Insektizide beeinflussen Wasserinsekten auf unerwartete Weise

Larve der Großen Eintagsfliege Ephemera danica – eine der drei untersuchten Arten. © LIB, Matthias Geiger

 

Der Einsatz von Insektiziden in der Landwirtschaft hat negative Folgen für Flüsse und die darin lebenden Tiere. Eine aktuelle Studie unter Federführung des Leibniz-Instituts zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) liefert erste Hinweise zu Veränderungen des genetischen Programms in Insektenlarven, die in Flüssen leben.

Schädlingsbekämpfungsmittel (Pestizide) gehören weltweit zu den am häufigsten eingesetzten Chemikalien und beeinträchtigen Ökosysteme wie Flüsse äußerst negativ. Ungeklärt ist bislang, welche genetischen Effekte in Insektenlarven, die in Flüssen leben, durch Pestizidbelastung hervorgerufen werden. Die aktuell im Fachmagazin Environmental Pollution veröffentlichte Studie legt erste Ergebnisse für eine veränderte Genaktivität vor.

Landwirtinnen und Landwirte setzen das Insektizid Chlorantraniliprol breit gegen Schmetterlingslarven ein. Jedoch, so die Studie, werden nicht nur sogenannte Schädlinge von diesem toxischen Mittel beeinflusst: Insbesondere Köcherfliegenlarven, die nächsten Verwandten der Schmetterlinge, aber auch Eintagsfliegenlarven zeigten eine veränderte Genaktivität, wenn sie dem Insektizid ausgesetzt wurden.

Überraschenderweise beobachteten die Forschenden in beiden Tiergruppen eine Veränderung der Aktivität von Genen, welche die Entwicklung der Insekten vom Larvenstadium zum ausgewachsenen Tier kontrollieren. Dies ist besorgniserregend, da die erwachsenen Exemplare der untersuchten Insektenarten für Vögel und andere Tiere eine wichtige Futterquelle bieten.

„Veränderungen im Entwicklungszyklus der Larven können somit nicht nur das Leben in den Flüssen, sondern auch Nahrungsnetze in angrenzenden Wiesen, Wäldern und Feldern beeinflussen“, betont Marie Brasseur, Erstautorin und Doktorandin am LIB. „Insofern kann Pestizidbelastung  ökosystemübergreifende Konsequenzen haben. Pestizide beeinträchtigen nicht nur die Arten, gegen die sie eingesetzt werden, sondern auch viele weitere Tiergruppen.“

Für die Untersuchung entnahmen die Forschenden Wasser aus dem Bach Bieber in Hessen. Im Labor erzeugten sie während der zehntägigen Versuchsphase einen geschlossenen Wasserkreislauf. Mittels RNA-Sequenzierung entschlüsselten sie genetische Reaktionen der untersuchten Organismen, die durch das Pestizid hervorgerufen wurden und erhielten darüber Informationen, welche Gene durch das Pestizid aktiviert oder gehemmt wurden.

Die international begutachtete Studie ist frei verfügbar und entstand im Rahmen einer Kooperation zwischen dem LIB, Museum Koenig Bonn, der Aquatischen Ökosystemforschung der Universität Duisburg-Essen und der Forschungsgruppe Landschaftsökologie der RPTU Kaiserslautern-Landau.

 

Originalstudie in Environmental Pollution

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749123013088

Marie V. Brasseur, Florian Leese, Ralf B. Schäfer, Verena C. Schreiner, Christoph Mayer, Transcriptomic sequencing data illuminate insecticide-induced physiological stress mechanisms in aquatic non-target invertebrates, Environmental Pollution, Volume 335, 2023, 122306, ISSN 0269-7491, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.122306.

 

Kontakt:
Leibniz Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB)
Museum Koenig Bonn
Marie Valerie Brasseur
Doktorandin LIB
m.brasseur@leibniz-lib.de
www.leibniz-lib.de

Versuchsaufbau zur Ermittlung der Auswirkungen des Pestizids Chlorantraniliprol auf Eintagsfliegen, Köcherfliegen und Bachflohkrebse. © LIB, Marie Brasseur

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