Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Blattkäfer: Schon winzige Pestizid-Dosis beeinträchtigt Fortpflanzung

26.07.2017

Biologen der Universität Bielefeld weisen Folgen von Chemikalien nach

Die Zahl der Insekten in Deutschland geht stark zurück – allein in Nordrhein-Westfalen innerhalb eines Vierteljahrhunderts um drei Viertel. Welche Rolle Pestizide dabei spielen und wie schon geringe Spuren Käfer langfristig schädigen, zeigen Biologinnen und Biologen der Universität Bielefeld in einer neuen Studie. Ein Ergebnis: Blattkäfer legen etwa 35 Prozent weniger Eier, wenn sie mit einem häufig eingesetzten Pestizid – einem Pyrethroid – in Berührung kommen. Auch zeigten die Forschenden, dass weibliche Nachkommen durch das Gift Missbildungen entwickeln.


Neue Studie: Blattkäfer produzieren weniger Nachkommen, auch wenn sie nur mit Spuren von Pestiziden in Berührung kommen. Die Bilder zeigen eine Blattkäfer-Larve und das ausgewachsene Insekt.

Foto: Universität Bielefeld


Dr. Thorben Müller erforscht, wie sich Pestizide auf Blattkäfer auswirken. Der Nachwuchsfonds der Universität Bielefeld hat diese Forschungsarbeit gefördert.

Foto: Universität Bielefeld

Die Biologen präsentieren ihre Studie in dem Fachmagazin „Environmental Pollution“.

Laut Bundesumweltministerium ist der Insekten-Bestand in Teilen Deutschlands seit 1982 um bis zu 80 Prozent gesunken. Für Nordrhein-Westfalen hat das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (Lanuv) einen Rückgang von 75 Prozent für die Jahre zwischen 1989 und 2013 angegeben.

„Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ist in den vergangenen Jahren stetig angestiegen“, sagt Professorin Dr. Caroline Müller, die den Lehrstuhl Chemische Ökologie leitet. Ein Problem: „Bislang war weitgehend unklar, wie sich die Pestizide auf Insekten außerhalb der bewirtschafteten Äcker auswirken. Welche Folgen haben die Mittel für die Tiere, die zufällig Spuren der Pestizide ausgesetzt sind?“, fragt die Ökologin.

Wenn die Chemikalien versprüht werden, gelangen sie auch auf benachbarte Flächen und benetzen angrenzende Sträucher und Bäume. „Mitunter trägt der Wind sie auch auf ökologisch bewirtschaftete Äcker, die eigentlich ohne Giftstoffe auskommen sollen“, sagt Caroline Müller.

Die neue Studie zeigt, dass Pestizide die Kommunikation zwischen Insekten stören können. Meerrettichblattkäfer (Phaedon cochleariae Fabricius) verlassen sich bei der Wahl ihrer Fortpflanzungspartner auf chemische Reize. So erkennen sie mögliche Paarungspartner. Auf dem Panzer der Käfer befinden sich Kohlenwasserstoffgemische – eine Art Duftnote, die auch als Erkennungszeichen dient.

„Wir konnten erstmals zeigen, dass sich diese chemische Signatur auf der Körperoberfläche durch den Kontakt mit dem Pestizid verändert“, sagt Dr. Thorben Müller, Hauptautor der Studie. „Die Folge ist, dass Käfer für die Fortpflanzung geeignete Paarungspartner möglicherweise nicht erkennen. Allein dadurch kann schon die Zahl der Nachkommen sinken.“

Hinzu kommt, dass ein Pestizid-Kontakt der Eltern negative Auswirkungen auf die folgende Käfergeneration hat – auch wenn diese selbst nicht direkt mit dem Mittel in Berührung kommt. „Nachkommen von Käfern, die pestizidbelastete Blätter gefressen haben, entwickeln sich langsamer als Nachwuchs von Tieren, die unbehandelte Blätter als Futter hatten“, sagt Thorben Müller.

Doch nicht nur die Entwicklung der Nachkommen verzögert sich: „Weibliche Blattkäfer, deren Eltern mit der Chemikalie in Kontakt kamen, bilden unterschiedlich lange Antennen aus. Diese Missbildung kann die Wahl des Partners und des Eiablageplatzes beeinträchtigen.“

Die Ergebnisse der Forschung lassen sich auch auf andere Insekten beziehen. „Bienen und Wespen kommunizieren ähnlich wie die Käfer über chemische Botenstoffe“, sagt Professorin Dr. Caroline Müller. „Kommen sie zufällig mit einem Pestizid in Kontakt, könnte das ihre Partnerwahl ebenfalls beeinflussen und zu einem Rückgang der Nachkommen führen.“ Als Konsequenz aus dem aktuellen Befund legt sie nahe: „Pflanzenschutzmittel sollten erst dann zugelassen werden, wenn feststeht, dass sie der Entwicklung und Fortpflanzung von Nicht-Zielorganismen langfristig nicht schaden.“

Originalveröffentlichung:
Thorben Müller, Alexander Prosche, Caroline Müller: Sublethal insecticide exposure affects reproduction, chemical phenotype as well as offspring development and antennae symmetry of a leaf beetle. Environmental Pollution. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.07.018, erschienen am 16. Juli 2017.

Kontakt:
Dr. Thorben Müller, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie
Telefon: 0521 106-67317
E-Mail: thorben.mueller@uni-bielefeld.de

Weitere Informationen:

https://www.uni-bielefeld.de/biologie/ChemOekologie Lehrstuhl für Chemische Ökologie

Jörg Heeren | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien
19.09.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden
19.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie