Rückblick GEFTA Jahrestagung 1999

Thermoanalytische Untersuchungen an Nesthüllen sozialer Wespen

N. Brüders, R. Daum, I. Lamprecht, E. Schmolz
Institut für Biophysik, Freie Universität Berlin
Thielallee 63, 14195 Berlin

Eine Reihe von sozialen Insekten, unter ihnen vor allem die Papierwespen (Polistinae), aber auch andere Wespen, Hornissen, Ameisen und Termiten, konstruieren Nesthüllen, um das thermoregulatorische Verhalten ihrer Kolonien zu verbessern und kleinere Feinde und Parasiten abzuhalten. Diese Hüllen werden aus leicht angerottetem, intensiv gekautem Holz gebaut, das mit dem chitinhaltigen Sekret der Speicheldrüse als Bindemittel versetzt wird und eine wasserabstoßende äußere Schicht bildet. Die Nesthüllen bestehen aus mehreren Lagen und zeigen an der Außenseite nach unten geöffnete Lufttaschen, um die Isolierwirkung noch weiter zu verstärken. Die im Innern befindlichen Waben und der Stiel (Pedicel), an dem das Nest hängt, werden aus demselben Material geformt.

Im Rahmen einer gesamtenergetischen Beurteilung von Kolonien sozialer Insekten wurden auch die Nesthüllen verschiedener Wespenarten mit thermoanalytischen Methoden untersucht, darunter Verbrennungskalorimetrie, Differential Scanning Calorimetry und Thermogravimetrie (ergänzt um Massenspektroskopie). Der Wassergehalt der Hüllen ist extrem niedrig (im Mittel 3 bis 5 %) im Vergleich zu frischem (> 50 %) und getrocknetem Holz (~ 20 %). Die Verbrennungswärme von -16 bis -18 MJ/kg entspricht der von Holz.

DSC-Kurven zeigen drei exotherme Peaks bei 335, 435 und 510 °C, die auf Cellulose, Lignin und vermutlich Pyrolyse-Produkte zurückzuführen sind, und einen breiten endothermen Peak um 75 °C, der mit Wasserabgabe in Verbindung gebracht werden kann. Die Thermogramme einzelner Hüllen, aber auch von verschiedenen Teilen derselben Hülle zeigen prinzipiell ähnliche Strukturen, aber mit stärkeren Streuungen in Höhe und Lage. Diese lassen sich leicht aus der Tatsache erklären, daß eine Hülle aus vielen Tausenden kleiner Holzstückchen von wenigen Milligramm aufgebaut wird, die von ganz unterschiedlichen Fundstellen stammen können. Die intensiven Musterungen der Nester deuten auf diesen Befund hin.
 
 

Literatur

M. Matsuura, S.Yamane, Biology of the Vespine Wasps. Springer, Berlin 1984.
J.P. Spradbery, Wasps - An Account of the Biology and Natural History of Solitary and Social Wasps. Sidgwick & Jackson, London 1973.
S. Turillazzi, M.J. West-Eberhard, Natural History and Evolution of Paper-Wasps. Oxford University Press, Oxford 1996.
J.N. McGovern, R.L. Jeanne and M.J. Effland, The nature of wasp nest paper. Tappi Journal, 1988, 133-139.

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