; FIG. 14: Leucophore 15.500 x. 598 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 16: Fine structure of a Melanophore. For abbreviations see p. 594 excepting pg = pigment. Normally the process of adapting to fully dark from light or to nearly white from dark needs ca. 9 days. Stages of this process can be seen in the patterns of the head shield. The last of these stages are accompanied by pigment migrations in the ramified cells (Figs. 5, 6). Under natural conditions the extreme stages of adaption are rare and unusual, because the animals never live on white or black substrates. Under experimental conditions they can be seen regularly (Figs. 5, 6, 15). Day and night rhythms are not observable. Electron microscopy Most of the research was carried out on contracted melanophores. They consist of one round or oval cell, which has a big vacuole and a surrounding protoplasm. The protoplasm contains many EDLINGER 599 mitochondria and, spread over the whole region, well-defined groups of electron-dense granules with a diameter of ca. 0,5-0,8 um and with light surroundings (Figs. 11, 16). The outer plasmalemma has little infoldings. Parts of the cell surfaces show a weblike structure of many filaments (Fig. 11). In this region of the surface collagen fibrils mostly connect the cell with the surrounding tissue. The cell has many radial located processes (Fig. 16), which lie in the connecting tissue and contend the black pigment granules during dark adaption. Much of them are visible close to the epidermis. In the leucophores the granules are bigger (diameter ca. 0,5 um). They have a visible stratified structure (Fig. 14). It was possible to identify and to distinguish leucophores and xanthophores. The fact that the leucophores do not expand or contract during colour adaption suggests that their structure differs from that of the melanophores. Under the electron microscope they seem to be surrounded and embedded in collagen fibrils, but no muscles are visible. The proportions of granules within the cell, and their position at the edge of and in the vacuole, alters the appearance of the melanophores. Close to the epidermis there are also muscles, which have to displace and move chromatophores during colour adaption (this is visible in the low magnification binocular microscope), and their nutrient cells, containing beta-particles of glycogen (Figs. 9, 10, 12, 13). The cells include a fluid filled vacuole and it may be, that they have any function in adapting to light by reflexion. The junction to the radial muscles is visible (Figs. 12, 13). These radial attachment muscles are of the obliquely striated type (Fig. 9, 10). Nerves can be seen. DISCUSSION For Haminea, a snail with a thin, porous shell, and which moves very slowly and is very abundant, camouflage is necessary. Counter shading makes the camouflage perfect. This is the reason why the melanophores on the ventral side are mostly only slightly expanded and the pigment in the ramified cells is only slightly dispersed in all stages of adaption except “nearly black” and “black.” During April Haminea navicula comes into lagoons near the seashore, which are not more than 1 m deep and so the snails are visible to many other animals. The process of adaption is slow in the last stages, but an animal like Haminea does not need them in most situations. Also the colour of the substrate does not change very fast. At first, colour changing was believed to be caused only by a migration of pigment granules, as seen in other species (Matthews, 1931; Fingermann, 1956, 1959), but microscopical observation and electron microscope research disproved this theory. If we make a comparison with the cephalopods, we see that they have a very efficient nervous system and another type of chromatophore, which can be expanded and contracted very fast, because the protoplasm is folded in the contracted state and the pigment granules lie in the centre of the cell within a cytoelastic sacculus, which can be deformed very easily (Florey, 1966, 1969, 1970; Cloney and Florey, 1968). We see a different situation in Haminea: The pigment granules lie in special areas, included in the protoplasm, which is not folded as much as in cephalopods. Caused in part by this and by the slowly reacting animals, it is not possible to change the colour very fast. Another type of chromatophore as seen in Haminea navicula is described by Gegenbaur (1855) for Gleba cordata and by Trojan (1910) for Phyllirhoë bucephalum. In this last species also the chroma- tophores do not work as fast as in Loligo. The structure partly seems to be the same as in Haminea: a large, round cell with a vacuole. Similar cells are also seen in other species of the Opisthobranchs, but the question is: can we derive them from the chromatophores of a common ancestor or do we see parallel evolution? The same problem also occurs with the chromatophores of Gastropoda and Cephalopoda. At all events, the chromatophores of the Gastropoda are the more primitive. The symmetrical pattern of colour distribution on the head shield partly may be caused by the symmetrical innervation of the nervus clypei capitis. The other parts of the snails’s body, and also the melano- phores, are innervated by other nerves, which come from other ganglia. This raises the question of how the colour change mechanism is regulated and where is the center of regulation. The role of the ramified pigment cells in all stages of adaption is evident. Research about their control (if hormonal) and the transport mechanism of pigments may be done later. The role of the eyes and their influence on colour adaptation, and the question if there are optical receptors in the skin, may also be reserved for further research, as same as the questions of the structure of xanthophores and which frequencies of the daylight spectrum are the most important to the pattern of colour distribution in the skin of Haminea. 600 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS REFERENCES CITED BORN, E., 1911, Beitrage zur feineren Anatomie von Phyllirhoé bucephala. Zeitschrift fur Wissenschaftliche Zoologie, 97. i BOZLER, E., 1928, Uber die Tátigkeit der einzelnen glatten Muskelfaser bei der Kontraktion. 11. Mitteilung: Die Chromatophorenmuskeln der Cephalopoden. Zeitschrift fur Vergleichende Physiologie, 7: 379-406. BOZLER, E., 1931, Uber die Tatigkeit der einzelnen glatten Muskelfaser bei der Kontraktion. 3. 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These may be subdivided further and have also been documented by palae- ontological evidence. Molluscan development is influenced by phylogenetic recapitulations and by many cenogenetic factors, namely the diameter of the egg cell and the amount of extraembryonic food reserves. Apart from evolutionary trends, different environmental in- fluences are critically analysed and are shown to be reflected by an intraspecific variability of development. Habitat dependence causes the ontogeny of freshwater and land Proso- branchs to display many convergences with Pulmonate development. ZUSAMMENFASSUNG Alle Molluskenentwicklungen sind indirekt. Mit Ausnahme der Scaphopoda und wahrscheinlich der Monoplacophora besitzen alle Klassen zwei, im einzelnen weiter unter- teilbare Entwicklungstypen (planktontisch-benthonisch), die sich auch palaeontologisch nachweisen lassen. Ausser phylogenetisch bedingten Rekapitulationen wird der Ablauf der Ontogenese durch zahlreiche, sich oft känogenetisch auswirkende Faktoren bestimmt. Der Eidurchmesser und die Menge der extraembryonalen Nährstoffe sind von grossem Einfluss. Neben evolutiven “Trends” werden zahlreiche, kritisch analysierte Umgebungseinflüsse demonstriert, die sich in intraspezifischen Ontogenese-Varianten äussern können. Diese Biotopabhängigkeit zeigt sich auch darin, dass die Entwicklungen der limnischen und terrestrischen Prosobranchier viele Konvergenzen zu den Pulmonaten-Ontogenesen aufweisen. Aus diesem heute an sich unübersehbaren Themenbereich seien hier einige Erkenntnisse hervorgehoben, die sich aus den Ergebnissen zahlreicher malakologischer Kollegen sowie aus eigenen langjährigen, speziell an Cephalopoden und Gastropoden getätigten Arbeiten ableiten lassen. Aus Platzgründen kann dabei leider nur sehr wenig Literatur zitiert werden. Wenn auch die Fortpflanzung der oft zwittrigen Mollusken meist bisexuell ist, so gibt es doch zahlreiche Fälle von Parthenogenese (vgl. z.B. Fioroni (1966) oder Webber (1977) mit weiterer Literatur für Gastropoden). Letztere ist aber entgegen Webber (1977) nicht als asexuelle, sondern als sexuelle Vermehrungsweise zu taxieren!—Als Sonderfall soll sich Clio pyramidata (van der Spoel, 1963 ff.) auch durch Strobilation vermehren können. Der durch diesen Autor selbst terminologisch gezogene Vergleich mit der Medusensprossung ist allerdings u.E. fehl am Platz! Die hier nicht weiter zu behandelnde Reichhaltigkeit in den Vermehrungsweisen wird ergänzt durch eine Unzahl von Entwicklungstypen, auf die im folgenden unter Betonung der allgemeinen Aspekte eingegangen werden soll. Entsprechend der generellen Ontogenese-Klassierung durch Fioroni (1973) gibt es im Tierreich selten direkte sowie dominierend indirekte Entwicklungen, die über einen Embryo mit transitorischen Anhangsorganen oder aber über Larven führen; im letzteren Fall ist die Ontogenese mit einer Metamorphose kombiniert. Hinsichtlich der weiteren Unterteilung in einzelne Larventypen bzw. weitergehenden Differenzierungen von Metamorphose-Typen sei auf Fioroni (1973a) verwiesen. “Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschatt. (601) 602 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Alle Mollusken zeigen indirekte Entwicklungen, die mit Ausnahme mancher Cephalopoden zur Ausbildung von Larven führen. Der von Thorson und selbst heute noch von anderen Autoren verwendete Ausdruck der “direkten Entwicklung” ist zu verwerfen, da die Larve gleichsam “unsicht- bar” im Innern der Eihúlle rekapituliert wird. So gibt es beispielsweise freie und intrakapsulare Veliger. Hinsichtlich der durch von Boletzky (1974) erneut diskutierten Frage, ob Cephalopoden Larven besitzen, sie festgestellt, dass die lánger planktontischen Schlupfstadien Larven sind (vgl. Fioroni, 1977). Sie besitzen neben den oft vom Adultzustand differierenden Kórper- und Organproportionen TABLE 1. Entwicklungstypen der Mollusken. Planktontisch Benthonisch bzw. Sússwasser/Land Embryonale Ernahrung: Dottergehalt dotterarm (ausser lecithotrophen dotterreich Larven) extraembryonale — Eiklar/Nahreier bzw. auch parasitische Zusatznährstoffe Ernährung Entwicklungszeit kürzer länger Metamorphose frei intrakapsulär (kryptomer) Schlüpfstadium Larve äusserlich adultähnliches Jungtier Grösse klein gross individuelle Grössenvariabilitat gering beträchtlich Grössenrelation zum Adultus 1/6-1/1200 1/40-1/2 Adulte Lebensweise planktontisch oder benthonisch benthonisch (Larve = Verbreitungslarve) Biotop Meer Süsswasser, Land, Meer (inkl. Extrem-Bio- tope (Arktis, Antarktis, Tiefsee, Gezeiten- zone) “Probleme” Plankton-Konkurrenz Bewältigung der extra-embryonalen Substratfindung Nährstoffe Phylogenetische Wertung primär sekundär — ABB. 1. Die wichtigsten Entwicklungstypen der einzelnen Molluskenklassen (P: Polyplacophora, A: Aplacophora, S: Scaphopoda, B: Bivalvia, G: Gastropoda, C: Cephalopoda): 1. Entwicklungsmilieu: Heller Untergrund: freies (Meer, Süsswasser oder Land) Milieu, schraffierter Untergrund: “inneres” Entwick- lungsmilieu (B: Brutpflege, Eh: Eihüllen oder Gelegekapseln, W: Wirt bei parasitischen Formen.—z.T.: teilweise) ll. Nährstoffe: Vorwiegende Ernährung durch eigenen Dotter (Protolecith) ist nicht speziell ausgewiesen.—Ek: Eiklar, NE: Nähreier Ш. Entwicklungsstadien (а — x geben in der Folge die abgebildeten Beispiele): Ei: Eizelle, fE: frühe Entwicklungsstadien, L: Larve, Em: Embryo, J: Jungtier.—fL: freischwimmende Larve (a: Chiton, b: Neomenia, c: Nematomenia, d: Dentalium, k: Mutela, x: Octopus), ksL: kriechend-schwimmende Larve (e: Dentalium), Pv: Praeveliger (f: Teredo, m: Patella), R: Rotiger (g: Ostrea), ptL: polytroche Larve (h: Yoldia), G: Glochidium (i: Anodonta), HL: Haustorienlarve (|: Mutela), Ve: Veliger (n: Crepidula, o: Amphibola, q. Cadlina, u: Fusus, v: Lymnaea), Vc: Veliconcha (p: Crepidula), Fs: Fress-Stadium (r: Lymnaea, s: Nucella, t: Fusus) aL: abgewandelte Larve (w: Achatina), iL: intrakapsuläre Larve, EmA: Embryo mit transitorischen Anhangsorganen (g: Loligo) IV: Beispiele: 1: Chiton, Ischnochiton; 2: Callistochiton.—3: Nematomenia, Neomenia; 4: Halomenia.—5: Dentalium.—6. Viele marine Arten, Dreissensia; 7: Modiolaria, Sphaerium; 8: Yoldia, Nucula; 9: Unio, Anodonta; 10: Mutela.—11: Diverse Archaeogastropoda; 12: Viele Proso- und Opisthobranchier, einige Basommatophora; 13: Nassarius, Polinices, Conus u.a.; 14: Viele Prosobranchier, Onchidella; 15: Einige Opisthobranchier; 16: Viele Stenoglossa, Basommatophora; 17: Stylommatophora.—18. Teuthoidea, diverse Octopoda; 19: Sepioidea, diverse Octopoda. FIORONI 603 auch Larvalorgane, wie z.B. ein Larvalmuster, verschiedene transitorische Hautbildungen, ein larvales Flossenpaar (Vampyroteuthis), ein zum Rynchoteuthion verwachsendes Tentakelpaar (Ommatostrephidae) und andere transitorische Bildungen. Die Anwendung des ökologischen Kriteriums “embryonale-postembryonale Entwicklung” ist bei Mollusken wie bei vielen Evertebraten wenig sinnvoll, da es z.B. innerhalb der Gastropoden einerseits bereits freie Furchungsstadien, andererseits ausserlich adultahnliche kriechende Schlupfstadien gibt. Wie bei allen Wirbellosen lassen sich bei marinen Mollusken zwei basale Entwicklungstypen feststellen, die neben anderen Autoren von Fioroni (1964 ff.) genauer und vergleichend charakteri- siert worden sind (vgl. Tab. 1). Diese kommen bereits bei fossilen Ammoniten vor (Erben, 1964; entsprechende Hinweise werden auf S. 607) fur Gastropoden gegeben. Die Mollusken des Süsswassers und des Landes entsprechen in ihren Charakteristika dem benthonischen Typus. Fur den planktontischen Typ sei betont, dass die freie Planktonzeit sehr _ A 5 D , EAU QD РО Vc 2 Cs 68,8 604 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS unterschiedlich lang ist. Man unterscheidet in dieser Kategorie deshalb die kurze lecithotrophe Phase dotterreicher Larven von den “normal” planktontischen, oft mehrere Wochen wahrenden Pelagial- perioden. Schliesslich gibt es superpelagische, sich teilweise Uber Monate hinziehenden Entwick- lungen mit Langdistanzlarven, welch letztere sogar Ozeane überqueren können. Wie Abb. 1 ausweist, kommen die beiden basalen Entwicklungstypen mit Ausnahme der Kahnfüsser und wahrscheinlich der Monoplacophora allen Molluskenklassen zu. Sie sind—wie aus Tab. 1 hervorgeht—auch durch ihre morphologisch unterschiedlichen Schlüpfstadien voneinander unterschieden. Man vergleiche hierzu die eben skizzierten Larvalmerkmale bei Cephalopoden, welche den planktontischen Typ eindeutig vom durch äusserlich adultähnliche Jungtiere aus- gezeichneten benthonischen Typ abheben. Die Charakteristika des Schlüpfstadiums lassen ihrerseits auf den Verlauf der Larvalentwicklung zurückschliessen. So ist es mit der Schalenapex-Theorie von Dall (1924) möglich, innerhalb des gleichen Genus (!) aufgrund des eng gewundenen Apex auf eine pelagische, beim Vorliegen einer breiten Schalen- spitze dagegen auf eine benthonische Entwicklung zu schliessen (vgl. u.a. auch Thorson, 1950). Diese Möglichkeit lässt sich—mit einigen Unsicherheiten—auch palaeontologisch anwenden (vgl. Strauch (1972) sowie S. 607). Die zum Aufbau unterschiedlicher Entwicklungsgänge führenden Faktoren sind zum heutigen Zeitpunkt nur ungenau bekannt. Wie bei vielen Tieren spiegelt sich die phylogenetische Vergangenheit im Entwicklungsablauf der spiralig sich furchenden Mollusken wieder. Man kann aufgrund eines vergleichenden Zellstamm- baumes mit den polychaeten Anneliden zeigen, dass vergleichbare Organe des Praeveligers bzw. der Trochophora aus den gleichen Blastomeren hervorgehen (vgl. Siewing, 1969; Fioroni, 1979). Das postgastruläre Larvenstadium der spiralig sich furchenden Mollusken wird—besonders oft bei Prosobranchiern—als “Trochophora” bezeichnet. Da dieses aber sehr früh schon molluskentypische Anlagen wie Schalendrüse, Radulatasche, Statocyste, Fussanlage, Columellarmuskel usw. aufweist, ziehen wir Bezeichnungen wie “Pseudo-Trochophora” (von Salvini-Plawen, 1972 ff.) oder “Prae- veliger” (Fioroni, 1966 ff.) vor. Dies gilt unbeschadet der auch vom Autor dieses Beitrages angenom- menen Spiralier-Herkunft der Mollusken. Dagegen ist es u.E. nicht möglich, aufgrund eines Entwicklungvergleiches bei den Tintenfischen— die bereits schon eine im Vergleich zur späteren Körpertopografie differierende Eiachse aufweisen (Sacarräo, 1962)—Anklänge an die Spiralier-Frühentwicklung zu finden (vgl. v.a. Fioroni, 1974, 1978, 1979). Im weiteren ist es aus den etwa bei Fioroni (1979) genauer erläuterten Gründen nicht zulässig, die Dottermakromeren der dotterreichen Prosobranchier mit dem Dottersyncytium der Kopffüsser zu homologisieren, wie dies verschiedentlich geschehen ist—Doch treten in der sowohl phylo- als ontogenetisch sekundären Verlagerung des Mundkegels ins Zentrum des Armkranzes auch bei Cephalopoden ontogenetische Rekapitulationen auf (vgl. Fioroni, 1974, 1978). Auch in kleinerem Rahmen sind Wiederholungen nachzuweisen. So rekapitulieren z.B. alle parasitischen Mesogastropoden bzw. die Heteropoden trotz ihren teilweise extremen späteren Abwandlungen stets die gastropodentypische Veligerlarve. Bei Schnecken mit zu einem kriechenden Schlüpfstadium führender intrakapsulärer Entwicklung wird das Veligerstadium bei allen marinen Prosobranchiern und gelegentlich selbst bei einigen Pulmonaten noch durchlaufen (vgl. z.B. Fioroni, 1966 ff.). Dies trifft bei Carychium tridentatum (Doll, 1979) selbst für eine terrestrische Ellobiide zu. Bei unterschiedlichen Mollusken wie z.B. Cephalopoden, Proso- und Opisthobranchiern sowie Bivalviern (vgl. Thorson, 1936 ff.; Knudsen, 1950; Fioroni, 1971; Fioroni-Schmekel, 1976; Kress, 1972 u.a.) lässt sich zeigen, dass die Menge der verfügbaren Nährstoffe streng mit dem Entwick- lungstyp korreliert ist. So sind fast alle mit zusätzlichen Nährstoffen (Eiklar oder Nähreier) versehenen Gastropoden mit kriechenden Schlüpfstadien versehen. Ein Vergleich des Eidurchmessers zeigt eine direkte Parallelität zur Grösse und damit zur Lebensweise des Schlüpfstadiums. Thorson hat schon 1952 festgestellt, dass der “Umschlagspunkt” zwischen planktontischer und benthonischer Entwick- lung bei einem Eidurchmesser von 150-210 um liegen dürfte (vgl. auch Fioroni, 1971). Das Kriterium des Eidurchmessers lässt sich auch bei mit extraembryonalen Zusatznährstoffen versehenen Proso- branchiern anwenden, da hier eigenartigerweise Nährstoffreichtum und grosse Eizellen miteinander kombiniert sind. Die einfache Beziehung zwischen Eigrösse und Grösse im Schlüpfzustand (hier an der dorsalen Mantellänge gemessen) stimmt auch bei Cephalopoden (Abb. 2). Bei Octopoden haben freilich genauere Analysen von Boletzkys (1974) ergeben, dass bei Arten im “Mittelbereich” zwischen 2 und 10 mm Eilänge diese direkten Relationen nicht mehr zutreffen; doch lässt sich auch hier mit der FIORONI 605 5 10 dMI (mm) ABB. 2. Embryonales Grôssenwachstum und Schlüpfstadien bei Cephalopoden |. Beziehung Ei®—Grésse im Schlüpfmoment: Das Eizellvolumen wird durch einen Index (grósste Lange x grôsste Breite der Eizelle: 2 in Annáherung errechnet). Dunkle Symbole: zehnarmige Formen (schwarz: mit planktontischer Larve, gestreift: mit benthoni- schem Jungtier). Helle Symbole: Octopoda (mit Punkt: mit planktontischer Larve, hell: mit benthonischem Jungtier). 1: Loligo vulgaris; 2: Loligo pealei; 3: Loligo opalescens; 4: Alloteuthis media; 5: Sepioteuthis sepioidea; 6: Ommastrephes spec.; 7: Ommastrephes sloani pacificus; 8: Todarodes sagittatus; 9: Illex coindeti; 10: Sepia officinalis; 11: Rossia macrosoma; 12: Sepiola robusta; 13: Euprymna scolopes.—14: Octopus vulgaris; 15: Octopus cyanea; 16: Octopus joubini; 17;: Octopus briareus; 18: Octopus maorum; 19: Robsonella australis; 20: Eledone cirrosa; 21: Eledone moschata; 22: Argonauta argo. Die auffällige Sonderstellung von Octopus bimaculoides (23) scheint durch seine sehr grossen und sehr langen Eier bedingt zu sein. Il. Gegenúberstellung der 2 Schlüpfstadien-Typen der Cephalopoden (im richtigen Grössenverhältnis): links: Ommastrephes sloani pacificus, rechts: Sepia officinalis. Der Massstab entspricht 1 mm. 11. Gegenúberstellung der Eigrössen von zehnarmigen (links: Ommastrephes bzw. Sepia officinalis) und achtarmigen Formen (rechts: Argonauta argo bzw. Octopus bimaculoides).—Der horizontale Strich entspricht 1 mm. Einführung der relativen Eigrósse, welche die Eilánge in % zu der dorsalen Mantellänge des Muttertieres ausdrúckt, wieder eine Gesetzmássigkeit feststellen: von 12-25% sind die Schlupfstadien benthonisch, bei 2-6% dagegen planktontisch. Einer besonderen Darstellung würdig ware das Faktum, dass der Nahrstoffreichtum zu entsprechenden Anpassungen der Keime und damit zu Abwandlungen und Komplizierungen der Gesamtentwicklung führen kann. Man vergleiche dazu etwa die Dottermakromeren und die retardierten Fress-Stadien bei Eiklar- und Nähreierformen sowie die Nähreier aufnehmenden Nährsäcke der Prosobranchier, die das Eiklar bergenden Eiklarsácke bei Vorderkiemern und Lungenschnecken, die periphere Eiklaraufnahme der Pulmonaten, das Haustorium und der Larvalmantel bei Bivalviern, das Dottersyncytium der Cephalopoden sowie den durch Nährstoffreich- tum bedingten Funktionswandel verschiedener Larvalorgane (vgl. z.B. Fioroni, 1971, 1978; Fioroni- Schmekel, 1976). Tab. 2 demonstriert exemplarisch für Prosobranchier, dass sich verschiedene evolutive “Trends” aufzeigen lassen. Dabei sei aus hier nicht näher erörterten Gründen mit Jägersten (1972) u.a. betont, dass wir den planktontischen Entwicklungstyp als ursprünglich taxieren (vgl. Fioroni, 1966 ff.). Dementsprechend ist beispielsweise der Anteil von kriechenden Schlüpfstadien bei Neogastro- poden besonders hoch. Innerhalb der zehnarmigen Tintenfische zeigen die niedriger cerebralisierten Formen durchwegs planktontische Larven; bei den Octopodidae lässt sich dagegen keine Beziehung 606 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Prosobranchia Pulmonata Basommatophora Stylommatophora M Meer Susswasser Land Susswasser EOS à E:60-1700um Ge О E:60-200um D:0,7- ee. *D:1-40um (Vel) P 5 Ру—-К$ s.Vel Ks Ks s.Vel Ks Ks E kurz lang kurz kurz kurz kurz ABB. 3. Biotopabhängigkeit der Entwicklung, demonstriert an limnischen und terrestrischen Prosobranchiern (links durch die marinen Vorderkiemer kontrastiert) und den Pulmonaten. aEk: peroral aufgenommes Eiklar, aL: abgewandelte Larve, aNE: peroral aufgenomme Nahreier, D: Durchmesser der Dottergrana, Dm: Dotter- makromere, E: Eizelldurchmesser, Ed: Entwicklungsdauer, Ek: Eiklar, EKS: Eiklarsack, Ep: epibolische Umwachsung, F: Ferritinpartikel in den Dottergrana, Fb: Fussblase, G: Gastrulation, Ge: Gelege, Gk: Gelegekapsel, |: Invagination, Kb: Kopfblase, Ks: Kriechstadium, KSe: Kalkschale, L: Larven, LN: Larvalniere (ectodermal), Ls: Laichschnur, M: Milieu, NE: Nahrei(er), NZ: Nuchalzellen, P: Protonephridium (Urniere), pEk: periphere Eiklaraufnahme, Pv: Praeveliger, S: Schlupfzustand, s: selten, TE: Totalei (= Eizelle, Eiklar + Eihüllen), Ve: Velum (Ve), reduziertes oder fehlendes Velum, Vel: Veliger, (Vel): reduzierter Veliger, z.T.: zum Teil. zwischen Cerebralisations-Index und Entwicklungstyp aufzeigen (vgl. Fioroni, 1964 ff.), da einzelne Gattungen beide Typen von Schlüpfstadien aufweisen (vgl. unten). Unter den Stenoglossen sind besonders viele Nähreierspezialisten, wahrend die Mesogastro- poden einerseits die Tendenz zur Bildung von Eiklar-, andererseits von Langdistanzlarven zeigen. Von den Archaeo- zu den Neogastropoden lässt sich im weiteren eine kontinuierliche Steigerung des Eizelldurchmessers und damit der Grösse der Schlüpfstadien feststellen. Alle Pulmonaten besitzen eine durch eine intensive Eiklaraufnahme kompensierte Reduktion des Dottergehaltes. Die auch hinsichtlich ihrer Adultmorphologie einheitlichen Scaphopoden haben bei allen Arten an der freischwimmenden Larve festgehalten. Die Tendenz zur “Kaenogenese” oder “umwegigen Entwicklung,” d.h. zur Ausbildung von sich nicht auf die Adultstruktur auswirkenden Entwicklungsabwandlungen, ist bei verschiedenen Molluskenklassen ausgesprochen gross. So sind über 40 Prosobranchier-Gattungen mit unter- schiedlichen Ontogenese-Varianten bekannt (vgl. etwa Fioroni, 1966). Auch bei Tintenfischen— namentlich bei Octopoden—kommen grosse Gattungsunterschiede vor. So besitzt z.B. Octopus vulgaris (Eigrösse 1,0:1,8-2 mm) planktontische Larven, Octopus briareus (Eigrösse 3,6:12,0 mm) dagegen ein benthonisches Schlüpfstadium. FIORONI 607 TABLE 2. Evolutionstendenzen bei Prosobranchiern (vgl. Text). Stenoglossa Archaeogastropoda Mesogastropoda (Neogastropoda) Zahl der unter- suchten Arten 33 134 116 Eizelldurchmesser (и m) 80-164-280 60-184-1500 96-295-1700 Schalenlánge im Schlüpfmoment (um) 130-1100 110-1850 110-12000 Schlüpfstadien (in %) Praeveliger 25 0 0 Veliger 33,3 55,1 29,7 Veliconcha 0 3,4 4,4 Kriechstadium 41,6 41,5 65,9 Langdistanzlarven 1 21 6 Eiklarformen 1 16 5 Nahreierformen 5 18 52 Dauer der Embryo- nalentwicklung (in Tagen) 0,54-70 2-120 7- >180 Ee Der Einfluss von Umgebungs- oder “Klima”-Faktoren ist seit Thorson (1936 ff.), Knudsen (1950), Ockelmann (1958 ff.) und vielen anderen Autoren in den Vordergrund des Interesses gerückt worden. Nicht nur bei Mollusken, sondern fur viele Evertebraten gilt übereinstimmend, dass in der Arktis und Antarktis, der Gezeitenzone sowie natürlich auf dem Festland und im Süsswasser ein Schlupfen im Kriechstadium dominiert. Aus zahlreichen Arbeiten Thorsons (1936 ff.) und Knudsens (1950) gehen für Prosobranchier folgende Prozentzahlen für Arten mit nichtpelagischer Entwicklung hervor, welche diese Regel illustrieren: Ostgrónland 100%, Nord- und Ostisland 92,5%, West- und Súdisland 72,7%, Faroér bis Orkneys 51,3%, Südnorwegen bis Danemark 42,0, Südengland und Kanalinseln 36,5%, Kanaren 32,0%, westafrikanische Küste 31,0%, iranischer Golf 25%, Bermudas 15,0%.— Ahnliche Werte lassen sich auch bei Bivalviern herleiten (vgl. Ockelmann, 1958 ff.). Die bei erhöhten Wassertemperaturen eben für sehr viele Prosobranchierarten demonstrierte Zunahme der Arten mit freischwimmendem Veliger gilt selbst für Nähreier—(Murex incarnatus und ramosus, Fasciolaria audouini, Planaxis sulcatus) und Eiklarformen (Dolium olearium u.a.). Palaeontologen schätzen, dass ca. 70-80% der oligo- und miozäen Gastropodenarten Nord- deutschlands planktotrophe Larven besessen haben. Auch die meisten belgischen Arten des Plio- Altpleistozaens waren mit pelagischen Larven, die gleichaltrigen isländischen Formen—mit Einschrankungen—dagegen stärker mit benthonischen Schlüpfstadien versehen (vgl. Strauch, 1972). Freilich sind in neuerer Zeit zahlreiche Ausnahmen von diesen Regeln festgestellt worden (vgl. auch Mileikovsky, 1971). So haben Bouchet (1976) und Bouchet-Waren (1979) aufgrund der Proto- conch-Struktur geschlossen, dass rund 30% der unterhalb 1000 m Tiefe lebenden nordostatlant- ischen Gastropodenarten planktontische Larven besitzen. Diese Tatsache dürfte Species in isolierten Tiefenbecken ermöglichen, durch Vertikalwanderungen ihrer Larven untermeerische hemmende Schwellen zu überbrücken, was durch Verbreitungsanalysen faktisch bewiesen ist. Die anhand von Littorina-Arten seinerzeit durch Woodard (1909) getätigte klassische Bezugsetzung zwischen unterschiedlichen Küstenbiotopen und Entwicklungstyp wurde später anhande von 39 Arten der Littorinidae durch Mileikovsky (1975) widerlegt. —Für Muscheln lässt sich dagegen mit wenigen Ausnahmen die Thorsonsche These durchgehend bestätigen. Weitere, besonders schöne Hinweise auf Biotopabhängigkeit des Entwicklungsverlaufs geben einzelne Arten, die im Wechselspiel mit unterschiedlichen Umgebungsfaktoren differierende Entwicklungsgänge zeigen. So ist z.B. von Polinices triseriatus, Modulus modulus, Planaxis 608 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS sulcatus, Brachystomia rissoides, Melanogena melanogena und Littorina angulifera bekannt, dass sie—teilweise basierend auf differierenden Eizellgróssen—in Abhangigkeit zu wechselnden Aussenbedingungen wie Temperatur, Salinitat und Wassertiefe unterschiedliche Schlupfstadien (Veliger, Veliconcha, Kriechstadium) ausbilden. Bei den Nähreierformen Polinices catena, Cantharus tinctus und Neritina fluviatilis geht dies mit einer unterschiedlichen Nähreierzahl parallel. Auch Thais canaliculatus zeigt je nach Biotop sehr verschiedene Nahreierzahlen.—Ebenfalls bei Opisthobranchiern sind 6-7 intraspezifische Ontogenese-Varianten bekannt (vgl. Clark, 1975; Bonar, 1978 und Eyster, 1979). Der unserer Meinung nach schónste Nachweis einer Biotopabhángigkeit von Entwicklungsgángen konnte aber—angeregt durch sehr alte Vorstellungen Pelseneers (1910)—durch Fioroni-Schmekel (1975) für alle Schnecken des Süsswassers und des Landes in Form sehr eindrücklicher Konver- genzen gegeben werden. Aus Abb. 3 geht hervor, dass alle Pulmonaten mit den terrestrischen und limnischen Vorderkiemern das eiklarreiche Totalei, die kleine, durch winzige Dottergrana ausgezeichnete Eizelle, die Invaginationsgastrula, das Fehlen typischer Dottermakromeren, Eiklar- Fress-Stadien mit zusatzlicher starker peripherer Eiklar-Aufnahme, kriechende Schlupfstadien sowie die vor allem bei Landformen extrem verwirklichte Tendenz zur Abwandlung der ursprúnglichen Veligerlarve gemeinsam haben. Landformen beider Unterklassen besitzen im weiteren umfangreiche Kopfblasen und stark reduzierte bzw. fehlende Vela; Süsswasserformen unter den Gastropoden enthalten übereinstimmend ferritinartige Eisenproteine. Schliesslich stimmt die Ausbildung von Protonephridien und Nuchalzellen bei Süsswasserprosobranchiern mit allen Pulmonatenarten überein. Alle diese Ahnlichkeiten haben zur Folge, dass die Entwicklungen von terrestrischen und limnischen Prosobranchiern starker den Ontogenese-Ablaufen der Pulmonaten als denjenigen ihrer marinen Vorderkiemer-Verwandten gleichen. Abschliessend muss betont werden, dass das hier umrissene, zusammenfassende Bild der Entwicklungstypen der Weichtiere in seiner Aussagekraft zu relativieren ist. Zwar besitzen wir gute und breite Kenntnisse von Gastropoden und Cephalopoden. Bei allen Ubrigen Klassen sind wir aber von einer umfassenden vergleichenden Entwicklungsanalyse noch weit entfernt. Das gilt neben den “Amphineuren” selbst für die Muschein. Eine spätere Zusammenfassung des gleichen Fragen- komplexes kónnte somit eine weitaus gróssere Reichhaltigkeit aufzeigen als die vorliegende. LITERATUR BOLETZKY, S. VON, 1974, The “larvae” of Cephalopoda: A review. Thalassia Jugoslavica, 10: 45—76. BONAR, D. B., 1978, Morphogenesis at metamorphosis in opisthobranch molluscs. In: CHIA, F. S. & RICE, M.E. 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They are restricted to those areas from which the anlagen of the ganglia have separated. They are equally present in the parts of the prospective nervous system which separate by invagina- tion, i.e. the cerebral tubes and the eye vesicles. The cytological analysis of the fully differentiated structure reveals some affinities with the transitory epithelia. But at present, the very fragmentary knowledge of the organogenesis of the nervous system makes all interpretations questionable. INTRODUCTION During an early phase of the embryonic development of Stylommatophora sense bud-like struc- tures differentiate. Despite not being true sense organs, they were called “Hautsinnesorgane” by Meisenheimer (1898) (translated as “integumental sense organs” by Raven, 1966), in order to underline the phylogenetic interpretation. But at present, comparable embryological data are lacking in the other systematic units of the Gastropoda. This is also the case for a detailed knowledge of the organogenesis of the nervous system in Stylommatophora. It is quite evident that the integumental sense organs (further abbrevi- ated as ISO) contribute to the organogenesis of the nervous system, but the way in which they do it still remains obscure. The present study reports on the distribution pattern of the ISO, and on some cytological data. It is a part of a current study, the aim of which is an analysis of the organogenesis of the stylommatophoran nervous system. A more detailed knowledge of that matter could be valuable in understanding the adult structure; it may also contribute to the systematic discussion, in which the nervous system plays some role. The present data derive from Bradybaena fruticum (O. F. Muller). Its embryonic development takes about 28 to 31 days at normal room temperature. From the 7th to the 13th day, the ISO can be recorded in the epithelium. The cytological data concern the fully developed structure in the 10 to 12 day old embryo. METHODS The embryos were fixed in glutaraldehyde 2,5% in 0,1M phosphate buffer at 4°C during 2h. Postfixation in OsO, 1% in the same buffer during 1h. Embedding in Epon 812 (modification of Coulter, 1967; see Glauert, 1974) after dehydration in acetone. Sections were cut with glass knives on a LKB Ultrotome Ill. Single hole grids coated with a formvar film were used in order to facilitate the examination of serial sections. The sections were stained with uranylacetate and lead citrate, and viewed in a Philips EM 201 Microscope. 1Aided by a grant of the Schweizerische Naturforschende Gesellschaft for a stay at the Zoologisches Institut der Universität Munster. (611) 612 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS EM ciliated transitory structures cc/ pc | ар orqanogenetic ectoderm without cilia (or rudimentary cilia only ) | y AAA 2 7 LAS 29759 |4 FIG. 1. Eleven day old embryo, schematic; the different areas of the body wall: 1, undifferentiated epithelium (cells have a more or less cubic shape); 2, outer epithelium (flattened cells) of the embryonic heart; 3, areas with high prismatic cells, from which the cells proliferate to form the anlagen of the ganglia, and in which the ISOs are differentiated; 4, epithelium of mixed type: high prismatic cells with cytoplasmic inclusions resembling those of the transitory epithelia. ap, apical plate; cc, cephalocyst; eh, embryonic heart; f, foot; ict, invagination pore of the cerebral tube; iev, invagination pore of the eye vesicle; imc/l, invagination fold of the mantle cavity (rudimentary) and lung; m, mouth; me, mantle edge; mf, median area of the sole of the foot; ml, mouth lobe; pc, podocyst; rv, rudimentary velum; s, shell; tl, tll, anterior and posterior tentacle. RESULTS AND DISCUSSION 1. The early differentiation of the embryonic body wall and the pattern of distribution of the ISO. In contrast to Meisenheimer's findings (1898, Raven (1966) gives a consistent summary) the ISO are not scattered over nearly the whole surface of the embryo. The organogenetic ectoderm, i.e. the areas which contribute to the formation of the definitive body wall, shows several distinct types of epithelium. The ISO differentiate only in the areas from which the anlagen of the ganglia precedingly separated by proliferation (Fig. 1). This supports some relation to the organogenesis of the nervous system. The connection with the nervous system was already pointed out by the early descriptions (P. & F. Sarasin, 1888; Meisenheimer, 1898) with reference to the presence of ISO in the cerebral tubes. But all previous accounts overlooked the presence of an ISO in the epithelium which invaginates for the formation of the eye vesicle. They were also overlooked in the prospective pharynx from which the anlagen of the buccal ganglia have originated. 2. On the Cytology of the ISO. The impressive similarity to true sense buds induced the opinion that it must be a neural structure. In the traditional light microscopic preparations the fully differentiated ISO appears as a central cell surrounded by several flattened cover cells. But from our findings in Bradybaena fruticum the tradi- tional view seems to be a somewhat idealistic one. There is no essential difference between the centrally and the peripherally situated cells. Even in the stage representing the fully differentiated structure, mitoses occur within the ISO (Fig. 3). These peculiar cell configurations probably have a —> FIGS. 2-7. 2. Horizontal section through the apical pit of an ISO. 3. Horizontal section through the apical region of an ISO with a mitosis (prophase). 4. Horizontal section through the basal region of an ISO with the lipid droplet- like cytoplasmic inclusions. 5 & 6. The cytoplasmic inclusions are variably configured, and are generally found in the neighbourhood of numerous mitochondria. 7. Vertical section through a cell of the podocyst with great amounts of fine granular inclusions, only a small portion of which has structurally changed (arrow). b, basal body; c, cilia; ci, homogeneous cytoplasmic inclusions; elc, light cell in epithelium; g, golgi apparatus; gci, granular cytoplasmic inclusion; Ic, light cell in ISO; m, mitochondria; mi, mitosis; mv, microvilli; n, nucleus. MOOR 614 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS much more dynamic structure, and it might be that only the momentary position of the individual cells determines their actual shape. As shown in Figs. 3 and 4, the cells are markedly larger than the cells of the surrounding epithelium. The ration of hetero- and euchromatin is quite different from that of the common epithelial cells. In the ISO as well as in the surrounding epithelium, marked differences occur with respect to the electron density. Generally the reduced electron density is found in both cytoplasm and nucleus (Figs. 3 and 4: Ic, elc). In the fully differentiated ISO the apex forms a deep and narrow pit in which the microvilli of the ISO cells protrude (Fig. 2). They are much denser than in the common epithelial cells. But there seems to be no fundamental difference between ISO and epithelium. Even basal bodies (Fig. 2) belonging to (at least in this stage) rudimentary cilia are equally found in both types of cells. A marked difference exists with regard to the cytoplasmic inclusions which are situated basally in the ISO cells (Figs. 4-6). These lipid droplet-like inclusions without membraneous boundaries could represent a late stage of the metabolism of perivitelline fluid. In contrast to the undifferentiated organogenetic epithelium, the cells of the transitory epithelial areas contain great amounts of a fine granular material, probably representing perivitelline fluid or a certain fraction of it. From these depots only a small portion has changed to a homogeneous substance (Fig. 7; arrow). At present the significance of this similarity as well as the transitory presence of the ISO cells in the epithelium remain obscure. Since the ISO are not true sensory organs they could represent a struc- ture which has become reduced in the evolution (loss of its function in intracapsular development). This interpretation has been proposed by Meisenheimer. In fact, the organisation of the ectoderm shows recapitulatory differentiations (cf. Fig. 1: mf, rv; for more details see Moor, 1977). But with respect to the ISO the attempt at verification comes into great difficulties, for today no comparable features are recorded in non-stylommatophoran embryogenesis. Indeed, the gaps in our knowledge are enormous. With few exceptions (cf. e.g. Bonar, 1978), sensory structures of free swimming gastropodan larvae are not well known. But it can hardly be that phenomena with some similarity to the ISO could have failed to be observed by such careful studies as e.g. that of Wierzejski (1905) in Physa—maybe a detailed analysis of the organogenesis of the stylommatophoran nervous system will be able to throw some light on this question. REFERENCES CITED BONAR, D. B., 1978, Ultrastructure of a Cephalic Sensory Organ in Larvae of the Gastropod Phestilla sibogae (Aeolidacea, Nudibranchia). Tissue & Cell, 10: 153-165. GLAUERT, A. M. (ed.), 1974, Practical Methods in Electron Microscopy. Vol. 3. Amsterdam, Oxford, New York. MEISENHEIMER, J., 1898, Entwicklungsgeschichte von Limax maximus |. Il. Teil. Die Larvenperiode. Zeitschrift für wissenschaftlichte Zoologie, 63: 573-664. 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The intensity of the staining varies both within and between individual groups. No cell groups were found to react positively with the AB/AY method for neurosecretion. Cell size is fairly small, ranging from 10-14 um diameter. Many cells appear to send their axons into the central neuropile of the ganglia. The cytoplasm of the cells is highly active containing many lysosomal-like structures, lipid droplets, mitochondria and RER. They contain fairly electron- dense granules, all of which are in the 120-180 nm diameter range. The small neuropeptide granules probably have a transmitter function in the numerous pedal nerves which innervate the muscular foot. In recent years a great deal of work has been undertaken in order to characterise neurosecretory cells in pulmonates, using classical neurosecretory stains and ultrastructural methods. Early studies on the basommatophoran snail Lymnaea stagnalis using alcian blue-alcian yellow (AB/AY) (Wendelaar Bonga, 1970) resulted in the characterisation of seven types of Gomori positive cells. Since then detailed maps of neurosecretory cells, using AB/AY, have been produced for four spe- cies, viz. the basommatophoran Bulinus truncatus (Boer et al. 1977), and the stylommatophorans Deroceras reticulatum, Arion hortensis and Helix aspersa (Wijdenes et al. 1980). A great deal of controversy has arisen, however, regarding the validity of the morphological evi- dence obtained in this way, as well as the categorisation of granules into neurohormone and neuro- transmitter. Duce (1976) characterised certain cell groups in Deroceras reticularum, using PAF, but failed to detect any groups in the pedal ganglia; his results with AB/AY were inconsistent. In the same species Wijdenes et al. (1980) also failed to find any cell groups in the pedal ganglia using AB/AY. These ganglia would appear to be of great importance in the innervation of the muscular foot via the numerous pedal nerves, and for this purpose | would expect to find a peptidergic neurotransmitter in the neurones. The aim of the present investigation was to assess the presence of peptidergic neurones in the pedal ganglia of Deroceras reticulatum and to examine the nature of their secretions. MATERIALS AND METHODS Slugs were collected in and around Bangor, North Wales. They were narcotised using solid carbon dioxide (Bailey, 1969) and their brains were dissected out complete with cut nerve ends. Following extirpation, brains were fixed in Stieve’s fixative overnight, dehydrated in 2-ethoxyethanol (cellosolve) and embedded in Fibrowax (Raymond Lamb). Sections were cut at 5 um and stained in Paraldehyde Fuchsin (PAF) or Alcian Blue/Alcian Yellow (AB/AY). For electron microscopy brains were fixed for 2 hrs at 0°C in 5 parts 2% OsO,, 1 part 8% Glutaraldehyde and 4 parts Veronal acetate buffer adjusted to pH 7.8 (Wendelaar Bonga, 1970). Some tissue was additionally later treated with a 1% solution of uranyl acetate т 95% alcohol containing 1 drop of glacial acetic acid per 10 mls of solution and left in vials to incubate in an oven at 40-60°C for 8-16 hrs (Locke, Krishnan and McMahon, 1971). This staining method improves mem- brane definition. Dehydration was carried out in graded ethanols and the material embedded in Araldite CY212. Semi-thin sections were stained with 1% toluidene blue in borax and ultra-thin sections with Reynolds lead citrate (Reynolds, 1963) and uranyl acetate. (615) 616 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1a. Lateral view of r.pe.g. of Deroceras reticulatum with associated nerves. 1b. Anterior view showing the distribution of PAF positive cell groups. 1c. Posterior view showing the distribution of PAF positive cell groups. ce-pe-c.: cerebro pedal connective; e.g.: elementary granules; |. pe.g.: left pedal ganglion; pe-pe.c.: connection between the two pedal ganglia; r.pe.g.: right pedal ganglion; Nerves: 1. c.pe.n.: 1st cutaneous pedal nerve; 2. c.pe.n.: 2nd cutaneous pedal nerve; 3. c.pe.n.: 3rd cutaneous pedal nerve; 4. c.pe.n.: 4th cutaneous pedal nerve; 1. pe.n.: 1st pedal nerve; 2. pe.n.: 2nd pedal nerve; 3. pe.n.: 3rd pedal nerve; 4. pe.n.: 4th pedal nerve; 6. pe.n.: 6th pedal nerve; St: Statocyst. RESULTS With the AB/AY method for neurosecretion there were no positively stained neurones in the pedal ganglia. With the PAF method, sixteen cell groups were found (Figs. 1a,b,c) which were comple- mented between the right and left ganglia. Just dorsal to the point of insertion of the 4th pedal nerve, on the anterior surface of the ganglion, there is a group of four cells (diameter 25-30 um) which stain fairly intensely with PAF (Group 1). Posterio-dorsally to these, there is a group of 12-15 small, darkly staining, round cells, (Group 2, diameter 10-15 um) and merging with them, but slightly more poste- rior is a group of 12, large, more elongated cells (Group 3, diamter 15-25 um). At the anterior margin of the cerebro-pedal connective, slightly posterio-ventral to the insertion of the 4th cutaneous pedal nerve, a large group of very small, intensely staining cells begins (Group 4, diameter 10-15 um) (Fig. 2a,b). They are the most extensive group found in the pedal ganglia and have also been shown to react positively in an immunocytochemical reaction with anti-FMRF (mol- luscan peptide) (Rosser, unpublished). There are approximately 150 cells extending 170 um into the ganglion from their anterior origin to form a semicircular band along the lateral margin of each ganglion. Just posterior to the origin of this group and merging with it, there arises a group of 8 very characteristic pear-shaped cells (Group 5, diameter 15 um, length 34 um). Their cytoplasm is densely packed with secretion which appears to be concentrated at the proximal end of the cell body. At the origin of the 3rd pedal nerve there are 6 very small, intensely stained cells (Group 6, diameter 15 рт) sending their axons into the central neuropile of the ganglion. Immediately lateral to these in the direction of the junction of the two ganglia there is a group of 25-30 very round cells (Group 7, diameter 30 um) with highly granular cytoplasm (Fig. 2a and 4). The staining intensity of this cyto- plasm appears highly variable within the group which extends posteriorly for about 150 um towards the origin of the 27d pedal nerve. Directly dorsal to the origin of this group and just anterior to the insertion of the 4th cutaneous pedal nerve on the dorsal surface of the ganglion, there is a group of 3 cells (Group 8, diameter 30 um) which stain very weakly. Opposite to the insertion of the 4th cutaneous pedal nerve, on the inside margin of the cerebro-pedal connective there arises a single elongated cell (Group 9, diameter 15 um). Ventral to the 4th cutaneous pedal nerve, amongst the large, character- istic group of small cells which extends down the lateral margins of the ganglia, arise another 3 pear shaped cells with highly active, densely stained cytoplasm (Group 10). ee FIG. 2a. Section through the |.pe.g. showing cell Groups 4 and cell Group 7. 2b. Electron micrograph of Group 4 granules (diameter 150 um). FIG. 3. Section through the I.pe.g. showing cell Group 11. FIG. 4. Section through the posterio-ventral region of both pedal ganglia showing cell Group 7. ROSSER 617 618 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Between the origin of the 2nd and 3rd pedal nerves, posterio-ventrally to the previous group, lies a very interesting group of 6 small cells (Group 11, diameter 1 1um), which extend dorsally in a curving semi-circular arc (Fig. 3). They are very intensely stained with PAF and have also been shown to react positively with anti-FMRF (Rosser, unpublished). In the same vertical plane, there is another group of 6 pear shaped cells (Group 12, diameter 15-25 um) containing dense accumulations of secretion at their proximal ends. As with the previous pear shaped cells, they are found amongst the large group of small cells which extends down the lateral margins of the ganglia. Twelve small, triangular shaped cells (Group 13, diameter 15 um) form a compact group on the antero-ventral margin of the statocyst and merging with these in a slightly more posterior position is a group of 10 larger cells (Group 14, diameter 25-30 um), just dorsal to the insertion of the 2nd cutaneous pedal nerve. On the postero-dorsal surface of the ganglia, dorsal to the 1st cutaneous pedal nerve, extending towards the dorsal surface of the connective between the ganglia, there is a group of 8 small, round cells (Group 15, diameter 15-18 ит). In the same vertical plane, just inside the 1st cutaneous pedal nerve there is a group of 6 cells (Group 16, diameter 20 шт) with their cell bodies tightly opposed to the perineurium. At the ultrastructural level these cell groups appear to possess similar characteristics. The cyto- plasm is highly active, containing dense aggregation of electron-dense granules (diameter 120-180 nm), many mitochondria, lipid droplets and rough endoplasmic reticulum. DISCUSSION In the present study it is evident that sixteen cell groups in the pedal ganglia can be characterised as peptidergic neurones because of their staining properties with PAF; the ultrastructural evidence shows that they all contain granules of approximately 120-150 nm, a size range which is classified under the old term ‘neurotransmitter.’ From these positive results and the negative results of Wijdenes et al. (1980), using a classical neurosecretory stain, it could be assumed that PAF is a specific indicator of small neuropeptides (previously called neurotransmitter). However, previous studies in the other ganglia of Deroceras reticulatum (Duce, 1976; Rosser, unpublished) have shown that cells containing large neuropeptides (previously called neurosecretion) also react positively with PAF. Recently it has become clear that in addition to NSC identifiable with AB/AY other peptidergic cells are present in the CNS of pulmonates. With antisera to vertebrate peptides (ACTH, oxytocin, vasopressin, vasotocin, aMSH) positively reacting cells have been observed in the central ganglia of L. stagnalis (Boer et al., 1979; Van Noorden et al., 1980). Preliminary observations with the im- munocytochemical reaction for vasotocin showed that positive cells occur in the pedal ganglia of H. aspersa. Preliminary observations with Deroceras reticulatum using antisera to FMRF, vasopressin, vasotocin, oxytocin, aMSH (Rosser, unpublished) show the presence of many positively stained cells in the brain. It was generally accepted at one time that neurones containing small peptide granules of ‘classic neurotransmitter size’ released their secretion into their axons to function as a transmitter substance, whilst those neurones containing large peptide granules of ‘classic neurohormone size’ released their material into the blood to act as a hormone on a target site. Recently, however, it has been reported that some larger peptides can act not only as a hormone but also as a neurotransmitter in the nervous system (Hokfelt et a/., 1980). It appears that this new evidence calls for a revised approach to the field of study of neuro- hormones and neurotransmitters. It would be far more correct to label these materials as a single group of ‘neuropeptides.’ Conflicting reports of peptidergic neurone distribution in many pulmonates appear to have arisen due to the varied staining methods used. Certainly in this study none of the cell groups containing dense accumulations of small neuropeptides have been reported in previous studies. In staining neurones for peptides, it must be remembered that all neurones contain peptides in some form which can be shown by normal protein staining methods. In view of this it is clear that in order to produce a comprehensive study of the distribution of peptidergic neurones in pulmonates and of the nature, maturation stage, secretion and function of their neuropeptides, many specific histological ultrastructural methods must be employed. ROSSER 619 REFERENCES CITED BAILEY, T. G., 1969, A new anaesthetic technique for slugs. Experientia, 25: 1225. BOER, H. H., ROUBOS, E. W., DALEN, H. VAN & GROESBECK, J. R. F. Th., 1977, Neurosecretion in the basommatophoran snail Bulinus truncatus (Gastropoda: Pulmonata). Cell and Tissue Research, 176: 57-67. BOER, H. H., SCHOT, L. P. C., ROUBOS, E. W., MAAT, A. TER, LODDER, J. C. & SWAAB, D. 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Le ho yA! A? 51 % 4 Law м =» + Wo id e р "h DH (9 ‘1 « ь | MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 621-626 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS OBSERVATIONS ON THE ANATOMY OF SOME HELICIDAE FROM CENTRAL SPAIN Maria Teresa Aparicio Museo Nacional de Ciencias Naturales, Castellana 80, Madrid-6, Spain ABSTRACT In this paper we give the results of our investigations on the anatomy of ten species of the family Helicidae from Central Spain. Our studies show that there is a wider range of variability in some genital characteristics of the species Cernuella cespitum arigonis, Candidula camporroblensis and Candidula gigaxii than previously described. We confirm earlier findings for the species Cernuella reboudiana, Cernuella vestita, Cernuella virgata, Candidula rocandioi, Helicella itala, Monacha cartusiana and Euomphalia rusinica. We report the presence of the species Cernuella reboudiana, Candidula rocandioi, Helicella itala and Euomphalia rusinica for the first time in this region and give new localities for the other six species. INTRODUCTION Malacological studies in the provinces of Madrid, Cuenca, Guadalajara and Teruel have been very preliminary till now and only sporadic observations have been made. In 1875 Hidalgo compiled information about the distribution of different species of the genus formerly called Helix in the province of Madrid and “Central Spain,” but since then some of the localities mentioned have been questioned. De Fez (1947) gave a list of species found in the east of the province of Cuenca, and Ortiz de Zarate (1950) described some features of the anatomy of snails from Madrid. Since that time no new malacological studies have been made in Central Spain. Although, according to Sacchi (1957), the Spanish Meseta does not have a great variety of molluscs (due to the extreme climatic conditions and lack of limestone), we have concentrated our efforts in this region because there are climatic and floristic factors of both the Atlantic and Mediter- ranean types, and therefore this region is important as a transitional area. RESULTS AND CONCLUSIONS We have studied the anatomy of the genitalia in ten species of Helicidae from Central Spain. Our results are summarized in Table 1. In Cernuella (Xeromagna) reboudiana (Bourg. 1864) (Fig. 1) we find that the length of the epi- phallus is less than twice the length of the penis. In three specimens the flagellum was shorter than the epiphallus while in the other five it was either as long as or even longer than the epiphallus. The pedunculus of receptaculum seminis is not double the length of the bursa, except for one specimen. These results confirm those of Alonso (1975), who claimed that these were the distinguishing factors between this species and the submeridionalis. We have also found our specimens of reboudiana in the same biotope as that indicated by Alonso (1975) which, according to this author, is different from that of submeridionalis. In Cernuella (Xeromagna) cespitum arigonis (Rossmas. 1854) (Fig. 2) we observe 24 to 59 mucus gland terminal tubes, a wider range of variation than that described to date. In the majority of the specimens studied the length of the penis, the epiphallus, and the flagellum is shorter than that described by Ortiz de Zarate (1950) for specimens from Najera and Logrono, but it is longer than that of the specimens from Madrid. In the species Cernuella (Microxeromagna) vestita (Rambur 1868) (Fig. 3) we find that the mucus (621) PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 622 — — Zr Lp Bee 65-52 zoo 94- ГЕ 29 Sp US-¿p SHE 016 BOIUISN ejeydwon3 — — 9'2- $'0 8€ SE Lett I-20 92-81 65 < 6p-€ ESI 2 —+ eueisnued ецовиой| 904% IGIE 6+7 81 68-15 Bicol c'e L'L SS 62 pe pl 19-6 Ze 2 Sil BJey в/ээиэн 55+ 6€- 2 SI-SO Е 6+ 6€- 2 23-131 > LIZ 61 wl 86 -е vez 2-28 ıxebıb ejnpipued se-2 ее — — — LO-S0 vre-.ı 9-56 9'/ 86 vesz 118 JOIPUE201 E/npipuey 9281 ге Bez € —S'L 21-50 6'0- 90 S9'I-2O'L УФ OL 62 +41 SL Ot s/Su8/qOJJOUWE9 EJmp/puey S2- 2 pee? 82-51 ya-s e 22-60 Luce ¿2-81 lees se NEO Д взеблл ejjponulao LLO 81-80 6Iı- УЕ Sp-Z eer 10-970 i-th sy 82 Sp BL ceol St вщзэл в/эпилэЭ Ze 2 sz Leh 92-1 See 9'0-20 21-80 961/66 61-69 9 + 6903 2 sjuobue шпиа$аэ ejenueo on n"Nvwn90mn B'L-9'L Se € 5 90 ZL-_UZ духе 60 v0 l'a EL 19 6+ 98 St S'S-9'% 216 8 вив/рпода/ e/janula) EEE дд "р Ssps ‘su'q/'s id ‘sud 'sıq j/d jja+d "Bel ‘udıda sıuad ‘Bw “pnis 59159495 jo "ON ‘Apu nn hl ss äitzrrrrllllll]]]] — — — — — — ‘yeo—'p ‘oes yep—'s'p ‘siulwas шпповаеээл jo snjnounped — sd ‘siuiwas uninoejdasas jo esinq— sq !wnjeßeyysiusd—j/d :unyebey/sneydida + siued—j/a+d ‘wnyjebey— bey :sneydida—ydida “pue¡6 snonw— Bw :suoneinalqgy ‘шш и! щбиел ‘эерюцен ysiueds jo зэюэ4$ ор ul eneyuab eu} jo sjuauodulo9 juaJayip au} UO synsey ‘| 378951 FIGS. 1-5. Genitalia of Spanish Helicidae. FIG. 1 Cernuella reboudiana (Bourg.). FIG. 2 Cernuella cespitum arigonis (Rossmas.). FIG. 3. Cernuella vestita (Rambur). FIG. 4 Cernuella virgata (Da Costa). FIG. 5 Candidula camporroblensis (De Fez). Scale 2 mm. 624 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 9 FIGS. 6-10. Genitalia of Spanish Helicidae. FIG. 6 Candidula rocandioi (Ortiz de Zarate). FIG. 7 Candidula gigaxii (Pfeif.). FIG. 8 Helicella ¡tala (L.). FIG. 9 Monacha cartusiana (Mull.). FIG. 10 Euomphalia rusinica (Bourg.). Scale 2 mm. APARICIO 625 gland is made up of four terminal tubes in seven specimens and of five terminal tubes in one specimen. This is in agreement with earlier reports in which the most frequent number of terminal tubes observed was four. Cernuella (Cernuella) virgata (Da Costa 1778) (Fig. 4). Our results for the ratios p+e/f and p/f of the genitalia are less variable than those indicated by Manga (1977). (p+e/f—Length of the penis plus length of the epiphallus divided by the length of the flagellum; p/f—length of the penis divided by the length of the flagellum). The length of the dart in our specimens varies slightly around 2 mm, less than that reported by Manga, which varied between 1.1 and 3.5 mm. Candidula camporroblensis (De Fez 1944) (Fig. 5). Our findings show that the length of the pedunculus of receptaculum seminis is double the length of the bursa. The flagellum is about the same length or a little longer than half the length of the penis and epiphallus together. The results agree with those of Ortiz de Zarate (1950) who only described the genitalia in four specimens. Candidula rocandioi (Ortiz de Zarate 1950) (Fig. 6). Among the many characteristics studied in the genitalia, two stand out clearly in our specimens, that may facilitate an easy identification. These are: a) the length of the flagellum is over Уз of the combined length of the penis plus epiphallus, b) there is no clear difference between the diameter of the pedunculus of receptaculum seminis, and the diameter of the bursa where the two join. Candidula gigaxii (Pfeif. 1850) (Fig. 7) has a nearly spherical dart sac, its base being pigmented the same as the pedunculus of the receptaculum seminis. These characteristics, according to Gittenberger et al. (1970), Boycott & Jackson (1914) and Schlesch (1932), are the distinguishing factors between this species and its closely related intersecta. Gittenberger et al. (1970) pointed out that the proportion p+e/f might be lower in gigaxii than in intersecta, and that this characteristic might be a distinguishing feature between them. Our results in gigaxii are similar to those of Manga (1977) for intersecta, without any significant differences, and so the suggestion of Gittenberger et a/. cannot be confirmed by us. Helicella (Helicella) itala (L. 1758) (Fig. 8). Our studies show that the length of the penis, the epiphallus and the flagellum, have maximum values which are similar to the minimum noted by Manga (1977). The range of variation for the other characteristics of the genitalia in our specimens is less than in those studied by Manga. That might be due to the small size of our specimens (shells between 11 and 12 mm). The combined penis-epiphallus length values and the length of the flagellum in Monacha (Monacha) cartusiana (Mull. 1774) (Fig. 9) are also near to the minimum ones described by Manga (1977), with less variable quotients p+e/f and p/f in our specimens. Only the number of terminal tubes of the mucus gland shows more variability. We have found specimens with four, five, six ana seven terminal tubes. The last species studied was Euomphalia (Harmozica) rusinica (Bourg. 1882) (Fig. 10), which has quite a strong membrane between the penis and the epiphallus, that holds both structures in a conspicuous right angle. Mucus gland tubes are nearly independent of each other. that is. they are divided just at their pase. Ortiz de Zarate (1946) pointed out that this feature can be used to distinguish this species from the closely related strigella of Central Europe. Sampling localities are as follows: Cernuella reboudiana—Dehesa de la Villa (Madrid) 30TVK3978. Cernuella cespitum arigonis—Soto del Real (Madrid) 30TVL3412; Aranjuez (Madrid) 30TVK4930, 30TVK4933; Guadalajara 30TVK8897; Horche (Guadalajara) 30TVK9591; Espinosa de Henares (Guadalajara) 30TVL9228. Cernuella vestita—Espinosa de Henares (Guadalajara) 30TVL9228; Driedes (Guadalajara) 30TVK9755; Romanones (Guadalajara) 30TVK9991. Cernuella virgata—Dehesa de la Villa (Madrid) 30TVK3978; Aranjuez (Madrid) 30TVK4933; Espinosa de Henares (Guadalajara) 30TVL9228; Guadalajara 30TVK8897. Candidula camporroblensis—Uña (Cuenca) 30TXK9453; Guadalaviar (Teruel) 30TXK0767. Candidula rocandioi—Tragacete (Cuenca) 30TXK0164. Candidula gigaxii—Horche (Guadalajara) 30TVK9591. Helicella itala—Tragacete (Cuenca) 30TXK0164; Poyatos (Cuenca) 30TWK8474; Saelices (Cuenca) 30SWK1719; Brihuega (Guadalajara) 30TWL1716. Monacha cartusiana—Oteruelo del Valle (Madrid) 30TVL2729; Cuevas Minadas (Guadalajara) 30TWL81 18; Entrepenas (Guadalajara) 30TWK1981. Euomphalia rusinica— Vadillos (Cuenca) 30TWK7793. 626 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS From a biogeographical standpoint, species with different types of distribution can be found in the area under study, so that, it must be considered a transitional area. Besides the widely distributed species in the Iberian Peninsula, such as Cernuella cespitum arigonis, there are also Central European and North African elements, like Helicella itala and Cernuella reboudiana respectively. We now know that the distribution of Cernuella reboudiana extends farther north than previously thought, while Helicella itala can be found farther south. REFERENCES CITED ALONSO, M. R., 1975, Fauna malacolögica terrestre de la Depresión de Granada (Espana). Il. El género Helicella. Cuadernos de Ciencias Biologicas, Granada, 4(1): 11-28. BOYCOTT, A. E. & JACKSON, J. W., 1914, Observations on the anatomy of Helicella “heripensis Mabille.” Journal of Conchology, 14(6): 164-168. DE FEZ, S., 1947, Contribucion a la fauna malacologica en Cuenca. Boletin de la Real Sociedad Espanola de Historia Natural, 47: 329-344. GITTENBERGER, E., BACKHUYS, W., RIPKEN, TH.E., 1970, De Landslakken van Nederland. Koninklijke Nederlandse Natuurhistorische Vereniging. Amsterdam. 177 p. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS LE SYSTEME CIRCULATOIRE DES LIMACES André Duval Zoology Department, University College of North Wales, Bangor, Gwynedd, LL57 2UW, UK ABSTRACT The anatomy of the circulatory system of a slug, Deroceras reticulatum has been studied by both light and scanning electron microscopy. Observations on the heart structure, the arterial system and the venous system are presented. The main function of the skin veins is obviously to return blood to the heart. The large distribution of the skin veins all over the surface of the body suggests also a rôle in skin respiration as well as in mucus production. INTRODUCTION A l'exception du travail de MacKay et Gelperin (1972) décrivant brièvement le coeur et les artères principales chez Limax maximus, aucune étude récente ne porte sur le systeme circulatoire des Limaces. L'anatomie et la physiologie de l'appareil circulatoire des Escargots sont par ailleurs beaucoup mieux connues (Schmidt, 1916; Jullien et Ripplinger, 1953; Jones, 1971). Les Mollusques Gastéropodes Pulmonés possèdent un coeur à deux chambres qui est enfermé dans un péricarde. Une large veine du manteau apporte l'hémolymphe a l'oreillette qui communique avec le ventricule d'où émane une aorte commune qui se divise aussitôt en deux aortes dont l’une se dirige vers l'avant et l’autre vers l'arrière. A leur extrémité, les vaisseaux artériels forment un réseau de capillaires qui irriguent les organes où ils débouchent. A la suite des travaux de Carriker (1946), il a été généralement admis que les vaisseaux artériels avaient les terminaisons en forme “d'ostioles.” Par ces ouvertures, le sang arrive aux hémoceles pour rejoindre ensuite de grosses veines du manteau qui aboutissent à un vaisseau unique à l'entrée de l'oreillette. Dans ce travail, les voies qui conduisent le sang des hémocèles aux veines palléales ont été précisées. Les principaux vaisseaux artériels et veineux sont décrits en même temps que des détails sur la structure du coeur des Limaces. L'espèce Deroceras reticulatum a été la plus largement utilisée au cours de ce travail. MATERIEL ET METHODE Les animaux ont été anesthésiés au dioxyde de carbone (Bayley, 1969) et une fenêtre arrondie a été découpée dorsalement dans la partie du manteau recouvrant le coeur. L'accès au coeur par cette ouverture est facilité si l’on prend la précaution d'enlever la coquille. L'injection de diverses substances (colorants, encre de Chine, Microfil et solution de Batson) s’est effectuée à l’aide d'une microseringue fixée à un micromanipulateur. L'injection était parfois suivie d'un examen minutieux des vaisseaux sous un microscope à dis- section. Le plus souvent, les Limaces injectées furent déshydratées dans des bains successifs d'alcool et placées ensuite dans un bain de méthyle de salicylate pendant 24 heures afin de les rendre transparentes. D’autres spécimens ont été fixés au Susa avant de subir une inclusion dans la cytoparaffine pour être ensuite sectionnes en coupes sériées de 10 um et être enfin colorés a l’hématoxyline ferrique de Weigert. Pour l'étude du coeur en microscopie électronique à balayage, une fixation a d’abord eu lieu, suivie d'une déshydration à l'acétone et enfin d'une dessication par la méthode du point critique en utilisant le CO, solide. Les coeurs de Limaces ont ensuite été fracturés sous l'azote liquide ou simplement sectionnés à la main avant de subir une métallisation à Гог. (627) 628 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS RESULTATS /—Systeme artériel A partir de l'aorte commune qui émane de la pointe du ventricule, deux aortes secondaires, l’une anterieure et l’autre postérieure forment de nombreux embranchements. L’aorte postérieure, de diamètre inférieur a l'aorte antérieure, se divise en artères secondaires qui donnent elles-mêmes naissance à des ramifications nombreuses dans les glandes digestives, la partie terminale du tube digestif et les gonades où elles se terminent par des vaisseaux minuscules (Fig. 1). De son côte, l'aorte antérieure forme quelques branches artérielles qui irriguent l'estomac, les glandes salivaires et la partie antérieure de l'appareil reproducteur pour traverser ensuite l'anneau nerveux. Apres avoir passe les ganglions nerveux qu'elle alimente, l’aorte antérieure donne naissance à plusieurs artères buccales et a deux artères pédieuses. L'artere pédieuse postérieure, plus importante que l'artère pédieuse antérieure, se divise en deux vaisseaux longeant le pied latéralement jusqu'à l'arrière. Nous n'avons pas pu observer, au cours de ce travail, les “ostioles” décrites par Carriker. Cependant, l'observation en microscopie photonique d’arteres de différentes grosseurs démontre la presence d'épaisses couches musculaires circulaires et longitudinales. La présence des “ostioles” n'ayant jamais été clairement démontrée, il nous apparaît plus certain d'affirmer que cette importante musculature artérielle pourrait exercer le rôle que l’on attribue à ces “ostioles,” c'est-à-dire contrôler le débit sanguin dans les hémocèles. lI—Systeme veineux A la suite d'injection de bleu de toluidine dans l'oreillette, un reflux de l’hémolymphe colorée dans les vaisseaux palléaux a été constaté. Il a été possible d'observer, par dissection des animaux ainsi injectés, un fin vaisseau circulaire, circulus venosus, situé en bordure des poumons et encerclant la base du manteau. De cet anneau veineux, des ramifications se forment et atteignent le rein et les poumons pour converger ensuite au vaisseau unique à l'entrée de l'oreillette (Fig. 2). Dans le but d'établir la liaison entre les hémoceles et le circulus venosus, nous avons répété de nombreuses injections dans l'oreillette aussi bien que dans les hémocèles. Les Limaces injectées et rendues transparentes ont été examinées au microscope à dissection. Un imposant réseau de veines peaucières, avec un même patron de distribution chez tous les spécimens observés, a été découvert (Fig. 3). Ces veines peaucières ont origine principalement en bordure du pied. Durant leur trajet vers le manteau, le diamètre de ces vaisseaux augmente et en microscopie photonique on peut constater qu'ils sont en communication avec les hémoceles (Fig. 4). Nous avons noté l'absence de veines dans les surfaces tégumentaires recouvertes par le bourrelet palléal antérieur. Le pourtour antérieur du manteau s’avance considérablement chez Deroceras reticulatum et recouvre une surface peaucière à musculature dense dépourvue de veines tégumentaires. L'absence totale de paroi limitante chez les veines peaucieres a été notée en microscopie photonique aussi bien qu'en microscopie à balayage. Cette observation pourrait fournir l'explication d'un mécanisme possible de respiration tegumentaire. ///—Coeur Le coeur des Limaces est enveloppé dans un mince péricarde et occupe une position médiane antérieure sous la cavité coquillière. La chambre péricardique elle-même est limitée dorsalement par la paroi de la cavité coquillière et ventralement par la membrane limitante de la cavité viscérale. Une coupe transversale du coeur montre l'absence de valve à l'entrée de l'oreillette où arrive la large veine palléale (Fig. 5). Des travées musculaires entrecroisées sont fixées à la paroi auriculaire. Ces travées musculaires doivent apporter une assistance considérable à la mince paroi de l'oreillette au moment de la systole auriculaire. De la même façon, ces structures doivent aider à maintenir la forme de cette chambre cardiaque au moment de la décontraction. L'oreillette s'ouvre dans le ventricule par une valve semi-lunaire qui se projette dans celui-ci. Le myocarde ventriculaire forme une paroi épaisse à laquelle des travées très nombreuses viennent s'accrocher (Fig. 6). Dans la région apicale, les travées ventriculaires forment un sphincter con- stituant une sorte de valve à l'entrée de Гаоце commune. DUVAL 629 FIG. 1. Organes internes d'une Limace, Deroceras reticulatum dont les artères ont été injectées à l'encre de Chine. FIG. 2. Vue dorsale des veines palléales et du coeur. FIG. 3. Vue latérale des veines peaucières et pneumostome. FIG. 4. Coupe transversale de la peau d'une Limace injectée. On distingue l'ouverture de la veine dans la cavite viscérale (flèche) x 100. FIG. 5. Coupe du coeur. x 100. FIG. 6. Travées musculaires cardiaques en microscopie électronique à balayage. x70. a: artère; с: coeur; or: oreillette; р: pneumostome; ре: péricarde; re: rein; t: tentacule; ve: ventricule; vp: veines palléales; vt: veines tégumentaires. 630 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS CONCLUSION Les artères des Limaces, et en particulier les artères importantes, ont une disposition qui res- semble a celle observée chez les Escargots dont l'anatomie du système circulatoire est mieux connue. Les artères des Limaces ont une paroi constituée de fibres musculaires leur permettant d'exercer un contrôle sur la distribution de l'hémolymphe aux organes. Au moment d'injections intracardiaques d'encre de Chine, le déplacement de l'hémolymphe colorée s'effectue dans des régions bien delimitees et parfois différentes de l'animal. Les artères nous apparaissent donc responsables de la répartition sanguine, rôle que Carriker attribuait partiellement aux “ostioles.” Les vaisseaux pulmonaires et palléaux ont une paroi réduite. Cette paroi est complétement absente dans les veines tégumentaires. Les veines peaucières sont enveloppées dans la muscula- ture de la peau et leur diamètre s'accroît à l'approche de la veine circulaire. Ainsi, la contraction des fibres musculaires tégumentaires crée une pression différentielle entre les hémocèles et la cavité pulmonaire. Cette différence de pression amène un déplacement de l'hémolymphe en direction du manteau dû au diamètre croissant de la lumière veineuse. Cette pompe veineuse présente des analogies avec la ‘pompe périphérique” des mammifères et permettrait elle aussi un retour veineux proportionnel à l’activité de l'animal. Plusieurs observations rendent vraisemblable la contribution de la peau à la respiration (Runham & Hunter, 1970). Le nombre considerable d’arborisations périphériques observées dans ce travail ainsi que l'absence de paroi apportent un appui à cette hypothèse. Les échanges gazeux peauciers ont lieu au niveau d'une surface augmentée pour deux raisons; d’abord la Limace en mouvement présente un épithélium dorsal distendu et de plus comme le démontre le travail de Newell (1977) les microvilli superficielles en forme de doigts de gants augmentent la surface d’a peu près 5 fois. En plus de son action comme pompe veineuse périphérique, Bekius (1972) affirme que la masse buccale joue un rôle dans le déplacement du sang. La participation du coeur se résumerait en réalité a la mise en mouvement de l'hémolymphe dans le système artériel. Les nombreuses travées musculaires observées dans les deux chambres cardiaques contribuent à augmenter la force de la contraction mais retiennent aussi la paroi en position au moment de decontraction. La valve semi-lunaire auriculo-ventriculaire et le sphincter aortique empechent le reflux sanguin et permettent ainsi de créer une pression suffisante au moment de la contraction cardiaque. La valve aortique nous parait fonctionner de concert avec les travées cardiaques. L'absence de valve à l'entrée de l'oreillette permet un mouvement de va-et-vient de I'he molymphe еп direction des poumons ce qui pourrait favoriser des échanges gazeux plus complets. REMERCIEMENTS Tous mes remerciements vont au Docteur N. W. Runham pour ses suggestions pertinentes tout au long de ce travail. RÉFÉRENCES CITÉES BAYLEY, T. G., 1969, A new anaesthetic technique for slugs. Experientia, 25: 1225. BEKIUS, R., 1972, The circulatory system of Lymnaea stagnalis (L). Netherlands Journal of Zoology, 22: 1-58. CARRIKER, М. R., 1946, Morphology of the alimentary system of the snail Lymnaea stagnalis (Say). Transaction of the Wisconsin Academy of Science, Arts and Letters, 38: 1-88. JONES, H. D., 1971, Circulatory pressures in Helix pomatia L. Comparative Biochemistry and Physiology, 39A: 289-295. JULLIEN, A. 4 RIPPLINGER, J., 1953, Actions de certains ions sur le maintien ou l'arrêt de l'hibernation chez Helix pomatia et l’exteriorisation de l’automatisme cardiaque chez cette espèce. Bulletin de la Société d'histoire naturelle du Doubs, 55: 34-36. MACKAY, A. R. & GELPERIN, A., 1972, Pharmacology and reflex responsiveness of the heart in the giant garden slug, Limax maximus. 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Each vacuole contains a vacuole- body, which consists of an ellipsoid, mucoid, viscous mantle and a dumb-bell shaped cylindrical axis with an often osmiophilic centre. Trinchese (1881) hat unter den Namen “Protomeren” vor 100 Jahren merkwúrdige ellipsoide Vakuolen und ihre Inhaltskôrper in Epidermiszellen von Antiopella cristata entdeckt: Er verwendete Osmiumfixierungen und sah in den Maschen eines Netzwerkes hellgraue, ovoide bis rundliche Kôrper mit einem schwarzen Granulum im Zentrum. Seine Beobachtung wurde nicht so recht ernst genommen. Spatere Autoren (Henneguy, 1925; Graham, 1938) konzentrierten ihre Aufmerksamkeit starker auf eine Trennlinie in der Mitte jeder Vakuole, die zu einer merkwürdigen Zweiteilung fuhrte. Henneguy (1925) nahm an, dass ursprünglich pralle Bläschen beim Fixieren kollabieren wie ein eingedrückter Ball. Graham (1938) deutete die Linie durch die Vakuole als eine vollstandige Scheidewand, die mit der Vakuolenmembran in Verbindung steht. Sie teile das Vakuoleninnere in 2 kotyledonenartige Halften. Auch Edmunds (1966) kommt lichtmikroskopisch zu dem gleichen Resultat. Inzwischen haben elektronenmikroskopische Untersuchungen (Nakamura, 1967; Schmekel & Wechsler, 1967) Trincheses Hypothese weitgehend bestätigt. Fassen wir unser gegenwártiges Wissen zur Feinstruktur zusammen, so ergibt sich (Abb. 1 und 2): Erste Vakuolen finden sich schon in den Zellen des Schlüpfstadiums. Sie werden zunehmend in den Zellen apikal verlagert, kommen immer dichter zu liegen und werden in der Kórperepidermis oft polar ausgerichtet. Ihre Genese erfolgt dominierend in Nahe des Golgiapparates. Die fertigen, ellipsoiden, selten rundlichen Vakuolen werden von einer intakten Einheitsmembran umschlossen, an der manchmal Pinocytosevesikel haften. Letztere finden sich auch im Inneren (Abb. 2b). In den Vakuolen liegt ein Vakuolenkórper. Er besteht aus einem ellipsoiden, mucoiden Mantel und einem zentralen Achsenzylinder (Stab), der die beiden Pole des Ellipsoides miteinander verbindet. An den Polen geht er schirmartig in den ausseren mucoiden Mantel über, so dass von der Seite gesehen das Bild einer Hantel entsteht. In der Mitte des Stabes liegt oft ein zentrales Kórperchen, das osmiophile Granulum Trincheses; es kann auch die Form eines kurzen dicken Stäbchens haben. Die vakuolenhaltigen Zellen (Spezialvakuolenzellen) haben ein Bürstensaum, ein basales Labyrinth, meist ein Uberwiegend glattes endoplasmatisches Reticulum und grosse Golgizonen. Wo kommen Spezialvakuolen vor? Henneguy (1925) und Graham (1938) führen bereits Beispiele aus allen Unterordnungen der Nudibranchier, ausser den Doridacea an. Graham (1938) zeigt dann, dass bei Aeolidia papillosa nicht nur die gesamte Kôrperepidermis, sondern auch das ganze Magenepithel, der Enddarm (Abb. 2a, Inset), die zufúhrenden Mitteldarmdrüsengänge und der Cnidosack mit Spezialvakuolenzellen ausgekleidet sind. Wir überprüften diese Daten in Munster und konnten sie ausser für den Cnidosack bestätigen (Kälker & Schmekel, 1976). Es fallt auf, dass sowohl ekto- als auch entodermale Epithelien aus Spezialvakuolenzellen gebildet werden. Normal- erweise sind die Zellen des Verdauungstraktes grôsser und haben gróssere Vakuolen als die des 1Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. (631) 632 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ABB. 1. a. Eubranchus farrani, Kolbenepithel (Vergr. 5400 x); b. Coryphella lineata, Rhinophorenepithel (Vergr. 30000 x ; Aufn. U. Gocke); с. Antiopella cristata, Kolbenepithel (Vergr. 10000 x ; Aufn. U. Gocke). BL Basallamina, MV Mikrovilli, N Kern, VK Vakuolenkórper, ZK zentrales osmiophiles Kórperchen. SCHMEKEL 633 ABB. 2. Discodoris maculosa, Rhinophorenepithel (a. Vergr. 5400x; b. Vergr. 30000x). Inset: Spurilla neapolitana, Intestinumepithel. BL Basallamina, MV Mikrovilli, N Kern, VK Vakuolenkórper, ZK zentrales osmiophiles Kôrperchen. 634 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TAB. 1. Vorkommen von Spezialvakuolenzellen nach feinstrukturellen Befunden. + Einzelne Spezialvakuolen- zellen; ++ viele Spezialvakuolenzellen, zwischen anderen Zelltypen; +++ die Spezialvakuolenzellen bilden eine geschlossene Epitheldecke, in der variabel andere Zelltypen liegen; x Storch und Welsch, 1969; xx Nakamura, 1967. Notum, Oesophagus, Magen, Spezies Rhinophor Cerata Intestinum Futter U.O. Doridacea Adalaria proxima ++ — Electra Archidoris pseudoargus ++ + Halichondria Discodoris maculosa ++ + Goniodoris nodosa ++ - Botryllus Hypselodoris valenciennesi ++ + Peltodoris atromaculata ++ + Petrosia ficiformis x Polycera quadrilineata ++ Bugula, Boverbankia, Electra Rostanga rubra ++ + Hemimycale (7?) U.O. Dendronotacea x Dendronotus frondosus +++ Tubularia Doto coronata +++ +++ Obelia Hancockia uncinata +++ +++ Campanularia Marionia tethydea +++ +++ Tritonia hombergii +++ +++ Alcyonium Tritoniopsis cincta +++ +++ +++ U.O. Arminacea Antiopella cristata +++ +++ Bugula Armina neapolitana +++ +++ Armina maculata +++ +++ U.O. Aeolidacea Aeolidiella soemmeringi +++ +++ at Sargatia Coryphella lineata +++ +++ ++ Eudendrium Cratena peregrina +++ +++ +++ Eudendrium Favorinus branchialis +++ +++ +++ Opisthobr.—laich, Obelia Fiona pinnata +++ +++ +++ Lepas xx Godiva ceylonica +++ +++ Spurilla neapolitana +++ +++ +++ Aiptasia, Anemonia sulcata Trinchesia coerulea +++ +++ +++ Sertularella Trinchesia granosa +++ ++ +++ Podocoryne Ektoderms. Die Spezialvakuolenzellen kommen jedoch nicht nur bei den Aeolidacea (Abb. 1a,b), Dendronotacea und Arminacea (Abb. 1c) vor, sondern auch bei den Doridacea (Abb. 2), regelmässig an den Rhinophoren, einzeln auch im Notumepithel. Der Bau der Zellen und Vakuolenkörper ist in allen Unterordnungen und allen Organen im Prinzip gleich. Es stellt sich die Frage nach ihrer Funktion. Henneguy (1925) meinte, sie dienten primär durch Turgor der Festigkeit des wasserreichen und völlig skelettlosen Aeolidierkörpers und hätten darüber hinaus vielleicht auch eine “Assimilierfunktion.” Graham (1938) fragte später, ob ihnen evtl. eine Aufgabe für die Abwehr der Nesselkapseln bzw. des Nesselgiftes der Coelenteraten zukomme. Storch & Welsch (1969) schliesslich vermuteten “these cells are in close contact both with naked nerve fibres and at their base with synapsis, and presumably serve the perception of tactile and rheotactile stimuli.” Die letzte Hypothese scheidet wohl aus, weil bei den Actenidiacea die aller- meisten Zellen des Ektoderms und Entoderms, ausser denen der Speicheldrüsen und Mittel- darmdrusen, Spezialvakuolenzellen sind, aber kaum alle der Wahrnehmung von Tastreizen dienen kônnen. Ein Blick auf Tab. | zeigt, dass auch die ursprúnglich sehr vorsichtig formulierte Cniden- abwehrhypothese Grahams jedenfalls nicht direkt gelten kann: Antiopella cristata bei der Trinchese die Spezialvakuolenzellen entdeckte, ist ein reiner Bryozoenfresser, Peltodoris ein Schwammfresser etc. Dennoch findet sich die erste entscheidende Aussage Uber die Funktion der Spezialvakuolen- SCHMEKEL 635 zellen in der Arbeit von Graham (1938: 291). Er fütterte Trinchesia und Facelina mit lóslichem und unlôslichem Eisensaccharat. “Sections of Cratena which have been fed on soluble iron saccharate show that the foodstuff has been extensively absorbed by the cells lining the stomach, rather less so by the cells lining the liver ducts, in both of which the characteristic vacuoles are filled with blue- stained iron, and again in quantity by the digestive cells of the liver.... No trace whatever of phagocytosis of any of this matter can be found in the walls of the stomach or the ducts of the digestive gland, and similar results are obtained after feeding with insoluble iron saccharate. . . . From these observations it appears that the products of the digestion of a meal in aeolids are dealt with in two ways: soluble products of digestion are absorbed on the site of digestion, the stomach and ducts of the digestive gland; particles of food which are incompletely digested, indigestible, or, like glyco- gen, which no enzyme present can attack, and such soluble matter as has not been absorbed elsewhere, are ingested by the phagocytic digestive cells and the process finished intracellularly.” Unsere Vitalfarbungen (Schmekel & Wechsler, 1967) bestatigten Grahams Resultate. Setzten wir Trinchesia granosa für 6-12’ in eine Methylenblau-Lósung, so waren die Zentralkórper in allen Zellen blau violett, der Vakuoleninhalt violett, das basale Cytoplasma aber farblos. Bei Janusgrüne enthalten nach 3 h viele Vakuolen Massen peripherer schwarzblauer Grana, die rotieren ohne ihre gegenseitige Lagebeziehung zu ändern. An vielen Stellen der Epidermis werden Vakuolen ausgestossen, meist mehrere in einer gemeinsamen Hülle. Feinstrukturell zeigen die Zellen mit Mikrovillisaum und basalem Labyrinth alle Merkmale von Zellen, die fur den Transport von wasser- lôslichen Substanzen von aussen nach innen eingerichtet sind. In welch hohem Masse z.B. Glucose aus dem Meereswasser von Elysia und Tridachia Uber die Epidermis (mit einem ahnlichen Mikro- villisaum, aber ohne Spezialvakuolen) aufgenommen werden kann, zeigen die Untersuchungen von Trench, Boyle & Smith (1974). Den Vakuolenkôrpern der Nudibranchier kommen bei diesem Trans- port wasserlôslicher Substanzen von aussen nach innen, dabei wohl bindende Funktion zu. Darüber hinaus geben die dicht gelagerten “Protomeren” dem Zellverband Festigkeit bei hoher Leichtigkeit. 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Dans la partie centrale, les tubules glandulaires disparaissent et un tissu conjonctif se développe avec beaucoup de collagène. Lorsqu'une partie de l'enveloppe irisée de la glande digestive a été mise en culture, on peut constater la formation de nombreuses lamelles réflectrices (Brocco & Cloney, 1980). Une activité protéolytique a été décelée chez des explants cultivés pendant 29 jours (Fig. 6), mais il n'a pas été possible d'identifier les cellules responsables de cette activité. CONCLUSION ET DISCUSSION Nous avons donc pu obtenir la survie des explants de glande digestive pendant un mois. Cependant, la structure histologique de l’explant présente progressivement des modifications im- portantes par rapport au témoin et le nombre d'échecs (c’est-à-dire, d'explants qui perdent toute structure) augmente dès que l’on dépasse les 10 premiers jours de culture. Au cours de la première semaine de culture, la glande digestive conserve sa structure histologique. Les tubules glandulaires sont vivement discernables. La cellule digestive possède encore toutes ses inclusions et ses organelles caractéristiques: “boules,” “corps bruns,” inclusions lipidiques et bordure en brosse, à l'exception des figures liées à l'absorption digestive, hétérophagosomes et hétérolysosomes (Boucaud-Camou & Yim, 1980). Ce dernier phénomène paraît normal, puisque les cellules se trouvent alors complètement isolées de l'appareil digestif et du courant alimentaire. Les “boules” (support des enzymes digestives, Boucaud-Camou & Yim, 1980) persistent et semblent même toujours synthétisées. Les “corps bruns” demeurent assez nombreux dans la cellule. Le fait que l’on en trouve non inclus dans une vacuole plaide pour la formation de nouveaux corps bruns en culture. Il semble donc que pendant la première semaine de culture, la cellule digestive conserve une activité métabolique: synthèse d’enzymes digestives, de lipides, excrétion de produits de déchets par les “corps bruns.” Après la première semaine de culture, la structure histologique de l'explant s'altere. L'organisation tubulaire disparaît progressivement, le tissu conjonctif se développe, les cellules digestives perdent leurs ‘’boules” et leurs “corps bruns” et paraissent atteindre un stade de “repos.” Cependant la persistance d’une activité protéolytique après un mois de culture semblait indiquer que les cultures n'avaient pas perdu toute activité digestive. Il est difficile de savoir si ces changements sont dus à l'isolement des cellules du reste de l'appareil digestif ou s’il s'agit d'une simple dégénérescence. L'étude infrastructurale d'explants cultivés sur une période excédant une semaine est en cours et devrait apporter des précisions sur ce phénomène. a FIG. 1. Cellules épithéliales (cellules à “boules” ou cellules digestives) de la glande digestive. Coupe semi-fine. Bleu de toluidine. FIG. 2. Infrastructure de la région basale de cellules digestives d’explant cultivé pendant 3 jours. FIG. 3. Vacuole à “corps brun” dans une cellule d'explant de glande digestive cultivé pendant 4 jours. FIG. 4. Cellules digestives d’explant cultivé pendant 9 jours. Coupe semi-fine. Bleu de toluidine. FIG. 5. Cellules épithéliales d'explant de glande digestive cultivé pendant 25 jours. Microscopie photonique. Trichrome de Slidders. FIG. 6. Activité protéolytique sur une coupe d'explant cultivé pendant 29 jours. Abréviations: b, boules; bb, bordure en brosse; с, conjonctif intertubulaire; cb, corps brun; g, appareil de Golgi; |, inclusions lipidiques; N, noyau; Reg, réticulum endoplasmique granuleux; v, vaisseau sanguin. 642 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS REFERENCES CITEES BOUCAUD-CAMOU, E., 1973, Etude de l'appareil digestif de Sepia officinalis L. (Molusque Céphalopode). Essai d'analyse experimentale des phénomènes digestifs. These de Doctorat es-Sciences naturelles. Université de Caen, 208 p., 27 pl. BOUCAUD-CAMOU, E. 4 YIM, M., 1980, Fine structure and function of the digestive cell of Sepia officinalis (Mollusca, Cephalopoda). Journal of Zoology, London, 191: 89-105. BROCCO, S. & CLONEY, R., 1980, Reflectors cells in the skin of Octopus dofleini. Cell and Tissue Research, 205: 167-186. CUENOT, L., 1907, Fonctions absorbante et excrétrice du foie des Céphalopodes. Archives de Zoologie ex- périmentale et générale, 7(4): 227-245. DURCHON, M. & SCHALLER, F., 1963, Application de la méthode de culture organotypique aux recherches endocrinologiques chez les Annélides Polychètes. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences, D, 256: 5615-5617. 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ABSTRACT With a three compartments model, dissolved organic compound—bacteria—mollusk larva, the authors approach the quantitative bacterial assimilation process by these larva. The culture events are followed during a short time (30 hours max.) with larva of 5 or 16 days old. By differential filtration process (45 u, 0,45 u), a percentage of grazing after 7 hours incuba- tion and the amount of organic matter taken after 24 hours is estimated. INTRODUCTION Divers auteurs ont mis en évidence l'importance de la microflore bactérienne tant du point de vue nutritionnel que de celui de la survie des larves. Pour cela, ils ont employé diverses méthodes qui vont de la surveillance bactériologique classique d'un élevage de larves (Walne, 1958; Guillard, 1959; Tubiash et al.,, 1970), à l’inoculation de souches bactériennes sélectionnées, à différentes concentrations (Brown, 1973; Prieur, 1974; Martin, 1977; Martin et Mengus, 1977) et l'utilisation du floc bactérien pour la nutrition des copépodes (Ogawa, 1977). Les travaux de Brown (1973), Prieur (1974), Martin et Mengus (1977), Martin (1979), montrent l'existence de différents types de souches bactériennes selon leur action sur la mortalité des larves, alors que ceux de Mengus (1978) font penser qu'il existe plusieurs modes d'action des germes sur la croissance et la nutrition des larves. Les méthodes classiques de numération bactérienne permettent difficilement d'évaluer quantita- tivement le rôle trophique des germes en élevages larvaires. Nous avons donc été amenés à utiliser le marquage des germes par un traceur radio-actif, afin d'essayer d'établir aussi une “cinétique” d'utilisation des germes par les larves. Si de nombreux travaux utilisant ces méthodes ont été entrepris sur les copépodes, ainsi que sur les bivalves adultes (Pequignat, 1973), peu d'expériences ont été tentées sur les larves de bivalves (Walne, 1959). Conover et Francis (1973) mettent en garde les écologistes contre une interprétation erronée des résultats observés lorsque ceux-ci ne concernent que le marquage d'un seul maillon de la chaîne alimentaire. lls proposent un modèle simple à 3 compartiments (eau-phytoplancton- zooplancton) pour lequel, lorsque la nourriture est distribuée et marquée de façon homogène, le taux de variation du traceur peut être assimilé aux taux de “grazing” (Fig. 1). Un état d'équilibre est supposé s'instaurer. Il est donc nécessaire d'étudier les différentes fractions afin de pouvoir établir les relations existant entre elles. (643) 644 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Minéralisation Assimilation glucose/bacterie FIG. 1. Modèle proposé pour l'étude. MATERIEL ET METHODES Les élevages larvaires de Mytilus galloprovincialis sont effectués suivant le protocole expérimental déjà décrit (Mengus, 1978). La souche bactérienne utilisée (souche n° 12) a été isolée sur un élevage de larves sain. Les suspensions de germes préparées selon la méthode décrite par Martin et Mengus (1977), permettent d'obtenir une concentration finale de 105 germes de la souche inoculée, par ml. d'eau d'élevage. La numération des bactéries viables a été effectuée par dilutions successives et ensemencement des échantillons d’eau sur milieu 2216E d'Oppenheimer et Zobell (1952) gelose et lecture après une incubation de 8 jours à 20°C. La méthode d'utilisation du traceur radioactif s'inspire des travaux de Cahet et Gadel (1976) et Dinet (communication personnelle), le traceur étant le D-glucose 14C (U) d'activité spécifique égale a 45-60 mCi/milliatome de carbone à raison de 5 и СМ de milieu d'élevage inoculés en début d'expérience (comptages par scintillation liquide exprimés en арт). Afin d'effectuer un bilan de l'assimilation du traceur, nous avons suivi l'évolution du marquage des différentes fractions suivantes: —fraction 45 um, récupérée sur un filtre de 45 um —marquage des microorganismes, récupéré sur un filtre de 0,45 um — CO, minéralisé, repris sur de la baryte —résidu (R) non encore utilisé ou rejeté les feces et pseudofeces sous forme de glucose ou autres composés de synthese. L'ensemble des modalités expérimentales est exposé dans le Tableau 1. Signalons que Гехреп- ence RA, indique l’assimilation du traceur par deux souches pures. La différence entre RA,_, et RAz tient dans l’âge des larves (5-16 jours respectivement). RESULTATS L'étude des différents lots expérimentaux nous amène à détailler l’évolution du marquage radio- actif dans chacun des maillons de la courte chaine alimentaire étudiée. 1— Experience préliminaire L'assimilation du composé marqué par la microflore inoculée ainsi que celle apportée par l'eau de mer filtrée a 0,2 u, semble présenter un palier à partir de 8 п (Fig. 2A) d’incubation. Un état d’equilibre semble s'instaurer au-delà. L'évolution de la microflore heterotrophe totale, exprimée en nombre de DISS-MENGUS ET CAHET 645 TABLEAU 1. Modalités particuliéres à chaque expérience. Larves Mytilus galloprovinciallis Age 5 jours 5 jours 16 jours Taille moyenne 105 pm (écart type : 4,2) 319 [0/5 - 1352] 357 000/mil 112 um (écart type : 3,4) 149 pim (écart type : 9) p р p yp + larves mortes 33,9] Nbre germes 4e jour Bactéries Souche 12 10°b/ml | Souche 12 Souche 12 inoculée à Souche 12 - 10° germes/ml 11 CA 10° germes/ml 10$ germes/ml 5 bechers de I 1 par souche dont 1 formole 125 = bactéries + 2. = larves + bactéries 12. = larves + bactéries + eau laives (10.000/1) + "eau de mer filtrée de mer filtrée 12, = bactéries 122 = bactéries sans 12, = bactéries sans larves + sans larves larves + eau de mer filtrée eau de mer filtrée T = larves + eau de T = larves, sans apport bacte- mer filtrée rien supplémentaire + eau de mer filtrée T = larves + bactéries + 121 = bactéries + eau de mer 10 cc formol filtrée + larves ajoutées après le prélèvement de 8 h 12 = bactéries + eau |E,, E, = eau de mer filtrée de mer filtrée + larves ajoutées 8 h après début expérience Heures de 24408" 120) 48 12. 419 В 4, 8, 12, 18, 24 h après début (3 x 100 ml/lot) (50 mi d'échantil- experience sauf pour 121 (8, 9, lon) 12, 18, 24 h), les larves étant ajoutées juste après le préleve- ment de 8 h 4, 8, 12, 18, 24, 30 h après début expérience sauf pour 121 (8, 9, 12, 18, 24, 30 h) dans lequel on ajoute des larves après le prélèvement de 8 h. prélèvements 0; 45 8712 19 ER sur Oppenheimer-Zo- bell 2216E gélosé Numération des germes Fractions étudiées 45 р - 0,45 p 14co, mineralise 14C résiduel 45 р - 0,45 m 14co, mineralise 14c résiduel 45 р - 0,45 p l4co, minéralisé 14С résiduel germes suit celle de l'assimilation radio-active: le nombre maximum de germes est atteint 4 h après le début de l'expérience. Il n'y a aucune adsorption du glucose par les particules inertes car les témoins formolés présentent un nombre de dpm voisin du bruit de fond. 2—Relation “bactéries-glucose”—lots 12 E L'addition de glucose marqué (14C) á une souche pure permet en quelques heures (Fig. 2B) l'obtention d'un matériel particulaire marqué. Dès la 8° heure, le marquage du carbone bactérien récupéré sur 0,45 u représente dans 3 cas expérimentaux un fort pourcentage de la radio-activité totale (54% RA,, 73% ВА», 82% RA). La quantité minéralisée durant ce laps de temps est très faible ce qui indique un rendement énergétique excellent pour la souche considérée. Toutefois, avec le temps, une partie du 14C est perdue par le systeme qui voit son pourcentage global en 14C diminuer apres 18-24 h dans deux cas d'expérience. Une assimilation forte et rapide avec état d'équilibre apres 8 h d'incubation est donc obtenue pour les échantillons ajoutés à de l’eau de mer filtrée. Il est possible de comparer ces résultats à ceux d'expériences faisant intervenir l’inoculation d'une souche bactérienne dans un milieu déséquilibré par la filtration “stérilisante” (Mengus, 1978) entrainant la poussée de flores opportunistes en l'absence d'autres flores. 646 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS / N N < |— als о 8 ae 5 4.10 Souche h Souche 12 CA Nombre de germes VER , = 10° 7 10° 0 ET ei > ERAN y 2 4 8 12 2504 8 12 heures 5.10° 1 RA, RA, = O—o—o—no 4.1 E 0 i 8 a D BR 3.104 ı д я u E e) a о = je) 5 ja О a a 2.10 40 À + O = 45h О 0,45 p — A co, aR 10° О BR a ne —— A < DS = т SEL asa À AS Du —s —— a—"—u 0 ER A a AA NA 4 8 4 8 12 18 24 4 8 12 18 24 4/8) 12 18 24 30 heures s JE 3.1035 N {7} 1 =D D 10° a о a 2 = O pg a o a 45 u о 0,45 р A CO, aR 5 10 о N | : a | в—_ NZ a = a ee 4 == E TN о an ER > y > à as ==“ 4 8 12 18 4 8 12 18 24 4 8 12 18 24 4 8 12 18 24 30 heures FIG. 2. Bilan de l'assimilation de 14C glucose. A—Bactéries seules (RA,). B—Bactéries seules (lots 12g). C—Bacteries + larves en début d'expérience (lots 125). RA,-RA, larves de 5 jours, RA; larves de 15 jours. DISS-MENGUS ET CAHET 647 3—Systeme à 3 compartiments: “bactéries-filtreurs-eau d'élevage” Les échanges entre les 3 compartiments de ce système complexe ont été étudiés de différentes manières: — еп ajoutant les larves des le début de l'expérience, — еп ajoutant les larves après 8 п d'incubation, alors que le milieu a atteint un état d'équilibre pour le 14C bactérien, — еп supprimant l'intermédiaire éventuel que constitue la souche inoculee. Des nuances dans les réponses sont apportées avec des larves d'âge différent. a) Les larves sont présentes dés le début de l'expérience: L’assimilation du traceur (Fig. 2C) par la microflore suit le même schéma que celui du système sans larves (lots 12E): fort gradient jusqu'à 8 h après le début de l'expérience, puis établissement d'un état d'équilibre pour un niveau de carbone particulaire très semblable d'une expérience à l’autre. La fraction 45 р, suit une progression régulière; le marquage de cette fraction est toujours supérieur à celui du lot sans larves (12 E). Cette progression ne semble pas liée proportionnellement à la disparition de la radioactivité. Le système perd après 24 h entre 15 et 25% de sa radioactivité par suite d'une transformation du carbone dissous ou particulaire 14C en 14C volatil (14CO,), perdu par échange avec la phase aérienne selon toute vraisemblance. Les larves contribuent donc au métabolisme global du système en s'enrichissant en 14C et en participant, voire même en accélerant la minéralisation de la matière organique 14C présente. On peut rapprocher ces résultats de ceux du taux de “grazing” obtenu par la méthode de Le Roux (1975) pour les expériences RA; et RA3. En quelques heures, des taux de grazing de l'ordre de 30% sont relevés pour des larves de 5 et 15 jours (Tab. 2). Cependant, même si le taux de grazing est convenable il n'est pas encore possible de préciser la part du carbone dissous et celle du carbone particulaire dans le marquage des larves. b) Les larves sont ajoutées à l’état d'equilibre du 14C bacterien (12, ) L'adjonction des larves après 8 h d'incubation conduit à un enrichissement remarquable de 14C au niveau de celles-ci (Fig. 3A) pour lesquelles on observe un changement de puissance dans le nombre de cpm au bout de 24 h. Nous sommes bien en présence d'un procédé expérimental mettant en évidence l'absorption de 14C particulaire bactérien par les larves. L'âge de la larve ne modifie pas de manière importante l’évolution du 14C bactérien capté sur 0,45 y; on obtient en effet des courbes quasi semblables pour les cas RA, et RA3. Par contre, les résultats sont différents quant au 14CO,; de grandes variations sont relevées dans le cas des larves plus jeunes. Etait-ce le résultat d'une activité métabolique plus intense, de type respiratoire ou celui d’une action accrue au niveau du système amenant une minéralisation plus forte de la part des bactéries? c) Assimilation sans inoculum bactérien Nantis de ces diverses informations, il est apparu nécessaire d'étudier conjointement les relations existant dans le système “filtreur + glucose + eau de mer filtrée” (lots T) ainsi que celles du système “glucose + eau de mer filtrée” (lots E); sans addition d'inoculum bactérien supplémentaire. TABLEAU 2. AAA Erna À dore A PORN RA gen A, 19 ASA Es Eee Taux de “grazing” 2h. Din: 7h. Zane 19h. en 7 heures 12N RA> larves de 5 |. 41500 28560 28000 25300 22250 32,5% 12N RA> larves de 16 j. 22500 18609 16400 14600 10900 27,5% ря и Te ee A A 648 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS @) =|Е ВА RA, = o С OL O DER de à = | à О 10° 9 A A o | ‚— A re 10 A “ ti A sl 2 ; A у 10 Е RE р 4 12 24 4 12 24 heures n 5 O ESE o / © A © O zen SOLE = oes >< Q os а —y 4 12 24 4 12 24 4 12 24 heures A (0) 5.10” IR 4.10° N ER 3.10 N q 2.10 à La + à = 10° o a à Ш 45 pm D 0,45 pm a qo д CO» 74 aR O o < AZ A 4 12 24 4 12 24 heures FIG. 3. Bilan de la production de 14C particulaire a partir de 14C glucose. A—Bactéries + larves ajoutées apres 8 h d'expérience (lots 12 L). B—larves seules (lots T). C—eau de mer filtrée seule (lots E). DISS-MENGUS ET CAHET 649 —‘‘filtreur + glucose + eau de mer filtrée”: On observe une diminution progressive du 14C-glucose dissous au profit des différentes fractions dont la radioactivité augmente lentement. Après 30 h, l'équilibre n'est toujours pas atteint (Fig. ЗВ). La radioactivité de la fraction 45 u augmente progressivement, elle est multipliée en 24 h. par ип facteur variant de 7 à 21, selon les expériences. Les larves ont donc bien “filtré” du matériel radioactif, même s'il n'est pas possible de préciser la part revenant au composé dissous. La lente progression de la production de carbone particulaire est à comparer avec les résultats des numérations des germes bactériens effectuées sur des lots de même type (Mengus, 1978), faisant apparaître une colonisation progressive du milieu par la microflore accompagnatrice des larves, ainsi, que celle de l’eau de mer même filtrée. La fixation de 14C au niveau du filtre 0,45 y rend bien compte de la prédominance des bactéries dans le système heterotrophe ainsi créé. On peut toutefois constater que les larves jeunes con- tribuent puissamment à l'accélération du processus d'utilisation hétérotrophe. La presence de filtreurs âgés de 5 jours amène une disparition presque totale en 24h du 14C résiduel avec un enrichissement modéré du 14C bactérien, mais une perte élevée par minéralisation (14CO,). Par contre avec des larves plus âgées, le système semble mieux équilibré, le 14C résiduel est marque, le 14C bactérien plus fort, la perte du 14C volatif modérée. —“eau de mer filtrée + glucose”: Le niveau de la radioactivité du carbone particulaire s'accroit d'un facteur 10 en 24 heures (Fig. 3C) et continue de progresser. On peut comparer ces résultats à ceux concernant la recontamination de l'eau de mer filtrée (filtre millipore 0,2ит): Oh 24h Eau de mer filtrée (20°C) 540 germes/ml 2630 germes/ml (x 4,6) Eau de mer filtrée (15°C) 290 germes/ml 3000 germes/ml (x 10) DISCUSSION Ces différents cas d’expériences nous ont permis de constater les difficultés dans la séparation de deux membres hétérotrophes associés dans un même systeme. Bien que nous ayons eu la possi- bilité de comparer à diverses reprises les résultats obtenus lors d'expériences menées sans utilisa- tion d'éléments marques, il nous a été impossible de déterminer avec suffisamment de précision la part revenant à l'assimilation directe ou indirecte (par l'intermédiaire de la flore microbienne) du composé par les larves de mollusques. En fait, la production de carbone particulaire microbien est très rapide et importante. ll est donc tres difficile de visualiser sur la courbe de marquage microbien l’utilisation progressive de celui-ci par le mollusque filtreur. Ce n'est qu'après avoir éliminé l’effet bactérien par la recherche de l’état d'équi- libre du marquage (généralement obtenu après 8 h. d'incubation) que le véritable grazing par les larves a pu être constaté (Fig. 4). L'étude comparative des courbes obtenues avec des filtreurs d’äge different nous a permis de relever l'importance des jeunes larves sur la vitesse de recyclage de la matière organique 14C résiduelle et sa transformation en 14CO.. Cette constatation indirecte est bien la preuve de l'action efficace de ces organismes sur la dégradation de la matière organique dissoute par l'intermédiaire du chainon bactérien. Ce n'est évidemment qu'un des aspects de leur rôle puisque la sécrétion de mucus leur permettant d’absorber les particules et la possibilité pour les bactéries de former des agrégats avec les sécrétions muqueuses sont deux facteurs supplémentaires à considérer dans l'efficacité de trans- formation de cette matière organique. Quoi qu'il en soit c'est sur de très courtes périodes de temps qu'il faut opérer afin d'évaluer l'assimilation par ces larves. Toutefois cette assimilation ne tient pas compte de la digestion des molécules ou particules ingerees par les organismes ainsi que Prieur (1980) Га récemment suggéré. La poursuite de ce type d'expérience en affinant les diverses techniques et en faisant intervenir d'autres composés marqués ou en s'adressant à des fractions d'organismes (parois cellulaires) pourrait permettre de confirmer sur les larves de mollusques le rôle important de la microflore bactérienne en particulier sous forme de “floc” bactérien. PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 650 aygısın buizesb : = 4 vw vu: Сун : Mus S3YNI3H 05 (o) a= poe SaAie| sep | | | Oo esquinba. +: | a | O 0 | vr | 4570 sp | ñ of ¿A D POT eE, al "(шт Gp‘O 18 Gp зиоцоец) sjeynsas sep aseyjuÁs ‘p ‘914 |W OS/NdO reo F ol DISS-MENGUS ET CAHET 651 REFERENCES CITEES BROWN, C., 1973, The effects of some selected bacteria on embryos and larvae of the american Oyster, Crassostrea virginica. Journal of Invertebrate Pathology, 21: 215-223. CAHET, G. & GADEL, F., 1976, Minéralisation et intégration de composés glucidiques simples à l'interface eau-sédiment d'un milieu lagunaire. Bulletin Centre Recherches de Pau, 10, 1: 173-192. CONOVER, R. J. & FRANCIS, V., 1973, The use of radioactive isotopes to measure the transfer of materials in aquatic food chains. Marine Biology, 18(4): 272-283. GUILLARD, R. L., 1959, Further evidence of the destruction of bivalve larvae by bacteria. Biological Bulletin, 55: 260-282. 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For this quantitative analysis, two culture media (2216 E and TCBS) were used. One of them (TCBS) was selective for Vibrio. Qualita- tive analysis showed some other differences between these bacterial populations. The bacterial flora isolated from molluscs was particularly rich in gram negative rods, fermentative or otherwise, with extracellular enzymes like protease and lipase. This microflora was not transmitted by the gametes, as shown by both bacteriological analysis and scanning electron microscopy. A hypothesis to explain the existence of this particular microflora is presented and discussed. RESUME L'emploi simultané de deux milieux de culture (2216 E et TCBS), dont l'un est sélectif, permet de différencier, par de simples analyses quantitatives, la microflore hébergée par les bivalves (aux stades larvaires et juveniles) de celle de l’eau de mer environnante. Ces résultats ont été complétés par une analyse qualitative détaillée qui montre que ces popula- tions bactériennes diffèrent également par plusieurs caractères. La population isolée des mollusques est caractérisée par une proportion importante de germes gram négatif, fermen- tatifs ou non, possédant des enzymes extracellulaires, tels que protéase et lipase. L'utilisa- tion conjointe de l'analyse bactériologique et du microscope électronique à balayage a montré qu'il n’y avait pas de transmission de cette microflore par l'intermédiaire des gamètes. Les hypothèses avancées pour expliquer la présence de cette microflore par- ticulière sont présentées et discutées. INTRODUCTION La plupart des travaux de bactériologie consacrés aux Bivalves marins concernent la pollution et la pathologie. Ces animaux peuvent héberger des bactéries pathogènes de l’homme, d'origine fécale comme les Salmonella ou d'origine marine comme Vibrio parahaemolyticus. D'autre part, les Bi- valves peuvent être victimes, et particulièrement aux stades larvaires et juveniles, de mortalités d'origine bactérienne. Par contre, peu d'études ont été consacrées à la mise en évidence d'une microflore commensale de ces mollusques, à l'exception toutefois des travaux de Colwell & Liston (1960-1962), Brixou & coll. (1962), Chakroun (1964), Lovelace & coll. (1968), Murchelano & Brown (1968), Murchelano & Bishop (1969), Martin (1976). Tous ces auteurs s'accordent sur la presence chez les bivalves analysés, Huitres et Moules essentiellement, de germes gram négatif, fermentant le glucose, de type Vibrio, et de germes fermentatifs ou non, possédant des enzymes extracellulaires tels que protéase ou lipase. Ces études portant sur des bivalves adultes ou juvéniles, il nous a paru intéressant de les compléter par des analyses de différents stades larvaires. (653) 654 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MATERIEL ET METHODES Les analyses ont ete effectuées sur des Moules, Mytilus edulis, récoltées dans la nature en ce qui concerne les adultes, ou élevées au laboratoire, selon un procédé désormais classique, en ce qui concerne les stades larvaires et juveniles. Nous avons analysé à la fois l'échantillon de mollusques après broyage, et l'eau de mer environnante. Les dilutions appropriées sont ensemencées sur deux milieux geloses: le milieu 2216 E de Oppenheimer & Zobell (1952), qui permet le développement d'un grand nombre de bactéries d'origine marine, et le milieu TCBS de Kobayashi & coll. (1963) qui permet d'isoler selectivement les Vibrio. En vue de l'analyse qualitative, pour chaque échantillon et sur chacun des milieux utilisés, 25 souches sont prélevées, au hasard et purifiées. Elles sont ensuite étudiées à l’aide d'une batterie de 110 tests (Prieur, 1976) qui permettent de décrire leurs caractéris- tiques morphologiques et culturales, écologiques, biochimiques et nutritionelles. RESULTATS Données quantitatives Dans le cas des broyats de Bivalves, les données quantitatives ne peuvent être interprétées directement en raison de l’imprecision de l'évaluation du poids de l'échantillon analyse. Par contre, on peut calculer un rapport entre le nombre de colonies bactériennes qui se développent sur les milieux 2216 E et TCBS (Fig. 1). On constate que ce rapport varie très nettement en fonction de l'origine de l'échantillon. Pour les échantillons d'eaux de mer, les valeurs de ce rapport sont com- prises entre 1 000 et 100. Elles sont beaucoup plus faibles pour les échantillons de mollusques, et sont comprises entre 100 et 1. On remarque également que dans les échantillons d'algues unicellu- laires en culture, utilisées pour la nourriture des stades larvaires, on rencontre très peu de colonies capables de se développer sur le milieu TCBS. Si l’on admet la sélectivité de ce milieu, et nous avons pu la verifier, on peut donc conclure à la presence chez les bivalves analysés, larves comme adultes, d'une proportion de bactéries vibrioides plus élevée que dans l'eau de mer. Cette différence dans la composition des microflores ne semble pas s'expliquer par un apport de la nourriture algale où ces bactéries sont rares, ce qui a été signalé par plusieurs auteurs, dont Bianchi (1976). Données qualitatives Les principales données qualitatives obtenues pour les souches isolées du milieu 2216 E sont rassemblées dans le Tableau 1. Nous envisagerons les résultats, prélèvement par prélèvement. Microflore des Moules adultes A partir de deux échantillons de Mytilus edulis adultes, 39 souches ont pu être étudiées: 25 souches sont des germes vibrioides, 13 des germes gram négatif non fermentatifs. Un Micrococcus a ete également isolé. Des deux échantillons d'eau de mer correspondant, une seule souche sur les 36 bacilles gram négatif étudiés fermente le glucose. Si l’on considère l’ensemble des caractères, on constate que les deux populations bactériennes isolées des Moules et de l’eau de mer sont con- stituées de bacilles gram négatif, qui exigent du chlorure de sodium et se développent peu au-delà de 30°C. La population bactérienne associée aux mollusques se caractérise par une plus grande pro- portion de germes qui possèdent des enzymes celles que oxydase, protéase, lipase, fermentent ou oxydent le glucose, réduisent les nitrates en nitrites, et produisent de l'hydrogène sulfuré à partir de la cystéine. Du point de vue nutritionel, les deux populations sont peu versatiles. Elles se différencient toutefois par une plus grande utilisation des acides gras et des sucres pour les souches isolées de l'eau de mer, des acides aminés et des acides organiques pour les souches isolées de Mytilus edulis. 655 SAALPALG эр эле] сэБелэ|э sues дэш эр neq сэбелэ|э,р Ja ap neq PRIEUR Sa}[npe sanjenıg 593эш29 saJLe|¡n|¡a9Lun sanb|e,p $э4п3 [п9 Ым— _——a——— ——__— _— ——— —— ———— Su0||:7ueuda Sap auULBLug O ИЖ 3 91Zz Nalj!w aj uns jueddojanap as saiuojoo ap элашом ol OT g 0 I ~ я pol PLENA Y "58994 19 3 912373 XNal|IW sa] INS ¿au эр nea p 19 sanbsnjjoyy эр suo|¡nueyoa Sap ээледшоэ UONEJSUNN “| “Sif gor OT OT OT OT OT OT OT Sg9L Ans Jueddojanap as saiuojoo ap элашом PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 656 LEER ae о 80 г с 05 ool 0 OF 2 az os 28 0 0 001 yew эр nez Lit. 1052 ZU ng 652 289 218 528%. sil size 2 906 529 aie Sc ZBL © 0 эле por zur ZU 607 Ove vel “vee 996 1696.96, Zee Zee 698 Де 0 9 ‘ool Jeu эр пез ‘OZ soc ZZ 08 Lese ¿uz 8898 00, eee 99. eee 8'88 eee ces Z'ZZ 688 OO — оашпе sane] 502 5/2 ya уве 182 05 ZZ 001 eee EEE ZZ 9'99 Sc 888 09 0 001 yew эр пез ple Ge VLL 962 102. e's . 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Les bactéries vibrioides sont absentes de l'eau de mer, mais représentent 30% de la population bactérienne isolée des larves. Dans cette même population, on rencontre davantage de bactéries possédant des enzymes extracellulaires, réduisant les nitrates en nitrites et produisant de l'hydrogène sulfuré à partir de la cystéine. Les souches étudiées sont peu versatiles et se comportent de la même façon, quelle que soit leur origine. Microflore de larves à umbo: Les larves ont été analysées 20 jours après la fécondation. Les bactéries isolées sur le milieu 2216 E, sont des bacilles gram négatif, qui exigent du chlorure de sodium, et se développent à 5 et 30°C. Chez les larves, on trouve 77,7% de germes fermentatifs contre 14% seulement dans l’eau de mer. De plus, la population bactérienne isolée des larves possède une forte proportion de germes qui possèdent protéase et lipase, oxydent le glucose et produisent de l'hydrogène sulfure à partir de la cystéine. Les deux populations diffèrent également sur le plan nutritionel, mais les souches isolées de l’eau de mer sont plus versatiles, notamment en ce qui concerne les acides gras, les acides organiques, et les acides aminés. Microflore des postlarves: Les postlarves analysées, produites au laboratoire, étaient âgées de trois mois. Cette fois encore, les souches isolées du milieu 2216 E diffèrent selon qu'elles proviennent de l’eau de mer ou des postlarves. Dans les deux cas, il s’agit de bacilles gram négatif, mais les souches qui fermentent ou oxydent le glucose, réduisent les nitrates en nitrites, produisent de l'hydrogène sulfuré à partir de la cysteine, sont absentes de l'échantillon d'eau de mer. Les souches protéolytiques et lipolytiques sont rares: 7% seulement. Dans l'échantillon de postlarves, on retrouve des germes fermentatifs et possédant des enzymes extracellulaires, mais en plus faible proportion que dans les cas précédents. Les souches isolées de l'eau de mer n’utilisent pratiquement pas de substrats carbonés, et la versatilité des souches isolées des postlarves, bien que supérieure, demeure faible. DISCUSSION ET CONCLUSION Dans tous les échantillons de Bivalves étudiés, nous avons retrouvé une microflore du type de celles décrites par les auteurs cités précédemment. Les Bivalves marins, adultes et larves, hébergent une population bactérienne plus riche en germes fermentant le glucose et/ou possédant des enzymes extracellulaires que celle de l’eau de mer dans laquelle ils vivent. Cette microflore que nous avons mise en évidence dès la jeune larve D, ne semble pas immuable, mais en relation avec l’eau de mer environnante. Ainsi, dans le cas des larves D et postlarves de Mytilus edulis que nous avons étudiées, le pourcentage de bactéries fermentatives parmi les souches isolées du milieu 2216 E est relativement faible: 18,7 et 28,5%. Mais aucune bactérie de ce type n’a été isolée des échantillons d’eau de mer correspondants. Par contre, dans le cas des larves à umbo, le pourcentage de bactéries fermentant le glucose est de 88,8% chez les larves, mais déjà de 13,6% dans l’eau de mer. Des résultats tout à fait similaires sont constatés pour les caracteres protéase et lipase. Pour expliquer la présence de cette microflore, nous avons en premier lieu envisagé une trans- mission par l'intermédiaire des gametes, au moins dans les conditions d'élevage au laboratoire. Cette hypothese était basée sur le fait que les géniteurs qui possedent cette microflore demeurent un certain temps dans un volume d’eau réduit au moment de l'induction a la ponte. Il semble que cette hypothése puisse étre rejetée pour différentes raisons. Tout d'abord les bactéries émises en méme temps que les gametes sont tres peu nombreuses, et nous l'avons vérifié sur de nombreux échantillons. D'autre part, les caractéristiques de ces bactéries rappellent tout a fait celles des populations isolées de l'eau de mer. Enfin, l'examen de la surface des gametes et des embryons de Mytilus edulis, au microscope électronique a balayage montre qu'ils sont totalement dépourvus de bactéries. Cette microflore pourrait également résulter d'une ingestion sélective. Cette propriété de choisir les 658 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS particules alimentaires a d'ailleurs été évoquée par plusieurs auteurs dont Loosanoff (1949). Afin de tester cette hypothèse, nous avons sélectionné dans notre collection diverses souches bactériennes de caracteristiques taxonomiques différentes: Vibrio, Pseudomonas protéolytiques ou non, Bacilles et coques gram positif. Des suspensions de ces souches ont été distribuées à des larves de Mytilus edulis, préalablement soumises au jeune. Des échantillons de larves sont fixes 1 heure, 6 heures et 24 heures apres l'inoculation, et le contenu du tube digestif est examiné sur coupes semifines. Nous n'avons remarqué aucun indice d'ingestion sélective, et toutes les souches proposées ont été ingerees. Toutefois, il n'est pas possible sur ces coupes de vérifier l'intégrité des cellules bactéri- ennes et l'observation des coupes fines en microscopie électronique à transmission est actuellement en cours. En effet, si les bactéries sont toutes ingérées, elles peuvent ensuite résister de façons différentes aux enzymes spécialisés tel que le lysozyme mis en évidence dans le tractus digestif de Mytilus edulis par McHenery et coll. (1979). Une autre hypothèse à envisager serait une multiplica- tion preferentielle de certains germes qui trouvent dans le tractus digestif un biotope particulièrement favorable. Des experiences destinées à contrôler cette hypothèse sont actuellement en cours. Toutefois, nous avons deja pu observer chez des juveniles nourris expérimentalement de bactéries, des cellules bactériennes intactes, dans la portion terminale de l'intestin, entre 1 heure et 24 heures apres la distribution de nourriture. Si il y a effectivement un séjour de l'ordre de 24 heures de matériel alimentaire non digere dans l'intestin, la multiplication de certains germes particulièrement adaptés aux conditions du tractus digestif est tout à fait probable. Enfin, il nous faut envisager une participa- tion de cette microflore à la digestion du Bivalve. A ce sujet la caractéristique la plus intéressante de cette microflore est la présence d'une protease chez un grand nombre de bactéries étudiées. Selon Owen (1974) et Reid (1978), les enzymes de cette famille ont une activité plutôt faible chez les Mytilidae et ceci est explique par le régime herbivore de ces animaux. Toutefois, les protéines ne sont pas absentes du phytoplancton dont elles peuvent constituer selon Strickland (1965) jusqu'à 30% du poids sec. Dans ces conditions, l'hypothèse d'une microflore protéolytique se développant sur des résidus de digestion du mollusque n'est pas à écarter. RÉFERENCES CITÉES BIANCHI, M., 1976, Etude taxonomique des bactéries vibrioides du milieu marin. Thèse de Doctorat de Sciences Naturelles, Université Aix-Marseille, 126 p. BRISOU, J., TYSSET, C., MAILLOUX, M. & ESPINASSE, E., 1962, Recherches sur les vibrions marins. A propos de 44 souches isolées de Moules Mytilus galloprovincialis du littoral d'Alger. Bulletin de la Société de Patho- logie exotique, 55: 260-275. CHAKROUN, F., 1964, Contribution à l'étude des microflores bactériennes de la Moule Mytilus galloprovincialis Lamarck. Thèse Doctorat de Spécialité Océanographie Biologique, Paris, 110 p. COLWELL, В. В. 4 LISTON, J., 1960, Microbiology of shellfish. 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La répartition des produits retenus et assimilés dans le corps des animaux est très inégale: la masse viscérale retient l'essentiel, mais les branchies sont très efficaces par rapport à leur faible poids sec. ABSTRACT A closed system comprising a bivalve, an algal suspension and the surrounding water is analysed compartimently by means of C14 labelled algae. A suspension of Monochrysis lutheri is entirely cleared in 2 hours. After digestion, the metabolic products can be found in 3 compartments: the body of the animal (82% in 4 h.30, 49% in 17 h.), the surrounding water (dissolved organic matter) (9% in 4 h.30, 21% in 17 h.), and the faeces (7% in 4 h.30, 27% in ТУЗ: В The distribution of retained and assimilated products т the body of the animals is char- acterised by an extremely high concentration in the visceral mass, whereas the gill system contains only minor fraction. However, when this is expressed as a percentage of gill tissue dry weight, it appears that these organs assimilate very effectively. INTRODUCTION L'importance écologique des filtreurs, et particulièrement celle des bivalves, justifie les études tres complexes concernant leurs modes de filtration et leur influence sur le milieu (Verwey, 1952; Bernard, 1972). Plus tard, Winter (1978) publie une synthèse des nombreux travaux relatifs aux calculs des taux de filtration, d'assimilation et de respiration de différents mollusques bivalves en fonction d'une part des paramètres du milieu: O,, salinité, température, saison et, d'autre part de facteurs propres aux animaux: maturité sexuelle, âge, taille, espèce. La définition des rapports entre consommation et rejets déposés servent de base aux travaux de Thompson et Bayne (1972) et de Foster-Smith (1975); en revanche, l'étude des rejets dissous est d'une approche plus difficile: Johannes et Satomi (1967) indiquent l'importance de ces rejets chez un crustacé; Bayne et al. (1976-1977) cherchent à définir chez la moule les conditions de l'excrétion azotée. Les méthodes employées pour obtenir ces résultats font appel à des systèmes de circuits fermés plus ou moins volumineux couplés avec des systèmes de régulation de la nourriture en suspension (Winter, 1969; Walz, 1978; Lampert, 1980), à des systèmes confinés associés à des nourritures marquées à concentration constante (Lampert, 1980; Foster-Smith, 1975) ou à des systèmes confinés permettant la mesure de la consommation ou de Гехсгейоп d'un seul produit (Bayne et Scullard, 1977). Ces différents travaux permettent l'établissement des bilans énergétiques qui sont beaucoup plus souvent faits par recoupements ou par différences de plusieurs informations que par des mesures directes. L'originalité du present travail repose sur l'établissement d'un bilan des produits consommés, excrétés et respirés à partir de la consommation d'une quantité déterminée (659) 660 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS d'une suspension d'algues (Monochrysis) par un bivalve: Venus verrucosa. En outre, au dela de la mesure de l'assimilation il est possible d'envisager par le biais d'un mollusque filtreur les problemes de transfert de matière entre le milieu eau-sédiment et les animaux vivants en communauté dans ce milieu à partir des données acquises par l'expérimentation. A cette fin, il est indispensable de prendre en considération tous les éléments de l'excrétion d'un bivalve particulièrement en ce qui concerne la matière dissoute. L'association de deux techniques complémentaires (marquage des algues et système confiné) permet d'aborder à la fois le probleme de la matière dissoute et celui de la répartition des produits ingeres dans les différentes parties de l'animal. MATERIEL ET METHODE 1—Le système Il peut être représenté par un diagramme comportant 7 compartiments (Figure 1). Les échanges entre les différents compartiments compliquent l'étude: il est alors nécessaire de se placer dans des conditions telles que la plupart des échanges ne soient pas reversibles, ou tout au moins à un niveau négligeable. Toutes les expériences sont réalisées dans l'obscurité empêchant les échanges photo- synthétiques (CO,—Algues). L'épuration a lieu en deux heures et la quantité d'algues fournies au départ n'est pas renouvelée. Le compartiment “algues” disparait après deux heures rendant impos- sibles les échanges algues—dissous. Ces échanges sont insignificants avant cet instant du fait de la disparition rapide des algues. L'action bactérienne peut être considérée comme négligeable. En milieu nutritif favorable, un clone bactérien atteint sa phase de croissance exponentielle en 24 heures (expériences réalisées à l’occasion de ce travail). Considérant que la multiplication bactérienne est contrebalancée par la filtration des mollusques, la population bactérienne est limitée numériquement au fur et à mesure de son développement. Au départ de l'expérience le milieu n'est pas nutritif, les conditions ne sont pas favorables au développement bactérien rapide, qui intervient à partir de 20 heures (expériences effectuées pour contrôler cette action). Les rejets dissous des bivalves sont surtout métaboliques donc peu recyclables par l'animal seul (Bayne et Scullard, 1977). En conséquence, le système peut être simplifié et ne comporter que 5 compartiments dans lesquels les transits de matière sont à sens unique, comme le montre la Figure 2. En limitant les possibilités de recyclage par les bivalves, le système satisfait aux conditions expéri- mentales définies par Conover et Francis (1973) et Lampert (1977). ES Bactenes 7 и 7 Animal ee Algues en > Ir Dissous non —€ recyclable FIG. 1. Les compartiments du systeme expérimental et leurs échanges. AMOUROUX 661 Feces IE Algues — > Mollusque = CO, “ FIG. 2. Compartiments et échanges du systéme expérimental simplifié. Les mesures effectuées à 3 intervalles de temps (2 h.-4 h.30-17. h.) font apparaitre l’évolution du système. A 2 heures la totalité de la suspension est épurée. Durant cette période les résultats expérimentaux sont très variables et peu fiables en raison de l'influence des facteurs de stress et des facteurs individuels déjà mis en évidence par Lampert (1977) et Rigler (1971). En n'intervenant pas avant 4 h.30 on minimise les facteurs de stress. En outre, l’utilisation de 4 animaux permet de minimiser les variations individuelles. La seconde mesure réalisée après 17 heures d'expérience permet de se placer à la fois assez loin pour mesurer la defecation et l’excrétion et pas trop tard pour éviter le début de la croissance bactérienne exponentielle qui s'effectue à partir des rejets de l'animal. Le système permet de récupérer la totalité des produits issus du métabolisme de l'animal et de les comparer avec les quantités fournies sous forme d'algues vivantes au début de l'expérience; le milieu étant clos, tous les produits restent présents. Le mode d'analyse adopté, de type compartimental (Grégoire, 1972) porte sur chacun des élé- ments en presence et limite ainsi les sources d'erreur puisqu’aucune mesure n'est obtenue par différence. 2—Le matériel utilisé a) Le filtreur: Venus verrucosa Présente dans les faibles profondeurs infralittorales cette espèce est soumise aux fortes variations physico-chimiques du milieu. Les individus sont récoltés en plongée entre 1 et 2 mètres de pro- fondeur dans une anse portuaire abritée. lls sont débarrassés de leurs épibiontes lorsqu'il y en a, brossés et lavés, puis numérotés et mesurés. Un séjour de 3 à 4 jours en eau de mer filtrée (1 um) aérée et maintenue à 15°C suffit pour purger le tube digestif. Une relation taille-poids sec préalable- ment établie permet d'évaluer le poids sec des animaux, in toto et organe par organe. b) La nourriture Monochrysis lutheri, algue unicelllaire, a une grande mobilité qui favorise 'homogénéité des suspensions. Sa dimension de 4 à 6 um correspond au maximum d'efficacité de capture par la majorité des bivalves filtreurs (Mohlenberg et Riisgard, 1978), Son marquage est assuré par introduc- tion de bicarbonate de sodium (C;,) après 5 jours de culture; 48 heures après ce marquage la centrifugation de la suspension permet d'éliminer le milieu de culture et de remettre les algues en suspension à concentration connue: 1,50 x 106 cellules par centimètre-cube soit 17 mg de matière seche/750 cm?! La teneur en carbone et la valeur calorifique ont été déterminées par combustion sèche (Leco): 39% de poids sec de carbone, et à l’aide d'une microbombe calorimétrique (Phillipson): 4,77 cal/mg. c) L'eau de mer Il s’agit d'eau de mer prelevee au large (2 à 3 km de la côte) sur des fonds de 90 metres, filtrée sur filtre 1 um puis conservée a temperature de 15°C. Sa salinité est de 38%. 3—L'expérimentation a) Montage, durée et déroulement des expériences Un vase clos de capacité 1000 cm? contient 750 cm3 de suspension de Monochrysis lutheri à 1,50 x 106 cellules/cm3. Quatre animaux numérotés et de dimensions connues (40 mm) sont introduits 662 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS dans le vase au début de l'expérience. Une arrivée d'air assure l'agitation de l’eau par barbotage pendant toute la durée de l'expérience. L'air sortant est conduit sur des pièges a KOH qui récupèrent le CO? respiré. b) Recuperation et dosage des produits 1) le mollusque Les animaux sont debarrasses des feces collees sur leur coquille par agitation du vase. Ils sont disseques en 5 parties: branchie, manteau, muscles adducteurs, pied et masse viscérale (hépato- pancreas-intestin-gonade). Le liquide de dissection est récupéré et dose. Chacune des 5 parties est hydrolysée a 60°C en presence de KOH. Après refroidissement, une aliquote de 2 cm? de chaque hydrolysat est prélevée, mélangée à du liquide scintillant puis passée au compteur a scintillation liquide (Beckman). 2) les fèces La récupération des feces n'est pas effectuée au cours de l'expérience; elle est obtenue par filtration sur filtre 1 ¡um de la totalité de l’eau de mer en fin d'expérience. Le matériel particulaire est assimilé aux fèces. L’appellation “feces” englobe aussi bien les fèces rèelles que les pseudoféces eventuelees et que l'ensemble des particules présentes. Le filtre est hydrolysé à la potasse à 60°C puis dose in toto en scintillation liquide. 3) les substances dissoutes Après filtration et récupération des feces, les filtrats contiennent la totalité des substances dis- soutes produites par les mollusques, y compris le CO? dissous. Deux aliquotes de 5 cm? sont prélevées et analysées séparément. 4) le CO? Le CO? respiré, radioactif, est dose sur des volumes de 2 cm? prélevés dans chacun des pièges à KOH ayant servi à cet usage. 4—Modalités de calcul et unités Une aliquote de la suspension prélevée au départ (T,) sert de référence pour tous les calculs. Le nombre de desintegrations par minute (‘‘d.p.m.”) mesurées par le compteur à scintillation fournit la valeur 100% au départ. En fin d'expérience (T;) chaque échantillon analysé est affecté de sa valeur corrigé du “quenching” du nombre de “d.p.m.” mesurés par l'appareil de dilution de l’aliquote (s'il y a lieu). La somme totale du nombre de “d.p.m.” de l’ensemble des échantillons analysés doit être la plus proche possible de la valeur du départ. Le pourcentage d'erreur de la manipulation est donné par la difference entre les deux valeurs de début et de fin d'expérience, rapportée à la valeur de début d'expérience (d.p.m.) ty — (d.p.m.) t,/(d.p.m.) to. L'expérimentation est jugée valable lorsque ce pourcentage ne dépasse pas 10%. Toutes les valeurs du nombre de “d.p.m.” retrouvées pour chaque dosage sont rapportées à la quantité totale retrouvée en fin d'expérience, afin de faciliter les calculs. Les calculs sont effectués à partir de la somme totale des valeurs obtenues pour chaque animal: les 4 mollusques du vase sont considérés et comptés comme un seul animal. Les conversions en mg de poids sec d'algues, en carbone et en calories se font par simple multiplication du pourcentage par la valeur correspondante en mg, carbone ou calories de la suspen- sion totale fournie au départ. Ces valeurs sont ensuite rapportées au gramme de poids d'animal sec. Les moyennes sont calculées à partir de la somme des mesures expérimentales divisée par le nombre d'expériences (ici 3 expériences pour chaque durée). 5— Témoins Afin de s'assurer de la nature et de l'origine des produits dosés, surtout en ce qui concerne les produits dissous (Mague, 1980), des témoins ont été réalisés en laissant évoluer la suspension d'algues pendant la durée des expériences, dans les mêmes conditions mais en l'absence des bivalves. AMOUROUX 663 RESULTATS A—Témoins La quantité de substances dissoutes excrétée par la suspension, dosée en 4 h.30 et 17 h., est de 20% de la quantité totale fournie au départ et ce, sans qu'il y ait diminution de la concentration par motalité. Ces résultats sont obtenus par séparation des algues de l'eau par filtration (sur filtre 1 мт), en fin d'expérience. Compte tenu du fait que la suspension est épurée en 2 heures, la quantité de matière dissoute produite par la suspension seule est négligeable (moins de 0,1%). B—Bilan global (Tableau 1 et 2) Six expériences sont réalisées en fonction des critères définis plus haut (moins de 10% d'erreur, épuration en 2 heures): 3 ont duré 4 h.30 et 3 ont duré 17 heures, numérotées de 1 à 6. Les résultats bruts sont exposés dans le Tableau 1. Les résultats moyens sont exposés dans le Tableau 2, les valeurs moyennes en mg, en carbone et en calories par unité de poids sec d’animal vivant sont regroupés dans le Tableau 3. En moyenne les animaux retiennent, en 4 h.30, 83,4% de la quantité filtrée ingérée contre 50,3% en 17h. La différence entre ces deux valeurs correspond aux rejets expulsés sous forme de fèces, sous forme dissoute et de CO, respiratoire. Les fèces représentent 7% en 4 h.30 puis 27,5% en 17 h. Leur augmentation (régulière) est de 3 fois la quantité expulsée en 4h.30 pendant la période 4 h.30-17 В. soit une expulsion horaire moyenne de 1,7% depuis le début de l'expérience. Du fait de la variation individuelle de la durée du transit intestinal les résultats sont dispersés mais il faut remarquer que dans le cas des expériences durant 17 h. les sommes des quantités retenues dans le corps des animaux et des quantités de fèces produites sont très comparables: les quantités non présentes dans les fèces se trouvent encore à l'intérieur du tractus digestif. TABLEAU 1. Résultats bruts exprimés en pourcentage de la quantité filtrée. Expériences durant 4 h.30 Expériences durant 17 h. Numéros 1 2 3 Numéros 4 5 6 Animal 78,3 85,9 83,6 Animal 30,2 51 71,8 Biodissous 13,8 4,8 9,0 Biodissous 16,1 10,0 23,1 Biodéposé 5,9 9,0 5 Biodéposé 46,9 34,4 5,9 Respiré 0,2 0,1 0,1 Respiré 2,0 0,3 0,6 Rejets totaux 19,9 14,0 14,2 Rejets totaux 65,1 44,7 29,6 TABLEAU 2. Résultats moyens exprimés en pourcentage de la quantité filtrée. Quantités contenues dans le corps des animaux et quantités rejetées. 4 h.30 М. Branchie 1,0 use Masse viscérale 73,9 44,5 Manteau 4,0 2,4 Muscles add. 0,8 1,0 Pied 0,7 0,8 Liquide de dissection 2,9 0,2 Animal total 83,4 50,3 Dissous 9,4 215 Déposé 7 27,5 Respiré 0,2 0,7 Total rejeté 16,6 49,7 664 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 3. Valeurs moyennes des quantités retenues dans le corps des animaux exprimées en milligrammes de matière végétale sèche par gramme de poids sec animal, en calories par gramme de poids sec animal et en milligramme de carbone par gramme de poids sec animal. 4 h.30 17h. mg/g cal/g mg carb/g mg/g cal/g mg carb/g Branchie 0,80 3,816 0,312 1,25 5,962 0,487 Masse viscerale 3,96 18,889 1,544 3,06 14,596 5,692 Manteau 0,71 3,387 0,277 0,47 2,242 0,874 Muscle 0,18 0,858 0,07 0,25 1,192 0,465 Pied 0,20 0,954 0,08 0,31 1,479 0,577 Animal entier 3,18 15,168 1,240 1,83 0,729 3,404 La matière dissoute représente 9,4% en 4 h.30 puis 21,5% en 17 h.: sa production moyenne est de 1% par heure. Le CO, respiratoire passe de 0,2% en 4 h.30 à 0,7% en 17 h. mais il faut signaler que les quantités perdues (10%d’erreur) correspondent très certainement au CO, respiratoire dissous perdu au cours des différentes manipulations. D'autre part, une partie du CO, respiratoire est dosée avec les sub- stances dissoutes sous forme de bicarbonate. C—Repartition dans le corps des animaux (Tableaux 2 et 3) La répartition des produits de la digestion est très inégale à l'intérieur du corps de l'animal: la masse viscérale contient 74% des quantités filtrées après 4 h.30 et 44,5% aprés 17h. Le manteau retient d'avantage en 4 h.30 (4%) qu'en 17 В. (2,4%). Les branchies retiennent 1% en 4 h.30 et 1,3% en 17h. Les muscles (pied et muscles adducteurs) retiennent moins de 0,8% en 4 h.30 et 17 h. La baisse de la quantité retenue entre 4 h.30 et 17h. due a l'expulsion des feces, se traduit par une baisse correspondante de la quantité retenue par la masse viscérale (30%). Ces mesures rapportées au poids sec de chacune des parties corespondantes prennent une autre signification (Tableau 3). La masse viscérale représente l'essentiel du poids sec de l'animal, il retient 3,96 mg/g en 4 h.30 et 3,0 mg/g en 17 h. Les branchies retiennent 0,8 mg/g en 4 h.30 et 1,25 mg/g en 17 h. Le manteau a une forte biomasse, il vient ensuite avec 0,71 mg/g en 4 h.30 et seulement 0,47 mg/ gen 17h. Les muscles ne dépassent pas 0,3 mg/g en 4 h.30 et 17 h. Ainsi l'essentiel de la rétention a lieu dans la masse viscérale, surtout par la fraction intestinale de transit digestif, mais l'activité des branchies est mise en évidence. DISCUSSION Les experiences réalisées au cours de ce travail montrent la difficulté a faire coincider toutes les conditions nécessaires à l'obtention d'un bilan de consommation d'une suspension par un filtreur. La brieveté de contact entre la nourriture et les bivalves est une condition indispensable pour établir une relation exacte entre la quantité et la qualité des algues fournies telles qu'elles ont été définies experimentalement et la qualité des algues réellement ingérées par les animaux. A cet égard, les témoins qui ont été réalisés confirment les observations de Mague (1980) quant à la production d'excrétats dissous par les algues dès premières heures ainsi que la pullulation bactérienne qu'elles apportent avec elles (Berland et a/., 1969). L'emploi de systèmes en circuit fermé à concentration constante de nourriture (Winter, 1969-1978; Lampert, 1980) n'évite pas ces écueils. L'analyse des résultats rend possible l'évaluation des taux d'assimilation par différence entre la quantité filtrée et celle déposée (feces): 50% d'assimilation (rapport assimilé sur ingéré). Ces valeurs sont établies en AMOUROUX 665 supposant qu'il n'y а pas de recyclage des fèces par les bactéries. Ces résultats sont proches de ceux de Foster-Smith (1975) qui trouve 45% et de Thompson & Bayne (1972) qui trouvent 60% chez la moule, pour des rations et des conditions identiques. Les quantites dissoutes rejetées sont importantes. Johannes & Satomi (1967) ont attiré l'attention sur ce problème. Bayne & Scullard (1977) démontrent la grande variabilité des résultats quantitatifs de l’excretion azotée soluble chez les moules. Ils estiment cette excrétion à 24% de la quantité ingérée, ceci pour des rations moyennes. Aucune mesure particulière de l'excrétion azotée soluble ni particulaire n'a été effectuée au cours de ce travail mais la totalité des substances dissoutes rejetées par Venus verrucosa représente 40% environ de la quantité ingérée. L'essentiel des quantités retenues par les animaux sont emmagasinées dans la masse viscérale. Allen (1970) et Morton (1973) ont montré l'importance de ce groupe d'organes. L'essentiel des processus de digestion et de réserve ont lieu dans cette partie de l’animal. La branchie a une activité très intense par rapport à son faible poids sec (Allen, 1970), elle est capable d’absorber directement les substances dissoutes (Steward, 1979). Le manteau reçoit une faible part des quantités retenues puis assimilées mais son activité propre est faible par rapport à son poids sec. Cet organe est capable de pynocytose (Nakahara & Bevelander, 1967) c’est-à-dire de phagocytose des particules entrant en contact avec sa paroi ciliée; il est capable de digérer ces particules puis d'en rejeter la partie indigeste. Ce phénomène peut expliquer pourquoi cet organe retient d'avantage de matière en 4 h.30 qu'en 17h. Les muscles et le pied ont une faible assimilation mais ces organes sont très passifs au cours des expériences réalisées, ils sont surtout des consommateurs de substances glucidiques qu'ils brúlent plutôt qu'ils ne stockent. Ceci explique pourquoi leur marquage reste faible. En définitive, le système expérimental utilisé, bien que très différent des conditions naturelles, a permis de montrer certaines séquences du métabolisme d'un mollusque et de les quantifier. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux obtenus par des auteurs utilisant d'autres méthodes. RÉFÉRENCES CITÉES ALLEN, J. A., 1975, Preliminary experiments on the feeding and excretion of bivalves using Phaeodactylum labelled with 32P. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 42: 609-623. ALLEN, J. A., 1970, Experiments on the uptake of radioactive phosphorus by bivalves and its subsequent distribution in the body. Comparative Biochemistry and Physiology, 36(1): 131-142. BAYNE, B. L., BAYNE, C. J., CAREFOOT, T. C. & THOMPSON, R. J., 1976a, The physiological ecology of Mytilus californianus Conrad, | Metabolism and energy balance. Oecologia, 22: 211-228. BAYNE, B. