Regulation of nest and body temperature of Polistes biglumis and Polistes gallicus, two wasps from strongly different climates

Diese Arbeit konzentriert sich auf zwei Arten von Polistes: Polistes biglumis (Österreich) und Polistes gallicus (Italien). P. biglumis baut ihre Nester Ost-Süd-Ost orientiert auf Stein, um am meisten von der Sonne zu profitieren. P. gallicus vermeidet hingegen direkte Sonneneinstrahlung und baut ihre Nester im Schatten. Zur Untersuchung der Körperoberfläche und der Nesttemperatur wurden Infrarot Bilder während heißer Sommertage gemacht. Zusätzlich wurden mikroklimatische Daten mittels Daten-Logger gesammelt. In P. biglumis waren die Umgebungstemperatur (Ta) und die Umgebungstemperatur nahe beim Nest (Ta (nest)) meist unterhalb 35°C, bei P. gallicus waren Ta und Ta (nest) hingegen zeitweise höher als 40°. Bei P. gallicus wurden zudem höhere Körpertemperaturen gemessen (bis zu 45°C) als bei P. biglumis (immer unterhalb 40°C). Nichtsdestotrotz, zeigten die beobachteten Kühlungs-Mechanismen, dass beide Arten in der Lage sind, die Körpertemperatur unterhalb ihres CTmax zu halten. Die adulten Tiere beider Arten waren zudem in der Lage, ihre Brut unterhalb 40°C durch aktive Kühlung zu halten. Das Halten einer bestimmten Brut-Temperatur beweist, dass die adulten Wespen beider Arten in der Lage sind, ihre Brut bei höchstmöglicher Temperatur konstant zu halten, und dabei gleichzeitig eine Überhitzung zu verhindern. Welcher der beiden beobachteten Kühlungs-Mechanismen genutzt wird, hängt von der jeweiligen Umgebungstemperatur des Verbreitungsgebietes ab. Eine konvektive Kühlung (fächeln), ist wesentlich effizienter in Gegenden mit einer niedrigen Ta und einem warmen Nest. Der kühlende Effekt der Evaporation von Wassertropfen ist hingegen sinnvoller in Gegenden mit einer hohen Umgebungstemperatur.This thesis focuses on two species of the genus Polistes: Polistes biglumis (Austria) and Polistes gallicus (Italy). P. biglumis builds the nests east-south-east orientated on stone to gain the most of the sun, whereas P. gallicus avoids direct insolation and constructs their nests in shade. For body-surface and nest temperature measurements, infrared thermographic pictures were taken during hot days in summer. Microclimatic data was collected with data loggers. In P. biglumis the surrounding air temperature (Ta) and the air temperature close to the nest (Ta (nest)) were mostly below 35°C, in P. gallicus Ta and Ta (nest) were often higher than 40°C. Due to either direct sunshine or rising Ta, the nests heated up rapidly. In P. gallicus generally higher body temperatures (up to 45°C) were measured than in P. biglumis (always below 40°C). However, observed cooling events allowed the adult wasps of both species to keep their mean body temperature below their CTmax. Additionally, the adults of both species kept the temperature of their brood below 40°C by active cooling mechanisms. Keeping them below 40°C proves that the adults are capable of maintaining the highest possible temperatures for the development of their brood and prevent overheating at the same time. Which of the two observed cooling mechanism is preferred, depends on the diverse surrounding air temperature of the given habitat. A convective cooling mechanism (fanning) is much more efficient with low Ta and a warm nest. The evaporative cooling effect of water droplets is more important with higher Ta