Energetik und Thermoregulation sammelnder Wespen und Bienen

Die Körpertemperatur und die Atmung von Bienen und Wespen beim Sammeln von Zuckerlösung auf künstlichen Blüten wurde in einem Vorgängerprojekt untersucht. Derartige Untersuchungen zur Energetik fehlen beim Sammeln auf natürlichen Futterquellen in ihrer natürlichen Umgebung. Deshalb wollen wir in diesem Forschungsprojekt erstmals die Temperatur und die Atmung (Energetik) der Tiere während des Sammelns von Nektar und anderen Nahrungsresourcen in ihrer natürlichen Umgebung messen. Bei sammelnden Honigbienen und Wespen kennt man zwei Strategien der Thermoregulation. Die Bienen und Vespinae sind heterotherme Insekten. Sie sind ektotherm bei vielen Aktivitäten innerhalb des Nestes, heizen ihren Thorax aber weit über die Umgebung auf (werden endotherm) bevor sie zum Sammeln ausfliegen. Auf diese Weise optimieren sie die Funktion ihrer Flugmuskulatur und sind dadurch deutlich beweglicher. Im endothermen Zustand steigt ihr Energieumsatz mit sinkender Lufttemperatur und erhöhter Aktivität. Die Feldwespen (Polistinae) hingegen sind kaum endotherm, d.h. sie heizen die Flugmuskulatur vor dem Fliegen nicht stark auf und regeln ihre Körpertemperatur nicht auf einem erhöhtem Niveau. Diese unterschiedlichen Strategien sollen untersucht werden und bzgl. ihres Energieeinsatzes miteinander verglichen werden. Bienen und auch Wespen sammeln Nektar auf Blütenpflanzen und Säfte von süßen Früchten. Während dieser Tätigkeit wird ihre Körpertemperatur mit Hilfe eine Infrarotkamera thermographisch gemessen, ohne sie dabei zu stören. Gleichzeitig wird die umgebende Luft abgesaugt und die verbrauchte O2 -Menge und abgegebene CO 2 - Menge darin bestimmt. Auch während des Sammelns von Wasser an einer Wasserstelle werden die Temperatur- und Atmungsdaten der Tiere erhoben. Da das Wasser selbst keine Energie beinhaltet, die Tiere aber bei Bedarf sehr viel Energie investieren um Wasser zu sammeln, sind diese Unteruchungen besonders interessant. Um die Höhe des Aktivumsatzes beim Sammeln beurteilen zu können, muß man den Ruheumsatz kennen. Für die Bienen liegt dieser sogenannte "Ruhestoffwechsel" schon vor, für die Wespen muß er erst bestimmt werden. Dazu werden die Tiere über Nacht in einer Meßkammer gehalten und ihre Atmung und Körpertemperatur gemessen. Die Hornisse (Vespa crabro) ist die größte einheimische Wespenart. Von ihnen wie auch von den anderen Wespen ist noch sehr wenig über die Thermoregulation beim Sammeln und anderen Aktivitäten bekannt. Es stellt sich die Frage, ob diese Wespenart, die ca. doppelt so groß und fünf mal schwerer wie andere Wespen ist, einen wärmeren Thorax haben muß, um flugtauglich zu sein. Aus diesem Grund soll die Körpertemperatur der Tiere beim Nest (starten und landen) und während des Sammelns von Nahrung, Wasser und Nestmaterial gemessen und mit der von Bienen und anderen Wespen verglichen werden. Dieses Projekt wird die empirische Basis liefern für die Entwicklung eines allgemeinen quantitativen (thermodynamischen) Modells der individuellen Thermoregulation und Energetik von sammelnden Wespen und Bienen.

Die Körpertemperatur und die Atmung von Bienen und Wespen beim Sammeln von Zuckerlösung auf künstlichen Blüten wurde in einem Vorgängerprojekt untersucht. Derartige Untersuchungen zur Energetik fehlen beim Sammeln auf natürlichen Futterquellen in ihrer natürlichen Umgebung. Deshalb wollen wir in diesem Forschungsprojekt erstmals die Temperatur und die Atmung (Energetik) der Tiere während des Sammelns von Nektar und anderen Nahrungsresourcen in ihrer natürlichen Umgebung messen. Bei sammelnden Honigbienen und Wespen kennt man zwei Strategien der Thermoregulation. Die Bienen und Vespinae sind heterotherme Insekten. Sie sind ektotherm bei vielen Aktivitäten innerhalb des Nestes, heizen ihren Thorax aber weit über die Umgebung auf (werden endotherm) bevor sie zum Sammeln ausfliegen. Auf diese Weise optimieren sie die Funktion ihrer Flugmuskulatur und sind dadurch deutlich beweglicher. Im endothermen Zustand steigt ihr Energieumsatz mit sinkender Lufttemperatur und erhöhter Aktivität. Die Feldwespen (Polistinae) hingegen sind kaum endotherm, d.h. sie heizen die Flugmuskulatur vor dem Fliegen nicht stark auf und regeln ihre Körpertemperatur nicht auf einem erhöhtem Niveau. Diese unterschiedlichen Strategien sollen untersucht werden und bzgl. ihres Energieeinsatzes miteinander verglichen werden. Bienen und auch Wespen sammeln Nektar auf Blütenpflanzen und Säfte von süßen Früchten. Während dieser Tätigkeit wird ihre Körpertemperatur mit Hilfe eine Infrarotkamera thermographisch gemessen, ohne sie dabei zu stören. Gleichzeitig wird die umgebende Luft abgesaugt und die verbrauchte O2 -Menge und abgegebene CO 2 - Menge darin bestimmt. Auch während des Sammelns von Wasser an einer Wasserstelle werden die Temperatur- und Atmungsdaten der Tiere erhoben. Da das Wasser selbst keine Energie beinhaltet, die Tiere aber bei Bedarf sehr viel Energie investieren um Wasser zu sammeln, sind diese Unteruchungen besonders interessant. Um die Höhe des Aktivumsatzes beim Sammeln beurteilen zu können, muß man den Ruheumsatz kennen. Für die Bienen liegt dieser sogenannte "Ruhestoffwechsel" schon vor, für die Wespen muß er erst bestimmt werden. Dazu werden die Tiere über Nacht in einer Meßkammer gehalten und ihre Atmung und Körpertemperatur gemessen. Die Hornisse (Vespa crabro) ist die größte einheimische Wespenart. Von ihnen wie auch von den anderen Wespen ist noch sehr wenig über die Thermoregulation beim Sammeln und anderen Aktivitäten bekannt. Es stellt sich die Frage, ob diese Wespenart, die ca. doppelt so groß und fünf mal schwerer wie andere Wespen ist, einen wärmeren Thorax haben muß, um flugtauglich zu sein. Aus diesem Grund soll die Körpertemperatur der Tiere beim Nest (starten und landen) und während des Sammelns von Nahrung, Wasser und Nestmaterial gemessen und mit der von Bienen und anderen Wespen verglichen werden. Dieses Projekt wird die empirische Basis liefern für die Entwicklung eines allgemeinen quantitativen (thermodynamischen) Modells der individuellen Thermoregulation und Energetik von sammelnden Wespen und Bienen.