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS UN APPAREIL PERMETTANT D’ETUDIER LE TAUX DE POMPAGE DES LAMELLIBRANCHES DANS LE MILIEU NATUREL Edouard His ISTPM, 63 Bd. Deganne, 33120, Arcachon, France RESUME Un dispositif permettant d’étudier le taux de pompage chez les lamellibranches dans le milieu naturel, est décrit. Il est utilisé afin d’établir, chez Crassostrea gigas, les relations entre les différentes figures de l’activité valvaire obtenues par ostréographie, et l'importance du débit palléal sous des conditions naturelles de milieu, dans le bassin d'Arcachon. Les premiers résultats sont présentés. ABSTRACT An apparatus for studying the pumping behaviour of Lamellibranchs in the field is de- scribed. It is used to establish the relation between the different shell movements obtained by ostreography, and the importance of pumping rate of Crassostrea gigas on oyster grounds, in the Bay of Arcachon. The first results are presented. INTRODUCTION Nutrition, respiration et nettoyage de la cavité palléale des Lamellibranches dépendent de l'impor- tance du courant transporté par les branchies. De nombreux travaux ont été consacrés à l'étude de cette fonction chez les mollusques d'intérêt commercial, huîtres et moules principalement. Les techniques utilisées se répartissent en deux catégories: —les méthodes directes, qui établissent l'importance du débit palléal, ou taux de pompage; celui-ci étant exprimé en litre par heure. —les “méthodes indirectes” consistant à mesurer la vitesse de clarification d'un element en suspen- sion dans l’eau de mer dans laquelle est immergé le mollusque. Ces dernières permettent en fait l'étude du taux de filtration qui dépend non seulement du taux de pompage, mais aussi de l'efficacité du “filtre branchial.” L'étude du taux de pompage est basée sur l’utilisation du manchon de Moore qui canalise l'eau exhalée par l'animal et sur l’utilisation de la chambre de Galtsoff qui permet de quantifier cette dernière. Ces deux dispositifs plus ou moins modifiés, ont été utilisés principalement chez Crassostrea virginica par Galtsoff (1928) Loosanoff et Engle (1947) Collier et coll. (1953); chez Ostrea edulis par Drinnan (1964) et chez Mytilus edulis et M. galloprovincialis par Lubet et Chappuis (1966). Il s’agit dans tous les cas d'observations de laboratoire. Seuls Loosanoff & Nomejko (1946), plaçant leur dispositif sur le quai du port de Milford tentent une approche d'étude en milieu naturel par pompage direct de l'eau de тег. La mise au point de l'ostréographie “in situ,” c'est a dire l'étude de l’activité valvaire sur parc, nous a amené a adapter selon le même principe de la cloche de protection, le dispositif de Galtsoff au milieu naturel, à l'abri de toute perturbation ou artefact inhérants aux observations de laboratoire (His, 1976). (667) 668 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MATERIEL, METHODE ET MESURES Nos travaux ont porte sur l'huítre japonaise, Crassostrea gigas. 1. Montage de l'huitre L'huître soigneusement brossee et debarassee de tout épibionte est enrobée d'un manchon de caoutchouc à digue; la partie inhalante est maintenue libre. Le dispositif de Moore adhère à la coquille grace à l’utilisation d'une colle dentaire a tres fort pouvoir d'adhérence. Au niveau postérieur de la commissure des valves, dans la zone de séparation des régions inhalantes et exhalantes nous ménageons un repli dont la fermeture, chez ГПийге au repos est assurée par un lest de quelques grammes. Lorsque I’huitre baille, elle écarte plus ou moins les replis du manchon en fonction de son amplitude d'ouverture. Cette modification du manchon de Moore permet d'obtenir une bonne étanchéité au repos et une ouverture sans perturbation quand le mol- lusque s'alimente. La précision des mesures depend en effet de l'étanchéité du manchon d'une part, de l'absence de toute contrainte au niveau de l'animal d'autre part. L'enregistrement de l'activité valvaire des sujets montés permet d'éliminer ceux dont les myo- grammes présentent des anomalies indicatrices d'une perturbation mécanique (manchon mal ajuste). 2. La chambre de Galtsoff (Figure 1) Nous avons utilisé la “chambre a niveau constant” de Galtsoff modifiée par Drinnan. Elle com- prend deux compartiments de tailles inégales qui communiquent entre eux par un tube horizontal sur lequel vient s'ajuster le manchon de caoutchouc. Le compartiment A contient l'animal fixe sur un support; il est alimenté en eau de mer courante. Le compartiment B recueille l'eau exhalée. Les niveaux des deux compartiments sont ajustes à l’aide de deux tubes de trop plein T1 et T2 de hauteur variable; une plate-forme d'inclinaison variable par le jeu d'une vis micrometrique Vs permet le réglage final, les deux compartiments étant maintenus en communication à l'aide du robinet Rt, l'huítre étant fermée. On supprime la communication entre les deux compartiments. L'eau pompee par l'animal dans la partie A, canalisée par le manchon de caoutchouc, est dorénavant expulsée dans le compartiment В; elle s'écoule par le tube de trop plein T2. Elle est recueillie par les augets d'un pluviographe qui se déversent alternativement quand ils sont pleins. Le mouvement de bascule est enregistré sur un tambour enregistreur à l’aide d’un stylet inscripteur relié à l'un des augets par un fil (F1). Le volume restreint des augets (20 cc) permet d'observer les variations les plus faibles du debit palléal. L'activité valvaire est enfin enregistrée parallèlement au taux de pompage. Le bon fonctionnement du dispositif est vérifié au laboratoire avant le montage sur parc. 3. Les mesures sur parc La chambre de Galtsoff est montée sur un support rigide constitute de 3 plate-formes horizontales maintenues par quatre axes verticaux (Planche 1). La plate-forme inférieure P1 se fixe par des vis sur un socle en béton enfoui dans le sol du parc. La plate-forme supérieure P3 supporte la chambre de Galtsoff. Le compartiment A reçoit l'eau de mer pompée sur place par un tuyau de caoutchouc. La pompe utilisée présente un débit suffisant pour alimenter simultanément quatre dispositifs; elle est mise en action par une batterie sèche enfermée dans un caisson étanche. L'autonomie de fonction- nement est de 24 heures (deux cycles de marée). Le réglage est effectué à marée basse (ajustage des débits dans chaque bac, ajustage des tubes de trop plein). Chaque appareil est ensuite recouvert d'une cloche ouverte à son extrémité inférieure maintenue en place par fixation sur le socle de béton. L'eau de mer pénètre dans le compartiment A; le trop plein et l'eau exhalée s'écoulent par la base. Une bulle d'air emprisonnée à la partie supérieure de la cloche, lorsque l'appareil est recouvert par le flot, maintient le dispositif mécanique à l'abri de l'eau. La température ambiante est enregistrée à l’aide d'un boîtier thermographe. Activité valvaire et taux de pompage de 3 à 4 C. gigas sont enregistrés simultanément. HIS Tb Vs s.h P2 vb AR 669 mch Au Ax vb 10cm FIG. 1. Schéma du dispositif utilisé sur parc. La cloche de protection qui recouvre l'ensemble n'est pas repre- sentée. P1. Plate-forme inférieure fixée sur le socle en béton So par les vis Vb. P2 et P3. Plate-formes de soutien réunies par quatre axes verticaux Ax. P4. Plate-forme permettant d'incliner plus ou moins la chambre de Galtsoff, par action de la vis micrométrique Vs, pour le réglage final des niveaux des compartiments A (chambre à huitre) et B. (eau exhalée). T1: Tube de trop plein; T2 tube par lequel s'écoule l'eau exhalée, qui est recueillie par les augets du pluviographe Au. H: Huitre enrobée du manchon de caoutchouc (mch) et fixée sur son support (s.h.). AR: Arrivée d’eau de mer. Tb: tambour enregistreur. R: rouleau de papier diagramme. | 1: Inscription du taux de pompage (transmission des mouvements des augets Au par un fil fl). AV: Inscription de l’activité valvaire. 670 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS RESULTATS Nous presentons les enregistrements obtenus a Arams, zone moyenne du bassin d’Arcachon, le 13 та! 1980, pour une temperature de l’eau relativement constante (14°60 a 15°20). Il s’agit de 3 С. gigas pesant 20 g, 40 g et 120 g (Figure 2). Nous constatons que la fréquence de déversement des augets augmente très sensiblement avec la taille des sujets. Ainsi l'huître de 20 д pompe en moyenne 4,9 l/heure avec un maximum de 6,14 |/heure; celle de 40 д respectivement 9,04 | en moyenne avec un maximum de 12,82 l/heure; celle de 120g 14,08 l/heure avec un maximum de 19,81 l/heure. L'emission de pseudofeces (Figure 3) indiquée sur l’entregistrement de l'activité valvaire, s'accompagne d'une chute du debit palleal. ON ISI an dı DET) Do BL АВ ии J 20 (4) | Ho ec ANA ms TA FIG. 2. Débit palléal et activité valvaire de trois Crassostrea gigas, enregistrés sur parc; le 13 mai 1980. 20 (4): huitre de 20 grammes; 40 (5): huitre de 40 grammes; 120 (4) huître de 120 grammes. a.v.: activité valvaire; d.p.: debit palléal; t.p.: axe des temps; e.m.: émission de pseudofeces; f: fermeture de Гпийге. Chaque déversement d'auget correspond au pompage de 20 cc par ГПийге. HIS 671 av LAS dp . pepe ty {ft Fe 1 1 7 + НН ]: Рима dl sud FIG. 3. Détail de la Figure 2 (huitre 40 (5). La fermeture de Гпийге (F) avec arrêt du taux de pompage est зиме d'une ouverture “en marche d'escalier” pendant laquelle le débit palléal est moins important (diminution de fréquence de déversement des augets). av \ a —— ет RTA) EH RON em ye ap FIG. 4. Detail de la Figure 2 (huitre 120 (4). L'émission de pseudofeces, indiquée sur l'enregistrement de l'activité valvaire s'accompagne d'un ralentissement du taux de pompage. 672 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS De même, à la fermeture de Гпийге, a laquelle correspond un arrêt du pompage, succède une ouverture “en marche d'escalier” selon la terminologie de Galtsoff, pendant laquelle le débit palléal est peu important (Figure 4). CONCLUSIONS La technique utilisée, éliminant les artefacts inhérents aux observations de laboratoire permet l'étude précise du taux de pompage chez les Lamellibranches. Dans le cas particulier de Crassostrea gigas nous nous proposons d'établir les relations entre les différentes figures de l’activité valvaire et l'importance du courant transporté telles qu'elles sont définies par Collier et coll. (1953) chez Crassostrea virginica. Par ailleurs, huîtres et moules ont été souvent utilisées lors d’études d'impact menées en labora- toire. La possibilité d'effectuer des observations dans le milieu naturel sur l’activité valvaire et le taux de pompage ouvre le champ à de nouvelles investigations dans les zones conchylicoles soumises à des risques de nuisances et peut permettre une surveillance de la qualité du milieu dans les baies et les estuaires. REFERENCES CITEES COLLIER, A., RAY, S. M., MAGNITZKY, A. W. & BELL, J. O., 1953, Effect of dissolved organic substances on oysters, (United States) Fish and Wildlife Service, Fishery Bulletin 84, 54: 167-185. DRINNAN, R. E., 1964, An apparatus for recording the water pumping behaviour of Lamellibranchs. 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Ces populations ont été étudiées alors du point de vue génétique en analysant par la technique d’électrophorése les huit loci enzymatiques qui codifient les systèmes de la phosphoglucose isomérase (PGI), de la phosphoglucomutase (PGM), de la malate dés- hydrogénase (MDH) et de la leucine aminopeptidase (LAP). Cinq de ces loci sont polymorphes. Le modèle électrophorétique à chaque locus est a peu pres le même chez toutes les populations; cependant elles manifestent des degrés de variabilité differents. Les plus faibles degrés d'hétérozygotie moyenne sont présentés par les populations des milieux instables. Malgré cette variabilité, les index d'identité selon Nei (1972) montrent qu'on peut con- sidérer cette variabilité génétique acceptable pour une espèce polymorphe et que les popu- lations étudiées doivent donc être rassemblées dans une seule unité spécifique, c'est-a-dire l'Unio elongatulus proposé par Haas (1940) & Zilch (1967) pour les Unio italiens. Sur la même base, il n'est pas possible de délimiter des sous-espèces distinctes parmi les popula- tions examinées. Ce travail montre que l'analyse des isozymes pourra être utile dans la revision systemati- que des Unio de toute l'Europe. ABSTRACT Six northern Italian populations of the genus Unio, were sampled in ecologically different aquatic environments; they showed some morphometrical variability. They were analysed also by using electrophoretic techniques. Height loci encoding the PGI, PGM, LAP and MDH enzymic systems, were studied; five of them appeared to be polymorphic and were employed as genetic markers. On the whole the electrophoretic pattern at each locus was the same in all the populations. The lowest genetic variability was exhibited by populations inhabiting waters where the environmental factors are seasonally fluctuating. However МЕГ$ identity index showed that such genetic variation comes within the normal variability of a polymorphic species. Therefore all the populations examined belong to the same specific unit, /.e. Unio elongatulus Pfeiffer proposed by Haas (1940) and Zilch (1967) for the italian unionids. Moreover this work shows that isozymic analysis can be useful to the revision of the taxonomic status of the genus Unio. Le grand polymorphisme des bivalves d'eau douce du genre Unio a entraîné, comme on sait, les malacologistes du siécle passé a subdiviser ce genre en de nombreuses d'especes. Le nombre des Unios italiens s'élève à 120; selon Haas (1940) et Zilch (1967) toutes ces espèces seraient des sous-especes ou des formes écologiques d'une méme espece, Unio elongatulus Pfeiffer 1825. Six populations d'Unio ont été échantillonnées dans des milieux differents: a) un lac (Viverone, Turin) b) un petit lac (Chiaverano, Turin) (673) 674 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS c) un fleuve (le PO pres de Barauda, Turin) d) un étang derive d'un méandre du P6 (Carignano, Turin) e) un canal artificiel (Fresonara, Alessandria) f) un ruisseau presque à sec en été (Carmagnola, Turin). Quatre populations (b, c, d, e) ont ete analysees du point de vue morphometrique (longueur, hauteur et épaisseur de la coquille). Elles différent pour l’un ou l'autre des caractères examinés. (Tableaux 1, 2}. Y a-t-il à côté de cette variabilité morphologique une différence comparable entre les génomes des populations étudiées? Est il possible de reconnaître des espèces ou des sous-espèces distinctes? Employant la méthode électrophorétique on a analysé dans les six populations huit loci en- zymatiques: . Pgi, polymorphe, qui codifie la phosphoglucose isomérase . Lap-1, polymorphe . Lap-2, polymorphe . Mdh-1, polymorphe . Mdh-2, monomorphe . Pgm-1, monomorphe . Pgm-2, polymorphe | qui codifient la phosphoglucomutase. . Pgm-3, monomorphe | qui codifient la leucine amino-peptidase | qui codifient la malate déshydrogénase © — O On BR OC MN — RÉSULTATS ET CONCLUSIONS Le modèle électrophorétique de chaque système enzymatique est presque le même chez toutes les populations. —Les allèles à chaque locus polymorphe sont à peu près les mêmes; —L'allèle le plus fréquent est le même à tous les loci; —Des allèles rares apparaissent chez quelques populations seulement (Tableaux 3, 4, 5, 6, 7). La variabilité à l'intérieur des populations est assez grande (nombre de loci polymorphes, degrés d'hétérozygotie moyenne), ce qui peut jouer un rôle important dans la conquête de différents milieux (Tableau 8). Les degrés de variabilité génétique diffèrent aussi entre les populations. Les plus faibles hétéro- zygoties moyennes sont présentées par les populations des milieux instables (l'étang de Carignano et le ruisseau de Carmagnola). Cependant les index d'identité selon NEI (1972) montrent qu'on peut considérer comme accept- able pour une espèce polytypique cette variabilité génétique et que les populations étudiées doivent donc être rassemblées dans une seule unité spécifique, c’est-à-dire l'Unio elongatulus proposé par Haas et Zilch pour les Unios italiens (Tableau 9). Sur la même base, il n’est pas possible de délimiter des sous-espèces distinctes parmi les populations examinées. L'analyse des isozymes s’est révélée une méthode trés utile pour une révision sûre et définitive de la systématique des Unio de toute l’Europe. BIBLIOGRAPHIE HAAS, F., 1940, A tentative classification of the palearctic unionids. Zoological Series Field Museum Natural History, Chicago 24: 115-141. NEI, M., 1972, Genetic distance between populations. American Naturalist 106: 283-292. ZILCH, A., 1967, Die Typen und Typoide des Natur-Museums Senckenberg, 39: Mollusca, Unionacea. Archiv fur Molluskenkunde 97(1/6): 45-153. BADINO 675 TABLEAU 1. Moyennes + écart type de la longueur, de l'épaisseur et de la hauteur de la coquille. Populations n longueur (mm) épaisseur (mm) hauteur au ligament (mm) Chiaverano 62 95,73 + 6,99 S534 33 45,76 + 3,50 Fresonara 50 T1,58 7.09 24,22 + 3,32 34,55 + 2,98 Barauda 91 73/29 13,55 23,36 + 3,71 34,38 = 5,34 Carignano 98 54,03 + 14,43 16,02 + 4,04 25,26 + 6,32 n = nombre d'individus observes. TABLEAU 2. Comparaisons entre les coefficients de régression des droites de régression de la longueur, l'épaisseur et la hauteur de la coquille. longueur hauteur épaisseur épaisseur Comparisons E F Chiaverano —Fresonara 0,502 NS 0,358 NS Chiaverano —Barauda 8,632 Р < 0,01 0,168 NS Chiaverano—Carignano 7,644 20:01 0,687 NS Fresonara —Barauda 3,7017: P-=0!05 2,639 NS Fresonara —Carignano 2,887 NS 4,577 0,015= P= 005 Barauda —Carignano 0,302 NS 1,061 NS F = test de Fischer-Snedecor. NS = F non significatif au seuil de 5%. TABLEAU 3. Variations allèliques au locus de la PGI chez les six populations étudiées. Locus de la PGI Fréquences allèliques n o = Populations allèles A B D C Fresonara 168 0,238 0,577 0,125 0,059 Barauda 176 0,051 0,716 0,233 — Chiaverano 124 0,073 0,677 0,250 == Viverone 122 0,115 0,803 0,082 — Carignano 222 0,068 0,815 0,117 =- Carmagnola 142 0,063 0,908 0,028 — TABLEAU 4. Variations allèliques au locus de la Lap-1 chez les six populations étudiées. Locus Lap—1 Fréquences allèliques n 92 96 98 100 102 103 106 allèles Fresonara — 0,137 0,130 0,644 0.089 — — 146 Barauda 0.008 — 0,032 0,627 0,285 — 0,048 126 Carmagnola — 0,01 0,08 0,60 0,15 0,10 0,06 100 Carignano 0,01 — — 0,55 0,35 —- 0,1 100 Chiaverano 0,068 —- —- 0,689 0,241 — — 116 Viverone — 0,082 — 0,643 0,275 — u 98 676 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 5. Variations allèliques au locus de la Lap-2 chez les six populations étudiées. Locus Lap—2 Fréquences allèliques —— m Ääo— n 89 93 97 100 102 106 112 alleles Fresonara — 0,131 — 0,663 — 0,088 0,118 160 Barauda 0.008 0,079 0,008 0,865 0,024 0,0016 — 126 Carmagnola — 0,16 — 0,84 — — — 100 Carignano 0,169 — — 0,831 — — — 136 Chiaverano 0,225 0,088 0,008 0,524 — 0,153 — 124 Viverone = 0,290 = 0,630 0,030 0,050 = 100 TABLEAU 6. Variations allèliques au locus de la Mdh-1 chez cinq populations étudiées. Locus Mdh-1 Fréquences allèliques n oo Populations allèles 100 119 130 Chiaverano 88 0,705 — 0,295 Сагтадпо!а 72 0,903 — 0,097 Viverone 92 0,576 0,119 0,304 Fresonara 82 0,732 — 0,268 Barauda 96 0,760 — 0,240 TABLEAU 7. Variations alleliques au locus de la Pgm-2 chez les six populations etudiees. Locus Pgm-2 Fréquences allèliques n mm Populations allèles 88 100 108 Chiaverano 98 0,316 0,663 0,021 Carmagnola 134 0,082 0,910 0,008 Fresonara 134 0,015 0,985 — Viverone 100 0,280 0,720 — Barauda 106 0,151 0,849 — Carignano 88 0,068 0,920 — BADINO TABLEAU 8. Nombres effectifs moyens d’alleles, dégrés moyens d'hétérozygotie calculée et observée chez les populations étudiées. Populations n loci loci pol. Ne He Ho Chiaverano 8 5 1,64 0,306 0,279 Fresonara 8 5 1,55 0,259 0,266 Barauda 8 5 1,39 0,223 0,227 Carignano* 6 4 1,39 0,187 0,187 Viverone 8 5 1,57 0,290 0,214 Carmagnola 8 5 1,31 0,172 0,161 Ne = nombre effectif moyen d’alleles He = hétérozygotie moyenne calculée Ho = hétérozygotie moyenne observée ‘cette population n'a pas été analysée pour le système de la malate déshydrogénase. 677 TABLEAU 9. Identité et distance génétique entre les populations, selon NEI (1972). Au dessus de la diagonale les index d'identité; au dessous ceux de distance. DISTANCE CARM ERES: BAR CHIAV ES = CAR IDENTITE et DISTANCE CARM FRIES BAR CHI AV VIV 0,0268 CAR 3LILN3QI ADE be ar OH в, An Де NT 24 PL NE AS 2 ¿ 4 О ( Pr hy \ ni ACS АЛ 3 » _ pn — (14 ei. Meet at BIRT a r war 10 Seles es — FE À. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 679-680 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS LA VARIABILITE AU LOCUS DE LA PHOSPHOGLUCOSE ISOMERASE CHEZ LES PATELLES MEDITERRANEENNES Gabriella Sella et Guido Badino Istituto di Zoologia dell'Universita di Torino, Italia ABSTRACT Some data on genetic variability at the PGI locus in mediterranean populations of Patella are furnished. In Tyrrhenian populations of P. coerulea a higher degree of polymorphism is shown compared with high adriatic populations. In mesolittoral populations of P. aspera, PGI pattern differs significantly from the pattern of the infralittoral populations. Hypotheses are advanced in order to explain the differences observed between P. aspera and P. coerulea populations. In P. lusitanica samples collected at Noli and Leghorn the frequencies of alleles at the PGI locus can be used as species-diagnostic character with a 99,9% probability of correctly distinguishing this species from the other two. L'étude du polymorphisme enzymatique chez les espèces méditerranéennes de Patella a com- mencé par l'examen de la variabilité au locus de la Phosphoglucose-isomerase (PGI). Ce locus code, chez Patella, comme chez beaucoup d’autres mollusques marins (Wilkins, 1975, 1977), un enzyme dimére (Badino & Sella, 1980; Sella & Badino, 1980). Chez l'espèce coerulea, dans cing échantillons, récoltés au niveau médiolittoral dans les stations tyrrhéniennes de Noli (Savona), Quinto (Génes) et Livorno et dans les stations adriatiques de Venise et de Trieste, les fréquences alléliques à ce locus présentent des différences statistiquement signifi- catives entre le groupe assez polymorphe des populations tyrrhéniennes (~30% d'hétérozygotie) et les deux populations de la haute Adriatique, tres semblables et presque monomorphes (~7% d'hetérozygotie). On peut avancer l'hypothèse que soit la barrière constituée par les eaux du delta du Po, qui s’est révélée efficace pour d'autres espèces médiolittorales a stade planctonique bref (Giordani-Soika, 1962), soit l'adaptation aux conditions hydrologiques et biotiques particulières de la haute Adriatique contribue à la formation d'un pool génique différencié. La prospection, actuellement en cours, de la variabilité génétique à d'autres loci et l'étude d'échantillons à recolter sur les côtes de l'Adriatique moyenne nous permettront de vérifier la validité de ces hypotheses. En outre, une étude est en cours pour comparer la variabilité morphologique et biométrique de ces populations avec leur variabilité biochimique. Quant aux échantillons de P. aspera Lmk (=P. ulyssiponensis, Gmelin, 1791; Christiaens, 1973), soit a Noli soit a Livorno, ils présentent au locus PGI les mêmes alleles que P. coerulea, mais avec des fréquences allèliques et génotypiques qui différent très significativement (P < 1%) de celles de P. coerulea (Tableau 1). Cette situation s'oppose à celle qui a été remarquée dans deux échantillons récoltés à l'étage infralittoral à Calafuria (Livorno) et a Ischia (Naples), dans lesquels P. aspera ne présente aucune différence de P. coerulea, ni pour la variabilité au locus PGI (Bacci et al., 1979), ni pour certains aspects conchyliologiques (Sella & Bacci, 1971) et biometriques (Sella, 1976). On peut émettre l'hypothèse que la mise en place, chez P. aspera vis a vis de P. coerulea, d'une différence allélique à ce locus dans les populations médiolittorales puisse être la consequence d'une action sélective exercée sur les populations de P. aspera par les différentes conditions hydrologiques des deux étages bathymétriques, ou bien qu'elle soit la conséquence de quelque forme de competi- tion (la densité des populations médiolittorales est très elevee), capable de réduire le recouvrement écologique, qui manque probablement à l'étage infralittoral où la densité de ces populations est tres basse (moins d’un individu par m2). En ce qui concerne P. lusitanica, l'échantillon de Noli (Tableau 1) a révélé au locus PGI le même patron alloenzymatique déjà observe dans l'échantillon de Livorno (X2 = 6,61; P = 16%). Ce patron est si différent de celui des deux autres espèces de Patella que ce locus peut être considere un (679) 680 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLEAU 1. Fréquences allèliques au locus PGI chez les espèces de Patella coexistant a Noli et a Livorno. Les alleles PGI sont notés a partir des plus lents en fonction de leur vitesse de migration en électrophorèse (sur acétate de cellulose) par rapport a l'allèle le plus fréquent. N = nombre d'individus analyses. Espèces Stations N Pgi-68 Pgi-72 Pgi-80 Pgi-100 Pgi-108 Pgi-123 Pgi-128 Pgi- 158 Noli БА 0.148 = 0.824 4 0.028 = = P. СОЯ in 43 — 0.186 = 0.814 = =: = > Noli SE 0.018 0143 0.830 = 0.009 22 Er P. aspera | ото 55 0.045 0.283 er 0.672 = =: un er. | Noli Be aie. = 0.033 0.008 = 0.820 0.139 E. lusitan. tomo 46 — = = 0.109 0.011 = 0.717 0.163 A A A A A A AA AAA A | comme un caractere spécifique, selon la definition d'Ayala & Powell (1972), avec une probabilité d'assignation correcte de 99% pour l'échantillon de Livorno (Sella 8 Badino, 1980) et de 99,9% pour l'échantillon de Noli. REFERENCES CITEES AYALA, F. G. & POWELL, J. 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Brown Zoology Department, University of Cape Town, South Africa ABSTRACT Measurements of the oxygen uptake of Bullia digitalis during its various activities are applied to field records of the length of time spent by adult female animals in each activity. Burrowing and crawling cost less than does crawling in slugs, while transport in the surf, though costly in terms of time, is cheap in terms of distance covered. The energetic cost of being active during the tidal cycle is low compared with maintenance costs. INTRODUCTION Bullia digitalis (Dillwyn) is a nassarid whelk whose ecology and behaviour have been studied by Brown (1961, 1964, 1971). The oxygen consumption of adult, female animals under a variety of controlled conditions, at fixed levels of activity, has also been reported (Brown et al., 1978; Brown, 1979a,b,c; Brown & Da Silva, 1979). The results gained in this work have been used to assess the energy requirements of various activities, including transport in the surf (surfing), crawling, burrowing and emerging from the sand, as well as the cost of remaining buried (Brown, 1979b). The present paper combines this data with field records of the length of time spent by adult female animals in each activity phase, so constructing an activity budget for them. METHODS On frequent occasions over the past 20 years, the following of single individuals of several species of Bullia from their time of emergence from the sand on a falling tide until their final burrowing as the tide rose has been attempted. Usually this proved impossible, resulting in several hundred incom- plete records. However, 23 large, female individuals of B. digitalis have been successfully observed for a full cycle of activity, and the amount of time spent in each activity phase recorded. In 18 of these cases the animals did not feed during the cycle; the results discussed below are restricted to these individuals as the increased metabolic rate associated with feeding has not yet been measured accurately. RESULTS AND DISCUSSION The most obvious feature of the field data is the considerable variation in the amount of time spent by different individuals in different activities, as well as in the length of the total period spent above the sand. This period appears to vary from beach to beach, being shorter, for example, at Ou Skip, on the west coast, than at Muizenberg in False Bay. The results presented in Table 1 are thus limited to data gained at Ou Skip, this being the site from which animals were obtained for all the respiratory measurements already referred to. Two categories of buried state are listed in Table 1; buried (observed) refers to timed periods of burial between crawling and/or surfing, while buried (residual) refers to the assumed state of the animal for the unobserved part of the tidal cycle, while the tide was in. The latter is by far the longest of the activity states listed and it is here that the greatest errors in calculation are likely to occur. Brown (1979a) reported a mean oxygen uptake of 560 ug.h-1 for animals of 750 mg dry tissue mass buried in sand; however, this figure would seem to be too low as in the field buried animals respond to wave (681) 682 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLE 1. Average energy expenditure by 8 non-feeding female Bullia digitalis during single tidal cycles of activity, referred to a standard-sized animal of 750 mg dry tissue mass. *O> uptake Op» uptake Energetic per minute Actual time for period equivalent Activity (ug) (mins) (#9) (joules) Transport in surf 20.8 14.5 302 4.31 Crawling 103 23.0 260 3.69 Burrowing 18.8 TES 141 2.01 Emerging 18.8 3.8 72 1.05 Buried (observed) 9.3 42.0 391 5.57 Buried (residual) 10.6 653.2 6924 98.60 Total for tidal cycle 744.0 8090 115.23 "After Brown (1979b). crash by taking a step down into the sand. A few seconds later they take a step towards the surface, regaining their previous positions. Thus to the oxygen uptake of buried animals in the laboratory has been added the uptake associated with two burrowing steps per minute, giving a total of 634 ug.h-1. Burrowing and emerging activities could not always be timed accurately. However, it is known that a complete burrowing event averages 10 digging cycles taking 45 seconds (Trueman 8 Brown, 1976), while emergence takes about half as long and involves half as many steps. These figures have been used in calculating the data presented in Table 1. That animals in the most active state consume oxygen at approximately twice the rate of resting animals conforms well with observations on other molluscs and marine invertebrates (P. F. Newell, 1970; R. C. Newell, 1979). However, that the most active state should be transport in the surf, previously referred to as “passive transport,” is surprising. During surfing the animal displays maxi- mum turgour of the foot and waves it vigorously from side to side; presumably it is the combination of these actions which demands high energy expenditure. Nevertheless, in terms of distance travelled— up to ten or more meters in a few seconds—surf transport is far less costly than crawling. Burrowing is comparable with surfing as far as energy demand per unit time is concerned but is by far the most costly activity in terms of distance travelled. The cost of crawling and burrowing in Bullia may be compared with crawling in the terrestrial slugs studied recently by Denny (1980). The metabolic cost of crawling in these slugs is given as 904 joules kg-im-1, considerably more than that reported for other forms of locomotion in other animals. In contrast, the cost of burrowing in Bullia is only approximately 250 joules kg-1m-1, and the cost of crawling 150 joules kg-1m-1, a cost comparable with that of running in terrestrial animals (Schmidt- Nielsen, 1972). This difference between a slug’s crawling and Bullia’s crawling is most probably to be attributed to the fact that the slug progresses by adhesive crawling, and expends much energy in producing the mucus by which it adheres to the substratum, while Bullia crawls in a series of “breast-strokes,” without producing adhesive mucus (Trueman 8 Brown, 1976). Table 1 lists averages. The most active of these animals expended some 133 joules during the arbitrary 744-minute tidal cycle. An animal of 750 mg dry tissue mass which remains buried during the same period is calculated to expend about 108 joules. Thus one of the points to emerge from this study is the relatively low cost to the animal of being active during the tidal cycle. Nevertheless, this low cost may well be critical for an animal whose life revolves around the erratic nature of the food supply, so that in fact only about 12% of the adult population becomes fully active during any one tidal cycle, unless an abundance of food is present on the beach (Brown, 1971). From the above figures it is possible to estimate the average cost of free existence of adult animals, though this calculation is not as straightforward as it may at first appear. An attempt at such an estimate is presented elsewhere (Brown, 1981). BROWN 683 ACKNOWLEDGEMENTS This work was supported by grants form the South African National Committee for Oceanographic Research and from the University of Cape Town. REFERENCES CITED BROWN, A. C., 1961, Physiological-ecological studies on two sandy-beach Gastropoda from South Africa. Zeitschrift fur Morphologie und Okologie der Tiere, 49: 629-657. BROWN, A. C., 1964, Food relationships on the intertidal sandy beaches of the Cape Peninsula. 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A a | | и > “ 7 В | 0 US MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 685-690 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS LOCALIZATION OF SOME HYDROLYTIC ENZYMES IN DIGESTIVE ORGANS OF JUVENILE SEPIA OFFICINALIS L. (MOLLUSCA: CEPHALOPODA) Eve Boucaud-Camou Laboratoire de Zoologie, U.E.R. des Sciences de la Vie et du Comportement, Université de Caen, 14032 Caen Cedex, France ABSTRACT Juvenile Sepia officinalis L. (from hatching to 15 days) were investigated histochemically for some hydrolytic enzymes with special regard to the digestive organs. Acid phosphatase and chymotrypsin-like activities were tested on synthetic substrates whereas a substrate film method was used for proteolytic activity. In newly hatched animals, which do not feed, the proteolytic activity has been essentially localized in the yolk syncitium which actively digests the vitellus. This proteolytic activity was not due to a chymotrypsin-like enzyme. With the beginning of feeding, a strong proteolytic activity has appeared in the digestive gland, and, to a lesser degree, in the digestive tract. This activity has been related to the chymotrypsin-like activity demonstrated in the digestive gland, in the caecal epithelium and in the main groove of the intestine. So, it appears that the digestive system of Sepia officinalis becomes functionally active four to five days after hatching. Before that, the nutrients needed by the young Sepia are supplied, as in embryos, through the strong digestive activity of the yolk syncitium. INTRODUCTION In previous studies (Boucaud-Camou & Yim, 1980; Yim & Boucaud-Camou, 1980), we followed the post-embryonic development of the digestive gland (“liver,” see Bidder, 1976) of Sepia officinalis |. by histology and electron microscopy. We showed that the secretory activity of the gland begins with regular feeding (around five days after hatching) and that the gland reaches its “adult” structure at the end of the first month of post-embryonic life. We wondered if physiological events were related to the structural changes. In adult Sepia, the digestive gland is the main source of digestive enzymes (Boucaud-Camou, 1974). Proteolytic activity is particularly strong in the gland, which is obviously related to the carnivo- rous diet of Cephalopods. Therefore, the appearance of proteolytic enzymes could be a good indi- cator of the physiological activity of the digestive gland, while perhaps providing new data upon the controversial mechanisms of yolk digestion. Accordingly, non-specific proteolytic activity and chymotrypsin-like activity were tested histo- chemically. The histochemical method permitted a more accurate localization of the enzymes and avoided contamination from one organ to another (see Boucaud-Camou, 1974). Chymotrypsin was chosen for revealing extracellular digestion and acid phosphatase was used to detect lysosomal activity. It was found that the digestive organs display a strong proteolytic activity just when feeding begins (fifth day of life). In younger animals, the proteolytic activity was mostly restricted to the yolk syncitium. Whereas the lytic activity of the digestive organs could be regarded as largely extracellular, that of the yolk syncitium seemed to be endocellular. MATERIALS AND METHODS Rearing methods The animals studied were reared in the laboratory, in a closed circulatory system maintained between 15 and 18°C. They were fed on Artemia salina larvae. Experiments were made on young animals from hatching to 15 days old. (685) 686 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Enzyme histochemistry All the enzyme activities were tested on 10-12 um fresh-frozen sections incubated 10 to 30 min at 37°C in the following media, then fixed by 10% formalin in seawater and mounted in Kaiser's glycerin jelly. Control sections were incubated either after short treatment in 95°C water or in a medium without substrate (precipitation methods only). Two kinds of methods were used: 1) substrate film methods for proteolytic activity. The fresh frozen section is directly applied on a gelatin film. In the method of Chrétien (1965), the film is blackened by carbon whereas in the Michel & Chrétien's modification of Cunningham's method (Michel & Chretien, 1975) the film is post-coloured by azo dyes. 2) precipitation methods The product of the enzymatic activity is coupled with a diazonium salt to give a coloured precipitate. The Lagunoff's method (1967) was used for chymotrypsin with naphtol AS propionate as substrate and fast Garnet GBC as coupling reagent. The Grogg and Pearse’s method (according to Gabe, 1968) was used for acid phosphatase, with a-naphthyl phosphate as substrate and fast Garnet GBC as coupling reagent. Control histology For control histology, fresh-frozen sections seriated to those used for histochemistry were fixed one minute by absolute methanol and stained with toluidine blue, then dehydrated and mounted in a synthetic medium. RESULTS Newly hatched Sepia (Fig. 1) In newly hatched Sepia, the two parts of the digestive gland, not yet fully developed, are separated by the anterior lobe of the inner yolk sac. The oesophagus and the aorta run dorsally to the digestive gland whereas the digestive tract is ventral. The inner yolk sac is lined by the yolk syncitium which is therefore very close to the digestive gland, the oesophagus and the aorta. Proteolytic activity (Fig. 2) A very strong reaction was obtained from the yolk syncitium. In the digestive gland the proteolytic activity was restricted to the central lumen. However some activity was found in the lumen of the digestive tract (stomach, caecum). — FIG. 1. Cross section through a newly hatched animal. Toluidine blue. FIG. 2. Newly hatched animal. Proteolytic activity of digestive gland and yolk syncitium as revealed by digestion of a gelatin film. (Chrétien's method). FIG. 3. Four days. Strong proteolytic activity of digestive gland (Chrétien's method). FIG. 4. Eight days. Acid phosphatase activity of digestive gland (upper part of the cells) and yolk syncitium FIG. 5. Nine days. Digestive gland. Proteolytic activity (Chrétien's method). FIG. 6. Nine days. Digestive gland. Chymotrypsin-like activity. Abbreviations: dg—digestive gland; i—intestine; is—ink sac; iys—inner yolk sac (anterior lobe); m—muscles; oe—oesophagus; ys—yolk syncitium. The scale on each micrograph represents 0.5 mm 687 BOUCAUD-CAMOU 688 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Chymotrypsin-like activity Neither the digestive gland nor the yolk syncitium gave a positive reaction for chymotrypsin. Acid phosphatase The yolk syncitium displayed a strong acid phosphatase activity, the digestive gland and the caecal epithelium a lesser one. Four to five days old Sepia When they reach their fourth or fifth day, the young Sepia begin to feed. At this age, the two parts of the digestive gland have grown at the expense of the anterior part of the inner yolk sac. The “boules,” spheric inclusions related to digestive activity (Boucaud-Camou, 1976) appear in the digestive gland (Boucaud-Camou & Yim, 1980, Yim & Boucaud-Camou, 1980). Proteolytic activity (Fig. 3) The digestive gland displayed a strong proteolytic activity, the digestive tract and the yolk syncitium a lesser one. Chymotrypsin-like activity A chymotrypsin-like activity was localized in some “boules” and vacuoles of the digestive gland. A lesser activity was present in the caecal and intestinal epithelium. The reaction displayed by the yolk syncitium was pseudopositive (as shown by control sections), due to azoreaction. Acid phosphatase A strong acid phosphatase activity was localized in the yolk syncitium and in the caecum, whereas a lesser one was obtained from the digestive gland and the appendices of the digestive duct (= “pancreas,” see Bidder, 1976). Eight to 15 days old Sepia In the eight to 15 days old animals, the anterior lobe of the inner yolk sac is nearly digested and replaced by the two parts of the digestive gland. In the gland, all the cell types of the adult are already recognizable (Boucaud-Camou & Yim, 1980, Yim & Boucaud-Camou, 1980). Proteolytic activity (Fig. 5) A very strong positive reaction was always obtained from the digestive gland. The caecum and the intestine also give a positive reaction. Chymotrypsin-like activity (Fig. 6) The chymotrypsin-like activity is localized in the same digestive organs as the proteolytic activity: the digestive gland (especially in the apical part of the cell where are the “boules” and the vacuoles), the caecum and the intestine, chiefly in the caecal groove. Acid phosphatase activity (Fig. 4) As in younger animals, the yolk epithelium displayed a high acid phosphatase activity. The vacuoles of the digestive gland the caecal epithelium and the caecal groove in the intestine gave a positive reaction for acid phosphatase. BOUCAUD-CAMOU 689 DISCUSSION AND CONCLUSION From these results, it appears that the digestive enzymes occur in two different stages in the post-embryonic life of the juvenile Sepia. The onset of feeding separates the two stages. During the first stage (the first four to five days of the post-embryonic life) the proteolytic activity of the digestive system is weak, especially in the digestive gland, and restricted to the lumen. No chymotrypsin-like activity is found. This agrees with previous studies on the digestive gland develop- ment (Boucaud-Camou & Yim, 1980; Yim & Boucaud-Camou, 1980) which have shown that the secretion of the digestive gland only begins when feeding occurs. Before that, the digestive activity is mainly localized in the yolk syncitium which displays very high proteolytic and acid phosphatase activities. These results agree with the generally accepted statement that the yolk syncitium digests the yolk and transfers to the blood the nutrients needed by the growing animal (Boletzky, 1975). The yolk digestive processes seem to be largely intracellular as shown by the strong acid phosphatase activity and the fact that the proteolytic enzymes involved are not chymotrypsin-like. These enzymes could be cathepsins: further studies to identify them are projected. As soon as feeding begins, the digestive enzymes show the same localization as in the adult Sepia (see Boucaud-Camou, 1969, 1974), with the exception of the yolk syncitium which continues to be active as long as yolk remains. A strong proteolytic activity is located in the digestive gland, a lesser one in the caecum. This activity seems partly related to chymotrypsin- or a chymotrypsin-like enzyme. In adult Sepia, it has been previously shown (Boucaud-Camou, 1974) that the proteolytic activity of the digestive gland is related to at least two different enzymes: a chymotrypsin-like enzyme and probably a cathepsin. The chymotrypsin-like enzyme would act extracellularly and would be carried by the “boules.” From this point of view, it is noticeable that the chymotrypsin-like activity of the digestive gland appears at the same time as the “boules,” around the fifth day of the post-embryonic life (Boucaud-Camou & Yim, 1980). These results also agree with the stages already defined in the life of Sepia (Richard & Decleir, 1969) and in the post-embryonic development of the digestive gland (Yim & Boucaud-Camou, 1980). They show that the functional activity of the digestive system begins with feeding. Before that, it is the yolk syncitium which digests the yolk and provides the nutrients needed by the young Sepia. ACKNOWLEDGEMENTS | am much indebted to Dr. S. von Boletzky for the regular provision of Sepia eggs. | am very grateful to Mrs. A. M. Renou for technical assistance and to Dr. P. R. Boyle for the correction of the English text. 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L'étude statistique du poids corporel dans l'échantillon prélevé a permis de constater que la population était homogène, à l'exception d'une classe de grands animaux (P > 1500 g), essentiellement composée de males, correspondant probablement a des individus plus âgés. Le rapport hépato-somatique (poids de la glande digestive x 100/poids corporel) est en moyenne de 4,6 et ne varie pas significativement selon le sexe. La teneur en lipides de la glande digestive est plus élevée chez les femelles (13% du poids frais) que chez les mâles (9%). Elle reste la même chez les animaux plus âgés (P > 1500 g). Les mêmes classes lipidiques se retrouvent dans les deux sexes: phospholipides, stérols, acides gras libres, triglycérides, cérides et esters de stérols. De même, la distribution des réserves lipidiques dans la glande digestive est semblable chez les mâles et les femelles. ABSTRACT Sexually mature cuttlefishes have been caught off the west Cotentin coast during their breeding spring migration (Campaign “Céphalomanche” of 1.S.T.P.M., April 1975). Statistical study of the body weight of the collected animals has shown that the population was homogeneous, except for a class of “large” animals (P > 1500 g), largely males, and probably older. The average hepatosomatic index (digestive gland weight x 100/body weight) was 4.6 and did not seem to change with sex. The total lipid content of the digestive gland was higher in females (13% wet weight) than in males (9% w.w.) and did not change in older animals (P > 1500 g). The same lipid classes have been found in both sexes: phospholipids, sterols, free fatty acids, triacylglycerols, wax esters and sterol esters. Likewise, the localization of lipids was the same in males and in females. INTRODUCTION Les études quantitatives portant sur la glande digestive (“foie,” Bidder, 1976) des Cephalopodes ont montré que cet organe était riche en lipides. Des teneurs en lipides tres variables (10 a 50% du poids frais) ont été signalées par différents auteurs (Kawata 8 Takahashi, 1955; Hatano, 1958; Zama, 1963; Jangaard & Ackman, 1965; Barnes 8 Blastock, 1973; Boucher-Rodoni, 1973; Nash, Eaton & Crewe, 1978). La variabilité des résultats obtenus peur étre imputée, non seulement a la diversité des techniques employées, mais aussi aux différences spécifiques et a la saison de prélevement. En effet, Kawata & Takahashi (1955) et Giese (1969) ont mis en évidence des variations saisonnières de la teneur en lipides de la glande digestive et ont pu les relier a la reproduction. ll semble donc que, chez certains Céphalopodes, des variations du taux lipidique de la glande digestive puissent étre mises en relation avec la maturation sexuelle et la reproduction. Une telle étude a été entreprise chez la Seiche. Dans un précédent travail effectué chez des animaux immatures (Boucaud-Camou, 1971), un taux lipidique moyen de 11% du poids frais avait été trouvé dans la glande digestive, les principales classes lipidiques avaient été identifiées et localisées. Nous présentons ici les résultats d'une étude analogue, effectuée sur de nombreux animaux sexuellement múrs récoltés au cours de la Campagne “Céphalomanche” (C.N.E.X.O., 1.S.T.P.M., avril 1975). (691) 692 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MATERIEL ET METHODES Materiel Les animaux utilisés pour cette etude ont été récoltés entre le 20 et le 24 avril 1975, au large des côtes de Granville par des fonds de cinq mètres environ. Les Seiches venaient d'arriver à la côte lors de leur migration saisonnière de reproduction, il s'agissait des grands animaux de printemps tous sexuellement murs et, en principe, du méme age (Mangold, 1966; Richard, 1971). Comme toutes les récoltes ont ete effectuées au même endroit et dans un très cours laps de temps, on peut penser que l'échantillonnage devait être très homogene. Les animaux, conserves en vivier, ont ete sacrifiés dans les deux jours suivant leur capture. Ils ont ete peses, leur glande digestive prélevée, pesée et congelée immédiatement. Le sexe et le degré de maturation sexuelle ont été vérifiés. Tous les animaux récoltés étaient sexuellement mûrs, prêts à la reproduction: présence d'ovocytes lisses chez les femelles, spermatocytes dans la poche de Needham chez le mâle. Extraction des lipides L'extraction des lipides a été réalisée par broyage puis ébullition sous reflux pendant une heure dans un melange de methanol et de chloroforme (v/v) à raison de dix ml de solvant par gramme de poids frais. Apres extraction, filtration de l'extrait et reprise du résidu pour une nouvelle extraction, l'ensemble des extraits a été évaporé à sec, pesé, repris par le mélange methanol-chloroforme-eau (2-2-0,8 v/v), puis séparé en deux phases par l’adjonction d'eau de telle sorte que ces éléments soient dans le rapport 2-2-1,8 v/v. La fraction contenant les lipides est évaporée à sec, puis pesée. Chromatographie sur couche mince Des plaques préfabriquées de gel de silice (épaisseur 200 um) traitées pour être fluorescentes ont ete utilisées. Pour la chromatographie des lipides neutres, deux types de solvants ont été employés: —hexane 90v, diethyle oxyde 8v, acide acetique 1v. La révélation était effectuée par l'acide sul- furique à 50% dans le méthanol. —éther de pétrole 80v, diéthyle oxyde 20v, acide acétique 1v. La révélation était effectuée par l'acide sulfurique à 10%. Pour la chromatographie des stérols, nous avons utilisé le solvant: chloroforme 95v, acétone 5v. Un éclairage par des rayons ultra-violets a permis la révélation. Histochimie Les réactions histochimiques ont été pratiquées sur du matériel fixé par le formol-calcium de Baker, inclus dans la gélatine et coupé à congélation à 8 ou 10 um d'épaisseur. Les lipides ont été mis en évidence par des colorants lysochromes a température ordinaire: noir soudan dans l'éthanol a 70°, rouge à l'huile et bleu B.Z.L. dans l’isopropanol а 60° (selon Gabe, 1968). Les phospholipides ont été recherchés par le bleu de Nil en solution aqueuse (Gabe, 1968) et les sterols par la méthode de Schultz (variante d’Everett, selon Gabe 1968) et par la réaction à la digitonine (variante de Lison, selon Gabe 1968) et la méthode enzymatique d’Emeis & coll. (1977). RESULTATS Echantillon étudié La Figure 1 représente la distribution du poids corporel chez les animaux étudiés, mâles et femelles. 122 mâles et 122 femelles ont été étudiés. On constate que la plupart des femelles se trouvent dans les classes 1 à 4 (entre 450 et 1450 g). Les classes de “gros” animaux (entre 1450 et 2200 g) sont constituées presque exclusivement de mâles. BLANCHIER ET BOUCAUD-CAMOU 693 Nombre d’individus | Е Era % 20 10 =. = 4 5 6 7 Classes Classes Poids des individus (en grammes) 450- 700 700- 950 950-1200 1200-1450 1450-1700 1700-1950 1950-2200 No Où B © ND — FIG. 1. Distribution du poids corporel des Seiches de l'échantillon étudié. Rapport hépatosomatique Sur un lot de 100 animaux (48 femelles et 52 mâles), nous avons calculé le rapport hépato- somatique R.H.S., c'est-à-dire, le rapport du poids de la glande digestive (“foie”) x 100 sur le poids corporel. Nous avons trouvé une valeur moyenne, légèrement plus élevée chez les femelles que chez les males, mais cette différence n'est pas significative. Nous avons constaté en outre que, quelque soit le poids de l'animal, le R.H.S. restait constant. Teneur en lipides En considérant l'extrait lipidique brut (avant purification), on trouve un taux élevé de “lipides”: 24% chez les femelles, 22% chez les mâles. Après purification, nous avons obtenu un taux lipidique de 13% chez les femelles et de 9% chez les 694 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS males, soit des valeurs deux fois moins élevées, mais pour lesquelles la différence sexuelle s'accentue. Nature des lipides Les chromatographies sur couche mince nous ont permis d'identifier des acides gras libres, des sterols, des triacylglycerols, des cérides, des esters de sterols et des phospholipides. Les stérols, libres ou estérifiés, paraissent constituer une fraction importante des lipides neutres (Fig. 2). Nous n'avons pas constate de difference qualitative entre les mâles et les femelles (Fig. 2). Localisation des lipides Dans la glande digestive, des lipides neutres ont été localisés sous deux formes: des inclusions spheriques d'environ 1 um de diamètre, parfois plus volumineuses, sont situées, surtout dans ia region basale de la cellule, entre les “boules” (Fig. 3); des amas lipidiques plus ou moins abondants ont été localisés dans les vacuoles à corps brun. Des phospholipides sont présents au niveau des “boules.” Bien que les stérols libres ou estérifiés soient abondants dans les extraits lipidiques, aucun stérol n'a pu être mis en évidence par les méthodes histochimiques utilisées. Aucune difference de localisation des inclusions lipidiques n'a été constatée entre les mâles et les femelles. FIG. 2. Chromatographie sur couche mince des lipides de la glande digestive de Sepia officinalis. Solvant: hexane, diéthyle oxyde, acide acétique (90:8:1); Révélateur: acide sulfurique à 50% dans le méthanol. Abbrévia- tions: d: ligne de depot; f: front du solvant; t: témoins; ch: cholestérol; ao: acide oléique; to: trioléine; mo: oléate de méthyle; op: oleate de palmitol; cho: oléate de cholestérol; sq: squalène. 1: mâles; 2: femelles; р: lipides polaires; 5: stérols; a: acides gras; tg: triacylglycérols (triglycérides); we: cerides (“мах esters”); se: esters de stérols. BLANCHIER ET BOUCAUD-CAMOU 695 LOY O ф y EN a oe? \ FIG. 3. Inclusions lipidiques dans les cellules de la glande digestive. Coupe à congélation, noir soudan alcoolique. Les lipides neutres sont localisés essentiellement sous forme d'inclusions sphériques d'environ 1 um de diamètre entre les boules (b), dans les régions basale et médiane de la cellule (flèches). On en trouve également dans les vacuoles à corps brun (v). b: boules; cm: tissu conjonctivo-musculaire; L: lumière du tubule glandulaire; v: vacuoles à corps brun. DISCUSSION ET CONCLUSION Si l’on considère l'échantillon de population étudié, on peut donc constater qu'il paraît homogène, à l'exception des classes de grands animaux de poids supérieur à 1500 д, presque tous mâles. D’après ce que l’on sait du cycle de la Seiche (Mangold, 1966, Richard, 1970), deux hypothèses peuvent être retenues pour expliquer la présence de ces grands individus: il peut s'agir d'animaux en provenance de régions plus froides (Mer du Nord) dans lesquelles les conditions de température ne permettent pas aux animaux de se reproduire avant leur troisième année (Richard, 1971). Mais cela n'explique pas la sex-ratio anormale de ces classes. Nous pensons plutôt qu'il s’agit d'animaux ayant survécu à une première période de reproduction, donc âgés de plus de deux ans. Richard (1971) a constaté que ce phénomène existait chez un petit nombre de mâles. La présence de quelques femelles dans ces classes suggère une possibilité de survie après la ponte. Nous ignorons si, chez la Seiche, la mort après la reproduction est simplement due à l'épuisement ou s’il existe, comme chez l'Octopus hummelincki (Wodinski, 1977), un mécanisme hormonal provoquant la mort. En ce qui concerne le R.H.S., l’un de nous (Boucaud-Camou, résultats non publiés) avait obtenu un R.H.S. moyen de 3,4 chez des animaux de moins de 100 g et de 4,4 chez des animaux de plus de 100 g (tous immatures). Si l’on compare ces données à nos résultats, on peut constater une légère augmentation du R.H.S. avec Гаде. La teneur en lipides paraît également varier dans le même sens. Boucaud-Camou (résultats non publiés) avait obtenu des valeurs de 7% chez des animaux de moins de 100 g et de 11% chez ceux de plus de 100 g valeurs toujours légèrement plus élevées chez les femelles que chez les mâles. Il semble donc que l'évolution du R.H.S. et du taux lipidique de la glande digestive soit semblable, augmentant régulièrement avec Гаде. Toutefois, d'après nos résultats, si la difference entre les R.H.S. des mâles et des femelles est faible, celle des taux lipidiques paraît beaucoup plus nette. Cette différence serait-elle un vrai caractère sexuel peut être en rapport avec des besoins différents”? Nous n'avons pas suffisamment de données pour répondre à cette question. Un fait notable est qu'il n'y a pas de changements spectaculaires dans le taux lipidique lors de la reproduction. Cela contraste avec les résultats obtenus chez d'autres Céphalopodes (Giese, 1969, Kawata & Takahashi, 1955). Il ne semble donc pas que chez la Seiche il y ait une utilisation plus importante des lipides de la glande digestive lors de la reproduction. Cela n'exclut pas cependant une participation de la glande digestive a la synthèse des lipides et des lipoprotéines de la gonade comme cela se passe pour le foie des Vertebres. 696 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS En ce qui concerne les différentes classes lipidiques et la localisation des lipides, aucune diffé- rence liée au sexe n'apparaît. De même, si Гоп compare nos résultats à ceux de Boucaud-Camou (1971) chez des immatures, on peut constater que la maturité sexuelle n'influe, ni sur la nature, ni sur la localisation des lipides. Un aspect intéressant cependant est l'importance de la classe des sterols, libres ou esterifies. Cette quantité apparemment élevée de sterols, est peut être en relation avec la synthèse de stéroides mis en évidence par Carreau & Drosdowsky (1977) dans les gonades de la Seiche. Nous poursuivons actuellement des recherches sur la nature des stérols en cause et leur evolution en fonction du sexe et de la maturite sexuelle. Ces résultats obtenus a partir d'une population homogène nous ont donc permis de faire apparaître une difference liée au sexe dans le taux des lipides de la glande digestive. Une étude comparée des lipides de la glande digestive et de la gonade doit nous permettre de préciser la signification physio- logique de ce fait. REMERCIEMENTS Nous remercions très vivement Monsieur le Professeur Lubet qui a bien voulu relire notre manu- script. Ses remarques nous ont été très précieuses. RÉFÉRENCES CITÉES BARNES, H. & BLASTOCK, J., 1973, Estimation of lipids in marine animals and tissues: detailed investigation of the sulphophosphovanillin method for “total” lipids. Journal of experimental marine Biology and Ecology, 12: 103-118. BIDDER, A., 1976, New names for old: the cephalopod “midgut gland.” Journal of Zoology, London, 180: 441-443. BOUCAUD-CAMOU, E., 1971, Constituants lipidiques du foie de Sepia officinalis L. Marine Biology, 8: 66-69. BOUCHER-RODONI, R., 1973, Nutrition, digestion et transfert énergétique chez Eledone cirrosa (Lamarck) et Illex illecebrosus (Lesueur). Thèse de la Faculté des Sciences de l'Université de Genève, 96 р. 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Les habitats situés sur berges de rivière ont cependant tous été recolonisés à partir de 1978, la plupart de ceux sur prairies de vallée dès 1979 et seulement 2 habitats situés sur jonçaies de pente en 1980. L'arrêt du contrôle s’est traduit sur 3 stations par une expansion des effectifs de Lymnaea glabra, soit temporaire, soit permanente. Zonitoides nitidus, mollusque prédateur, se retrouve en nombres assez élevés et con- stants dans les prairies où il vit naturellement. Lorsque cette espece—associée ou non a Oxychilus draparnaudi—a été introduite, il n'y a pas eu de descendance stable sur les habitats. ABSTRACT The fluctuations in numbers of 5 species of snails were studied for 7 years at 59 stations treated or not by biological means with Zonitid snails during the first 3 years. After a biological control of 3 years (1974-1976), Lymnaea truncatula disappeared at all habitats. The habitats located on the river banks have again been invaded by this species since 1978, the most of the habitats on damp valley meadows since 1979, and 2 rushes- covered areas surrounding the heads of springs on hill slopes only in 1980. After the last application of snail control, Lymnaea glabra increased in numbers at 3 stations; this increase is temporary or permanent. In all valley meadows where Zonitoides nitidus usually lives the snail populations are maintained at a constant and fairly high density. But if the predators (Zonitoides nitidus, Oxychilus draparnaudi) have been introduced at Lymnaea habitats, these species do not survive in these areas. INTRODUCTION La limnée tronquée est un Mollusque Pulmoné qui joue un róle capital dans la transmission de la distomatose á Fasciola hepatica. La présence dans les mémes habitats d'un autre mollusque, Zonitoides nitidus, a permis de mettre au point 2 techniques de lutte biologique contre ces limnées. Des résultats significatifs ont été obtenus, en particulier dans le département de la Haute-Vienne, France (Rondelaud, 1975, 1977, 1979). La généralisation de ce contróle biologique nécessite une étude préalable des effets a long terme que pourrait produire l'application de ces techniques sur les habitats à limnées. Dans une première note (Rondelaud, 1978), nous avons étudié la dynamique des populations de plusieurs especes de mollusques soumises a un traitement régulier par voie biologique sur plusieurs années. Le présent travail traite de l’évolution de 5 espèces de mollusques sur les mêmes habitats au cours des 4 années qui ont suivi l'application de ce contrôle biologique. (697) 698 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS MATERIEL ET TECHNIQUES Les observations ont porte sur diverses espèces de mollusques introduits lors de l'application du contrôle biologique (Zonitoides nitidus, Oxychilus draparnaudi) ou vivant habituellement dans les habitats à limnees tronquées (Lymnaea glabra, L. peregra, L. truncatula, Zonitoides nitidus). Les stations d'expérimentation sont représentées par 8 prairies de fond de vallée, 31 jonçaies de pente ou de plateau avec sources temporaires ou permanentes, 7 berges partielles de rivière. Les habitats à limnees situés sur ces stations (un habitat par station) ont été l’objet d'un contrôle biologique appliqué régulièrement de 1974 a 1976 au debut de l'assèchement estival: lors de cette période, la végétation locale est fauchée de manière a constituer une couche végétale sur ces habitats ou des predateurs sont introduits ou non (Rondelaud, 1975, 1977). En revanche de 1977 a 1980, l'entretien de ces habitats est identique à celui des stations témoins. Les stations témoins comprennent 3 prairies de fond de vallée, 7 jonçaies de pente et 3 berges partielles de rivière. Ces habitats ont été choisis aussi proches que possible des stations d'expéri- mentation. L'entretien de ces habitats est régulier avec fauche de la végétation en août pour les berges de rivière, en septembre-octobre pour les autres habitats. Le curage des rigoles de drainage éventuelles est automnal. De 1974 à 1980, les mollusques présents sur chaque station sont dénombrés grâce à des relevés effectués au début de l'assechement estival des habitats (fin juin-début juillet). Chaque relevé con- cerne les mollusques retrouvés sur la totalité des aires occupées par les limnées tronquées en 1974: les divers individus sont alors dénombrés par chasse à vue et laissés en place. Les resultats sont précisés sur le Tableau 1 et correspondent aux nombres totaux d'individus decomptes: (a) dans les 59 stations avec mention de la surface globale prospectée; (b) pour chacune des 7 années d'observation; (с) pour chacune des 5 espèces de mollusques recensées. TABLEAU 1. L'évolution de la faune malacologique sur 59 stations de la Haute-Vienne, France de 1974 à 1980. Les valeurs entre parenthèses correspondent aux nombres d'habitats recolonisés par Lymnaea truncatula. Type de Espèce de Nombre de Nombre de mollusques station mollusque stations 1976 1977 1978 Prairies traitées Prairies témoins 61 m2 L. truncatula Jongaies témoins Я] п Berges traitées É 24 MIL Berges | Zonitoides nitidus témoins L. peregra 25 m2 RONDELAUD 699 RESULTATS 1—Les prairies de vallee Les effectifs de Zonitoides sur les stations d'expérimentation passent par un maximum en 1975 avec par la suite retour à des chiffres moins élevés et plus stables a partir de 1978. Les populations témoins restent assez stables au point de vue des effectifs. Pour Lymnaea glabra, l'arrêt du contrôle biologique s’est traduit sur l’une des stations d'expéri- mentation par une expansion brutale des effectifs a partir de 1977: ceux-ci en 1980 restent nettement supérieurs aux valeurs de 1974. Sur l’autre station, les limnées persistent par contre en nombre réduit. Sur les stations témoins, les effectifs de cette espèce restent assez stables. Les limnées tronquées ont été éliminées au bout de 3 années de contrôle sur les stations d’experi- mentation; celles-ci n'ont été envahies qu'à partir de 1979. La recolonisation s'est faite par rhéotropisme des limnées: (a) le long du système de drainage à partir des pâtures voisines non traitées pour 5 stations; (b) le long d’une trace de roue de tracteur pour la dernière station. Les effectifs des populations témoins restent assez stables. 2—Les jonçaies de pente ou de plateau. Les Zonitoides introduits ne se maintiennent pas dans les jonçaies. Par contre Oxychilus s'est maintenu jusqu’en 1979 dans des déblais situés à proximité d'une jonçaie. Après leur disparition, les limnées tronquées n'ont recolonisé que 2 habitats en 1980 (sur un total de 31), ceci par rhéotropisme le long des rigoles de drainage. Lymnaea glabra présente, après l'arrêt du contrôle biologique, un accroissement de ses effectifs sur l’une des jonçaies: celui-ci persiste en 1980 avec des valeurs plus élevées qu’en 1974; sur l’autre jonçaie, l'accroissement n'a été que temporaire (1977) avec retour à des valeurs plus basses par la suite. 3—Les berges de rivière Les prédateurs introduits sur ces berges présentent une évolution variable après l'arrêt du contrôle biologique. Oxychilus ne s'est pas maintenu. Zonitoides par contre presente un diminution pro- gressive du nombre de ses descendants sur les zones traitées; parfois l'espèce montre un déplace- ment graduel de ses colonies vers l'aval des rivières. Lymnaea peregra présente une évolution identique sur les berges témoins ou d'expérimentation. Les limnées tronquées sont réapparues à partir de 1978 sur toutes les berges d'expérimentation: le repeuplement s'est opéré par migration passive des limnées—lors des inondations—a partir des zones situées en aval de celles qui ont été traitées par voie biologique. Les valeurs des populations témoins restent stables. DISCUSSION Après l'arrêt du contrôle biologique, les résultats obtenus dans les station d'expérimentation montrent: (a) que Lymnaea truncatula est réapparue sur 15 stations; (b) que Zonitoides se retrouve en nombres assez élevés et constants dans les prairies où il vit naturellement. Lorsque cette espèce—associée ou non à Oxychilus—a été introduite, il n'y a pas eu de descendance stable sur les habitats. Ces résultats nous ont conduit à adopter les dispositions suivantes pour le département de la Haute-Vienne: —Toutes les pâtures dépendant d'un même réseau de drainage doivent être traitées simultané- ment par voie biologique pour limiter au maximum la réintroduction des limnées tronquees. —La présence de Lymnaea glabra sur les pâtures nécessite un traitement prolongé jusqu'à élimination complète de cette espèce. Sur 1 prairie marécageuse (Rondelaud, 1978), le contrôle a du être appliqué 5 années de suite pour éliminer définitivement cette limnée. —ll est nécessaire de traiter à nouveau les habitats à limnees situés sur les prairies et sur les jonçaies de pente par voie biologique après un intervalle libre de 3 années. Ce nouveau contrôle sera réalisé au moins pendant 2 années consécutives. 700 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Ces dispositions doivent étre modulées en fonction de facteurs climatiques locaux et de la nature géologique des terrains d'expérience. RÉFÉRENCES CITÉES RONDELAUD, D., 1975, La prédation de Lymnaea (Galba) truncatula Müller par Zonitoides nitidus Müller, moyen de lutte biologique. Annales de Parasitologie Humaine et Comparée, 50: 55-61. RONDELAUD, D., 1977, Résultats et problèmes posés par l'introduction de Mollusques Zonitidae dans quelques biotopes à limnées tronquées en Indre et Haute-Vienne. Annales de Parasitologie Humaine et Comparée, 52: 521-530. RONDELAUD, D., 1978, Les effets à long terme d'un contrôle biologique par predation. Etude expérimentale de la dynamique de plusieurs espèces de mollusques. Annales de Parasitologie Humaine et Comparee, 53: 215-222. RONDELAUD, D., 1979, Le contrôle biologique de Lymnaea (Galba) truncatula par les Mollusques Zonitidae. Possibilités et limites. Revue de Médecine vétérinaire, 13: 101-110. MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 701-707 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS L'ONTOGENESE DU LIGAMENT CHEZ LES BIVALVES ACTUELS LES DONNEES DE LA PHYLOGENESE Marcel Le Pennec Laboratoire de Zoologie, Aquaculture et Pollutions Marines, Faculté des Sciences, 29283, Brest Cédex, France ABSTRACT A study involving 25 species of bivalves, belonging to different families has shown funda- mental characteristics of the ontogenesis of the ligament in bivalves. A comparison of these data with those in our possession, on the ligamental evolution, lead to a better understanding of the phylogenesis of bivalves. INTRODUCTION La charnière des Bivalves a toujours suscité un intérêt profond tant de la part des Paléontologistes que des Néontologistes. Les trois composantes qui la constituent: les dents, les fossettes et le ligament ont des fonctions différentes puisque les deux premières servent uniquement de guide lors de la fermeture des valves tandis que la dernière provoque l'ouverture de la coquille, son action étant antagoniste à celle des muscles adducteurs. Le ligament représente donc le principal élément de l'appareil cardinal, ce qui lui vaut d’être considéré par certains auteurs, comme constituant a lui seul, la véritable charnière (Newell, 1969). La forme, la structure et la fonction du ligament ont fait l’objet de nombreux travaux (Newell, 1937, 1939; Trueman, 1949, 1950, 1951; Owen, 1953; Yonge, 1973, 1978). Sa composition a été donnée par Marsh et al., 1976. Selon ces auteurs “le ligament est constitué de carbonate de calcium sous forme d'aiguilles, enrobé d'une matière protéinique hydratée.” Les ligaments non calcifiés n'ont été observés que chez les Pectinidae. En revanche, ce n'est que récemment que l'ontogenese liga- mentaire a été décrite, notamment chez 25 espèces appartenant à 8 familles (Le Pennec, 1978). Cette étude n'a pu se faire que grâce à l'élevage experimental qui permet de disposer de jeunes coquilles aux différents stades de développement. D'autre part, à partir de 1970, l'introduction du microscope électronique à balayage dans l'analyse des prodissoconques et des dissoconques а contribué à une meilleure connaissance des structures de la charnière et de son ontogenèse. Parallèlement a ces études sur l’embryologie larvaire et postlarvaire, on constate de la part des Paléontologistes un renouveau d'intérêt pour les études phylogéniques (Pojeta, 1975; Babin, 1977; Morris, 1979; Scarlato & Starobogatov, 1978; Yochelson, 1978). Si l'origine des Bivalves reste peu connue et les premiers représentants encore bien hypothétiques, les schémas phylétiques esquissés depuis une décennie convergent de plus en plus, permettant ainsi de mieux cerner les débuts de l'évolution de cette classe de Mollusques. Dans ces conditions, il nous a paru intéressant de voir si la comparaison des données récemment acquises sur l’ontogenese du ligament chez les formes actuelles, et celles que nous possédions sur l’évolution ligamentaire chez les fossiles, pouvait con- tribuer à une meilleure connaissance d'une partie de la phylogenése des Bivalves. ONTOGENESE DU LIGAMENT CHEZ LES BIVALVES ACTUELS ESPECES A CHARNIERE DE TYPE ACTINODONTOIDE La prodissoconque | est dépourvue de ligament et les 2 valves sont maintenues bord a bord grace au periostracum. Lors de l'élaboration de la prodissoconque Il, la charnière primitive se constitue sur chaque valve, un épaississement interne du bord dorsal forme un plateau cardinal plus ou moins rudimentaire et plus ou moins denticulé selon les espèces (Le Pennec, 1978). Cette charnière possède, ou non, un ligament. (701) 702 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS La naissance du ligament est souvent difficile à apprécier car celui-ci se forme au sein d'une fossette creusee en dessous du provinculum. De plus, chez les formes jeunes, le ligament est generalement detruit lors du trempage des coquilles dans I’hypochlorite de soude, opération indis- pensable pour | ouverture des valves et leur nettoyage avant l'observation au microscope électronique à balayage. Aussi, plus que la période initiale de la formation de cette structure, c'est la place qu'elle occupe sur la charnière qui sera prise en considération dans cette étude. OSTREIDAE: la charnière primitive, faiblement denticulée, ne possède pas de ligament. И faut attendre la metamorphose, vers 300 um, pour que la fossette ligamentaire devienne visible à l'extrémité antérieure du plateau cardinal, dans une région très amincie, au-dessous de l'endroit initialement occupe par les denticules antérieurs (Fig. 1, a). Vers 900 um, le ligament occupe sa place definitive, juste au-dessous de l'umbo, à l'intérieur de la coquille. A 1 500 um, il occupe toute l'aire cardinale, empêchant ainsi la formation des dents (Fig. 1, b). ANOMIIDAE: c'est après la métamorphose que la fossette ligamentaire se creuse dans la région médiane du provinculum. Il n’y a donc pas de ligament primitif (Fig. 1, с & д). PECTINIDAE: c'est au cours de la deuxième semaine de vie larvaire que la fossette ligamentaire devient visible, vers 180 um. Elle se forme dans la région médiane du provinculum (Fig. 1, e). A partir de cette fossette, le ligament définitif se développe progressivement dans deux directions; interne, dans une fossette triangulaire ou il donne le resilium, et externe, marginalement et linéairement tout le long du bord dorsal (Fig. 1, f). VENERIDAE: les processus ontogéniques sont acceleres au niveau de l’appareil cardinal. C'est ainsi que parallèlement à la formation de la charnière primitive il y a, des 130 ит, mise en place des elements de la charnière définitive. De ce fait, la naissance du ligament définitif est précoce chez la prodissoconque Il. Elle a lieu dans une fossette située postérieurement, à la jonction du bord dorsal avec le bord dorsolateral postérieur (Fig. 1, g). Chez la dissoconque, le ligament migre progressive- ment à l'extérieur de la coquille, il atteint sa place definitive vers 2 500 um. CARDIIDAE: le provinculum est rudimentaire et sans denticule. Il disparait rapidement vers 160 um. Il n'y a pas de ligament primitif. Ce n'est qu'après la métamorphose que le ligament apparaît, dans l'angle forme par le bord dorsal et le bord latérodorsal postérieur (Fig. 2, a). ll gagne ensuite l'extérieur de la coquille. A 3 000 um il est totalement externe, court et épais (Fig. 2, b). PHOLADIDAE: le plateau cardinal primitif est de faible dimension. ll n'y a pas de ligament primitif. Le ligament se forme entre 350 um et 400 um, à l'intérieur de la coquille où il s'applique sur une projection de l'aire cardinale: le chondrophore (Fig. 2, с 4 d). HIATELLIDAE: le ligament primitif est absent. Le ligament définitif se forme après la méta- morphose, entre 350 um et 400 um, et se développe rapidement sur un cuilleron (Fig. 2, e). Vers 1 000 um, il devient opisthodete. MYTILIDAE: cette famille représente un cas particulier puisqu'il y a présence simultanée de 2 ligaments pendant une courte période de la vie post-larvaire. Après la métamorphose, vers 230- 250 um, un premier ligament se développe dans une fossette située à la jonction des denticules anterieurs et des denticules médians, du côte interne (Fig. 2, f). Ce ligament gagne progressivement le bord externe de la coquille qu'il atteint vers 350 um, mais il demeure invisible de l'extérieur (Fig. 2, g). Pendant ce temps, un deuxième ligament prend naissance sur une zone élargie, en arrière des denticules postérieurs. ll s'allonge rapidement en direction de l'umbo où il finit par faire disparaître la charnière primitive (denticules et ligament). Vers 2 000 um, ce deuxième ligament occupe sa place définitive sur le bord dorsolatéral de la coquille (Fig. 2, h). ESPECES A CHARNIERE DE TYPE NUCULOIDE Peu d'élevages expérimentaux de Taxodontes ont été réalisés. Signalons cependant que Drew (1901) a élevé une espèce de Nuculidae: Nucula delphinodonta et Kan-No & Kikuchi (1962) une —> FIG. 1. (a) Crassostrea gigas, 550 um. (b) C. gigas, 200 um. (c) Anomia ephippium, 270 um, valve gauche. (d) A. ephippium, 270 um, valve droite. (e) Pecten maximus, 210 um. (f) P. maximus, 870 um. (g) Venerupis aurea, 200 um. (h) V. aurea, 1 700 um. ABRÉVIATIONS. d: denticules; da: denticules antérieurs; dc: dents cardinales; dp: denticules postérieurs; c: chondrophore; fl: fossette ligamentaire; |: ligament. LE PENNEC 703 cl Ep da 5pm 704 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS LE PENNEC 705 Arcidae: Anadara broughtonii. Seul Drew a observe la charniére de la prodissoconque qui ne possèderait, selon cet auteur, ni denticules, ni ligament. LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DE LONTOGENESE DU LIGAMENT L'étude du développement embryonnaire du ligament chez ces différentes familles dont les représentants possèdent des types de charnière variés, permet de dresser les caractéristiques fondamentales de l’ontogenese ligamentaire des Bivalves actuels. Ce sont: —la naissance dans une fossette ligamentaire élaborée chez la larve ou chez la postlarve; —la position variable de la fossette ligamentaire sur la charnière; —la possibilité d'un déplacement de la fossette ligamentaire au cours de la croissance, de l’intérieur vers l'extérieur de la coquille; —la formation éventuelle d'un ligament “primitif” précédant le ligament définitif et qui disparaît progressivement chez le jeune; —la naissance interne du ligament, quelle que soit l'espèce considérée. Cette dernière donnée est capitale puisque c'est la seule qui soit constante chez tous les Bivalves actuels. LE LIGAMENT CHEZ LES BIVALVES FOSSILES Après la mort du Bivalve, le ligament se détruit rapidement et ne se fossilise en aucun cas. Cependant, les nymphes ligamentaires, les résilifers ou les fossettes, constituent autant de témoins permettant de déduire la position, la forme et l'importance du ligament chez les espèces du Paléo- zoïque et du Mésozoique. Ainsi, la présence de nymphes indique la position externe du ligament tandis que les résilifers, ou les chondrophores, traduisent l'intériorité du ligament. Dans l’état actuel de nos connaissances, l'histoire des Bivalves remonte à 550 millions d'années (Cambrien inférieur) et il est fort probable que c'est à cette époque que les éléments de la charnière se sont formés. Puis, progressivement, en fonction de l'habitat, l'appareil cardinal s'est diversifié car il existe en effet des relations très étroites entre la forme de la coquille et la manière de vivre de l'animal. En dehors de l'énigmatique Fordilla troyensis du Cambrien, qui selon de nombreux auteurs (Pojeta et al., 1973; Stanley, 1977) débute la lignée des Bivalves connus, les plus anciens représentants de cette classe datent de l'Ordovicien inférieur. Les Paléotaxodontes sont représentés dès le Trémadocien par 4 genres: Ctenodonta, Palaeoneilo, Afghanodesma et un genre voisin de Deceptrix (Pojeta, 1978). Ils illustrent le type initial de denture nuculoide. A l'Arénigien, les Bivalves sont abondants et à côté de nouveaux genres de Paléotaxodontes: Ctenodonta, Nuculites, ap- paraissent de nombreuses formes correspondant a une dentition différente de type actinodontoide. Diverses familles ayant cette denture actinodontoide y sont représentées: Cycloconchidae (Actinodonta), Lyrodesmatidae (Lyrodesma), Modiomorphidae (Modiolopsis), Redoniidae (Redonia) et Babinkidae (Babinka) (Mac Alester, 1964; Pojeta, 1971; Babin, 1977), Babinka étant considéré comme l'ancêtre des Hétérodontes. A l'Ordovicien moyen, les Cyrtodontidae (Cyrtodonta, Cypricardites, Vanuxemia), issus d’Actinodontes et sans doute à l'origine des Ptériomorphes, offrent un intérêt particulier car c'est le premier groupe connu dans lequel le ligament est placé sur une aire cardinale distincte (Moore, 1969). Une observation attentive de la charnière de ces Bivalves de l'Ordovicien montre que, quel que soit le modèle, nuculoide ou actinodontoide, le ligament est toujours dorsal, marginal et mince. L'extériorité ligamentaire est au Paléozoïque inférieur une règle generale. A FIG. 2. (a) Cerastoderma edule, 480 шт. (b) С. edule, 3 000 um. (с) Pholas dactylus, 370 um. (d) Р. dactylus, 500 um. (e) Hiatella rugosa, 500 um. (f) Mytilus edulis, 310 um. (9) M. edulis, 500 um. (В) M. edulis, 1 900 шт. ABRÉVIATIONS. d: denticules; da: denticules antérieurs; dc: dents cardinales; dp: denticules postérieurs; c: chondrophore; fl: fossette ligamentaire; |: ligament. 706 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS De petites coquilles minces, à charnière édentulée et a ligament externe, sont également connues dès l'Ordovicien, ce sont les Cryptodontes. Ils obtiendront leur plein épanouissement au Dévonien. Peu d'études leur ont été consacrées, bien que Babin (1977) ait émis l'hypothèse que “leur origine, inconnue, est peut-être à rechercher directement chez les premiers Bivalves cambriens édentulés (?).” Ces Cryptodontes constitueraient alors les témoins des premiers Bivalves qui rappelons-le pour la plupart des Paléontologistes, seraient des formes simples, équivalves, à charnière édentulée et a ligament externe simple. Ces premiers Bivalves cambriens seraient peut-être issus des Rostro- conches primitifs comme Heraultipegma (Morris, 1978). Au Silurien, la faune est peu différente de celle de l'Ordovicien. Moore (1969) signale cependant la présence de Paleopecten, ancêtre des Pectinacea, qui possède une aire cardinale distincte et des fossettes correspondant à un ligament duplivinculaire. C'est vraisemblablement à partir du Silurien que des modifications fondamentales concernant la position du ligament interviennent. Ainsi, au Dévonien, Nuculana sp. est le premier Bivalve Paléotaxodonte connu à ligament interne. Au cours de cette époque, les groupes à charnière actinodontoide se diversifient et deviennent très abondants. Pour la majorité de ces espèces, le ligament reste à l'extérieur de la coquille mais des espèces а ligament interne apparaissent. En l'absence de données sur les larves et les postlarves de Bivalves du Paléozoique, il est difficile de savoir si le changement de position du ligament intervient au cours de l'embryogenese de la larve ou de la postlarve selon un processus identique à celui des formes actuelles. Malheureusement, les larves étant petites et fragiles, il est vraisemblable que dans les sédiments anciens, elles aient été détruites soit mécaniquement, soit chimiquement. Jusqu'à présent, les plus anciennes larves (ou postlarves) connues datent du Maestrichtien (Crétacé supérieur) du Maryland USA (Lutz & Jablonski, 1978), époque récente dans l'échelle géologique et sans différence au point de vue ligamentaire avec l'époque actuelle. CONCLUSION La majorite des Paléontologistes considère à la suite de Moore (1969) et de Scarlato & Starobo- gatov (1978) que les ancêtres des Bivalves possédaient une coquille formée d'une seule valve ayant l'aspect d'une calotte. Les premiers instants du développement des formes actuelles rappelleraient donc de très près le début de l’évolution des Protobivalves. Puis, secondairement, un changement dans le mode de vie et en particulier le besoin de creuser provoque la formation de 2 valves connectées dorsalement par un ligament. Ce ligament, situé derrière l'umbo, est opisthodete et parivinculaire (Morris, 1979). De telles formes sont encore inconnues, mais selon Scarlato & Starobo- gatov (1978), elles seraient proches du genre Lepiditta. On considère que chez ces formes simples, le véritable ligament est absent. Le périostracum ou un ligament “primitif” encore appelé ligament primaire par Moore (1969) assure le maintien des valves bord a bord. Là encore, on ne peut s'empêcher d'établir un parallèle entre ces formes archaïques а ligament “primitif” et les jeunes prodissoconques | des bivalves actuels chez lesquelles le périos- tracum joue le même rôle que le ligament non encore formé. C'est vraisemblablement au cours du Cambrien inférieur que les constituants de la charnière se sont mis en place, car, dès l'Ordovicien inférieur, tous les bivalves possèdent un véritable ligament, а l'extérieur de la coquille. L'évolution des Bivalves, depuis l'Ordovicien inférieur jusqu'a l'époque actuelle, s’est faite dans 2 voies différentes, statique et dynamique (Douvillé, 1912). L'une a permis la conservation de quelques formes anciennes (Nuculidae), tandis que l’autre a provoqué la naissance de formes nouvelles de plus en plus spécialisées (Veneridae). Ces 2 principes s'appliquent volontiers à la denture. A côté du type nuculoide, représentant archaïque, se sont diversifiés d’autres modèles qui traduisent une nette évolution dans la charnière des Bivalves (Babin & Le Pennec, 1980). En revanche, le cas du ligament est plus difficile à interpréter. Le changement de position du ligament des Taxodontes, survenu des le Silurien, et l'absence de données tant sur les larves et les postlarves des Paléotaxodontes que sur celles des Taxodontes actuels, constituent un handicap pour l'explication de l’évolution ligamentaire de ce groupe. En revanche, la modification intervenue chez les formes actinodontoides se comprend plus facilement grâce aux données de l’ontogenèse puisque chez les formes actuelles le ligament passe obligatoire- ment par une phase embryonnaire interne. LE PENNEC 707 En définitive, si nous nous basons sur le développement embryonnaire des espèces actuelles, nous admettrons alors que: —les Protobivalves sont marqués par l'absence d'un véritable ligament; —chez les larves ou postlarves des formes du Cambrien, un ligament prend naissance à l'intérieur de la coquille avant de migrer à l'extérieur. Il y avait donc chez les Bivalves du Cambrien propension à la réalisation d'un ligament interne ou externe. Il a fallu cependant attendre le Silurien-Dévonien pour connaître les premières espèces a ligament interne. REFERENCES CITEES BABIN, C., 1977, Etude comparée des genres Babinka Barrande et Coxiconcha Babin (Mollusques Bivalves de l’Ordovicien) intérêt phylogénétique. Géobios, 10, 1: 51-79. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ONTOGENESE ET PHYLOGENESE: A PROPOS DE QUELQUES CARACTERES DENTAIRES DES MOLLUSQUES BIVALVES Claude Babin’ et Marcel Le Pennec2 TLaboratoire de Paléontologie et Stratigraphie du Paléozoique et Greco 130007 du CNRS 2Laboratoire de Zoologie Faculté des Sciences-6, Avenue Le Gorgeu, 29283 Brest Cedex, France ABSTRACT Independent studies of the dentition of the Bivalvia from the Lower Palaeozoic on the one hand and of that of the larval shells of actual species on the other hand, lead to some possibly useful comparisons for a phyletic interpretation of the ancient groups of the class. The data allow to present some comments concerning: —the trend to an early development of a hinge with numerous teeth during the ontogeny (denticulations of the pelagic larvae) as is found during the phylogeny (antiquity of the Palaeotaxodonta). That would bear out the hypothesis of a relationship between Palaeo- taxodonta and Actinodonta; —the trend to develop lateral microcrenulations on the teeth, which become present only in the Schizodonta but appear again rapidly during the ontogeny in other groups like Dysodonta. Le renouveau d'intérêt accordé depuis quelques années à l'étude de l’origine et de l’évolution des Mollusques Bivalves a notamment suscité de nombreuses observations et figurations de dentures de fossiles du Paléozoïque inférieur. Independamment de ces travaux de paléontologie, et avec un autre souci, celui de déterminer l'appartenance générique—voire spécifique—des prodissoconques, les charnières des coquilles larvaires des Bivalves actuels ont été l'objet, au même moment, d'investiga- tions nouvelles facilitées par la microscopie électronique à balayage. Or, un singulier constat peut être fait à la faveur de cette iconographie désormais abondante, celui du peu d'intérêt de la plupart des auteurs pour des détails discrets comme les microcrénelures qu'offrent souvent les faces latérales des dents. Ces éléments apparaissent pourtant chez de nombreux exemplaires adultes de Bivalves paleozoiques tandis que l'étude de la morphogenese de la charnière des formes modernes permet aussi de les déceler chez les représentants juvéniles dans divers groupes. ll nous a donc paru utile de présenter ici un premier bilan de la documentation actuelle concernant ces morpho- caractères dentaires. Cet examen, replacé dans le cadre plus vaste d’une rapide comparaison des dentures des Bivalves archaïques avec les dentitions passagères des coquilles larvaires et post- larvaires modernes, aboutit à une tentative d'évaluation de la signification évolutive de ces éléments, et, en même temps, ramène au débat, ancien mais toujours actuel, sur les rapports de l'ontogenese et de la phylogenèse. LES DENTURES DES BIVALVES ARCHAÏQUES Notre propos ne peut être ici de considérer dans le détail l'ensemble des caractéristiques dentaires des Bivalves primitifs dont la connaissance a réalisé de sensibles progrès au cours des dernières années, et donné lieu à diverses interprétations phylétiques. De nombreuses publications récentes ont été consacrées а ce sujet parmi lesquelles certaines, synthétiques, exposent l'essentiel des documents et des discussions (Pojeta, 1975, 1978; Babin, 1977; Stanley, 1978; Morris, 1978; Scarlato & Starobogatov, 1978; .. .). Nous rappellerons seulement pour situer le problème, l’essen- tiel des interprétations actuelles concernant les filiations des premiers Bivalves. (709) 710 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Origine et evolution des premiers Bivalves Un certain nombre d’auteurs s'accordent à penser, à la suite de Pojeta, Runnegar & Kriz (1973), que Fordilla troyensis du Cambrien inférieur de l'Etat de New-York, peut être considéré comme un Mollusque Bivalve archaïque. Yochelson (1978) reste dubitatif à l'égard de l'interprétation des empreintes musculaires sur les moules internes de Fordilla et il ne croit guère a la signification pélécypodienne de cette forme cambrienne. Un nouvel argument important, nous semble-t-il, a pourtant ete fourni récemment par Krasilova (1977) qui a observé, sur des exemplaires provenant de l'Atdabanien de Chekurovka (Sibérie), une denture caractérisée par une dent et une fossette cardinales sur chaque valve (pl. Il, fig. 5, 6, 8 in Krasilova; voir aussi pl. I, fig. 4-6 in Pojeta, 1978). Cette disposition, qui se précise chez Neofordilla de l'Ordovicien supérieur de Sibérie (Krasilova, 1977), rappelle l'essentiel de celle connue chez Babinka (McAlester, 1965) et chez Coxiconcha (Babin, 1977). Sans être absolument dirimante à l'égard de l'interprétation de Yochelson, puisque toute coquille bivalve peut avoir réalisé ce mode simple d'articulation, cette similitude, sans doute non fortuite, conforte plutôt l'opinion des tenants de la première hypothèse; nous adopterons celle-ci pour notre part, et considérerons Fordilla come un Mollusque Bivalve. Nous n'entrerons pas, par contre, dans le débat, qui demeure tout à fait théorique en l'état actuel de nos connaissances, du mode de vie de cette forme primitive, considérée comme un Bivalve fouisseur suspensivore par les uns (Krasilova, 1977; Stanley, 1977; Pojeta, 1978), comme un élément de l'épifaune par les autres (Tevesz & McCall, 1976; Yochelson, 1978). Remarquons néanmoins que la présence, désormais démontrée, de dents à la charnière de Fordilla, infirme l'hypothèse de Stanley (1977) qui supposait que l'habitus édentule aurait pu défavoriser cette forme dans son activité fouisseuse, ce qui aurait explique la lenteur de la diversification des premiers Bivalves. Les filiations entre Fordilla et les plus anciens Bivalves connus par la suite, demeurent énigmati- ques car il subsiste, dans la documentation paléontologique, un hiatus de quelque 30 ou 35 M.a. entre les premiers du sommet du Cambrien inférieur et les seconds qui proviennent du Tremadoc et correspondent a des Paléotaxodontes. Les Actinodontomorphes, récemment élevés au rang d'une sous-classe Actinodontia par Роща (1978), ne sont connus avec certitude qu'à partir de l'Arenig. On conçoit que cette importante lacune soit propice à l'éclosion de nombreuses hypotheses phylogénétiques. Un intérét particulier fut accordé, il y a quelques années, á Lamellodonta simplex décrite par Vogel (1962) dans le Cambrien de la province de Saragosse (Espagne) et considérée, par cet auteur, comme un Actinodonte primitif. Divers schémas phylétiques (Babin, 1966; Bradshaw, 1970; Nevesskaya et al., 1971; Termier & Termier, 1971; Vogel, 1975) lui attribuerent un róle important— quoique différent suivant les auteurs—a l'origine de la diversification des premiers ensembles de Bivalves. Les filiations supputées par Vogel (1975) entre Lamellodonta et Fordilla, alors supposé édentule, perdent déjà leur signification avec les nouvelles observations de Krasilova. Mais en montrant que Lamellodonta doit être considéré comme un Brachiopode Inarticulé et non comme un Mollusque, Havlicek & Kfiz (1978) ont définitivement éliminé ce fossile des phylogenies des Bivalves primitifs. Les incertitudes liées aux lacunes de la documentation autorisent diverses hypothèses concernant l'origine des principales sous-classes; les schémas suivants ont notamment été proposés: —diphylétisme (M. Bradshaw, 1970): e Un ancêtre, a denture constituée de deux dents lamellaires simples, serait à l'origine des formes comme Babinka et Lyrodesma (ce type ancestral devient hypothétique si Lamellodonta est considéré comme un Brachiopode); e un autre archetype, dont la charnière aurait comporté de nombreuses petites dents perpen- diculaires au bord cardinal, serait à l'origine, d'une part, des Paléotaxodontes par augmentation du nombre des dents, d’autre part, des Actinodontes par fusion et resorption des éléments dentaires; —monophylétisme avec différenciation des principaux ensembles à partir d'un groupe ancestral unique et cela selon divers processus: e cladogenèse précoce à partir d'un archétype hypothétique, séparant Paléotaxodontes et Actinodontes (Babin, 1966); e processus identique mais la dichotomie produirait, d'une part, des Babinkidés, d'autre part, un vaste ensemble donnant ultérieurement, par le biais d’Afghanodesma du Tremadoc, les Paléo- taxodontes, les Cyrtodontes et les Actinodontes (Termier & Termier, 1971). BABIN ET LE PENNEC 711 L'une des faiblesses de ces deux essais réside dans le rôle déterminant qui y est assigné a Lamellodonta; e développement initial d'une denture de type actinodonte puis réalisation ultérieure de l'habitus paléotaxodonte par fragmentation des dents lamellaires. Cette conception, proposée par Morris & Fortey (1976), à la suite de leur étude de Tironucula du Llanvirnien du Spitzberg, accorde un rôle particulier aux microcrénelures des dents d’Actinodontes dans le processus de leur fragmentation. Ajoutons cependant que la multiplication du nombre des dents pourrait aussi résulter d'un simple réarrangement des lames initiales, à l’image de la réalisation des Arcoides à partir des Cyrtodontes, admise depuis Douvillé (1913) et illustrée à diverses reprises (Newell, 1954, p. 164; Stanley, 1972, p. 183; Thomas, 1978, p. 337). e développement initial d'une denture de type paléotaxodonte puis réalisation de l'habitus actinodonte par disparition d'un bras des dents en chevron. Ce schéma est inspiré à Pojeta (1978) par les illustrations de dentures de Protobranches abyssaux actuels fournies par Allen & Sanders (1973), en particulier pour les genres Lametila et Prelametila. En définitive, on peut admettre avec Pojeta (1978) que la documentation disponible suggère des relations phylogénétiques entre Actinodontes et Paléotaxodontes mais que l'ordre d'émergence des deux phylums demeure conjectural. Pojeta note, afin de conforter son hypothèse d'une postériorité du type actinodonte, que les Paléotaxodontes apparaissent les premiers dans les archives paléonto- logiques avec, au Trémadocien, Afghanodesma desparmeti G. & H. Termier en Afghanistan ainsi que “Ctenodonta” famatinensis et “Palaeoneilo” iruyensis en Argentine, espèces pour lesquelles pourtant, leur auteur (Harrington, 1938) ne put observer les caractères des charnières. Quoi qu'il en soit, il reste que les relations de ces formes avec Fordilla ou d'autres Bivalves primitifs sont enigmati- ques. Ce bref rappel des diverses conceptions phylogénétiques récentes était nécessaire pour souligner que notre ambition ne peut être ici d'apporter des arguments décisifs en faveur de l'une d’entre elles. Nous voulons seulement, en confrontant des morphologies dentaires de Bivalves paléozoïques avec celles de coquilles larvaires de formes actuelles, attirer l'attention sur des similitudes interessantes et, peut-être, instructives malgré le hiatus temporel immense qui sépare ces documents. Quelques faits d'observation Nous en retiendrons deux catégories relatives, d'une part, à la variété des morphologies des dents au Paléozoïque inférieur, et, d'autre part, à la présence de microornementations sur les faces latérales des dents. a) Variété morphologique des dents (Fig. 1) Au-delà de la disposition des dents, maintes fois analysée, et rapportée, pour les formes ordovi- ciennes à un certain nombre d’agencements, paléotaxodonte et actinodonte en particulier, il convient de souligner la variabilité, dans ces deux grands ensembles, de la morphologie des éléments dentaires. Chez les Paléotaxodontes, par exemple, c'est la dent en forme de chevron qui est la plus classique, mais ce chevron peut être un simple V ou avoir un dessin plus complexe; les proportions respectives de ses branches varient, ainsi que son orientation par rapport a l'umbo. En outre, les dents sous-umbonales (les premières formées) et les dents les plus externes (les plus récentes) sont souvent droites. Chez certains genres (Nuculites, . . .), les dents peuvent, en majorite, être droites; ailleurs, certaines peuvent devenir bifides (Nuculites subrectangularis; nov. gen. 2, Pojeta, 1978). Ces variations peuvent être systématisées et représentées par des diagrammes (Babin, 1966, p. 39). Chez les Actinodontes également, les dents, sous-umbonales en particulier, offrent des dessins variables, arqués, bifides, . . . (Actinodonta cuneata, Copidens browni, “Actinodonta” naranjoana). On peut ainsi, en définitive, observer des morphologies dentaires intermédiaires entre le chevron classique des Paléotaxodontes et la simple lamelle classique des Actinodontes. Le Nuculoide Tironucula, de l'Ordovicien inférieur, illustre d’ailleurs bien un tel habitus intermédiaire. En definitive, cette variété morphologique des dents chez les grands ensembles de Bivalves du Paleozoique inférieur milite en faveur de relations phylétiques entre eux. 712 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TD 11127 Zz T7 TILL 2 в EEE TT EM a =: =! 177 Le SS b ÁS, AS FIG. 1. Diagrammes dentaires de Paléotaxodontes et Actinodontes paléozoiques. a. Type Ctenodonta; b. type Nuculites; c. type Johnmartinia; d. type Afghanodesma; e. type Tironucula; f. type Copidens; g. Prelametila (Protobranche abyssal actuel); h. genre nouveau (Babin, inédit; Arenig, Montagne Noire); i. type Actinodonta; j. “Actinodonta” naranjoana; k. type Redonia; |. type Lyrodesma. b) Les microornements des faces latérales des dents Contrairement à l'agencement des dents souvent étudié, la microornementation observable sur les faces latérales de celles-ci dans plusieurs groupes, a été peu souvent mentionnée. La morphologie et le développement variables de ces éléments ont, en outre, conduit les auteurs á des désignations différentes et plus ou moins précises; citons crénelures (Douvillé, 1913), “crenulations” ou “crenu- lated teeth” (Ulrich, 1897; Bradshaw, 1970; Morris 8 Fortey, 1976), “striations” ou “striated teeth” (Morris & Fortey, 1976; Pojeta, 1978), “denticles” (Pojeta, 1978), “ridges” (Morris 8 Fortey, 1976), . . .). Mais certaines confusions règnent dans cette terminologie. Par exemple, Bernard 1895) désigna par crénelures les premiers petits éléments de la prodissoconque que Le Pennec (1978) prefera nommer denticules. Nous adopterons ici le terme de microcrénelures pour désigner ces microornements des faces latérales des dents; un rapide examen systématique de ces éléments montrera leur variété. Chez les Bivalves modernes, les Trigoniidés présentent de forts plis latéraux aux dents, considérés par certains (Stanley, 1978) comme équivalents d'une véritable dentition secondaire. Dans les autres groupes actuels, par contre, les dents n'offrent pas d'ornementation latérale. e FIG. 2.a. “Actinodonta” naranjoana (de Verneuil 8 Barrande), 1855. Llandeilien. Le Creux en St Denis d'Orques (Sarthe). Coll. Musée Le Mans. Moule interne d'une valve gauche montrant les crénulations sur les faces latérales des dents. x2; b. Idem. LPB 8871. Moule interne bivalve montrant l'ornementation des dents postérieures. x2; с. Détail des dents postérieures de la valve gauche de l'échantillon précédent. Noter l'alternance des microornements sur les deux dents. х5,5; d. Carydium concentricum Spriestersbach 1915. Frasnien. Rostellec (Finistère). Coll. Univ. Brest, LPB 802. Moule interne d'une valve droite montrant les micro- ornements de la face inférieure de la dent latérale postérieure. x4; e. “Redonia” prisca Thoral, 1935. Tremadocien sup. ? Prades/Vernazobres (Hérault). Valve gauche. Orig. Coll. Univ. Montpellier. Moulage Revultex (LPB 8872) montrant l'aspect crénelé des dents latérales postérieures. х4,3; f. Babinka prima Barrande, 1881. Llanvirnien. Osek près de Rokycany (Tchécoslovaquie). Valve gauche. Orig. Coll. Ustr. Ust. Geol. (Prague) Br 1094. Moulage (LPB 3859) montrant les fortes cannelures sur les faces opposées des dents b (à gauche) et a. Sur la dent b, les microornements sont disposès en deux séries séparées par un replat. x 10. BABIN ET LE PENNEC 713 Les Bivalves du Paléozoique furent, au contraire, communement porteurs de tels microreliefs et cela dans des ensembles très différents. Actinodontes: ele genre “Actinodonta” (pris dans une large acception) peut présenter des dents lisses (Actinodonta obliqua Phillips, A. cuneata Phillips de l'Arenig) ou des dents ornementees. A. acuta Barrois de l’Arenig porte, selon Douvillé (1913, р. 441, fig. 12), des “traces nettes de crénelures” 714 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS (assertion non confirmée depuis). Chez l'espèce “A.” naranjoana (de Verneuil & Barrande) (Fig. 2a, b, c), les dents postérieures offrent souvent des microornements (Babin, 1966; Bradshaw, 1970) dont le developpement semble avoir varie avec les individus dans un méme assemblage de fossiles: ce sont parfois de fortes microcrénelures, d’autres fois de simples ondulations, parfois enfin, ces ornements sont obsoletes; e le genre Cycloconcha Miller paraît toujours dépourvu de microornementation dentale; e les Lyrodesmatidés sont caractérisés par de fortes cannelures latérales tant chez Lyrodesma Ulrich, 1894 que chez Noradonta Pojeta & Gilbert-Tomlinson, 1977. Les micro-ornements sont plus incertains chez Siliquarca de Tromelin & Lebesconte, 1875 dont tous les exemplaires connus proviennent d'un grès assez grossier de l'Ordovicien supérieur (Babin, 1966); e chez les Redoniidés, Douvillé a observé (1913, р. 441, fig. 14, 15) des “dents crénelées” sur des exemplaires de Redonia deshayei Rouault, 1851 du Llanvirn-Llandeilo. L'un de nous (C.B.) n’a pu, malgre l'examen d'un important material armoricain et ibérique, retrouver ces microcrénelures qui paraissent aussi inexistantes chez Я. bohemica Barrande, 1881. Par contre, une forme de l’Arenig de la Montagne Noire, Redonia ? prisca Thoral, 1935, montre des dents microcrénelées (Babin, inédit) (Fig. 2d). Cyrtodontes: Les représentants de Cyrtodonta Billings 1858 paraissent caractérisés, de l'Ordovicien au Dévonien, par des dents lisses, mais d'autres genres comme Vanuxemia Billings 1858 comportent des espèces à dents ornementées (voir, par exemple, V. sardesoni in Ulrich 1892, p. 231; 1897, p. 555); V. hayniana, V. inconstans, V. sp. in Pojeta, 1978, pl. 9). Babinkides: Le genre Babinka Barrande, 1881 dont la signification phylogénétique demeure controversée, porte, à la valve droite (Fig. 2e), des microcrénelures souvent bien visibles sur la grosse dent médiane (Babin, 1977; Pojeta, 1978). e Le genre Carydium Beushausen, 1895 du Dévonien porte des microcrénelures (Fig. 2f) sur les dents antérieures et postérieures (Beushausen, 1895; Haffer, 1959; Babin, 1966; . . .). PALEOTAXODONTES: Il semble que la littérature n'ait guère mentionné de telles microornementations dans cet ensemble. Elles n'y sont pourtant pas totalement absentes. La forme figurée par Pojeta (1978, pl. 3, fig. 8 = nov. gen. 6, nov. sp. 1) paraît présenter quelques plis sur les dents de la série postérieure. Un individu de Praectenodonta attenuata Babin, 1966, récemment recueilli dans le Frasnien du Finistère (Fig. 3a), porte 2 ou 3 fortes cannelures sur les dents antérieures. Une espèce du genre Nuculites, N. subrectangularis Babin, 1963 se trouve caractérisée par une fine striation des faces latérales de ses dents (Babin, 1966, pl. 3, fig. 9b et, dans ce texte, fig. 3b). Dans le Frasnien armoricain également, une partie isolée de charnière paléotaxodonte montre une striation très fine des dents (Fig. 3c). ONTOGENESE DE LA DENTITION CHEZ LES BIVALVES ACTUELS La charnière des Bivalves actuels présente une extraordinaire diversité dans la forme des dents, leur nombre et leur disposition. En dépit de ces nombreuses variations, il est possible de les rassem- bler en six “types” (Franc, 1960): Taxodontes, Hétérodontes, Dysodontes, Desmodontes, Schizo- dontes et Isodontes. Considérés autrefois comme autant de subdivisions systématiques, ces types qui ne peuvent être employés que pour les charnières adultes, n'ont plus désormais qu'un intérêt descriptif. En outre, toutes les charnières ne peuvent pas se calquer sur ces modèles car il se produit parfois des fusions, des disparitions ou des inversions de dents, ces caractères pouvant être simple- ment tératologiques ou, au contraire, héréditaires. L'étude des charnières actuelles montre une nette dominance du type hétérodonte (ex: Veneridae). Les Dysodontes (ex: Mytilidae) viennent en deuxième position, tandis qu'il subsiste encore des formes Schizodontes (ex: Trigonidae) ou Taxodontes (ex: Nuculidae) peu modifiées depuis le Paléozoïque. BABIN ET LE PENNEC TAS FIG. 3. a. Praectenodonta attenuata Babin, 1966. Frasnien. Goasquellou en l'Hôpital Camfrout (Finistère). LPB 8868. Moule interne de l'extrémité antérieure du plateau cardinal d'une valve gauche montrant de discrets microornements de la face postérieure des dents. x40; b. Nuculites subrectangularis Babin, 1963. Rostellec en Crozon (Finistère). LPB 8869. Moule interne d'une valve gauche; détail de la denture sous l'umbo montrant le chevauchement de la rangée postérieure de dents sur la rangée antérieure et l'ornementation des faces latérales des dents. x70; c. Paléotaxodonte indéterminé. Le Bindy en Logonna-Daoulas (Finistère). LPB 8870. Moule interne d’un fragment de charnière montrant la fine striation des faces latérales des dents. x60. Les premiers travaux sur les prodissoconques mettent en évidence la différence de structure entre la charnière larvaire et celle de l'adulte (Munier-Chalmas, 1895; Bernard, 1895). Ce n'est cependant qu'à partir du moment où des méthodes reproductibles, permettant l'élevage expérimental de Bi- valves ont été mises au point (Loosanoff & Davis, 1963), que des études ontogéniques complètes ont été entreprises (Le Pennec, 1970, 1978; Pascual, 1971, 1972; Dinamani, 1973, 1976; Lutz & Hidu, 1979). Actuellement, le développement complet de la charnière d'une cinquantaine d'espèces est connu, permettant de dresser quelques lignes directrices de l'ontogénie de la charnière chez les Hetero- dontes, Dysodontes, Isodontes et Desmodontes. Deux résultats sont primordiaux: 716 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS 1. La larve pélagique possède une charnière transitoire ou primitive et l'acquisition de la charnière définitive ne se fait que chez la postlarve benthique (Mytilidae, Pectinidae, . . .). 2. Des éléments de la charnière définitive se mettent en place chez la larve pélagique, parallèlement à la formation de la charnière primitive. C'est le cas chez les Veneridae ou la dent | de la valve droite, visible dès 130 um, se développe en même temps que les denticules. La charnière primitive se constitue selon deux modèles: — un simple epaississement du bord interne dorsal formant un plateau cardinal rudimentaire, nu et de faibles dimensions; —la formation d'un véritable plateau cardinal portant des denticules variables en forme, nombre, dimensions. ... La charnière primitive atteint son plein épanouissement chez la pédivéligère et regresse dès que la métamorphose est achevée. La disparition des denticules et du ligament primitif se fait plus ou moins rapidement selon les familles. Chez les Mytlidae, les denticules postérieurs sont encore visibles chez la dissoconque de 1700 um, mais en général le processus est accéléré et c'est vers 300 м (Ostreidae, Anomiidae) ou 400 um (Pectinidae, Veneridae, Pholadidae) que les derniers vestiges du provinculum disparaissent. Ces deux modèles d'évolution se retrouvent, avec des pourcentages différents selon les espèces (et non seulement les types), mais la prodissoconque denticulée est la plus commune. Chez les Heterodontes les deux cas existent. La presence de denticules chez la prodissoconque n'entraine pas obligatoirement la formation de dents sur la charnière adulte. Ainsi, le provinculum de la larve d’Ostrea edulis possède des denticules qui disparaissent peu après la métamorphose, sans être remplacés par des dents. Inversement, chez Cerastoderma edule, le provinculum a la forme d'un fin bourrelet longeant le bord dorsal, du côté interne, sur la moitié de sa longueur tandis que la charnière adulte présente un dispositif dentaire remarquable, composé de dents cardinales et latérales. L'ontogénese des charnières taxodontes est peu connue. Les seules données que l’on possède sont celles de Drew (1901) qui a obtenu le développement de quelques embryons de Nucula delphinodonta. Selon cet auteur, la prodissoconque Il ne possède ni dents, ni ligament. Ce n'est qu'après la métamorphose qu'une premiere dent, puis une seconde se forment sur chaque valve, en avant de la fossette ligamentaire. La première dent de la série postérieure se constitue en même temps que la troisième dent antérieure; les deux séries évoluent ensuite de façon synchrone. L'introduction du microscope électronique à balayage dans l'étude des prodissoconques a permis une connaissance approfondie de la denture larvaire. En particulier, des détails de faible dimension situés sur les denticules ont été mis en évidence dans certaines familles et notamment chez les Mytilidae (Mytilus edulis), Ostreidae (Ostrea edulis) et Pectinidae (Pecten maximus). La charnière primitive de Mytilus edulis, abondamment denticulée, possède des denticules médians situés le long du bord dorsal interne et des denticules latéraux occupant jusqu’au Уз antérieur des bords dorsaux latéraux antérieurs et postérieurs (Le Pennec, 1978). C'est sur les faces latérales des denticules antérieurs et postérieurs que des microreliefs ont été observés (Fig. 4a, b). Ils se présentent sous la forme de crénelures situées perpendiculairement au plateau cardinal primitif et en nombre variable selon les espèces. Chez Ostrea edulis et chez Pecten maximus, les denticules antérieurs et postérieurs présentent aussi cette sculpture (Fig. 4c, d, e). En revanche, elle semble ne pas exister chez les Hétérodontes (Fig. 4f). Les microcrénelures confèrent aux denticules un aspect strié qui n'est pas sans rappeler la forme des dents crénelées adultes des Schizodontes. Si cette con- vergence de forme traduisait une identité de structure, ces microreliefs auraient alors une significa- tion phylogénique intéressante. ONTOGENESE ET PHYLOGENESE || serait hasardeux et, pour tout dire, поп justifié de vouloir interpréter ces observations de façon abrupte dans le cadre d'une conception haeckelienne de la récapitulation, par exemple. Nous voulons cependant retenir quelques comparaisons qui peuvent être objets de réflexion. —La charnière à multiples éléments dentaires est de réalisation précoce dans l’ontogenese (plateau à denticules des véligeres) comme dans la phylogenèse (Paléotaxodontes de l'Ordovicien basal). Nous avons rappelé que la morphologie des dents des Paléotaxodontes adultes est souvent complexe tandis que les denticules larvaires sont souvent frustes; nous ne voulons donc pas BABIN ET LE PENNEC 217 FIG. 4. a. Mytilus edulis, 290 x 260 um, G: 1500; b. Detail, G: 4500; c. Pecten maximus, 250 x 210 um, G:2400. d. Détail, G: 3200. e. Ostrea edulis, 300 x 280 um, G: 1500. f. Venerupis aurea, 180 x 160 um, G: 3200. 718 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS procéder à des assimilations simplistes entre ces deux catégories d'éléments larvaires modernes et adultes anciens, ce que n'implique d'ailleurs pas, au contraire, la “loi” biogénétique. Nous désirons seulement souligner qu'il y a une propension fondamentale chez les Mollusques Bivalves à la réalisation d'un tel type de charnière. Cela s'accorderait notamment avec l'hypothèse avancée par Pojeta (1978) d'une filiation Paléotaxodontes-Actinodontes, par exemple. Il serait intéressant, à ce sujet, de pouvoir analyser l'ontogenese de la denture des Protobranches abyssaux décrits par Allen & Sanders (1973). Quant à la signification fonctionnelle de cette “pal&otaxodontie” initiale, il faut souligner ceci: si elle constitue, comme le suppose Stanley (1977), un élément déterminant dans l'adaptation au fouissage, en s'opposant aux forces de cisaillement supportées par la coquille lors de cette activité, sa réalisation chez des larves pélagiques témoigne alors d'une véritable “pré- adaptation.” —La charnière larvaire d'autres formes actuelles est d'un modèle plus simple, constituée par un epaississement dorsal, réduit et dépourvu de denticulations. Il serait satisfaisant pour l'esprit de concevoir que cet habitus fut le plus primitif; il serait également intéressant de savoir si la coquille larvaire de tous les Nuculoides offre cette morphologie simple que Drew (1901) indique chez Nucula delphinodonta. Aucun document paléontologique ne vient, pour le moment, conforter cette opinion puisque, dès le Cambrien inférieur, Fordilla (s'il est bien un Mollusque Bivalve) offre une charnière deja munie de dents, réduites à deux il est vrai... . La presence de microcrenelures sur les faces latérales des dents des charnières larvaires de Bivalves modernes est un autre element de comparaison interessant et inédit. Il semble, ici encore, que le développement de ces microornements ait correspondu à une tendance très ancienne et généralisée puisqu'il concerne des genres paléozoiques de différents groupes. Ces éléments eurent probablement peu d'importance fonctionnelle puisqu'ils ne se sont pas pérennisés; leur réapparition fugace dans l'ontogenese peut revêtir une véritable signification récapitulative. Dans une telle in- terprétation palingénétique, l'absence de microcrénelures chez les larves d'Hétérodontes cor- respondrait au stade ultime du refoulement de ces éléments dans les phases de plus en plus précoces de l'ontogenese. L’anciennete de ces microornements ne confirme apparemment pas la notion de “dentition secondaire” employée par Stanley à propos des Trigoniidés (1978); cependant, les données sont complexes et quelque peu contradictoires, dans ce dernier cas, au moins. Il convient, en effet, d'indiquer que l’origine de cette famille demeure discutée; elle a comme ancêtres, pour Pojeta, les Lyrodesmatidés aux dents crénelées mais, pour la plupart des autres auteurs, les Cyrtodontidés, aux dents généralement lisses. En conclusion, nous avons voulu attirer l'attention sur l'intérêt que continue à présenter la con- frontation des données des études ontogénétiques et paléontologiques. Nous ne désirons pas nous livrer à des conjectures excessives et fragiles et nous avons nous-mêmes montré ici combien sont complexes, voire parfois contradictoires, les documents dont nous disposons. Nous n’ignorons pas, non plus, que classification et phylogenèse fondées uniquement sur les caractères de la coquille demeurent contestables puisqu'une certaine variabilité des dentures s'observe à l'intérieur des grands agencements classiquement décrits; il est incertain, par exemple, que, connus seulement à l'état fossile, des genres comme Silicula ou Lametila eussent été considérés comme des Paléo- taxodontes. Il reste néanmoins que les similitudes présentées ici entre les dentures de larves actuelles et celles d'adultes primitifs paléozoiques peuvent ne pas relever seulement de processus stochastiques. L'interprétation de ces similitudes reste ouverte. REFERENCES CITEES ALLEN, J. A. 4 SANDERS, Н. L., 1973, Studies on deep-sea Protobranchia (Bivalvia); the families Siliculidae and Maletilidae. Bulletin of the Museum of Comparative Zoology, 145, 6: 263-369. BABIN, C., 1966, Mollusques Bivalves et Céphalopodes du Paléozoique armoricain. Etude systématique. Essai sur la phylogénie des Bivalves. Esquisse paléoécologique. Imprimerie commerciale et administrative, Brest, 471 p., 13 pl. BABIN, C., 1977, Etude comparée des genres Babinka Barrande et Coxiconcha Babin (Mollusques Bivalves de l'Ordovicien). Intérêt phylogénétique. Geobios, 10, 1: 51-79, 5 pl. BERNARD, F., 1895, Première note sur le développement et la morphologie de la coquille chez les Lamelli- branches. Bulletin Société géologique de France, 23: 104-154. BABIN ET LE PENNEC 719 BEUSHAUSEN, L., 1895, Die Lamellibranchiaten des Rheinischen Devon, mit Ausschluss der Aviculiden. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ATTACK BY PREDATORY GASTROPODS RECOGNIZED IN AN INTERGLACIAL MARINE MOLLUSCAN FAUNA FROM JAMESON LAND, EAST GREENLAND Kaj Strand Petersen Geological Survey of Denmark, 31 Thoravej, DK-2400 Copenhagen NV, Denmark ABSTRACT The interglacial fauna contains species as Mytilus edulis and Pecten islandicus which are often found in the raised Holocene deposits from the hypsithermal interval. The fauna also contains gastropods, such as Lacuna divaricata which is not known from East Greenland, indicating warmer conditions than known from the area today. The molluscan species found show a close connection with the recent Astarte borealis-Pectinaria zone, i.e. the upper part of the arctic Macoma calcaria communities, at a water depth of about 15 m. The fauna has suffered from a severe attack by predatory naticacean and muricacean gastropods. In par- ticular, the dominant species in the fauna, Astarte borealis, has been drilled, but also several gastropods are among the prey representing infauna and epifauna elements. INTRODUCTION The southwestern part of Jameson Land has a low lying coast dominated by Quaternary deposits and a broad sandy shore. Hall Bredning, which constitutes part of Scoresby Sund, is today character- ized by the many icebergs which come from the productive glaciers in the inner part of the fjord region. The work in the area was carried out together with Svend Funder, Geological Museum of Copen- hagen, in connection with the Quaternary geological mapping of Greenland. The idea of presenting some of the results at the meeting in Perpignan was that apart from the geological interest of a new interglacial marine fauna—the first demonstrated on East Greenland—the zoological aspect is re- tained as the collection is based on bulk-samples and the shell-material is treated quantitatively. Furthermore, the impact of drilling gastropods on populations of recent molluscs is known primarily from temperate areas (Vermeij, 1980). The site with the marine deposits was found close to a hunting hut north of the Langelands Elv on the west coast of Jameson Land (Fig. 1). The low lying cliffs have a height of 3-4 m of well-sorted sand with shell-beds dominated by Astarte borealis. In the profile under consideration the marine sands rest on badly sorted sand and gravel, probably of glacial origin, without shells. The sampling was done by taking bulk-samples throughout the profile as indicated on Fig. 2, each weighing 5-10 kg, supplemented by samples washed at the site. MATERIAL In all 13 bivalve and 14 gastropod species were found in the site. Polyplacophorean shell elements occurred in the lower part of the profile, and echinoids and crustacean fragments throughout the profile. Astarte borealis is by far the most common species (Fig. 2), and the size-frequency curve (Fig. 3) shows that there is a mixture of fossils of all size intervals. Therefore preburial transport can be excluded. In connection with this it is worth noticing the occurrence of Natica and Trophon in the same material and the predatory marks from these gastropods found on the other species. It is first of all the young individuals of Astarte borealis which had been eaten, as seen from Fig. 3, where the number of drilled individuals have been marked within the total amount of individuals found. Observed borings on other species have been marked on Fig. 2. (721) 722 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FIG. 1. The location of Jameson Land on the east coast of Greenland. It is seen that also gastropods had been bored which is a remarkable situation when compared to observations on recent faunas within the same area. To quote Thorson (1944, p. 173): “In the huge East Greenland collections of prosobranchs not a single find is known in which a prosobranch shell has been bored by a Natica.” So, besides the size-frequency curve indicating a living community, it is seen that most of the members of the assemblage have been hunted by the same predatory gastropods. COMMENTS ON THE MOLLUSCAN SPECIES Mytilus edulis Linné is one of the characteristic species from the hypsithermal interval in the Holocene. It has a low arctic distribution and belongs to the shallow water communities. Today the northern limit of this species is about 66°30'N on the east coast of Greenland (Ockelmann, 1958). Pecten (Chlamys) islandicus O. F. Muller is now only found in the inner parts of Kejser Franz Josephs Fjord, and its occurrence there is looked upon as a relict from the hypsithermal interval by Ockelmann (1958, p. 64). However, to quote Thorson, 1933: “It might be the comparatively rare occurrence of a true red algae growth which explains why Pecten islandicus has not hitherto been found alive in the East Greenland waters.” The species is sparsely represented in the collection from the profile at Langelands Elv. Astarte borealis (Chemnitz) is by far the most common species found in the Langelands Elv profile where it constitutes a considerable part of the infauna. It is today very common in East Greenland where it constitutes part of the Macoma community—the Astarte borealis-Pectinaria zone, in the shallow waters. 723 (1) OZ € Ce (7) 71 Ll 7\ (11) 6LE PETERSEN (EL) 62 (€) SS (71) 77 € (1) € (2) 67 (7) 851 (67) 56 (2) SI S (ZE01) 9758 | GEL WOTT+ 897155 = 7 (Sl) 6€ С El [ra gil (21) 27 (s)8 (69) 7901 (al eC WG6 |+ 997155 3 ‘ays ay) Je paysem sem yolym я ajduwes 10} }deoxe ‘jueuuipes 6 000'L Ul suawioads jo Jaquinu ay] шоцоа > = N-m- моба 4956 [+ 997165 0 (71) 951 | EZ (01) ez (€) 91 (1) 2 (IZL) 2607 € gl W OL 0+ Z6/L971EZ 6) (€) (27) 002 | | 4 570+ 967155 9 au} Iv “suawioads pajjup jo saquinu eu} Aq sjaxoe1q и! рэмоно; э19шез цоеэ WO4 S|ENPIAIPU! 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Specimens 350 - SS Specimens drilled N by Natica DIN 300 + ASTARTE BOREALIS N = 1580 250 - 200- Specimens 150- | ASTARTE BOREALIS N = 689. 100 + 100 + u À 4 | A ЕН ЕР E 0 NN IST as 2 5 10 15 20 25 30 35 mm hight 2 5 10 15 20 25 30 mm hight Sample F Sample E 50 + ENV FIG. 3. Two size-frequency diagrams showing individuals of Astarte borealis from samples F and E. The number of drilled specimens shown within the total number of individuals from each measured interval. Astarte elliptica (Brown) and A. montagui (Dillwyn) are found throughout the Langelands Elv profile but are rare compared to A. borealis. They seem to be more common in the deeper part of the Macoma calcaria communities, the so-called Pectinaria-Ophiocten zone at depths of 15-30 m. Axinopsis orbiculata G. O. Sars is fairly common in the Langelands Elv profile and shows many examples of individuals drilled by Natica. It is common to the recent fauna and ranges vertically from a few meters below the shore down to 460 m—but most often not exceeding 50-70 m (Ockelmann, 1958, p. 112). Serripes groenlandicus (Bruguiere) is found throughout the Langelands Elv profile in great num- bers. The prevailing sandy bottom seems to be the reason for the distinct difference in frequency compared to Cardium ciliatum Fabricius, which is not found in the same quantities (see Fig. 2 and compare with Ockelmann, 1958, fig. 9, on relative frequency of Serripes groenlandicus and Cardium ciliatum). Both species have a panarctic and circumpolar distribution. They are also found within the shallow water communities. Macoma calcaria (Chemnitz) is only sparsely represented in the fossil material. It gives its name to the arctic Macoma communities though its occurrence may vary considerably. Hiatella arctica (Linné) is one of the most common bivalves today in the East Greenlandic waters PETERSEN 725 where it belongs to the epifauna. It is worth noticing that it is rare in the present fauna despite the fact that there are many indications of epifauna elements among the gastropods. Mya truncata Linné is fairly common in the site but most of the finds are young ones which must be regarded as belonging to the epifauna according to Ockelmann (1958, p. 148). As seen from Fig. 2 up to 50% are drilled by predatory gastropods. Pandora glacialis Leach occurs in the upper part of the Lagelands Elv profile. It has a high-arctic distribution and belongs to the shallow water communities on sand and clayey sand. Thracia (Thracia) myopsis (Beck) has today a scattered occurrence in East Greenland. It is com- mon in the Langelands Elv profile and is often drilled by Natica. From investigations on recent faunas in East Greenlandic waters it appears to be restricted to sandy bottoms near the open sea in a shallow-water environment. Puncturella noachina (Linné) has only been found in one of the samples. The largest shell diameters are 9.0 mm. It seems to be absent from the Kejser Franz Joseph Fjord today and is only known from the southeastern coast areas as living specimens (Thorson, 1944, p. 10). Margarita groenlandica (Chemnitz) is the most common shallow water prosobranch occurring in East Greenland today, and the species of Margarita in the arctic shallow water algal zones have the same rôle as Littorina, Lacuna and partly Rissoa in the boreal algal assemblage (Thorson, 1944, p. 172). But, as seen in the fauna list (Fig. 2), Lacuna divaricata dominates over Margarita groen- landica in the samples from the Langelands Elv profile. Lacuna divaricata (Fabricius) neither occurs in the East Greenlandic waters today nor has been found in the raised Holocene marine deposits. The species is known from southwestern Greenland where it belongs to the epifauna communities as mentioned above in connection with Margarita groenlandica. Cingula castanea (Mgller) is another shallow-water prosobranch gastropod which was found for the first time in the East Greenlandic waters during the zoological expedition in the thirties. It is rather common in the Langelands Elv profile (Fig. 2). Turritellopsis acicula (Stimpson) is extremely rare in East Greenland today as it has only been found south of Lille Pendulum at depths of 18-21 m. It is common in the upper part of the Langelands Elv profile. Amauropsis islandica (Gmelin) has been recorded only three times from East Greenland. In the Scoresby Sund area it was found at 7-9 m. The species is rather common in the upper part of the Langelands Elv profile. Lunatia pallida (Broderip & Sowerby) is a common gastropod along the whole East Greenlandic coast today, and the vertical range is from 4 m to 200-350 m. Lunatia nana (Mpller) is another common species along the East Greenlandic coast but is rare in the inner part of the fjord system. It is the dominant predatory gastropod in the fossil fauna. Trophon truncatus (Strgm) occurs only along the southernmost part of the East Greenlandic coast today and has a boreo-arctic distribution. Also this species is rather common in the samples from the Langelands Elv profile and represents the muricacean predatory element. Among the Bela species, Bela simplex (Middendorf) and Bela violacea Mighels are totally domi- nant. This is an interesting fact when compared to the recent conditions, where Bela simplex has only been found by the recent Danish expedition (in the thirties) and is unknown from West Greenland (Thorson, 1944, p. 116). It is worth noticing that living specimens have only been taken from the mouth of Scoresby sund, where they were the dominant species on bottoms of clean sand. Amaura candida Mgller is known from an interglacial deposit in West Greenland (Simonarson, 1981) but is only sparsely recorded from recent West Greenlandic waters. It is not found in the recent East Greenlandic waters. Cylichna alba (Brown) has a wide distribution and is the most abundant of all opisthobranchs in the East Greenlandic waters, dominating at depths between 20-35 m (Lemche, 1941). Cylichna occulta (Mighels) is the common arctic Cylichna and typical for the Astarte borealis zone within the Macoma calcaria community and the only Cylichna species from the East Greenlandic waters found in the sublittoral zone 0-6 m (Lemche, 1941, fig. 1, cf. C. solitaria (Say)). DISCUSSION The fauna from the interglacial deposits at Langelands Elv agrees with the line of the Holocene marine hypsithermal fauna as known from East Greenland by the occurrence of Mytilus edulis and 726 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Pecten islandicus, as discussed by Hjort (1973), Hjort & Funder (1974) and Funder (1978). Mytilus edulis from raised beaches in East Greenland was discussed in the early part of this century by Jensen (1905) and Noe-Nygaard (1932). However part of the gastropod fauna has not hitherto been recorded or is rare from East Greenland both in raised marine beaches and recent faunas. C-14 datings of the molluscan shells show that the material is older than 40,000 years. However, many localities are known from the fjord area of East Greenland with dates older than 40,000 years—but none of these contain the species mentioned above, characteristic of the Holocene hypsithermal interval. Therefore the site at Jameson Land may be the first indication of an interglacial marine deposit from East Greenland. Further dates on the Jameson Land material by the amino acid method (Miller & Hare, 1979) carried out on Mya truncata and Hiatella arctica indicated an Eemian age. When the subfossil assemblage is evaluated according to depth indications all the species point to a sandy, shallow water environment. Interpreting the climatic indications from these species, there are boreo-arctic elements which indicate interglacial conditions but also some high-arctic species such as Pandora glacialis. Considering the information on drill-holes observed in the recent East Greenlandic fauna as referred to above, it must be stated that besides the drill-holes observed in the valves of the soft bottom clams in the subfossil fauna, there are many examples of drill-holes among the epifauna elements, in particular on Lacuna species. It has not been possible to evaluate the different predatory gastropods according to the drill-holes found on the shells, but as a result of the discussion in Perpignan at the “Septième Congrès International de Malacologie 1980” it should be mentioned that the muricacean gastropods repre- sented in the fauna by Trophon truncatus are probably responsible for the drill-holes observed on the epifauna elements, whereas drill-holes in the infauna species are attributable to naticacean gastro- pods represented by Amauropsis islandica, Lunatia pallida and Lunatia nana. ACKNOWLEDGEMENTS The material for this study was collected under the auspices of the Geological Survey of Greenland together with Svend Funder (Geological Museum of Copenhagen) and the results are published with the permission of the Director. Stuart Watt (Geological Survey of Greenland) kindly improved the English of the text. | express my gratitude to Birgit Nielsen for her critical reading while typing the manuscript. 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MALACOLOGIA, 1982, 22(1-2): 727-730 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS NON-MARINE MOLLUSCA OF THE LAST GLACIAL PERIOD (DEVENSIAN) IN BRITAIN D. T. Holyoak Department of Geography, University of Reading, 2 Earley Gate, Whiteknights, Reading RG6 2AU, England The rôle of historical factors in explaining the geographical distribution of European non-marine Mollusca is open to critical investigation through the fossil record. Consideration of the history of the fauna of the British Isles, as of northern Europe generally, involves study of fossils from the Last Glacial Period (Devensian, roughly corresponding to the Weichselian and Wurm of continental Europe, and the Wisconsin of North America). Some authors have suggested that southern England might have provided a refuge for thermophilous Mollusca during the Devensian (e.g. Ant, 1969) while others have questioned whether any Mollusca survived throughout the Devensian in Britain (Kerney, 1977a). This paper reviews fossil records as a basis for comment on the origins of some modern distribution patterns. The evidence of Devensian climates provided by fossil Mollusca is also con- sidered. SUMMARY OF DEVENSIAN STRATIGRAPHY The Devensian is conventionally taken as the period from 70,000 to 10,000 radiocarbon years Before Present (a.B.P.). However, there is some uncertainty about the age of the lower boundary because radiocarbon dating is useful mainly over the past 50,000 years (commencement of mid- Devensian) so there are few estimates of the absolute age of early-Devensian deposits. Information on British Devensian fossil Mollusca is mainly from England, especially the south and east. Fossils have been studied mainly from silts interbedded in river gravels, muds of pools and slope-wash deposits on chalk downland. The nature of the deposits in which shells are preserved inevitably means that shells from calcareous habitats are better represented than those from acid sites, although fluvial deposits may contain inwashed material from a wide range of habitats. Unfor- tunately, fluvial deposits often contain shells reworked from older deposits, so that many published records are open to doubt when lists of Devensian Mollusca are being prepared. Here, records are regarded as reliable only when a species occurs in fair quantity and in appropriate associations with floral and other faunal remains. The climate during much of the Devensian was much colder than now, with tundra or steppe-tundra vegetation predominating over long periods. The colder periods with open vegetation (stadia/s) were punctuated by interstadials, which mostly had boreal forest vegetation. The following sequence of stadials and interstadials is known in England: 14C age a. B.P. Vegetation in S. England Loch Lomond Stadial 10,300-1 1,000 Open Windermere Interstadial 11,000-12,300 Betula woodland (stadial) 12,300-38,000 Open Upton Warren Interstadial 38,000-43,000 Open; thermophilous Coleoptera present (stadial) 43,000-50,000 Open Brimpton Interstadial В Betula-Pinus woodland (stadial) 2 Open Chelford Interstadial c. 60,000 ? Pinus-Picea-Betula woodland (stadial) ? Open Wretton Interstadial ? Betula-Pinus-Alnus woodland (stadial) E Open (Ipswichian Interglacial) (to c. 125,000) (temperate forests) Assemblages of fossil Mollusca are known from most of these periods, although information from the early-Devensian is fragmentary. (727) 728 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS FAUNAS OF THE DEVENSIAN STADIALS Molluscan faunas from the different stadials (excepting the Loch Lomond Stadial, which is dis- cussed separately below) are generally similar, consisting of few species that mostly have modern ranges extending into the Arctic. However, much more is known of faunas from the long stadial extending from c. 38,000-14,000 a. B.P. than of earlier stadials, so the following discussion and lists refer to this period. Terrestrial species for which there are numerous records are: Catinella arenaria Vertigo genesii Deroceras sp. Oxyloma pfeifferi Pupilla muscorum Limax sp. Columella columella Arion sp. Other species for which the few records might be due to reworking or occurrence only during warmer periods are: Cochlicopa lubrica Punctum pygmaeum Vallonia pulchella Trichia hispida Succinea oblonga has frequently been reported. Many Devensian shells resemble this species rather than Catinella arenaria but it may not be possible to separate them reliably. Aquatic faunas of the different Devensian stadials are also rather monotonous and consist mainly of species that have modern ranges extending into the Arctic. The following have been reliably recorded from deposits of 38,000-14,000 a. B.P.: Valvata piscinalis Sphaerium corneum Pisidium henslowanum Lymnaea truncatula Pisidium amnicum Pisidium nitidum Lymnaea peregra Pisidium casertanum Pisidium vincentianum Anisus leucostomus Pisidium obtusale Gyraulus laevis Pisidium subtruncatum Less reliable records, possibly due to reworking or presence only in warmer periods (perhaps the Upton Warren Interstadial) are: Bithynia tentaculata Armiger crista Pisidium milium Lymnaea stagnalis Hippeutis complanatus Pisidium supinum Lymnaea palustris Anodonta cf. anatina The foregoing rather short lists of hardy species suggest harsh climatic conditions during Devensian stadials. This evidence from Mollusca is in accordance with evidence of generally cold conditions from fossil Coleoptera (Coope, 1975, 1977), palaeobotany (Godwin, 1975) and geo- morphological evidence for at least intermittent occurrence of permafrost well outside the glaciated regions (Worsley, 1977). Ant (1969) postulated that refugia allowing survival through colder parts of the Last Glaciation existed in southern England for such apparently thermophilous species as Acicula fusca and Ashfordia granulata. Such refugia appear most unlikely to have existed in view of the evidence for periods during which harsh climatic conditions existed over at least most of southern England. Furthermore, the earliest of numerous records of fossils of Acicula and Ashfordia are from the Atlantic Period of the Post-Glacial. Kerney (1977a) questioned whether any Mollusca survived in England through the period between 26,000-14,000 a. B.P., parts of which had glacial ice extending over northern England. However, deposits at Barnwell Station, Cambridge radiocarbon dated to 19,500 + 650 a. B.P. (Coope, 1968, 1980) had previously yielded a molluscan fauna with seven aquatic and five terrestrial species (Kennard & Woodward, 1922). This and less securely dated deposits may suggest pre-glacial sur- vival of a few species, but the interrupted nature of the fossil record may prevent this from being firmly established. THE EARLY-DEVENSIAN INTERSTADIALS The molluscan faunas of the interstadials of the early-Devensian are very poorly known. Nothing is known of the fauna during the Wretton Interstadial, and faunas securely attributed to the Chelford and HOLYOAK 729 Brimpton Interstadials are known only from Brimpton, Berkshire (Holyoak, 1980). Besides many of the tolerant species that also occur in stadials, species recorded from the Chelford Interstadial include Vertigo substriata, Discus ruderatus and Nesovitrea hammonis. There are records from the Brimpton Interstadial of Valvata cristata, Myxas glutinosa, Bathyomphalus contortus, Cochlicopa lubrica, Vertigo pygmaea, Vallonia pulchella, Punctum pygmaeum, Euconulus fulvus agg. and Trichia hispida. Many of these species have modern ranges that extend into the Arctic. However, a fauna that may be of early-Devensian interstadial age at Pitstone, Buckinghamshire includes such apparent thermophiles as Azeca goodalli and small numbers of Discus rotundatus (Kerney, 1977a). THE UPTON WARREN INTERSTADIAL Evidence for one or more warm periods around 43,000-38,000 a. В.Р. is derived mainly from studies of fossil Coleoptera. The vegetation over this period appears to have consisted of herbaceous and dwarf-shrub associations, with no trees. Land snail faunas consist mainly of the species that occur during stadials, but also: Succinea cf. putris Vallonia pulchella Trichia hispida Vallonia costata Punctum pygmaeum The occurrence of T. hispida, which now has a northern range limit that barely penetrates the Arctic in Scandinavia, may be associated with increased warmth during this interstadial. The aquatic faunas are notably richer than those of stadials, the additional records comprising: Bithynia tentaculata Anisus vortex Anodonta anatina Lymnaea stagnalis Ancylus fluviatilis Pisidium milium Lymnaea palustris Acroloxus lacustris Pisidium supinum Planorbis planorbis and perhaps also Pisidium moitessierianum. THE WINDERMERE INTERSTADIAL AND LOCH LOMOND STADIAL Faunas of the Windemere Interstadial (12,300-11,000 a. B.P.) are better known than those of earlier interstadials. About forty species are known. In addition to the tolerant species present during the stadials a number of apparently thermophilous land snails of open habitats occurred in at least south-eastern England, notably Abida secale, Helicella itala and Trochoidea geyeri (cf. Kerney, 1963). All of the ‘thermophiles’ of the Windermere Interstadial appear to have survived through the ensuing Loch Lomond Stadial (11,000-10,300 a. B.P.), implying that climatic conditions in southern England were not too severe for them. This appears to conflict with evidence of widespread cryo- turbation of soils in the lowlands of southern England and of glaciation in mountain areas at that time, but marked seasonality of climate may offer an explanation. It is noteworthy that the fauna of the Windermere Interstadia! (and apparently also faunas of the earlier Devensian interstadials) are poorer in ‘thermophilous’ woodland Mollusca than the better known Preboreal Period of the Post-Glacial. This difference might be explained by short duration of warm conditions during the interstadials, although the extent of forest development during some interstadials suggests this is unlikely to be sufficient explanation. The appearance of such species as Carychium spp., Aegopinella spp., Vertigo pusilla, Ena montana and Clausilia bidentata early in the Post-Glacial shows that the full development of temperate forest was not necessary for them to become established. Hence the poorer faunas of the Devensian interstadials than of the Preboreal Period may be most simply attributed to harsher climates during the interstadials. BIOGEOGRAPHICAL COMMENTS There can be little doubt that a majority of the species of Mollusca comprising the modern fauna of Britain would have been unable to survive there during long periods of the Devensian. The apparently 730 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS orderly sequence of colonisation and establishment of species through the Late-Devensian and Post-Glacial has received detailed study (Kerney, 1977b; Kerney, Preece & Turner, 1980). The few land-snail species that were present in Britain during colder periods of the Devensian mostly became rarer early in the Post-Glacial. Some such as Pupilla muscorum have since become widespread again in Britain, but others have decreased greatly (Catinella arenaria, Vertigo genesii) or apparently become extinct in Britain (Columella columella). Reduction of the extent of open habitats as forests expanded seems more likely to account for the decrease of some of these species than any direct éffect of the warmer climate of the Post-Glacial. Thus, Catinella arenaria and Vertigo geyeri both survive in the British Isles only in relict areas of open habitat, but these areas are in warm lowland regions as well as in the colder uplands. REFERENCES CITED ANT, H., 1969, Zur Würm-Glazialen Uberdauerung Europaischer Landgastropoden in Eisrandnahe. Malacologia 9: 249-250. COOPE, G. R., 1968, Coleoptera from the ‘Arctic Bed’ at Barnwell Station, Cambridge. Geological Magazine, 105: 482-486. 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SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS THE LAND MOLLUSCA OF THE BRITISH LOWER TERTIARY Richard Charles Preece Department of Geology, Imperial College, London SW7 2BP, U.K. ABSTRACT The occurrence and stratigraphical ranges of land Mollusca in the British Lower Tertiary are reviewed. A diverse mixture of present-day biogeographical elements co-existed during the Palaeogene. It is suggested that these mixed biogeographical associations partly result from a climate that has no modern analogue. In Britain there are very few authentic records of pre-Tertiary land Mollusca. Cox (1926a) described a new species of Anthracopupa from the Keele Beds (Carboniferous, Westphalian D) near Hagley Park, Birmingham and subsequent records of this species from boreholes through deposits of similar age have been summarized by Poole (1969) and Calver (1969). No British Mesozoic land molluscs are known and it is not until the Tertiary that they occur in any numbers. This scarcity results mainly from the rarity of suitable non-marine sediments. Thus lake sediments, though commonly rich in freshwater shells, rarely contain land snails in any numbers and river sediments are not much better. Calcareous tufas or swamp deposits, on the other hand, generally contain rich assemblages of land Mollusca. In Britain such deposits are frequent in parts of the Palaeogene sequence of the Hampshire Basin. The shells of many land molluscs are composed primarily of aragonite, which is generally less stable than calcite and is not as durable. In some species, for example many slugs, the internal plates or granules are secreted as calcite, whereas certain prosobranchs although possessing an aragonitic shell, secrete a calcitic operculum. In certain environments concentrations of these stable calcitic elements accumulate, as for example in the Creechbarrow Limestone in Dorset (Preece, 1980). It is not clear whether this over-representation is partly due to a winnowing effect during transport causing the removal of the lighter shells, or entirely to selective preservation. Probably both factors are involved. OCCURRENCE AND STRATIGRAPHICAL HORIZONS Table 1 presents the known stratigraphical ranges of British Lower Tertiary land Mollusca. The stratigraphical nomenclature essentially follows the well-known scheme originally proposed by Forbes (1856). Some confusion has resulted from the fact that the principal work describing the majority of British Tertiary land shells (Edwards, 1852) was published four years before Forbes had adequately described the stratigraphy. With very few exceptions, all the records listed in Table 1 have been confirmed by the author. There has been much recent debate on the placing of the Eocene/Oligocene boundary within the Palaeogene sequence of the Hampshire Basin. In the most recent account (Curry et al., 1978) this boundary has been placed at the base of the Bembridge Marls. London Clay (30-155 m) In Britain only three species have been reported from the London Clay. All are known from single specimens collected during the last century and all came from the London Basin. They are: Rillya rillyensis, Dulwich; Rillya tenuistriata, Primrose Hill; and Palaeostoa cylindrica, Finchley. The speci- men of A. rillyensis could not be traced but judging from the figure given by Wood (1877, PI. 34, fig. 9) the identification seems reasonable. In France A. rillyensis is known from the Calcaire-de-Rilly (731) 732 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS TABLE 1. Stratigraphical ranges of British Palaeogene land Mollusca. A: London Clay; B: Creechbarrow Lime- stone; C: Lower Headon Beds; D: Middle Headon Beds; E: Upper Headon Beds; F: Osborne Beds; G: Bembridge Limestone; H: Bembridge Maris. > œ о OU m м (o) Ag Proserpina woodwardi Preece — 7х = = ar DB Procyclotella nuda (Edwards) = => = — is las Protocallia laevis (Sandberger) — = — = — Zee Craspedopoma elizabethae Edwards - — Cochlostoma heterostoma (Edwards) — x Cochlostoma lamellosa (Sandberger) — — = == = = Bembridgia cincta (Edwards) — x Dissostoma mumia (Lamarck) — — Succinea imperspicua S. V. Wood —- — Succinea sp. = = = = ats ==: Cochlicopa headonensis (Newton & Harris) — — — = 2x = Vertigo vectensis Cox — = = == Granaria oryza (Edwards) — — = = Gastrocopta matura Cox — = = = Gastrocopta kennardi Cox = = == == Gastrocopta sp. nov. = = = A Acanthinula sublabyrinthica (Edwards) — — — = Acanthopupa dubia (Newton & Harris) — = = Ben Acanthopupa Sp. nov. — = = Acanthopupa type — — x Strobilops headonensis (Edwards) — — — Strobilops pseudolabyrinthica (Sandberger) — — x x x | | | | x | Enidae = = Discus omphalus (Edwards) —- — Discus sconciensis (Newton & Harris) — — Discus bembricensis (Pfeffer) — — — = Discus sp. nov. — — — Oxychilus leia (Newton & Harris) — — ?х — Oxychilus coxii (Pfeffer) — — = Palaeoxestina occlusa (Edwards) — x x Milax cf latus (Edwards) — x — Palaeostoa cylindrica (Newton 8 Harris) x — Palaeostoa perdentata (Edwards) — — — — Filholia laevolonga (Boubée) — x — — ‘Filholia’ elliptica (J. Sowerby) Rillya rillyensis (de Boissy) Rillya tenuistriata (Wetherell) ‘Clausilia’ striatula Edwards ‘Clausilia’ sp. = af == = Laminiferinae sp. nov. — — cf Triptychia sp. — x Palaeoglandina costellata (J. Sowerby) = x Palaeoglandina woodi (Pilsbry) — = = = Archygromia durbani (Edwards) — 2x Archygromia edwardsii Pfeffer — -- Paracanariella tropifera (Edwards) = = = = Praefruticicola morrisi (Wood) — = = = Megalocochlea pseudoglobosa (d'Orbigny) — x — — Klikia vectiensis (Edwards) — 2x x — Klikia sp. nov. — — — — | x | | x | x | | | x | | oa MI. I exe ES [хх Е [хх] A ose ney be. RR SE IET | хххххххх | Rar AE OS ala Adal a ll | Nomenclature and taxonomic arrangement essentially follow Wenz & Zilch (1938-1960). PREECE 733 (Thanetian) of Rilly-la-Montagne. The type specimen of A. tenuistriata is an apical fragment (Wetherell, 1846; Edwards, 1952 PI. Il, fig. 2f) and its specific validity is not without doubt. Despite this, the occurrence of A. tenuistriata has been reported from deposits of Sparnacian age at Grauves (Furon & Soyer, 1947, p. 44). However it is not clear exactly how this species differs from other members of the genus Rillya. P. cylindrica belongs to the Megaspiridae but the holotype is an imperfect specimen and much of the aperture is pyritized so that many of the crucial taxonomic characters are obscured (Newton & Harris, 1894). Creechbarrow Limestone (3 m) This tufaceous Limestone caps the summit of Creechbarrow Hill in Dorset and is the earliest Formation containing land Mollusca in the Hampshire Basin. Although the relative stratigraphic position of this Limestone within the Palaeogene succession has long been in doubt, recent work on the vertebrates has suggested an early late Eocene, Bartonian (late Auversian or early Marinesian) age (Hooker, 1977). The land mollusc fauna is poor, only eleven species being known (Preece, 1980). Many of these species also occur in other Formations in the Hampshire Basin (see Table 1) but in Britain Filholia laevolonga is only known with certainty from this deposit (Preece, 1980). In France this species is known from freshwater limestones of Ludian age near Toulouse (Astre, 1923). A species of Proserpina is also recorded from the Creechbarrow Limestone (Preece, 1980), the biogeographical significance of this fossil will be discussed below. Lower Headon Beds (20 m) These include a series of clays, marls and limestones well exposed at Totland Bay and Headon Hill in the Isle of Wight and Hordle Cliff in Hampshire. Very few species of land mollusc are recorded, the most common is Strobilops pseudolabyrinthica which has been discussed and illustrated by Cox (1926b). Middle Headon Beds (10-15 m) A series of fossiliferous marine-brackish sandy clays exposed at Colwell Bay, Headon Hill and Whitecliff Bay. Land Mollusca are very rare and the possibility of derivation cannot be excluded. Upper Headon Beds (15 m) Brown silty marls, limestones and lignites well exposed at Headon Hill and Whitecliff Bay. Several species of land snail are known including Klikia vectiensis, Oxychilus leia and Oxychilus coxii. The preservation of shells is exceptionally good, many still being composed of aragonite. Osborne Beds (25 m) Varied lithologies including limestone, sand and clay. Land shells occur sporadically but are poorly known. Bembridge Limestone (5-8 m) A compact cream-coloured limestone (used extensively as a building stone) with some marl inclu- sions. Good exposures can be seen at Prospect and Tapnell quarries near Shalcombe, and at Headon Hill, Sconce and Whitecliff Bay, all in the Isle of Wight. This Limestone contains by far the richest assemblage of Tertiary land molluscs known from Britain. Over forty species from at least seventeen families are now recorded. The faunal composition varies between sites which reflect slightly different facies (Preece, 1976). The faunal list given in Table 1 is therefore composite. Bembridge Marls (21-36 m) Variegated marls and clays with predominantly freshwater and brackish Mollusca. Land Mollusca are rare. 734 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS BIOGEOGRAPHICAL ANALYSIS A comparison of the modern geographical ranges of certain families represented as fossils indi- cates that significant changes in distribution have occurred since the Palaeogene. The following discussion is primarily concerned with British data; a much fuller account of the biogeographic significance of land snails worldwide from the Palaeozoic onwards is given by Solem (1979). In Europe the Megaspiridae are recorded from the Late Cretaceous to Oligocene (represented by Palaeostoa Andreae 1884). Recent genera have a markedly disjunct distribution, and inhabit forests in parts of Brazil, New Guinea and Queensland. The family is quite extinct in the northern hemisphere today. The family Oleacinidae (represented in the British Tertiary by Palaeoglandina Wenz 1914) extends today from Florida and the Gulf Coast south through Central America and the West Indies to Peru and Brazil. Some species live around the fringes of the Mediterranean but the West Indies and Central America are the centre of abundance. The Strobilopsidae show a similar distributional change. In Europe this family was represented by at least twenty species ranging from the Upper Eocene to Upper Pliocene (Pilsbry, 1927-1935; 4-19) but the group is now virtually extinct in Europe. Strobilopsids today are confined to eastern China, Japan, Korea, the Philippines, eastern North America south to Guatemala plus a few scattered South American localities. In America they are unknown before the Pleistocene and all Pleistocene localities are within areas still inhabited by this family. A species of Proserpina has also been recorded from two British Palaeogene Formations (Preece, 1980, 1981). Today members of the Proserpininae are restricted exclusively to the New World tropics, including Mexico, South America and Cuba, and Hispaniola in the West Indies (Boss & Jacobson, 1975). Several members of the Gastrocoptinae including the subgenera Sinalbinula and Albinula are also recorded from the British Tertiary (Cox, 1925, 1926b). Although the modern range of the Gastro- coptinae extends into the tropics of both hemispheres they are virtually extinct in Europe today. They were quite frequent during the Oligocene and Miocene but became scarce after the Pliocene. The British Eocene species therefore represent the earliest known occurrence of this group. In addition to these taxa which have a tropical or sub-tropical aspect, there are other groups present that have southern European or even Atlantic island affinities. Several species of Cochlo- stoma have been described from the Bembridge Limestone. The Cochlostominae are extinct in Britain today and have a modern circum-Mediterranean distribution. An undescribed clausiliid, referable to the Laminiferinae, is also known from the Bembridge Limestone (R. C. Preece, unpub- lished). This subfamily had a much wider range during the Tertiary and many species have been described from several European countries (Wenz, 1923). One species was even present in Britain as late as the Middle Pleistocene (Kerney, 1959). Today the Laminiferinae are confined to shaded habitats in the Pyrenees. The Craspedopominae are also well represented in the European Palaeogene and one species has been described from Britain (Craspedopoma elizabethae). This group is now confined to the Canaries, Azores and Madeira. The remainder of the British Palaeogene land mollusc fauna either belong to groups of uncertain affinity or else to living families which have wide modern Palaearctic ranges. It is clear from the above discussion that a diverse mixture of present day biogeographical elements once co-existed during the Palaeogene. It also follows that the fauna has no close modern analogue. This phenomenon is also parallelled by other groups, for example the insects, particularly termites (Jarzembowski, 1980), and plants (Reid & Chandler 1926; Machin, 1971). The biological evidence seems to indicate a palaeoclimate for the late Eocene and early Oligocene close to the warm temperate (humid sub-tropical)-tropical boundary (sensu Miller, 1961). Daley (1972) has suggested that these mixed biogeographical associations are the product of a climate that also has no strict modern analogue. This in turn partly resulted from the more southerly latitude (40°N) of southern Britain during the Eocene. The absence of frost and generally higher rainfall and temperatures allowed tropical species to spread into higher latitudes and co-exist with more temperate elements. This explanation seems more likely than earlier views which have explained the occurrence of temperate species either as survivals from cooler Palaeocene times or as the result of long distance transport from adjacent upland regions. The depositional environments of these mollusc-rich Palaeogene limestones suggests that the fossil assemblages preserved are representative of the living communities from which they were derived. PREECE 735 REFERENCES CITED ASTRE, G., 1923, Recherches critiques sur Eobulimites (Dactylius) laevo-longus) Boubée sp et diagnose du genre nouveau Eobulimites. Bulletin de la Société d'Histoire Naturelle de Toulouse, 51: 441-461. BOSS, K. J. & JACOBSON, M. K., 1975, Proserpine snails of the Greater Antilles (Prosobranchia: Helicinidae). Occasional Papers on Mollusks. 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PRINCIPAUX RESULTATS D’ANALYSE SYSTEMATIQUE, PALEOBIOGEOGRAPHIQUE, BIOSTRATIGRAPHIQUE ET PALEOECOLOGIQUE Suzanne Freneix Institut de Paléontologie, Muséum National d'Histoire Naturelle, 8, rue de Buffon, 75005 Paris RESUME Quelques résultats d'une récente étude de 17 espèces de Bivalves sont rappelés et illustrés: modalités d'évolution morphologique des espèces successives Gryphaeostrea canaliculata—G. eversa et Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti—P. (E.) vincenti; présence des phyla Eulopia, Myrteopsis, Trisidos dont la date d’apparition connue était plus tardive; particularités microstructurales: les épaisses couches de structure vésiculaire d’Eupycnodonte, la structure foliée croisée de Gryphaeostrea.—Provincialisme: la faune d'Angola et du Zaire appartient à un centre endémique de la province sudatlantique avec des affinités ou des échanges avec les provinces du Golfe et de la côte atlantique nord- américaine, avec la province des Caraïbes et la région indo-méditerranéenne du domaine téthysien.—Biostratigraphie: la série de Landana se subdivise en zones et sous-zones d'assemblages de Bivalves du Paléocène inférieur à l'Eocène inférieur: zone a Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei, sous-zone a Gryphaeostrea eversa meridionalis—Glyptoactis (Baluchicardia) mayombica, zones a Glyptoactis (B.) bequaerti, à P. (E.) eovincenti.—Les biofacies correspondants sont indicateurs d'étagement intertidal-infralittoral á circalittoral, dans un paléoenvironnement défavorable et confiné. ABSTRACT Some results of a recent study of 17 species of bivalves are reviewed: modes of morpho- logical evolution of successive species Gryphaeostrea canaliculata—G. eversa and Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti—P. (E.) vincenti; occurrence of phyla Eulopia, Myrteopsis, Trisidos at an earlier date than previously known; some microstructural particu- larities, thick layers of vesicular structure of Eupycnodonte and crossed foliated structure of Gryphaeostrea—Provincialism: the fauna of Angola and Zaire is in an endemic center of the South Atlantic province, with affinities or exchanges with the Gulf and Northern American Atlantic coastal province, with the Carribean province and the Indo-mediterranean region in the Tethyan realm.—Biostratigraphy: the Landana Series is subdivided into bivalve as- semblage zones and subzones, from Lower Paleocene to Lower Eocene: a zone with Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei, a subzone with Gryphaeostrea eversa meridionalis— Glyptoactis (Baluchicardia) mayombica, zones with Glyptoactis (B.) bequaerti, and with P. (E.) eovincenti. The corresponding biofacies indicate intertidal-infralittoral to circalittoral stages, in unfavourable and restricted conditions of the paleoenvironment. INTRODUCTION Les Bivalves, dont une étude vient d’être publiée (Freneix, 1979, 1980), proviennent des récoltes de Dartevelle dans la coupe de Landana (enclave de Cabinda, Angola) et dans d’autres gisements d’Angola et du Zaire, soit des bassins sédimentaires côtiers du Congo et de Moçamédès (Cahen, 1979). Leur âge géologique s’étage du Paléocène au Lutétien. Ce sont les microfaunes, étudiées par Lys, Meijer et Glaçon (1979) qui ont permis de dater du Danien supérieur—Montien inférieur à l'Ilerdien une partie de la serie de Landana (couches n° O à 28), prospectée par Dartevelle. Cette partie se situe, plus précisément, dans les zones P1b-P1c à P6b-P7 de l'échelle de Berggren de Foraminifères planctoniques. (737) 738 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Bivalves du Paléocène et Eocène inférieur dans la coupe de Landana. moyen ei O L ==> UE Pycnodonte (Eupycnodonte) vincenti Fren. À ÿ (il ) 4 ı [27 | № Plicatula (Darteplicatula) P6b |) a Polymorpha Bell. (x 4) EOCENE |Р4-Р5 ® Plicatula (Plicatula) cabindaensis 3 | 16 NS Slee ES (x) Fren. 5 @ Pycnodonte и an eovincenti Fren. lJ = ; г @ Myrtea(Eulopia) ага Fren. = | ата Fren. Oh) o Myrtea (Myrteopsis) oblonga Fren. tx) Ш Lucina (Phacoides) anadella Fren. (x4) J = Glyptoactis (Baluchicardia) bequaerti Fren. (*5) a о @ 5 о | > о © oe Oo O) Ue у SlyPtoactis (Baluchicardia) mayombica (Vine.) tx) с : 0 Anodontia (Eophysema) adegokei Fren. (xt) р 3 ryphaeostrea eversa meridionalis Fren. (xd) S| olf o NV a = aD Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei Fren. (x1) un 5 | 53 2 — с о o ©) on & v < oe | 53| Abondance: nombre de spécimens + 5 2 lcm ; . 7 © = 6 A а 5 о: 6 а 10 Е] о= 9:11 à 20 O: plus de 20 $ FIG. 1. Répartition des espèces de Bivalves dans le Paléocène et l'Eocene inférieur de la coupe de Landana, Angola. Lignée de Pycnodonte montant dans l'Eocène moyen (Dessin $. Balkany). FRENEIX 739 Les Bivalves du Paléocene et de ГЕосёпе inférieur (Fig. 1) représentés par 11 espèces, dont 8 d'entre elles et 1 sous-espèce étaient inédites, se répartissent parmi les genres et les sous-genres: Gryphaeostrea, Ostrea (Cymbulostrea), Pycnodonte (Eupycnodonte), Plicatula (Plicatula), Plicatula (Darteplicatula) Lucina (Phacoides), Anodontia (Eophysema), Myrtea (Myrteopsis), Myrtea (Eulopia), Glyptoactis (Baluchicardia). Le sous-genre Eupycnodonte était inédit. Les quelques groupes étudiés de bivalves du Lutétien, daté par des faunes ichthyologiques as- sociées, comprennent 6 espèces dont 4 et 1 sous-espèce se sont avérées nouvelles; ils représentent les taxa: Trisidos, Cucullaea, Glycymeris (Glycymeris), Aviculoperna, Pycnodonte (Eupycnodonte), Cubitostrea. La signification et le rôle que peuvent avoir cette faune seront envisagés aux plans de la systéma- tique, de la paléobiogéographie, de la biostratigraphie et de la paléoécologie, principalement en ce qui concerne la faune complète étudiée du Paléocène et de l’Eocene inférieur de Landana. ÉTUDE SYSTÉMATIQUE Outre la découverte de taxons nouveaux, l'étude systématique a permis de mettre en évidence certaines modalités d'évolution et d'adaptation morphologique chez ces Bivalves fossiles. La différenciation de deux espèces successives, parfois confondues, (Gryphaeostrea canaliculata (Sowerby) (= G. lateralis (Nilsson)) de l’Aptien—Maastrichtien et С. eversa (Melleville) du Paléo- gène, est marquée par un degré d’enroulement plus grand et plus à l'extérieur de la région apicale de la valve gauche chez l'espèce du Tertiaire. La position de la prodissoconque, souvent préservée, peuf souligner cette différence. Chez С. canaliculata (Fig. 2A), Гате ligamentaire est en partie recouverte par la région umbonale, la prodissoconque en reste proche et se trouve souvent incluse dans la surface de fixation, tandis que, chez С. eversa (Fig. 2B), l'aire ligamentaire est plus dégagée de la région арка, la prodissoconque en est éloignée et se situe souvent à l'extérieur de la zone d’adherence. Un exemple de spéciation anagénétique peut être observé dans la série de Landana: le passage de l'espèce Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti Freneix (Fig. 1), du Paléocène supérieur et de l'Eocène inférieur, a l'espèce P. (E.) vincenti Freneix, de l'Eocène moyen, s'accompagne d'un accroissement de taille et de convexité, mis en évidence par une analyse morphométrique trivariée. Il s'accompagne aussi du développement en carène médiane d'un léger rostre qui affecte le contour palléal de l'espèce souche. Quelques particularités de la microstructure du test calcitique des huîtres ont été mises en évi- dence. Les couches vésiculaires atteignent un grand développement chez Pycnodonte (Eupycno- A B FIG. 2. Comparaison des régions apicales et de la position de la prodissoconque (p) des espèces. A: Gry- phaeostrea canaliculata (Sow.) du Maastrichtien de Maastricht (x7) et B: Gryphaeostrea eversa (Mell.) meridionalis Fren. du Paléocéne de Landana (M.E.B., x8,5). (M. E.B.: microscope électronique à balayage) (Clichés D. Serrette). 740 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS donte) eovincenti (Fig. 3A). L'allegement du test, qui en résultait, était probablement en liaison avec le mode de fixation de cette espèce sur des supports cylindriques sans doute flexibles, ou sur des fonds vaseux instables. Chez Gryphaeostrea, la valve droite présente une épaisse couche pris- matique, orthogonale a la surface de chacune des larges lames de croissance, et venant au dessus d'une couche à structure foliée (Fig. 3B). La valve gauche est presque entièrement a structure foliée croisée, orientée concentriquement (Fig. 3C). Nous avons également observé cette structure de type folié croisé, a disposition concentrique, chez l'espèce du Miocene d'Aquitaine (France) Gry- phaeostrea ricardi (Cossmann et Peyrot) (Fig. 3D). Ce dernier caractère microstructural conforte la place phylétique du genre Gryphaeostrea, parmi les Gryphaeidae, que lui a assignee Stenzel (1971), mais autoriserait l'élévation de la tribu des Gryphaeostreini Stenzel, 1971, classée parmi les Exogyrinae, au rang de sous-famille indépendante, les Gryphaeostreinae. La structure foliée croisée a été signalée chez des Gryphaea du Jurassique (Carter, 1976), mais elle n'y est pas aussi développée que chez Gryphaeostrea. Nous avons reconnu, parmi la faune étudiée, des représentants des genres et sous-genres Myrtea (Eulopia), Myrtea (Myrteopsis) dans le Paléocène de Landana et la présence de Trisidos dans le Lutetien. La date connue d'apparition de ces phyla se trouve repoussée dans le temps et sans doute prend-elle une signification en ce qui concerne le sens des migrations. On ne connaissait, en effet, Eulopia qu'à partir du Néogene, à la Jamaïque, Myrteopsis à partir du Neogene, en Italie du Nord, et Trisidos, à partir de l’Oligocene, en Italie du Nord et en Paratethys centrale. Ces dernières remarques nous conduisent à considérer la faune sous l'angle de ses affinités spécifiques. ANALYSE PALÉOBIOGÉOGRAPHIQUE Les principales affinités spécifiques sont indiquées selon l’ordre d'apparition des espèces dans la série de Landana (Fig. 1) et apparaissent sur la carte paléogéographique de la Fig. 4. —Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei Freneix (couches 0 à 8, zone Pib-P1c, Paléocene inférieur et moyen ou Danien supérieur—Montien inférieur à Thanétien inférieur): de la lignée d’ O. (C.) sub- missa (Deshayes) du bassin de Paris, est plus étroitement apparentée à des formes de l'ouest africain: O. choffati Oppenheim du Paleocene—Eocene du Cameroun, O. cf choffati Cox de lEocene du Ghana, O. sp. Furon du Paleocene du Togo, O. sohli Adegoke du Paleocene (Formation Ewekoro) du Nigeria —Gryphaeostrea eversa (Melleville) meridionalis Freneix (couches 2 à 5, zone P1b-P1c, Paléo- cene inférieur, Danien supérieur—Montien inférieur): sous-espèce commune au Montien phosphaté des Meskala et des Ganntour du Maroc, est une forme mutante qui tend vers l'espèce paléocène du Bresil, G. trachyoptera (White) de la Formation Maria Farhina de Pernambuco. —Anodontia (Eophysema) adegokei Freneix (couches 3 à 5, zone P1b-P ic, Paléocène inférieur, Danien superieur—Montien inférieur): se rattache a une lignée nord-américaine du Paléocene— Eocene, ancestrale d'Anodontia s.s. —Glyptoactis (Baluchicardia) mayombica (Vincent) (couches 3 à 5, zone P1b-P1c, Paléocene inférieur, Danien supérieur—Montien inférieur): se rapproche de G. (B.) amplicrenata Heaslip du Paleocene du Texas, groupe Midway, Formation Kincaid. —Glyptoactis (Baluchicardia) bequaerti Freneix (couche 8, zone РЗ inférieure, Paleocene moyen, Thanetien): comparable a G. (B.) koerti Oppenheim du Paléocène du Togo, issue de la lignée de G. (B.) ameliae (Pervinquière), a vaste dispersion africaine au Maastrichtien: Maghreb, côte occi- dentale, depuis le Sénégal jusqu’en Angola, centre africain, depuis le Sahara jusqu'au Niger; Forma- tion Soldado (Paléocène) de Trinidad. —Lucina (Phacoides) anadella Freneix (couche 9, zone P3 inférieure, Paléocène moyen, Thanétien): voisine de L. (Ph.) camerunensis Oppenheim de l'Eocene inférieur, série de Bonan- gando du Cameroun. —Myrtea (Eulopia) afra Freneix et Myrtea (Myrteopsis) oblonga Freneix (couche 9, zone P3 inférieure, Thanétien): espèces n'ayant pas d’equivalents proches, connus de niveaux strati- graphiques voisins, car ce sont les uniques témoins du Paléocène moyen de ces sous-genres que Гоп ne connaissait qu'à partir du Miocene. —Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti Freneix (couches 14 à 28, zones P4 à P6b-P7, Paléo- cène supérieur —Eocène inférieur, Thanétien à llerdien moyen—supérieur): représentant du sous- FRENEIX 741 FIG. 3. Particularités de microstructure du test chez des huitres. A: couche vésiculaire de Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti Fren. de I'llerdien de Landana (M.E.B., x200).—B,C: Gryphaeostrea eversa (Mell.) meridionalis Fren. du Paléocéne de Landana; B: valve droite, lamelles de couches prismatique et foliée (M.E.B., x 80); С: valve gauche, structure foliée croisée (M.E.B., x200).—D: Gryphaeostrea ricardi (Cossmann et Peyrot) du Miocène d'Aquitaine, structure foliée croisée, lamelles de premier ordre, alternativement foncées et claires, en Section pararadiale polie, dans une valve gauche (crochet vers la gauche de la figure) (x 15) (Clichés D. Serrette). 742 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ER ? 6A\BA/S SLN o > PROVINCE à du SUD- \ BAS- ZAIRE et ATLANTIQUE h d'ANGOLA Ke FIG. 4. Affinités des Bivalves du Paléocene et de l'Eocène inférieur du bassin sédimentaire côtier du Bas-Zaire et d'Angola; relations phylétiques paléobiogéographiques des espèces: 1: Ostrea (C.) dartevellei; 2: Gryphaeostrea eversa meridionalis; 3: Anodontia (E.) adegokei; 4: Glyptoactis (B.) mayombica; 5: Glyptoactis (B.) bequaerti; 6: Lucina (Ph.) anadella; 7: Pycnodonte (Eu.) eovincenti; 8: Plicatula (P.) cabindaensis; 9: Plicatula (D.) poly- morpha (Dessin S. Balkany). genre Eupycnodonte Freneix, ailé, rostré ou caréné, d'origine indo-mediterraneenne, fait partie d'une lignée de petites formes de l’“‘espèce” polytypique P. (E.) aviculina (Mayer-Eymar), réparties dans l'Eocene inférieur (Souzakien) du Tadjikistan d'Asie centrale, le Paleocene de l'Inde (Upper Ranikot Series), l'Eocène inférieur d'Egypte (Libyan Group) (sous le nom de P. pharaonum Oppenheim var. aviculina Mayer-Eymar). Une espèce assez voisine se trouve dans l’Ilerdien des Corbières, P. (E.) oppenheimi (Doncieux). —Plicatula (Plicatula) cabindaensis Freneix (couche 16-18, zones P4 à P6a, Paléocène supérieur —Eocène inférieur): se rapproche de PI. (PI.) inaequivalvis Doncieux de l'Ilerdien moyen des Corbières en France. —Plicatula (Darteplicatula) polymorpha (Bellardi) (couche 26, zone P6b-P7, Eocène inférieur, llerdien moyen—supérieur): apparaît ici dans un niveau inférieur à celui où cette espèce est habituel- lement connue, qui est le Lutétien et 'Eocene supérieur d'Egypte, de Libye, du Nigeria, du Senegal. —Trisidos caheni Freneix (couche 31, Lutétien): se situe à l’origine de la lignée de 7. kurracheen- sis (d'Archiac et Нате) de l'Eocene supérieur-Miocène d'Egypte, de l'Inde et du Pakistan occidental. —Cucullaria zauensis Freneix (couche 30 et Sassa Zau (Cabinda), Lutétien) se situe à l'écart des rares espèces de ce genre, et en particulier de С. africana Cox de l’Eocene d'Apatuema du Ghana. FRENEIX 743 —Glycymeris (Glycymeris) sarkari Freneix (couche 31, Lutétien), ne posséde pas de corres- pondant très proche. —Aviculoperna comatula (Vincent) (couche 31 et Sassa Zau, Lutétien): unique espèce de ce genre découverte en Afrique, sans affinités marquées avec les espèces européennes. —Pycnodonte (Eupycnodonte) vincenti Freneix (couches 29 à 31), Sassa Zau (Cabinda), Bololo (Zaire), Ambrizete (Angola), Lutétien): espèce proche de P. (E.) pharaonum (Oppenheim) du Lutétien d'Egypte. —Cubitostrea plicata (Solander) congica Freneix (couches 29 à 32, Sassa Zau, Bololo (Zaire), Ambrizete, vallée du Giraul, Torro do Tombo (Angola)): sous-espèce angolaise de l'espèce européenne dont la distribution est très vaste, de ГУргезеп au Bartonien dans le domaine de l'Europe du Nord, de la Téthys et de la province sud-atlantique africaine. En conclusion, la faune angolaise et zairoise appartient a un centre d'endémisme. Ses affinités sont évidemment prépondérantes avec les faunes de la province sud-atlantique dont elle fait partie, c'est-à-dire les faunes des bassins voisins du Cameroun, du Nigeria, du Togo, du Ghana, du Sénégal, du Brésil, du Maroc méridional, selon la carte paléogéographique du Crétacé de Kauffman (1973). On note qu'au Paléocène inférieur et moyen, la faune présente des relations étroites avec celles de la province des Caraïbes et de la sous-province du golfe du Mexique et de la côte atlantique d'Amérique du Nord. A partir du Paléocène supérieur et de l'Eocène inférieur, les affinités s'orientent plutôt vers la région indo-mediterraneenne, avec des espèces de l'Ilerdien du golfe pyrénéen, du Libyan Group d'Egypte, de Upper Ranikot Series de l'Inde et du Pakistan, du Souzakien (Eocene inférieur) d'Asie centrale. Ces traits s'accordent, d'une part, avec le rapprochement plus grand au Paléocène et à l’Eocene des continents africain et américain et ils impliquent, d'autre part, des communications marines entre les provinces méditerranéenne et atlantique sud par des chenaux ou des bras de mer joignant le Sahara et la Libye au Golfe de la Benoue (Fig. 4, schéma réalisé d’après les cartes paléogéo- graphiques de Reyre (1966), Smith, Briden & Drewry (1973), Kauffman (1973). ANALYSE BIOSTRATIGRAPHIQUE Dans la coupe de Landana, la Fig. 1 montre la succession des assemblages benthiques de Bivalves dans les zones de Berggren de Foraminifères planctoniques, dont nous indiquons l'espèce caractéristique associée qu'ont identifiée Lys, Meijer et Glaçon (1979): —Paléocène inférieur, zone P1b-P1c à Globigerina pseudobulloides: l'assemblage de Bivalves comprend: Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei Freneix, Gryphaeostrea eversa (Mell.) meridionalis Fren., Anodontia (Eophysema) adegokei Fren., Glyptoactis (Baluchicardia) mayombica (Vinc.). L'espèce, restreinte à cette zone et la plus fréquente, G. (B.) mayombica (Vinc.), apparaît comme l'espèce caractéristique de cette zone. —Paléocène moyen, zone P2 a Globorotalia uncinata: une seule espèce non caractéristique: O. (Cymbulostrea) dartevellei Fren. —Paléocène moyen, zone P3 inférieure à Globorotalia angulata: toutes les espèces sont renouvelées, avec l'assemblage suivant: Glyptoactis (Baluchicardia) bequaerti Fren., Lucina (Phacoides) anadella Fren., Myrtea (Myrteopsis) oblonga Fren., Myrtea (Eulopia) afra Fren. L'espèce caractéristique de cette zone est С. (Baluchicardia) bequaerti Fren. —Paléocène supérieur—Eocene inférieur, zones P4 à P6b-P7: à partir de la zone P4 à Globoro- talia pseudomenardii, la faune de Bivalves est réduite à une épifaune sessile à Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti Fren. de grande longévité, à laquelle s'associent de rares plicatules; zones P4 à P6a a Globorotalia pseudomenardii—Globorotalia velascoensis avec Plicatula (Plicatula) cabindaensis Fren.; zone P6b-P7 à Globorotalia subbotinae, avec Plicatula (Darte- plicatula polymorpha (Bellardi). En conclusion, la faune benthique de Bivalves peut définir localement deux larges faunizones à petites huîtres, l'une du Paléocène inférieur et de la base du Paleocene moyen a Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei qui comporte une sous-zone du Paléocène inférieur à Gryphaeostrea eversa meridionalis—Glyptoactis (Baluchicardia) mayombica, l'autre du Paleocene superieur— Eocene inférieur à Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti: ces deux zones sont séparées par un niveau du Paleocene moyen (ou du Thanétien) a Glyptoactis (Baluchicardia) bequaerti. 744 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS ANALYSE PALEOECOLOGIQUE La série de Landana, dans sa partie paléocène et éocène inférieure, est constituée de couches alternantes d'argiles sableuses et de grès calcaires d'une puissance de 28 m. Les lithofaciès sont littoraux et les huîtres et plicatules sont généralement associées aux couches ou passées argilo- sableuses. Les espèces caractéristiques de zones, en fonction de leur fréquence et abondance relatives, peuvent être considérées aussi comme indicateurs de biofaciès ou éléments de paléocom- munautes. Le biofaciès à Ostrea (Cymbulostrea) dartevellei est indicateur de paléoenvironnement peu pro- fond, intertidal à infralittoral, euryhalin, d’hydrodynamisme faible. Les caractéristiques morpho- fonctionnelles de cette huitre et de son associée, Gryphaeostrea eversa, sont significatives de conditions de vie défavorables. Cet indice de milieu, appauvri en oxygène dissous, paraît se con- firmer au Paléocène moyen, par la présence d'une endofaune a Myrtea; l'absence d'huítres est peut-être liée à un approfondissement du milieu, à tendance circalittorale. Cet étagement plus “off- shore” s'accorde, au Paléocène supérieur et à l'Eocène inférieur, avec le biofaciès a Pycnodonte (Eupycnodonte) eovincenti. La salinité se normalise comme paraît l'indiquer l'apparition de plicatules; cependant, cette association benthique, réduite à une épifaune sessile appauvrie, laisse encore presumer de milieux confines. RÉFÉRENCES CITÉES CAHEN, L., 1979, Gisements fossilifères du Paléogène des régions côtières de Cabinda, du Bas-Zaire et d'Angola. Annales du Musée royal de l'Afrique centrale, Sciences géologiques, in-8°, 86: 1-12. CARTER, J. G., 1976, The structural evolution of bivalve shell with notes on the phylogenetic significance of crossed lamellar structure. Ph.D. dissertation, Yale University, New Haven, Connecticut. University Microfilms International. Ann Arbor, Michigan, London, 255 p. FRENEIX, S., 1979, Bivalves du Paléocene et de l’Eocene de l'Angola et du Zaire. Annales du Musée royal de l'Afrique centrale, Sciences géologiques, in-8°, 86: 53-205. FRENEIX, S., 1980, Bivalves du Paléocene et de l’Eocene de l'Angola et du Zaire et leur signification. 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ARCHAMBAULT, Joelle, Laboratoire de Geologie et Microscopie analytique, Université du Val de Marne, Avenue Général de Gaulle, 94010 Créteil, France. BABA, Karoly, Var utca 6, Szeged 6720, Hongrie. BABIN, Claude, Laboratoire de Paléontologie, Faculté des Sciences, Université de Brest, 6 avenue Le Gorgeu, 29283 Brest cedex, France. BACKHUYS, Wim, Oudorpweg 12, 3062 RC Rotterdam, Nederland. BADINO, Guido, Istituto di Zoologia, Universita, via Accademia Albertina 17, 10123 Torino, Italia. BALAPARAMESWARA RAO, M., Department of Zoology, Nagarjuna University, Nagarjunanagar 522510, India. BALLESTEROS, Manuel, Departamento Zoologia, Facultad de Biologia, Universidad, Gran via Cortes Catalanas 585, Barcelona, Espana. BEBBINGTON, Alan, Department of Science, Bristol Polytechnic, Redland Hill, Bristol, BS6 6UZ, England, U.K. BERKHOUT, Jan, Loenenseweg 76, 6961 CS Eerbeek, Nederland. BILGIN, Fikret Hakki, Diyarbakir Universitesi, Fen Fakultesi, Zooloji Bölümü, Diyarbakir, Turquie BINDER, Eugène, Musée d'Histoire Naturelle, Case postale 284, 1211 Genève 6, Suisse. BISHOP, Martin John, University Museum of Zoology, Downing street, Cambridge, England, U.K. BLANCHIER, Bernard, Laboratoire de Zoologie, Université de Caen, Esplanade de la Paix, 14032 Caen cedex, France. BLUZAT, Roger, 26 rue de la Roche Garnier, 91460 Marcoussis, France BODOY, Alain, Station marine d'Endoume, Université de Marseille, rue de la Batterie des lions, 13007 Marseille, France BOETERS, Hans D., Rumfordstrasse 40, 8000 Miinchen 5, B.R. Deutschlands BOLETZKY, Sigurd von, Laboratoire Arago, Université Pierre et Marie Curie, 66650 Banyuls-sur-mer, France. BOLOGNANI FANTIN, Anna Maria, Istituto Anatomia comparata, via Berengario 14, Modena, Italia. BONAMI, Jean-Robert, Laboratoire de Pathologie comparée, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, 34060 Montpellier cedex, France. BONGRAIN, Madeleine, Laboratoire de Pétrographie sédimentaire et de Paléontologie, Bat. 504, Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France. BORDES, Monique, Laboratoire de Biologie et Biochimie marines, Institut Universitaire de Technologie de La Rochelle, Université de Poitiers, rue de Roux, 17026 La Rochelle cedex, France. BOUCAUD-CAMOU, Eve, Laboratoire de Zoologie, Université de Caen, Esplanade de la Paix, 14032 Caen cedex, France. BOUCHET, Philippe, Laboratoire de Biologie des Invertébrés marins et de Malacologie, Muséum National d'Histoire Naturelle, 55 rue de Buffon, 75005 Paris, France. BOUNIOL, Pascal, 51 rue Notre-Dame de Lorette, 75009 Paris, France. BOUTIERE, Henri, Laboratoire Arago, Université Pierre et Marie Curie, 66650 Banyuls-sur-mer, France. BOYLE, Peter Robin, Department of Zoology, University of Aberdeen, Aberdeen, Scotland, U.K. BRESSON, Marie-Louise, Route de Nyls, 66680 Canohes, France. BRISSON, Paul, Laboratoire de Biologie cellulaire, Université de Poitiers, 40 avenue du Recteur Pineau, 86022 Poitiers, France. BROWN, Alexandre Claude, Department of Zoology, University of Cape Town, Rondebosch 7700, South Africa. BROWN, David S., Experimental Taxonomy Unit, Department of Zoology, British Museum (Natural History), Cromwell road, London SW7 5BD, England, U.K. BRUGGEN, А. С. van, c/o Rijksmuseum van Natuurlijke Historie, P.O. Box 9517, 2300 RA Leiden, Nederland. BUENO, Martha, c/o Rijksmuseum van Natuurlijke Historie, P.O. Box 9517, 2300 RA Leiden, Nederland. BURCH, John B., Museum of Zoology, The University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, U.S.A. BUTOT, Louis J. M., Friedhoffkwartier 17, 3723 AN Bilthoven, Nederland. CABARET, Jacques, Station de Pathologie aviaire et Parasitologie, IWRA, 37380 Monnaie, France. CAHET, Guy, 2 rue du Rimbaud, 66000 Perpignan, France. (745) 746 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS CAIN, Arthur James, Department of Zoology, University of Liverpool, P.O. Box 147, Liverpool L69 3BX, England, U.K. CALOW, Peter, Department of Zoology, University of Glasgow, G12 8QQ, Scotland, G.B. CATANIA, Robert, Laboratoire de Zoologie, Universite de Caen, Esplanade de la Paix, 14032 Caen cedex, France. CHATFIELD, June Elizabeth, The Gilbert White Museum, The Wakes, Selborne, Alton, Hampshire, England, U.K. CHATTERJEE, Banani, Department of Zoology, Lady Brabourne College, Calcutta, West Bengal, India. CHEREL-MORA, Corinne, 131 avenue Foch, 78400 Chatou, France. CHETAIL, Monique, Laboratoire d'Anatomie comparée, Université Paris VII, 2 place Jussieu, 75221 Paris cedex 05, France. CLERGIER, Marie-Pierre, Laboratoire de Biologie et Biochimie marines, Institut Universitaire de Technologie, de La Rochelle, Université de Poitiers, 17026 La Rochelle cedex, France. COLES, Brian, 27 Dove street, York, England, U.K. COMBES, Claude, Département de Biologie animale, Universite de Perpignan, Avenue de Villeneuve, 66025 Perpignan, France. COMPS, Michel, 1 rue Jean Vilar, 34200 Sete, France. COOMANS, Henry E., Zoologisch Museum, Postbus 20125, 1000 HC Amsterdam, Nederland. COPPOIS, Guy, Laboratoire de zoologie systématique, Université libre de Bruxelles, 50 avenue Roosevelt, 1050 Bruxelles, Belgique. DAGUZAN, Jacques, Laboratoire de Zoologie générale et d'Ecophysiologie, campus de Beaulieu, 35042 Rennes cedex, France. DAS MAHAPATRA, Subhendu, Department of Zoology, Ananda Ch. College, Jalpaiguri 735101, West Bengal, India. DASS, Snigdha, Department of Zoology (room 14/A), University of Calcutta, 35 Ballygunge circular road, Calcutta 700019, West Bengal, India. DAVIS, George M., Department of Malacology, The Academy of Natural Sciences, 19th and the Parkway, Philadelphia, Pennsylvania 19103, U.S.A. DERAY, Armand, Laboratoire de Zoologie et Embryologie, Institut des Sciences naturelles, place Leclerc, 25042 Besancon cedex, France. DESLOUS-PAOLI, J. M. Institut Scientifique et Technique des Pêches maritimes, 17390 La Tremblade, France. DE WITH, Nico N. D., Biology Department, Free University, De Boelelaan 1087, 1007 MC Amsterdam, Neder- land. DI NATALE, Antonio, Istituto di Zoologia ed Anatomia comparata, Universita di Messina, via dei Verdi, 98100 Messina, Italia. DOGTEROM, Greet, Department of Biology, Free University, De Boelelaan 1087, 1007 MC Amsterdam, Nederland. DOMENECH, Rosa, Departamento Paleontologia, Facultad de Geologia, Universidad, Gran via 585, Barcelona 7, Espana. DRINKWAARD, Abraham Cornelis, Julianastraat 18, Postbus 135, 1790 AC Den Burg-Texel, Nederland. DURFORT, Mercédès, Departamento de Morfologia microscopica, Facultad de Biologia, Universidad, Gran via Cortes Catalanas 585, Barcelona 7, Espana. DUVAL, André, Zoology Department, University College of North Wales, Bangor, Gwynedd LL57 20W, North Wales, U.K. EBERHARDT, Beatrix, Altenbrucher Damm 64, 4100 Duisburg 28, B.R. Deutschlands. EDLINGER, Karl, Porschestrasse 13-15/10/3, 1234 Wien, Osterreich. EDMUNDS, Malcolm, Biology Division, Preston Polytechnic, Corporation street, Preston PR1 2TQ, England, U.K. ELOUARD, Pierre, 27 boulevard du 11 novembre, 69622 Villeurbanne, France. FANIEL, Robert H., 92 avenue A. Lancaster, 1180 Bruxelles, Belgique. FATTON, Elisabeth, Laboratoire de Pétrographie sédimentaire et Paléontologie, Bâtiment 504, Université Paris- Sud, 91405, Orsay, Paris. FAURE, Pascal, 104 rue Battant, 25000 Besancon, France. FECHTER, Rosina, Zoologische Staatssammlung, Maria-Ward-Strasse 1b, 8000 Munchen 19, B.R. Deutsch- lands. FIGUERAS, Antonio, Instituto de Investigaciones Pesqueras, Muelle de Bouzas s/n, Vigo, Espana. FINET, Yves, rue Baron de Castro 79 (boite 5), 1040 Bruxelles, Belgique. FIORONI, Pio, Zoologisches Institut, HUfferstrasse 1, 4400 Munster, B.R. Deutschlands. FOURNIE, Jean, Laboratoire d'Anatomie comparée, Université Paris VII, 2 Place Jussieu, 75221 Paris cedex 05, France. FRENEIX, Suzanne, 124 avenue Emile Zola, 75015 Paris, France. FRENKIEL, Liliane, 114 rue Lasnouni AEK, Douaouda Marine, Blida, Algérie. GAILLARD, Jean M., Laboratoire de Biologie des Invertébrés marins et Malacologie, Muséum National d'Histoire naturelle, 55 rue de Buffon, 75005 Paris, France. GALLARDO, Carlos, Instituto de Zoologia, Universidad Austral de Chile, Casilla 567, Valdivia, Chile. GASULL, Luis, Avenida Sindical 22, Son Dureta, Palma de Mallorca 14, Espana. CONGRESS MEMBERS 747 GERMAIN, Luc, Boulevard A. Reyers 18 (boite 5), 1040 Bruxelles, Belgique. GHISOTTI, Fernando, via Giotto 9, 20145 Milano, Italie. GHOSE, Gourpada, Principal, Dinabandhu Mahavidalaya, P.O. Bongoan Dist. 24PGS, West Bengal, India. GIROD, Alberto, via P. Giovio 15, 20144 Milano, Italia. 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WRIGHT, Christopher A., British Museum (Natural History), Cromwell Road, London SW7 5BD, England, U.K. YONGE, C. Maurice, Department of Zoology, University, West Mains Road, Edinburgh EH9 3JL, Scotland, U.K. INDEX TO SCIENTIFIC NAMES IN VOLUME 22, Nos. 1-2 Abida, 485-487, 729 Abra, 567 acanthica, Thiara scabra, 458, 460 Acanthina, 110 Acanthinula, 444, 485-487, 732 Acanthocardia, 567, 568 Acanthopleura, 205, 207, 208 Acanthopupa, 732 Achatina, 266, 267, 269, 272, 274, 280, 489-493, 602 Acicula, 444, 447, 728 acicula, Cecilioides, 447, 486-487 acicula, Turritellopsis, 723, 725 Aciculidae, 499 Acroloxus, 729 Actinodonta, 705, 711-714 Actinodontomorpha, 710 aculeata, Acanthinula, 444, 485-487 aculeata, Acanthocardia, 567 aculeata, Cardita, 567 aculeata, Thais, 361 acuminata, Lymnaea, 36, 37 acuta, Actinodonta, 713 acuta, Physa, 167, 169 Adalaria, 634 adegokei, Anodontia (Eophysema), 738, 740, 742, 743 Aegopinella, 444, 446, 729 Aegopis, 444 Aeolidacea, 634 Aeolidia, 269, 631 Aeolidiella, 634 Aequipecten, 335, 567 aestuarii, Littorina, 536 aestuarii, Littorina (Neritrema) obtusata, 537 Aetheriidae, 423 affinis, Terebra, 551 Afghanodesma, 705, 710-712 afra, Myrtea (Eulopia), 738, 740, 743 africana, Congeria, 326 africana, Cucullaria, 742 africanus, Bulinus, 47, 93, 94, 96-100 agreste, Deroceras, 444 agrestis, Agriolimax, 115 Agriolimax, 115-117, 128, 241-244, 266, 267, 270-273, 276, 278, 280, 285, 338 alba, Cylichna, 723, 725 Albinula, 734 albomaculata, Petalifera, 550 alderi, Polinices, 367, 368, 373, 374 alexander, Placostylus fibratus, 509 alexandrina, Biomphalaria, 46, 164, 427-434 algirus, Zonites, 486, 487 alleryi, Heliacus, 531 Alloteuthis, 586, 605 Alocinma, 36, 37 alpestris, Valvata, 501 alpestris, Vertigo, 444 alte, Laevicaulis, 116 (751) alveolus, Cerithium, 547, 551 Amaura, 723, 725 Amauropsis, 723, 725, 726 ameliae, Glyptoactis (Baluchicardia), 740 americanus, Modiolus, 326 amnicum, Pisidium, 470, 472, 728 Amphibola, 602 amplicrenata, Glyptoactis (Baluchicardia), 740 Ampullaria, 236 Ampullariidae, 421-424 Anadara, 705 Anadaridae, 575 anadella, Lucina (Phacoides), 738, 740, 742, 743 anatina, Anodonta, 728, 729 Ancylidae, 499 Ancylus, 729 andrewsi, Pickworthia, 546 Anguispira, 266 angulifera, Littorina, 608 angustior, Vertigo, 405, 444, 446 Anisothyris, 424 Anisus, 728, 729 annularis, Phenacolimax, 444, 445 Anodonta, 276, 602, 728, 729 Anodontia, 738-740, 742, 743 Anomia, 567, 702 Anomiidae, 702, 716 Anthracopupa, 731 Antiopella, 631, 632, 634 antiqua, Valvata, 501 antivertigo, Vertigo, 444 Aperostomatidae, 423 Aplexa, 31 Aplysia, 83, 511-514 Aplysiidae, 550 Aplysiomorpha, 511 aponensis, Hydrobia, 502 Aporrhais, 565, 567, 568 arbustorum, Helicigona, 447 Arca, 349 arcana, Littorina (Littorivaga), 536-538 Archachatina, 137, 139, 140, 492 Archaeogastropoda, 109, 602, 606, 607 Archidoris, 634 architae, Heliacus, 531 Architectonica, 531 Architectonicidae, 531 Archygromia, 732 Arcidae, 329 Arcoides, 711 Arcopagia, 571, 572, 576-578 arctica, Hiatella, 567, 723, 724, 726 arctica, Littorina, 537 arctica, Littorina (Neritrema) obtusata, 537 arenaria, Catinella, 405, 728, 730 arenaria, Mya, 378, 382, 383 Arene, 236 Arganiella, 463, 465, 466 argenteonitens, Lischkeia, 237 752 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS argo, Argonauta, 605 Argonauta, 605 argyrostomus, Turbo, 544 arigonis, Cernuella (Xeromagna) cespitum, 39, 43, 54, 71, 72, 621-626 Ariolimax, 116, 117 Arion, 115-117, 125, 133, 138-140, 266, 269, 272, 404, 444, 447, 615, 728 Armiger, 728 Armina, 634 Arminacea, 634 asellus, Lepidopleurus, 208 Ashfordia, 23-26, 28, 728 aspera, Patella, 523, 679, 680 aspersa, Helix, 115-117, 128, 133, 269, 270, 277, 386, 387, 391, 436, 437, 486, 487, 491, 492, 615 Astarte, 567, 721-725 astierii, Pseudamnicola, 502 Astraea, 236, 257, 258, 260, 262, 265, 565 ater, Arion, 116, 138, 140, 269 ater rufus, Arion, 115 Atlantoidea, 171 atromaculata, Peltodoris, 634 attenuata, Praectenodonta, 714, 715 audouini, Fasciolaria, 607 aurea, Venerupis, 702, 717 auriculata, Neritina (Neripteron), 458-461 australis, Phasianella, 236, 237 australis, Robsonella, 605 Australorbis, 72, 133 austriaca, Bythinella, 502 avenacea, Chondrina, 485 Avenionia, 462, 465, 466, 500 aviculina, Pycnodonte (Eupycnodonte), 742 aviculina, Pycnodonte pharaonum, 742 Aviculoperna, 739, 743 Axinopsis, 723, 724 Azara, 424 Azeca, 729 Babinka, 705, 710, 712, 714 Babinkidae, 705, 710 Balea, 405, 447, 448 balteata, Rissoina, 549 balthica, Macoma, 377-379, 381-383 Baluchicardia, 737-740, 743 banatica, Acicula, 444 banatica, Helicigona, 447 bannocki, Architectonica, 531 barbara, Cochlicella, 23-25, 27, 28 Barnea, 145, 146 barthi, Bulinus, 47 Basommatophora, 151, 159, 265, 266, 270, 277, 280, 505, 602, 606, 625 Bathyomphalus, 729 Batillaria, 313-316 Batillariinae, 313, 315 bavarica, Bythinella, 499, 502 bavayi, Placostylus eddystonensis, 510 beccarii, Bulinus, 47 Bedeva, 110 Bela, 723, 725 Belgrandia, 466 Belgrandiella, 463, 464, 466 Bellardia, 315 bembricensis, Discus, 732 Bembridgia, 732 bengalensis, Viviparus, 36 Bensonia, 266, 269 bequaertia, Glyptoactis (Baluchicardia), 737, 738, 740, 742, 743 bidentata, Clausilia, 405, 486-488, 729 bidentata, Perforatella, 447 Bielzia, 447 bierzona, Helicella, 51-54, 61, 62, 64 bilineata, Hypseledoris, 518-520 bimaculoides, Octopus, 605 biomphalaria, 3, 33, 45, 46, 77-80, 81, 82, 84, 87- 89, 103, 104, 106, 146, 148, 159, 164, 395-398, 424, 427-434 biplicata, Laciniaria, 447 bisulcata, Testacella, 486, 487 Bithynia, 172, 236, 728, 729 Bithynoidea, 171 Bittium, 547, 549, 551 Bivalvia, 131, 183, 276, 281, 319, 333, 341, 347, 353, 399, 604, 701 bohemica, Redonia, 714 bolei, Phreatica, 463, 465 borealis, Astarte, 721-725 Brachidontes, 571, 572, 575-578 Brachyodontes, 326 Brachystomia, 608 Bradybaena, 405, 444, 611-614 branchialis, Favorinus, 634 brandenburgi, Microliotia, 545, 546 brasiliana, Aplysia, 514 brevipes, Daudebardia, 447 briareus, Octopus, 605-606 Brotia, 36, 37 broughtonii, Anadara, 705 browni, Bulinus, 47 browni, Copidens, 711 Buccinidae, 575 Buccinoidea, 171 Buccinum, 238, 251-253, 255, 257-260, 262, 269, 567. 568: 571, 572,575 577.578 bucephalum, Phyllirhoe, 593, 599 budapestiensis, Milax, 447 Bulgarica, 447 Bulimulidae, 421-424, 295, 509 Bulimulus, 495-497 Bulinidae, 156 Bulinus, 45, 47, 88, 89, 93, 94, 96-100, 152, 154, 427-434, 505-508, 615 Bullia, 681, 682 Bursa, 571, 572, 575-578 Bursatella, 512-514 Bursidae, 575 Bythinella, 463, 466, 499, 501, 502 Bythinellidae, 463, 466 Bythinioidea, 171 Bythiospeum, 463-466, 500-502 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 753 cabindaensis, Plicataula (Plicatula), 738, 742, 743 cadaverosum, Vexillum, 348 Cadlina, 515, 517-519, 602 Caecilioides, 486, 487 caelata, Astraea, 236 caheni, Trisidos, 742 calcarea, Macoma, 721, 723-725 caledonicus, Ariolimax, 116 caledonicus, Placostylus, 509 californicus, Ariolimax, 116 callicratis, Truncatellina, 444 Calliostoma, 565, 568 Callistochiton, 602 Calyptraea, 128, 133, 565 Calyptraeidae, 110, 573 Calyptraeoidea, 171 Camaenidae, 423, 424 camerunensis, Biomphalaria, 46, 427, 433 camerunensis, Lucina (Phacoides), 740 camporroblensis, Candidula, 621-625 Camptonectes, 336 canaliculata, Gryphaeostrea, 737, 739 canaliculata, Thais, 110, 608 candida, Amaura, 723, 725 candida, Barnea, 145, 146 Candidula, 23, 24, 26, 28, 621-625 Cantharus, 608 Capulus, 565 Cardiidae, 329, 559, 702 cardissa, Cardium, 562 Cardita, 567 Cardium, 347-352, 363, 562, 723, 724 caribaeum, Helisoma, 77 carinatus, Trophonopsis, 567, 568 cartusiana, Monacha, 39, 447, 621-625 Carychiidae, 423 Carychium, 444, 447, 485, 604, 729 Carydium, 712, 714 casertanum, Pisidium, 470, 471, 475, 728 casinus, Circomphalus, 567 castanea, Cingula, 723, 725 catena, Lunatia, 236 catena, Polinices, 367-375, 608 Catinella, 405, 728, 730 caurica, Erronea, 571, 572, 574, 575, 577, 578 Cecilioides, 444, 446, 447 cellarius, Oxychilus, 486, 487 cemeneles, Theba, 485-487 centrifuga, Pseudomalaxis, 531 Cepaea, 98, 99, 269, 389, 391, 444, 446-448, 485- 487 Cephalopoda, 145, 146, 189, 197-204, 245, 581, 599, 601, 604, 605, 608, 637, 685 cerameopoma, Digoniostoma, 36, 37 Cerastoderma, 319, 324, 373, 377-383, 502, 705, 716 Ceratostoma, 110 Cerithides, 314, 458, 460, 553-557 Cerithiidae, 316, 317, 337, 549, 573 Cerithiinae, 313, 315-317 Cerithioidea, 171-178 Cerithium, 172-174, 176, 313, 315, 547, 551, 571- 574, 577-579 cernicus, Bulinus, 47 Cernuella, 23-25, 27, 28, 39, 43, 54, 71, 72, 417, 621-626 cerrata, Cochlodina, 447, 449 cespitum arigonis, Cernuella (Xeromagna), 39, 43, 54, 71, 72, 621-626 ceylanica, Polymesoda, 459, 461 ceylonica, Godiva, 634 chamaeleon, Nerita, 458, 460 Chamelea, 575, 587-591 chemnitzi, Natica, 23 Chilinidae, 422-424 Chilostoma, 486 chinensis, Calyptraea, 565 Chione, 567 Chiton, 602 Chlamys, 131, 185, 186, 335, 567, 722 choanomphala, Biomphalaria, 46 choffati, Ostrea, 740 Chondrina, 447, 485-487 Chondropomidae, 423, 424 Chondrula, 447, 485-487 chorismenostoma, Pyramidula rupestris, 439, 440 Chorus, 111, 112 Chromodorididae, 515-522 Chromodoris, 517-520, 522 Chrysallida, 567 ciliata, Mopalia, 208 ciliatum, Cardium, 723, 724 cincta, Bembridgia, 732 cincta, Tritoniopsis, 634 cinctella, Hygromia, 486, 487 cineraria, Gibbula, 260 cinereoniger, Limax, 241, 447 cinereus, Trachydermon, 211-215 Cingula, 723, 725 cingulata, Cerithidea, 460, 553-557 cingulata, Cerithidium, 458 Circomphalus, 567 circumscriptus, Arion, 115, 447 Cirrata, 197-204 cirrhosa, Eledone, 189, 190, 193, 205 clarae, Cadlina, 518 clathratus, Trophon, 110 Clausilia, 405, 444, 447, 449, 485—488, 729, 732 Clausiliidae, 219, 423, 425 claustralis, Truncatellina, 447, 486 claustris, Truncatellina, 449 clavatum, Peplum, 567 Clelandella, 571-574, 577, 578 clienta, Chondrina, 447 Clio, 601 Clithon, 236, 458-461 coccinea, Littorina, 360, 364, 541, 542 cochlear, Patella, 528 cochleata, Congeria, 327, 329, 331 Cochlicella, 23-25, 27, 28 Cochlicopa, 39, 54, 444, 445, 486, 487, 728, 729, 732 Cochlodina, 447, 449, 486, 487 Cochlostoma, 173, 174, 176, 178, 485-487, 732, 734 Cochlostominae, 734 754 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS coerulans, Bielzia, 447 Crassostrea. 9, 12. 13, 131, 133, 186, 225-228, coerulea, Patella, 523-528, 679, 680 230, 231, 399-401, 667-672, 702 coerulea, Trinchesia, 634 Cratena, 634, 635 coindeti, Illex, 605 craticulata, Hadriania, 567 columbianus, Agriolimax, 117, 242 Crepidula, 83, 110, 112, 113, 133, 266, 277, 571- Columella, 404, 441, 445, 486, 487, 728, 730 574, 577, 578, 602 columella, Columella, 728, 730 crista, Armiger, 728 comatula, Aviculoperna, 743 cristata, Antiopella, 631, 632, 634 communis, Turritella, 565 cristata, Valvata, 729 complanatus, Hippeuthis, 728 cruciata, Clausilia, 447 compressa, Bythinella, 502 Cryptochiton, 208 concentricum, Carydium, 712 Cryptomphalus, 425 Concholepas, 111, 112 crystallina, Vitrea, 447, 448 concholepas Concholepas, 111, 112 Ctenodonta, 705, 711, 712 concii, Bythiospeum, 502 Cubitostrea, 739, 743 Congeria, 325-327, 329, 331, 424 Cucullaea, 739 congica, Cubitostrea plicata, 743 Cucullaria, 742 conica, Emarginula, 565 cuneata, Actinodonta, 711, 713 Conidae, 178 Cuneus, 587-590 Conoidea, 171 Cuspidaria, 567 conovula, Pseudamnicola, 502 cuspidata, Cuspidaria, 567 consobrinum, Thiaracerithium, 315 cutaceum, Cymatium, 567 conspurcata, Helicella, 485-487 cyanea, Octopus, 605 contextum, Solarium, 531-533 Cycloconcha, 714 contextus, Heliacus, 531-533 Cycloconchidae, 705 contortus, Bathyomphalus, 729 Cyclophoridae, 171, 178, 423, 424 contracta, Vitrea, 447, 486, 487 Cyclophoroidea, 171, 178 Conus, 110, 172, 173, 602 cygnaea, Anodonta, 276 conventus, Pisidium, 470, 472, 475 Cylichna, 723, 725 convexiusculus, Cyraulus, 36, 37 cylindracea, Lauria, 486, 487 cookeana, Macararene, 236 cylindrica, Palaeostoa, 731-733 Copidens, 711, 712 cylindrica, Truncatellina, 447, 486, 487 corallina, Mactra, 378, 382 Cymatium, 567 Coralliophaga, 567 Cymbulia, 593 Coralliophila, 567 Cymbulostrea, 737-740, 743, 744 Coralliophilidae, 575 Cypraeidae, 575 Corbiculidae, 423, 424 Cypraeoidea, 171 Corbulidae, 423, 424 Cypricardites, 705 Corculum, 347, 559, 562 Cyrtodonta, 705, 710, 711, 714 corda, Gleba, 599 Cyrtodontidae, 705, 718 corderoi, Helicella, 61, 62, 64 cornea, Chilostoma, 486 dactylomela, Aplysia (Varria), 511, 513, 514 cornea, Scapharca, 571, 572, 574-578 dactylus, Pholas, 705 corneum, Sphaerium, 470, 472, 728 danubialis, Trichia striolata, 447 corneus, Planorbarius, 416 Darteplicatula, 738, 739, 742, 743 cornucopia, Bythiospeum, 463, 466 dartevellei, Ostrea (Cymbulostrea), 737, 738, 740, cornutus, Turbo, 236, 237 742-744 corona, Clithon, 458-461 Daudedardia, 447 coronata, Doto, 634 Deceptrix, 705 coronatus, Turbo, 236 decussata, Venerupis, 368, 370, 371 corrugatum, Cymatium, 567 delphinodonta, Nucula, 702, 716, 718 Coryphella, 632, 634 Dendronotacea, 634 costata, Vallonia, 444, 485-487, 729 Dentalium, 602 costellata, Palaeoglandina, 732 depilans, Aplysia, 511, 514 costula, Brotia, 36, 37 depressus, Oxychilus, 447 Coxiconcha, 710 Deroceras, 115, 121, 122, 285, 286, 288-290, 425, coxii, Oxychilus, 732, 733 444, 445, 447, 615-619, 627-630, 728 Craspedopoma, 732, 734 deshayesi, Redonia, 714 Craspedopominae, 734 desparmeti, Afghanodesma, 711 crassa, Arcopagia, 571, 572, 576-578 detrita, Zebrina, 447 crassilabrum, Nucella, 110-113 diaphana, Vitrea, 447, 486, 487 crassissima, Ostrea, 226, 227, 229, 231 diaphana, var. subrimata, Vitrea, 486 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 755 diaphanum, Bythiospeum, 500 dibothrion, Perforatella, 447 digitalis, Bullia, 681, 682 Digoniostoma, 36, 37 Diluvarca, 567 diluviana, Lopha, 226, 227, 229, 231 diluvii, Diluvarca, 567 Diplodon, 422 Discoderis, 633, 634 Discus, 444, 447, 448, 485-487, 729, 732 discus, Architectonica, 531 Dissostoma, 732 divaricata, Lacuna, 721, 723, 725 dofleini martini, Octopus, 193 Dolabrifera, 514 dolabrifera, Dolabrifera, 514 doliolum, Chrysallida, 567 doliolum, Orcula, 444, 447 Dolium, 607 dolium, Orcula, 447 Donax, 353-358, 374, 377, 378, 379, 381, 382, 587-590 Doridacea, 634 dorsalis, Xylophaga, 567, 568 Dosinia, 382 Doto, 634 draparnaudi, Oxychilus, 447, 449, 697, 698 Dreissena, 325-327, 329, 331 Dreissenidae, 325-327, 329, 423, 424 Dreissenomya, 325 Dreissensia, 602 dubia, Acanthopupa, 732 dubia, Cadlina, 517-519 daubia, Clausilia, 444 dubia, Thais, 110 dunkeri, Bythinella, 502 duplicatus, Polinices, 236, 374 durbani, Archygromia, 732 duryi eudiscus, Helisoma, 270 duryi, Helisoma, 270, 427-434 duryi, Planorbella, 82, 84 Dysodonta, 709 Eastonia, 571, 572, 576-578 echinata, Acanthocardia, 567, 568 echinoides, Batillaria, 315 echinophora, Galeodea, 567, 568 eddystonensis, Placostylus, 510 eddystonensis morph bavayi, Placostylus, 510 eddystonensis morph savesi, Placostylus, 510 edensis, Bulimulus (Naesiotus) tanneri, 497 edenticulata, Hypselodoris, 518-520 edentula, Columella, 444, 445, 486, 487 edule, Cerastoderma, 377-383, 705, 716 edulis, Mytilus, 9, 12, 55, 56, 131-135, 186, 377- 379, 381-383, 571, 573, 378, 653-658, 667, 705, 716, 717, 721-723, 725, 726 edulis, Ostrea, 1, 9, 12, 13, 131, 133, 186, 399- 401, 667, 716, 717 edwardsii, Archygromia, 732 effosa, Globivenus, 567 elata, Vestia, 219-223 Eledone, 189, 190, 193, 195, 605 elegans, Hypselodoris, 518-520 elegans, Pomatias, 236, 257, 260, 266, 268, 272, 278, 293, 295, 302, 308, 339, 447, 486, 487 elegans, Succinea, 447 elizabethae, Craspedopoma, 732, 734 elliptica, Astarte, 723, 724 elliptica, Filholia, 732 elodes, Stagnicola, 77-80 Elona, 385-394 elongata, Tethys, 550 elongatulus, Unio, 673-677 Elonidae, 385 Elysia, 635 emarginata, Lymnaea, 80 emarginata, Thais, 110 Emarginula, 565 Emmericia, 466 Emmericiidae, 466, 467 Ena, 447, 486, 487, 729 Endodontidae, 423 Enidae, 732 Eobania, 436, 437 Eophysema, 738-740, 743 Eotympanotonos, 316 eovincenti, Pycnodonte (Eupycnodonte), 737-744 ephippiostoma, Hadziella, 463, 464 ephippium, Anomia, 567, 702 Epiphragmophora, 424 Epiphragmophorinae, 424 Epitonioidea, 171, 176, 178 erinacea, Ocenebra, 110 erjaveoi, Trichia, 444 Erodona, 424 Erosaria, 547, 551 Erronea, 571, 572, 574, 575, 577, 578 Etheriidae, 423 Eubranchus, 517, 632 Euconulidae, 423, 424 Euconulus, 444, 486, 487, 729 eudiscus, Helisoma duryi, 270 Euglandina, 489-492 Euhadra, 296 Eulamellibranchiata, 326 Eulopia, 737-740, 743 Euomphalia, 444, 446, 621-625 Euparypha, 49, 50 Euplecta, 270 Euprymna, 605 Eupycnodonte, 737-744 europaea, Trivia, 567 europea, Testacella, 486 evelinae, Cadlina, 517-519 eversa, Gryphaeostrea, 737-744 eversa meridionalis, Gryphaeostrea, 737-744 Exechestoma, 314-316 exiguus, Eubranchus, 517 exoleta, Dosinia, 382 exustus, Brachyodontes, 326 exustus, Indoplanorbis, 36-38, 457-461 fabalis, Littorina (Neritrema) 535-538 fabrianensis, Bythiospeum, 463-465 fabricii, Gonatus, 581-586 756 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS fabula, Tellina, 377-379, 381, 382 Facelina, 269, 635 falkneri, Pseudamnicola, 502 fallaciosus, Heliacus, 531 famatinensis, Ctenodonta, 711 farrani, Eubranchus, 517, 632 fasciata, Aplysia, 511, 513, 514 fasciata, Rhinoclavis, 348 fasciatus, Arion, 447 Fasciolaria, 83, 172, 607 faustina, Helicigona, 447 Favorinus, 634 Ferrissia, 266, 268, 273, 278, 280 Ferrissiidae, 423, 424 Ferussacidae, 423 ferruginea, Halicardia, 567, 568 ferruginea, Patella, 523-528 fibratus, Placostylus, 509 fibratus morph alexander, Placostylus, 509 fibratus morph guestieri, Placostylus, 509 fibratus morph mariei, Placostylus, 509 fibratus morph souvillei, Placostylus, 509 Filholia, 732, 733 Filibranches, 326 filicina, Trichia, 444 filograna, Ruthenica, 447 Fiona, 634 flavus, Limax, 116, 447, 449 flexuosa, Thyasira, 378, 382 fluviatilis, Ancylus, 729 fluviatilis, Neritina, 608 fluviatilis, Theodoxus, 172-174, 176, 236 foliatum, Ceratostoma, 110 Fordilla, 705, 710, 711, 718 fornicata, Crepidula, 133, 277, 571-574, 577, 578 forskalii, Bulinus, 47 forumjuliana, Paladilhiopsis, 464 forumjulianum, Bythiospeum, 463, 464 Fragum, 559-563 fragum, Cardium, 347-352, 363 frondosus, Dendronotus, 634 frumentum, Granaria, 447 fruticum, Bradybaena, 405, 444, 611-614 fulica, Achatina, 267, 269, 272, 274, 489-493 fulvus, Euconulus, 444, 486, 487, 729 funatus, Potamides, 315 fusca, Acicula, 728 fusca, Lunatia, 567, 568 fuscatus, Potamides (Tympanatonos), 316 fusiforme, Buccinum humphreysianum, 567 Fusinus, 567 Fusus, 602 gagates, Neritina, 236 Galeoastrea, 236 Galeodea, 567, 568 gallina, Chamelea, 575, 587-591 galloprovincialis, Mytilus, 131, 319, 321, 643-650, 667 Gastrocopta, 732 Gastrocoptinae, 734 genesii, Vertigo, 405, 728, 730 geyeri, Trochoidea, 729 geyeri, Vertigo, 405, 730 ghanensis, Chromodoris, 518, 519, 522 Gibbula, 257, 259, 260, 262 giganteus, Chorus, 111, 112 gigas, Crassostrea, 9, 13, 131, 133, 186, 225-228, 230, 231, 667-672, 702 gigaxii, Candidula, 621-625 glabra, Lymnaea, 697-699 glabrata, Biomphalaria, 3, 33, 46, 77-80, 81, 82, 84-89, 103, 104, 106, 146, 148, 159, 164, 395- 398 glabratus, Australorbis, 72, 133 glacialis, Pandora, 723, 725, 726 glauca, Mactra, 571, 572, 576-578 glaucum, Cerastoderma, 319, 323, 324, 379 Gleba, 593, 599 Globivenus, 567 globosus, Bulinus, 47, 88, 89 Glossus, 567, 568 glutinosa, Myxas, 405, 729 Glycymeridae 329 Glycymeris, 319, 323, 327, 567, 739, 743 glycymeris, Glycymeris, 319, 323, 567 Glyptoactis (Baluchicardia), 737-740, 742, 743 Godiva, 634 Gonatus, 581-586 Goniodoris, 634 goodalli, Azeca, 729 Gouldia, 567 Gourmya, 313 gracilis, Hypselodoris, 518, 519, 520 grahami, Chromodoris, 518, 519 Granaria, 447, 732 grandinatus, Tectarius, 349, 350, 352, 359-366, 541-544 granifera, Tarebia, 458-460 Granopupa, 485-487 granosa, Trinchesia, 634, 635 granularis, Patella, 529 granulata, Ashfordia, 728 granulata, Monacha (Ashfordia), 23-26, 28 granulatum, Calliostoma, 565, 568 granum, Granopupa, 485-487 Gravesicerithium, 315, 316 groenlandica, Littorina, 537 groenlandica, Littorina saxatilis, 538 groenlandica, Margarita, 723, 725 groenlandicus, Serripes, 723, 724 Gryphaea, 740 Gryphaeostrea, 737-744 Gryphus, 531 guernei, Bulinus, 47 guestieri, Placostylus fibratus, 509 guineensis, Bursatella leachi, 514 gulo, Vestia, 447 Gyraulus, 36, 37, 728 Hadriania, 567 Hadziella, 463, 464, 466 Halicardia, 567, 568 Haliotis, 88, 269 halligani, Mecoliotia, 546 Halomenia, 602 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 797. Haminea, 172, 593-600 Hamineldae hammonis, Nesovitrea, 444, 729 Hancockia, 634 hanleyi, Bedeva, 110 Harmozica, 625 Hauffenia, 463, 466 havanensis, Biomphalaria, 106 hayniana, Vanuxemia, 714 headonensis, Cochlicopa, 732 headonensis, Strobilops, 732 Heliacus, 531, 533 Helicella, 23, 24, 26, 28, 39, 41, 51-53, 54, 61-69, 447, 485-487, 621-626, 729 Helicidae, 23, 39, 51, 61, 385, 386, 423, 425, 621 Helicigona, 447, 486, 487 Helicinidae, 423 Helicodonta, 447, 448 Helicopsis, 447 Heliodiscus, 447 Helisoma, 77, 83, 259, 266, 270, 427-434 Helix, 17, 115-117, 121, 128, 133, 266, 267, 269- 272, 275, 277, 280, 386, 387, 391, 436, 437, 446, 447, 486, 487, 491, 492, 615 Helminthoglyptidae, 424 Hemicardia, 559-562 Hemicardium, 559-563 henslowanum, Pisidium, 473, 474, 728 heraultipegma, 706 Heterodonta, 705 Heteropoda, 604 heterostoma, Cochlostoma, 732 hexapoda, Apporhais serresianus, 567, 568 Hiatella, 567, 705, 723, 724, 726 Hiatellidae, 702 hibernicum, Pisidium, 470, 471, 474 hinzi, Pisidium, 470, 472 Hippeutis, 728 hirundo, Pteria, 567, 568 hispida, Trichia, 447, 728, 729 Homalopoma, 549 hombergii, Tritonia, 634 Horatiidae, 463, 466 Horatiinae 463, 466 hortensis, Arion, 447, 615 hortensis, Cepaea, 447, 486 humanus, Glossus, 567, 568 hummelincki, Octopus, 695 humphreysianum fusiforme, Buccinum, 567, 568 hungaricus, Capulus, 565 hybrida, Philippia, 531 hydatinus, Oxychilus, 447 Hydrobia, 466, 501, 502, 553, 557 Hydrobiidae, 423, 424, 466, 467, 502 Hydrobioidea, 179, 463-467 Hygromia, 447, 449, 486, 487 hypnorum, Aplexa, 31 Hypselodoris, 518-520, 634 Hyriidae, 421-424 Hyriinae, 421 Iglica, 463, 464, 466 illecebrosus, Illex, 195 Illex, 195, 605 llyanassa, 145, 146 imperspicua, Succinea, 732 inaequivalvis, Plicatula, 742 incarnata, Perforatella, 446, 447 incarnatus, Murex, 607 inconstans, Vanuxemia, 714 indica, Euplecta, 270 Indoplanorbis, 36-38, 457-461 infuscata, Clelandella, 571-574, 577, 578 inopinatus, Oxychilus, 447 intersecta, Candidula, 23, 24, 26, 28, 625 Iphitus, 545, 546 irridescens, Crassostrea, 225 iruyensis, Palaeoneilo, 711 Ischnochiton, 602 Islamia, 453, 463, 465, 466 Islamiinae, 463, 466 islandica, Amauropsis, 723, 725, 726 islandicus, Pecten (Chlamys), 721-723, 726 Isognomostoma, 447 isognomostoma, Isognomostoma, 447 itala, Helicella (Helicella), 41, 51, 54, 61, 63-66, 69, 621-626, 729 jacobaeus, Pecten, 335, 567 jamuzensis, Helicella, 23, 24, 26, 28, 61, 62, 64 jeffreysianus, Heliacus, 531 jenkinsi, Potamopyrgus, 479, 501 Johnmartinia, 712 joubini, Octopus, 605 jousseaumei, Bulinus, 47 juliana, Aplysia, 512-514 Katharina, 207 kennardi, Gastrocopta, 732 kirkpatricki, Pickworthia, 546 Klikia, 732, 733 koerti, Glyptoactis (Baluchicardia), 740 kovacsi, Hygromia, 447 kpone, Chromodoris, 518-520 kurracheensis, Trisidos, 742 labiata, Azara, 424 Laciniaria, 447 lactea, Otala, 277 lactea, Striarca, 567 Lacuna, 112, 721, 723, 725, 726 lacustre, Sphaerium, 473, 474 lacustris, Acroloxus, 729 laeve, Deroceras, 444 Laevicardium, 567 Laevicaulis, 116 Laevipatella, 524 laevis, Cadlina, 518 laevis, Gyraulus, 728 laevis, Protocallia, 732 laevolonga, Filholia, 732, 733 lafonti, Phyllaplysia, 514 Lamellodonta, 710, 711 lamellosa, Cochlostoma, 732 lamellosa, Coralliophila, 567 lamellosa, Thais, 110 758 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Lametila, 711, 718 laminata, Cochlodina, 447, 486, 487 Laminiferinae, 732, 734 lapicida, Helicigona, 486, 487 lapillus, Nucella, 257, 260, 571, 572, 575, 577, 578 lapillus, Thais, 305, 306, 308-310 Lartetia, 464 lateralis, Gryphaeostrea, 739 latestriata, Macrogastra, 447-449 latus, Milax, 732 Lauria, 405, 485-487 leachi, Bursatella, 512-514 leachi guineensis, Bursatella, 514 leachi leachi, Bursatella, 571 leachi rosea, Bursatella, 514 leachi savignyana, Bursatella, 571 Lehmania, 241, 242, 447 leia, Oxychilus, 732, 733 Lepiditta, 706 Lepidopleurus, 208 leucophaeta, Congeria, 326, 327, 329, 331 leucostica, Nodilittorina, 362 leucostoma, Anisus, 728 ligata, Tropidophora, 236 lignarius, Scaphander, 567 lignosa, Mopalia, 208 ligustica, Avenionia, 463, 465, 466 lilljeborgii, Pisidium, 470, 471, 474 lima, Thais, 110 Limacidae, 241-244, 276, 423, 425, 615 Limax, 116, 117, 241, 244, 266, 267, 269, 272, 425, 447, 449, 627, 728 linearis, Raphitoma, 567 lineata, Coryphella, 632, 634 lineata, Tonicella, 208 lineatus, Melanoides, 36, 37 Lioplacodes, 422 liratus, Bulinus, 47 Lischkeia, 237, 238 lithophagella, Coralliophaga, 567 littoralis, Littorina, 363-365, 535, 536 littorea, Littorina, 238, 364, 535, 537, 571-573, 577, 578 littoreus, Turbo, 537 Littorina, 111, 113, 174, 176, 238, 259, 266, 277, 360, 363-365, 535-538, 541, 542, 544, 571- 573, 577, 578, 607, 608, 725 Littorinacea, 293 Littorinidae, 113, 573, 607 Littorinoidea, 178 Littorivaga, 535, 537, 538 Loligo, 586, 599, 602, 605 longicallis, Abra, 567 longicosta, Patella, 529 Lopha, 226, 227, 229, 231 loveni, Pholadomya, 567, 568 lubomirski, Trichia, 447, 449 lubrica, Cochlicopa, 54, 444, 486, 487, 728, 729 lubricella, Cochlicopa, 444, 445 lucidus, Oxychilus, 486, 487 Lucina, 738-740, 742, 743 Lumatia, 236, 567, 568, 723, 725, 726 lurida, Arene, 236 lusitanica, Patella, 523, 525-528, 679, 680 luteofasciatus, Theodoxus, 236 luteola, Lymnaea (Radix), 36, 37, 458, 460 luteopunctata, Chromodoris, 518, 519, 522 luteorosea, Chromodoris, 518-520 lutescens, Helix, 446, 447 Lutraria, 567 lutraria, Lutraria, 567 Lymnaea, 8, 15-17, 29-34, 35-38, 80, 82, 84, 117, 128, 140, 145, 146, 148, 149, 170, 217, 259, 266, 268, 272, 273, 338, 339, 458, 460, 602 615, 618, 697-699, 728, 729 Lymnaeidae, 38, 423, 424, 499 Lyrodesma, 705, 710, 712, 714 Lyrodesmatidae, 705, 714, 718 Macararene, 236 Macoma, 377-379, 381-383, 721-725 Macrogastra, 444, 446, 447, 449 macromphalus, Nautilus, 249 macrosoma, Rossia, 605 Mactra, 378, 382, 571, 572, 567-578, 587-590 mactroides, Erodona, 424 maculata, Armina, 634 maculosa, Discodoris, 633, 634 madreporarum, Quoyula, 571, 572, 575-578 madritensis, Helicella, 61, 63-65, 67, 69 major, Vitrina, 485-487 Manupecten, 567 maorum, Octopus, 605 Margarita, 276, 723, 725 Margaritifera, 411, 418 margaritifera, Margarita, 276 margaritifera, Margaritifera, 411, 418 marginata, Archachatina, 137, 140 marginata, Bursa, 571, 572, 575-578 marginata, Lehmania, 241, 242, 447 mariae, Littorina (Neritrema), 535, 536, 538 mariei, Placostylus fibratus, 509 marionia, 634 marshi, Lopha, 226, 227, 229, 231 Marstoniopsis, 466 martini, Octopus dofleini, 193 matura, Gastrocopta, 732 mauritiensis, Neritopteron, 236 maxima, Tridacna, 12, 349, 350, 352, 365, 551 maximus, Limax, 117, 241-243, 267, 269, 272, 447, 627 maximus, Pecten, 335, 702, 716, 717 maximus, Vermetus, 551 mayombica, Glyptoactis (Baluchicardia), 737, 738, 740, 742, 743 Mecoliotia, 545, 546 media, Alloteuthis, 605 mediterranea, Architectonica, 531 mediterraneum, Pitar rude, 567 Megalobulimidae, 422, 423 Megalocochlea, 732 Megaspiridae, 733, 734 Melania, 172 Melanogena, 608 melanogena, Melanogena, 608 Melanoides, 36-38, 457-461 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 759 Melaraphe, 537, 538 Mercenaria, 9, 12, 186, 225, 270, 271, 276 mercenaria, Mercenaria, 9, 12, 186, 225, 270, 276 Mercuria, 466 meridionalis, Gryphaeostrea eversa, 737-743 Mesogastropoda, 110, 171, 179, 601, 604, 606, 607 mexichromis, 518-520 Microliotia, 545, 546 Microna, 501, 502 micropleurum, Punctum, 486, 487 Microxeromagna, 23-25, 27, 28, 621 Milax, 241, 242, 447, 732 milium, Pisidium, 470, 471, 728, 729 millepunctatus, Naticarius, 236 minima, Gouldia, 567 minimum, Carychium, 444 minimus, Mytilaster, 578 minor, Aegopinella, 446 Mitroidea, 171 modesta, Galeoastrea, 236 Modiolaria, 602 Modiolopsis, 705 Modiolus, 262, 326, 379, 382 modiolus, Modiolus, 379, 382 Modiomorphidae, 705 Modulus, 607 modulus, Modulus, 607 Moitessieria, 463, 465, 466 moitessierianum, Pisidium, 473, 474, 729 Moitessieriidae, 463, 466 Monacha, 23-26, 28, 39, 447, 621-625 Monia, 567 Monoplacophora, 601, 604 montagui, Astarte, 723, 724 montana, Ena, 447, 729 montanum, Cochlostoma, 173, 174, 176, 178 Mopalia, 207, 208, 215 morrisi, Praefruticicola, 732 moschata, Eledone, 605 moulinsiana, Vertigo, 447 mucosa, Mopalia, 208 multilamellosus, Trophonopsis, 567, 568 multistriata, Chlamys, 567 mumia, Dissostoma, 732 Murex, 110, 172, 173, 607 muricatus, Tectarius, 359, 363 muricatus, Trophon, 110 muricatus, Trophonopsis, 110, 567 Muricidae, 110, 575 Muricoidea, 171 muscorum, Pupilla, 444, 485, 728, 730 Musculus, 567 mutabilis, Strombus, 547, 551 Mutela, 602 Mutelacea, 421 Mutelidae, 421 Mya, 378, 382, 383, 723, 725, 726 Mycetopodidae, 421, 423, 424 myopsis, Thracia, 723, 725 Myrtea, 738-740, 743, 744 Myrteopsis, 737-740, 743 Mytilaster, 578 Mytilidae, 183, 325-327, 329, 575, 714 Mytilus, 9, 12, 55, 56, 131-135, 186, 208, 262, 319, 321, 377-379, 381-383, 571, 573, 578, 643- 658, 667, 705, 716, 717, 721-723, 725, 726 Myxas, 405, 729 Naesiotus, 495-497 nana, Lunatia, 723, 725, 726 naranjoana, Actinodonta, 711, 712, 714 Nassa, 172, 269 Nassarius, 553, 557, 602 nasutus, Bulinus, 47 natalensis, Bulinus, 47, 505-508 natalensis, Turbo, 236 Natica, 236, 571, 572,574, 575; 577, 578, T2]; 722, 724, 725 Naticarius, 236 Naticidae, 575 Nautilus, 225, 245, 246, 249, 338 navicula, Haminea, 593-600 neapolitana, Armina, 634 neapolitana, Spurilla, 633, 634 neglecta, Cernuella (Xerocincta) 417 neglecta, Helicella (Xerocincta), 39, 485 neglecta, Littorina, 537, 538 Nematomenia, 602 nemoralis, Cepaea, 98, 99, 389, 391, 447, 448, 485-487 Neocorbicula, 424 Neofordilla, 710 Neogastropoda, 110, 171, 605 Neomenia, 602 Neptunea, 257-260, 262 Neripteron, 458-461 Nerita, 236, 257, 259, 260, 262, 360, 364, 458, 460, 535, 541, 542, 544 Neritidae, 171, 258, 423, 424, 544 Neritilia, 458, 460 Neritina, 236, 424, 457-461, 608 Neritoidea, 171, 173, 176, 178, 179 peritoides, Littorina, 174, 176, 363, 364, 535, 537, 538 neritoides, Turbo, 538 neritopteron, 236 Neritrema, 535, 537 Nesovitrea, 444, 729 niger, Brachyodontes, 326 nigeriensis, Modiolus, 326 nigra, Patella (Laevipatella), 524 nigrolineata, Littorina (Littorivaga), 536-538 nipponensis, Euhadra, 296 nitida, Segmentina, 405 nitidosa, Nucula turgida, 567 nitidum, Pisidium, 470, 471, 474, 728 nitidum, Sphaerium, 470, 472, 475, 476 nitidus, Zonitoides, 444, 697, 698 noachina, Puncturella, 723, 725 nobilis, Pinna, 341-345 Nodilittorina, 361, 362, 544 nodesa, Goniodoris, 634 Noradonta, 714 Nucella, 110-113, 257-260, 571, 572, 577, 578, 602 760 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS Nucula, 567, 602, 702, 716, 718 Nuculana, 706 Nuculidae, 706, 714 Nuculites, 705, 711, 712, 714, 715 nuda, Procylotella, 732 Nudibranchiata, 113, 631 nyctelius, Limax, 447 obliqua, Actinodonta, 713 oblonga, Myrtea (Myrteopsis), 738, 740, 743 oblonga, Succinea, 444, 445, 728 oblongum, Laevicardium, 567 obrussa, Lumnaea, 170 obscura, Ena, 447, 486, 487 obsoletus, Nassarius, 557 obtusa, Cerithidea, 557 otusale, Pisidium, 470, 471, 728 obtusata, Littorina, 535-537 obtusata aestuarii, Littorina (Neritrema), 537 obtusata arctica Littorina (Neritrema), 537 obtusata palliata, Littorina (Neritrema), 537 obvelata, Erosaria, 547, 551 obvia, Helicella, 51, 447 obvoluta, Helicodonta, 447, 448 occlusa, Palaeoxestina, 732 occulata, Cylichna, 723, 725 Ocenebra, 110 Ocinebra, 257-260 octoploidus, Bulinus, 47 Octopoda, 197-204, 602, 604-606 Octopodidae, 204 Octopus, 189, 193, 195, 602, 605, 606, 637, 695 oculifera, Aplysia, 511 Odontostomidae, 421, 423 officinalis, Sepia, 605, 637-642, 685-689, 691-696 Oleacinidae, 734 Olearium, Dolium, 607 olivaceus, Clithon, 236 Ommatostrephes, 603, 605 omphalus, Discus, 732 onchidella, 602 opalescens, Loligo, 586, 605 Opalia, 172 opercularis, Aequipecten, 567 opercularis, Chlamys, 186, 335 operoularis, Pecten, 131 Opisthobranchiata, 172, 265, 270, 550, 593, 599, 602, 604, 608, 631 Opisthoteuthis, 204, 265 oppenheimi, Pycnodonte (Eupycnodonte), 742 orbiculata, Axinopsis, 723, 724 Orcula, 444, 447 orcula, Alocinma, 36, 37 ordunensis, Helicella, 51-54, 61, 63-66, 69 orientalis, Oxychilus, 447 Orthalicidae, 421, 423, 424 orthostoma, Cochlodina, 447 oryza, Granaria, 732 ostrea, 1, 9, 12, 13, 83, 131, 133, 186, 226, 227, 229, 231, 399-401, 602, 667, 716, 717, 737- 744 Ostreidae, 702 Otala, 277, 485 ovalis, Lymnaea luteola, 36, 37 ovata, Ampullaria, 236 ovata, Chione, 567 Oxychilus, 269, 447, 449, 486, 487, 697-699, 732, 733 Oxyloma, 728 pacificus, Ommatostrephes sloani, 605 pagodula, Pagodulina, 485 Pagodulina, 485 Paladilhia, 464 Paladilhiopsis, 464, 466 palaeochroma, Bellardia, 315 Palaeoglandina, 732, 734 Palaeoneilo, 705, 711 Palaeostoa, 731-734 Palaeoxestina, 732 Paleopecten, 706 Paleotaxodontes, 706, 710-712, 714, 716 palliata, Littorina, 536, 537 palliata, Littorina (Neritrema) obtusata, 537 pallida, Lunatia, 723, 725, 726 pallidula, Lacuna, 112 Paludina, 171, 266, 269, 538 paludosa, Pomacea, 266, 268, 273, 278 palustris, Lymnaea, 728, 729 palustris, Stagnicola, 77 Pandora, 723, 725, 726 panticapea, Congeria, 325 papillosa, Aeolidia, 631 Papyracea, Thracia, 567 Paracanariella, 732 parcum, Bittium, 547-549, 551 parreyssii, Microna, 501 parvula, Aplysia, 514 parvula, Avenionia, 463, 465 parvula, Clausilia, 447, 449, 485 Patella, 128, 523-529, 602, 679, 680 Patellidae, 523 patelliformis, Monia, 567 Patinopecten, 186 patula, Cochlostoma, 485-487 patula, Littorina, 536 Pauluccia, 466 paelei, Loligo, 605 Pecten, 131, 335, 567, 702, 716, 717, 721-723 Pectinacea, 706 pectinata, Pinna, 567, 568 pectinata spinulosa, Pinna, 567, 568 Pectinidae, 183, 185, 333, 335, 702, 716 peguensis, Clithon, 459, 461 Pelecypoda (=Bivalvia) pellucida, Cadlina, 518 pellucida, Vitrina, 444 peloronta, Nerita, 236 Peltodoris, 634 Peplum, 567 perdenta, Palaeostoa, 732 peregra, Lymnaea, 698, 699, 728 peregrina, Biomphalaria, 106 peregrina, Cratena, 634 Perforatella, 444, 446, 447 permembranaceus, Bulinus, 47 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 761 Perna, 525 perna, Perna, 525 personatum, Pisidium, 473, 474 perspectivus, Discus, 447 perversa, Balea, 405, 447, 448 pescei, Arganiella, 463, 465 pesfelis, Manupecten, 567 pespelicani, Apporhais, 565 Petalifera, 514, 550 petalifera, Petalifera, 514 petholatus, Turbo, 237 petitiana, Cecilioides, 444, 446 pezzolii, Bythiospeum, 463, 465 pfeifferi, Biomphalaria, 46, 82, 84, 164 pfeifferi, Oxyloma, 728 Phacoides, 738-740 pharaonum, Pycnodonte (Eupycnodonte), 742, 743 pharaonum, var aviculina, Pycnodonte, 742 Phasianella, 236-238 Phenacolimax, 444, 445 philippi, Rupestrella, 440 Philippia, 531 philippiana, Crepidula, 110 Pholadidae, 702, 716 Pholadomya, 567, 568 Pholas, 705 Phreatica, 463, 465, 466 Phyllaplysia, 514 Phyllirhoe, 593, 599 Physa, 167, 169, 259, 262 Physella, 83, 84 Physidae, 423, 424 Physopsis, 88, 93, 94, 96-100 Pickwortia, 545, 546 picta, Homalopoma, 549 picta, Pirenella, 315 pictorum pictorum, Unio, 417 Pinctada, 571, 572, 577, 578 Pinna, 341-345, 567, 568 pinnata, Fiona, 634 piperitum, Cerithium, 551 Pirenella, 314-316 pisana, Euparypha, 49, 50 pisana, Theba, 436, 437 Pisania, 173 piscinalis, Valvata, 501, 728 Pisidium, 469-477, 728. 729 Pitar, 567, 568 Placostylus, 509-510 plana, Scrobicularia, 377-379, 381-383 Planaxis, 458, 460, 607 planaxis, Littorina, 544 Planorbarius, 416 Planorbella, 82, 84 Planorbidae, 423, 424, 427, 505 Planorbis, 217, 266, 729 planorbis, Planorbis, 729 planorbis, Tropidiscus, 31 planospira, Helicigona, 447 platensis, Mytilus, 186 Pleuroceridae, 422-424 plicaria, Melanoides (Stenomelania), 458-461 plicata congica, Cubitostrea, 743 plicata, Laciniaria, 447 plicata, Nerita, 360, 364, 541, 542, 544 Plicatula, 738, 739, 742, 743 plicatula, Macrogastra, 444 pogodula, Pogodulina, 444 Pogodulina, 444 Polinices, 236, 367-375, 602, 607, 608 polita, Acicula, 447 Polycera, 634 Polymesoda, 459, 461 polymorpha, Dreissena, 325-327, 329, 331 polymorpha, Plicatula (Darteplicatula) 738, 742, 743 Polyplacophora, 109, 205, 211, 723 Pomacea, 266, 268, 273, 278 pomatia, Helix, 17, 115-117, 121, 267, 269-272, 275, 386, 391, 447, 491 Pomatias, 236, 257-260, 262, 266, 268, 269, 272, 278, 280, 281, 293-297, 301, 302, 308, 339, 447, 486, 487 pompilius, Nautilus, 225, 245, 246, 249, 338 porcellana, Septaria, 457, 458, 460 porphyrostomus, Placostylus, 509 Potamides, 314-316 Potamididae, 423 Potamidinae, 313-315 Potamidopsis, 317 Potamopyrgus, 479, 501 Praectenodonta, 714, 715 Praefruticicola, 732 Prelametila, 711, 712 prietoi, Natica, 571, 572, 574, 575, 577, 578 prima, Babinka, 712 prisoa, Redonia, 712, 714 Procyclotella, 732 Proserpina, 732-734 Proserpininae, 734 Prosobranchia, 171, 172, 178, 262, 265, 266, 270, 293, 305, 337, 602, 604-607 Protobivalvia, 706, 707 Protobranchiata, 711, 712, 718 Protocallia, 732 proxima, Adalaria, 634 Pseudamnicola, 466, 502 Pseudoaluco, 313 pseudoargus, Archidoris, 634 pseudoglobosa, Megalocochlea, 732 pseudolabyrinthica, Strobilops, 732, 733 Pseudomalaxis, 531 pseudosphaerium, Pisidium, 473, 474 Pseudotachaea, 485-487 Pteria, 567, 568 Pteriidae, 577 Pteriomorpha, 705 puelchana, Ostrea, 186 pulchella, Vallonia, 444, 445, 486, 487, 728, 729 pulchellum, Pisidium, 470, 472, 474 pulla, Tricolia, 236 pulligera, Neritina, 457-460 Pulmonata, 115, 151, 167, 241, 262, 265, 266, 276, 279, 285, 427, 435, 439, 495, 522, 604-606, 608, 611, 615 762 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS pumila, Clausilia, 447 punctata, Aplysia, 514 punctilucens, Chromodoris, 522 Punctum, 404, 444, 486, 487, 728, 729 puncturella, 723, 725 pupa, Puperita, 236 Puperita, 236 Pupilla, 444, 447, 448, 485-487, 728, 730 Pupillidae, 423, 424 pupula, Belgrandiella, 463, 464 pura, Aegopinella, 444 pura, Retinella, 485 purpurea, Chromodoris, 518-520 pusilla, Islamia, 463, 465 pusilla, Vertigo, 447, 449, 485-487, 729 putris, Succinea, 444, 729 Pycnodonte, 737-744 pygmaea, Vertigo, 444, 486, 487, 729 pygmaeum, Punctum, 444, 486, 487, 728, 729 pyramidalis, Nodilittorina, 326 pyramidata, Clio, 601 Pyramidula, 439, 440, 444 Pyrazus, 313, 316 pyrenaica, Elona, 385 Pyrgula, 466 Pyrgulidae, 466, 467 Pyrgulifera, 422 Pyrguloidea, 466, 467 quadridens, Chondrula, 485-487 quadrifrons, Murex, 110 quadrilineata, Polycera, 634 quenstedti, Bithyospeum, 464 quimperiana, Elona, 385-394 Quoyula, 571, 572, 575-578 radiata, Pinctada, 571, 572, 577, 578 Radix, 460 ramosus, Murex, 607 Raphitoma, 567 reboudiana, Cernuella (Xeromagna), 621-626 Redonia, 705, 712, 714 Redoniidae, 705, 714 ressmanni, Aegopinella, 444, 446 reticulatum, Deroceras, 115, 121, 285, 286, 290, 444, 445, 615-619, 627-630 reticulatus, Agriolimax, 116, 117, 128, 241-244, 267, 269-273, 285, 338 reticulatus, Bulinus, 47 Retinella, 485 Rhinoclavis, 313-316, 348 rhodia, Rupestrella, 440 rhomboides, Venerupis, 379, 382 Rhombopteria, 336 ricardi, Gryphaeostrea, 740, 741 Rillya, 731-733 rilliensis, Rillya, 731, 732 Rissoa, 725 Rissoidea, 467 rissoides, Brachystomia, 608 Rissoina, 549 Rissoinidae, 549 rivierana, Truncatellina, 485-487 rivulare, Pomatias, 447 Robsonella, 605 robusta. Sepiola. 605 rocandioi, Candidula, 621-625 rodnae, Deroceras, 447 rosea, Bursatella leachi, 514 rosea, Euglandina, 489, 492 Rossia, 605 Rostanga, 634 rostratus, Fusinus 567 rotundatus, Discus, 447, 448, 485-487, 729 rubida, Neritilia, 458, 460 rubiginosa, Perforatella, 444 rubra, Rostanga, 634 rude mediterraneum, Pitar, 567, 568 rude, Pitar, 567 ruderatus, Discus, 444, 729 rudis, Littorina, 113, 536-538 rudis, Littorina saxatilis, 538 rufa, Daudebardia, 447 rufescens, Haliotis, 88 rufescens, Lymnaea acuminata, 36, 37 rufus, Arion, 117, 269, 272 rufus, Arion ater, 115 rugosa, Astraea, 236, 565 rugosa, Clausilia, 486-488 rugosa, Eastonia 571, 572, 576-578 rugosa, Hiatella, 705 rugosiuscula, Helicella, 485 rumia, Cadlina, 517-519 Rupestrella, 440 rupestris, Pyramidula, 439, 440 rupestris chorismenostoma, Pyramidula, 439, 440 rupestris rupestris, Pyramidula, 440 rusinica, Euomphalia (Harmozica), 621-625 rustica, Patella, 524 rusticus, Milax, 241, 242, 447 ruthae, Hypselodoris, 518-520 Ruthenica, 447 Sadleriana, 466. 504 Sadlerianinae, 466 safiana, Patella, 523-529 sagittatus, Todarodes, 605 salinarum, Biomphalaria, 46 Sansonia, 545, 546 sansonia, Sansonia, 545, 546 sardesoni, Vanuxemia, 714 sarkari, Glycymeris (Glycymeris), 743 sarmaticus, Turbo, 236 savesi, Placostylus eddystonensis, 510 savignyana, Bursatella leachi, 571 saxatilis, Belgrandiella, 463, 466 saxantilis, Littorina, 363, 364, 535-538 saxatilis groenlandica, Littorina, 538 saxatilis, Microna, 501 saxatilis rudis, Littorina, 538 saxatilis, Venerupis, 379, 382 saxigena tenuis, Vitrella, 501 scabra, Thiara, 36, 37, 457-461 scabra forma acanthica, Thiara, 458 scabridum, Cerithium, 571-574, 577-579 Scala, 172 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 scalaris, Bulinus, 47 scamandri, Hydrobia, 502 Scaphander, 567 Scapharoa, 571, 572, 575-578 Scaphopoda, 109, 601 Schizodonta, 709 schmidti, Bythinella, 463 schmidti, Sadleriana, 502 scolopes, Euprymna, 605 sconciensis, Discus, 732 Scrobicularia, 377-379, 381-383 scutulata, Littorina, 544 secale, Abida, 486, 487, 729 Segmentina, 405 Semicassis, 567 semicoronatus, Potamides, 315 Semilimax, 447, 448 semilimax, Semilimax, 447, 448 Semisalsa, 466, 502 Semisalsinae, 466 semistriatus, Donax (Cuneus), 587-590 sempronii, Lauria, 405, 485 senegalensis, Bulinus, 47 senegalensis, Murex, 110 senegalensis, Nerita, 236 Sepia, 605, 637-642, 685-689, 691-696 Sepioidea, 602 sepioidea, Sepioteuthis, 605 Sepiola, 605 Sepioteuthis, 605 Septaria, 457, 45, 460 septemspirale, Cochlostoma, 486, 487 Serpulorbis, 173, 179 serresianus, Aporrhais, 565, 568 serresianus hexapoda, Aporrhais, 567, 568 Serripes, 723, 724 Serrula, 587, 589, 590 setigera, Thiara, 459, 460 setosus, Turbo, 544 Silicula, 718 Siliquarca, 714 silvaticus, Arion, 447 similis, Chondrina, 486, 487 simoniana, Moitessieria, 463, 465, 466 simplex, Bela, 723, 725 simplex, Lamellodonta, 710 Sinalbinula, 734 sinensis, Calyptraea, 128, 133, 565 (chinensis) singleyanus, Heliodiscus, 447 sitkana, Littorina (Littorivaga), 537, 538 sloani pacificus, Ommatostrephes, 605 soemmeringi, Aeolidiella, 634 sohli, Ostrea, 740 Solarium, 531-533 Solenogastres, 109 solitaria, Cylichna, 725 Sonorella, 424 souvillei, Placostylus fibratus, 509 sowerbyana, Clithon, 458, 460 Spelaeodiscus, 444 Sphaeriidae, 423, 424, 469, 474 Sphaerium, 469, 470-477, 602, 728 spiniger, Acanthopleura, 205, 207, 208 spinulosa, Pinna pectinata, 567, 568 spirata, Acanthina, 110 Spisula, 374, 587, 589, 590 splendida, Pseudotachaea, 485-487 Spondylidae, 329 Spurilla, 633, 634 squamingerus, Serpulorbis, 179 squamipicta, Neritina, 458-461 763 stagnalis, Lymnaea, 8, 15-17, 82, 84, 117, 128, 140, 145, 146, 148, 149, 268, 272, 273, 338, 339, 615, 618, 728, 729 Stagnicola, 77-80 stelleri, Cryptochiton, 208 Stenoglossa, 602, 606 stenogyrus, Turbo, 236 Stenomelania, 458-461 sterri, Pupilla, 444 straminea, Biomphalaria, 46, 103, 104, 106 Streptaxidae, 421 Striarca, 567 striata, Helicopsis, 447 striatula, Clausilia, 732 striatula, Venus, 378, 382 striatus, Rhinoclavis, 315 strigella, Euomphalia, 444, 446 striolata danubialis, Trichia, 447 Strobilops, 732, 733 Strobilopsidae, 734 Stromboidea, 171 Strombus, 172, 547, 551 Strophocheilidae, 422, 423 stultorum, Mactra (Mactra), 587-590 sturanyi, Deroceras, 447 Stylommatophora, 115, 121, 137, 151, 265, 266, 269, 272, 274-281, 385, 435, 509, 602, 606, 611, 615 subarcuatus, Pecten, 335 subfuscus, Arion, 116, 125, 133, 444 sublabyrinthica, Acanthinula, 732 submeridionalis, Cernuella, 621 submissa, Ostrea (Cymbulostrea), 740 subpictus, Musculus, 567 subrectangularis, Nuculites, 711, 714, 715 subrimata, Vitrea, 447 subrimata, Vitrea diaphana, 486 substriata, Vertigo, 447, 729 subtruncata, Spisula, 587, 589, 590 subtruncatum, Pisidium, 470, 471, 728 subulata, Alloteuthis, 586 Subulinidae, 423, 424 Succinea, 269, 444, 445, 447, 729, 732 Succineidae, 423, 424 sudanica, Biomphalaria, 46 sulcata, Astarte, 567 sulcata, Nucula, 567 sulcatus, Planaxis, 458, 460, 607, 608 supinum, Pisidium, 473, 474, 728, 729 sycilla, Hypselodoris, 518, 520 Syrnolopsidae, 423 Systrophiidae, 422, 423 tabularis, Patella, 529 tanneri, Bulimulus (Naesiotus), 495-497 764 PROC. SEVENTH INTERNATIONAL MALACOLOGICAL CONGRESS tanneri edenensis, Bulimulus (Naesiotus), 497 Taphius, 424 Tarebia, 458-460 Taxodonta, 706 Tectarius, 349, 350, 352, 359-366, 541-544 tegulatum, Corculum (Hemicardia), 562 tegulatum, Fragum (Fragum), 559, 561, 562 tegulatum, Hemicardium, 559, 561-563 tehuelcha, Chlamys, 186 Telescopium, 314 Tellina, 367, 368, 370-372, 374, 377-379, 381-383 tellinii, Hauffenia, 463, 464 tellinii, Iglica, 463, 464 tema, Hypselodoris, 518-520 tenagophila, Biomphalaria, 82, 84, 103, 104, 106 tenebrosa, Littorina, 537, 538 tenellus, Limax, 447 tentaculata, Bithynia, 236, 728, 729 tenuis, Tellina, 367, 368, 370, 371, 374, 378, 379, 381-383 tenuis, Vitrella saxigena, 501 tenuistriata, Rillya, 731-733 Terebra, 551 Terebralia, 313, 315 Terebralina, 172 Teredo, 602 territus, Torvamurex, 110 Testacella, 269, 486, 487 tethydea, Marionia, 634 Tethys, 550 Teuthoidea, 602 Thais, 110, 266, 305, 306, 308, 310, 361, 608 Theba, 436, 437, 485—487 Theodoxus, 172-174, 176, 236 Thericium, 317 Thiara, 36, 37, 457-461 Thiaridae, 38, 422-424 Thracia, 567, 723, 725 Thyasira, 378, 382 Tiaracerithiinae, 313, 315, 316 Tiaracerithium, 314, 315, 316 Tiedemannia, 593 tinctus, Cantharus, 608 Tirenucula, 711, 712 Todarodes, 605 Tonicella, 208 Tonnoidea, 171 torquatus, Turbo, 236 torulosa, Melanoides (Stenomelania), 458-461 Torvamurex, 110 tottery, Hydrobia, 557 Trachydermon, 211-215 trachyoptera, Gryphaeostrea, 740 transsylvanica, Hydromia, 447, 449 transversalis, Bulinus, 47 triaria, Spelaeodiscus, 444 Trichia, 444, 447, 449, 728, 729 Tricolia, 236, 257, 260 tricolor, Mexichromis, 518-520 Tridacchia, 635 Tridacna, 12, 349, 350, 352, 365, 551 tridens, Chondrula, 447 tridentatum, Carychium, 447, 485, 604 Trigoniidae, 712, 714, 718 Trinchesia, 634, 635 triplicata, Pupilla, 447, 448, 486, 487 Triptychia, 732 triseriatus, Polinices, 607 Trisidos, 737, 739, 740, 742 Tritonia, 634 Tritoniopsis, 634 Trivia, 567 Trochidae, 573 Trochoidea, 729 Trophon, 110, 721, 723, 725, 726 Trophonopsis, 567, 568 tropicus, Bulinus, 47, 505, 507, 508 Tropidiscus, 31 Tropidophora, 236 tropifera, Peracanariella, 732 troyensis, Fordilla, 705, 710 truncata, Mya, 723, 725, 726 Truncatella, 467 Truncatellina, 444, 447, 449, 485487 Truncatelloidea, 179, 467 truncatula, Lymnaea, 29-34, 84, 697-699, 728 truncatus, Bulinus, 47, 152, 154, 427-434, 505, 615 truncatus, Trophon, 723, 725, 726 trunculus, Donax, 353-358, 587, 589, 590 trunculus, Murex, 172 tuberculata, Melanoides, 36-38, 457-460 tuberculatus, Iphitus, 545, 546 Turbinidae, 549 Turbo, 236-238, 535, 537, 544 turgida nitidosa, Nucula, 567 turgida, Vestia, 447 Turritella, 565 Turritellopsis, 723, 725 Tympanotonos, 316 tyrrhena, Galeodea, 567, 568 ugandae, Bulinus, 47 ulvae, Hydrobia, 501, 502, 557 ulyssiponensis, Patella, 523, 525, 527, 528, 679 umbilicatus, Bulinus, 47 umbrosa, Perforatella, 447 uncinata, Hancockia, 634 undatum, Buccinum, 238, 251, 257, 260, 571, 572, 5752577, 508 undulata, Semicassis, 567 unedo, Fragum, 559, 561, 562, 563 unidentata, Trichia, 447 Unio, 417, 602, 673-677 Unionacea, 421 Urocoptidae, 423, 425 Vaginulus, 269 valdeona, Helicella, 61, 63, 65, 67, 68, 69 valenciennesi, Hypselodoris, 634 vallei, Bythiospeum, 463-465 Vallonia, 444, 445, 485-487, 728, 729 Valloniidae, 423 Valvata, 172, 501, 728, 729 Vampyroteuthis, 603 Vanuxemia, 705, 714 INDEX TO SCIENTIFIC NAMES, VOLUME 22 765 varia, Chlamys, 131, 185, 186, 335 variabilis, Abida, 485, 486, 487 variabilis, Brachidontes, 571, 572, 575, 577, 578 variegata, Neritina, 457, 458, 460 Varria 511, 512 vectensis, Vertigo, 732 vectiensis, Klikia, 732, 733 Veneridae, 702, 706, 714, 716 Venerupis, 368, 370, 371, 379, 382, 702, 717 ventricosa, Arca, 349 ventricosa, Cochlicella, 24 ventricosa, Macrogastra, 444, 446 ventrosa, Hydrobia, 502 Venus, 374, 378, 382, 659-666 Vermetoidea, 171, 179 Vermetus, 551 vermiculata, Eobania, 436, 437 Veronicellidae, 423 verrucosa, Venus, 659-666 verticillus, Aegopis, 444 Vertiginidae, 423 Vertigo, 404, 405, 444, 446, 447, 449, 485—487, 728-730, 732 Vestia, 219-223, 447 vestita, Cernuella (Microxeromagna), 23-25, 27, 28, 621-625 vetusta, Bulgarica, 447 Vexillum, 348 vicina, Perforatella, 447 vincenti, Pycnodonte (Eupycnodonte), 737-739, 743 vincentianum, Pisidium, 728 vincta, Lacuna, 112 vindobonensis, Cepaea, 444, 446 violacea, Bela, 723, 725 violacescens, Glycymeris, 323 virei, Bythiospeum, 502 virgata, Cernuella (Cernuella), 71, 72, 621-625 virginica, Crassostrea, 9, 12, 13, 186, 225, 399- 401, 667, 672 Vitrea, 447, 448, 486, 487 Vitrella, 501 vitreus, Gryphus, 531 Vitrina, 444, 485-487 vittatus, Donax, 377-379, 381, 382 vivipara, Paludina, 171 Viviparidae, 171, 422, 423 Viviparoidea, 171 Viviparus, 19, 36, 83, 148, 173, 174, 176, 178, 257, 258, 260, 422 viviparus, Viviparus, 19, 148, 174, 176 vobarnensis, Bythiospeum, 463, 365 Volutoidea, 171 vortex, Anisus, 729 vulgaris, Loligo, 605 vulgaris, Otopus, 189, 195, 605, 606, 637 vulgata, Patella, 128 vulgatum, Cerithium, 174, 176 waldeni, Pisidium, 470, 472 waterlotti, Physella, 82, 84 wauthieri, Ferrissia, 266, 268, 273, 280 winneba, Aplysia (Varria), 512-514 woodi, Palaeoglandina, 732 woodwardi, Proserpina, 732 wrighti, Bulinus, 47 Xerocincta, 39, 417 Xeromagna, 39, 43, 54, 71, 72, 621 Xylophaga, 567, 568 yessoensis, Patinopecten, 186 Yoldia, 602 zanclaea, Pseudomalaxis, 531 zaratei, Helicella, 51-54, 61, 62, 64 zauensis, Cucullaria, 742 zebra, Hypselodoris, 518-520 Zebrina, 447 zizyphinus, Calliostoma, 565 Zonites, 486, 487 Zonitidae, 423, 425 Zonitoides, 425, 444, 697-699 ie h "UA s € A ь > к. т г“ El Pr wine зле 4 u т >) AIN El пом $4, aera У tv) { , que oA CR 5 E 4 ot Zu va jor | ' Ds sa N ac 1] A \ is LA О \ PR. à: a is à y PIT MM po i sh Mi us у ee N + si we VA TD „EN LAD ns ur м. 4 | Ke 8 Ми $ wu ee EN le : watevabul Sue ech eee \ N alee ae г Á + sonar ¿AS г _ 8648 026 "=== MALACOLOGIA Editors-in-Chief: GEORGE M. DAVIS ROBERT ROBERTSON Editorial and Subscription Offices: Department of Malacology The Academy of Natural Sciences of Philadelphia Nineteenth Street and the Parkway Philadelphia, Pennsylvania 19103, U.S.A. Associate Editors: Editorial Assistants: JOHN B. BURCH | MARY DUNN _ University of Michigan, Ann Arbor GRETCHEN R. EICHHOLTZ CHAMBERLIN ANNE GISMANN Maadi, A. R. Egypt MALACOLOGIA is published by the INSTITUTE OF MALACOLOGY (2415 South Circle Drive, Ann Arbor, Michigan 48103, U.S.A.), the Sponsor Members of which (also serving as editors) are: J FRANCES ALLEN, Emerita OLIVER E. PAGET "Environmental Protection Agency Naturhistorisches Museum, Wien, Austria Washington, D.C. ROBERT ROBERTSON ‘CHRISTOPHER J. BAYNE, President Oregon State University, Corvallis CLYDE F. E. ROPER f Smithsonian Institution ELMER G. BERRY, Emeritus Washington, D.C. RIO Maryland W. D. RUSSELL-HUNTER, Vice-President -KENNETH J. BOSS | Syracuse University, New York - Museum of Comparative Zoólogy | Cambridge, Massachusetts NORMAN F. ЗОНЕ | 4 United States Geological Survey JOHN B. BURCH Washington, D.C. MELBOURNE R. CARRIKER RUTH D. TURNER, Alternate University of Delaware, Lewes Museum of Comparative Zodlogy Cambridge, Massachusetts GEORGE M. DAVIS, Executive Secretary-Treasurer SHI-KUEI WU, President-Elect UA University of Colorado Museum, Boulder PETER JUNG Naturhistorisches Museum, Basel, Switzerland Institute meetings are held the first Friday in December each year at a convenient place. For information, address the President. Copyright © Institute of Malacology, 1982 y jie i} “yt 5 de 4 у i? 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