Die Pestizidbelastung von Bächen in landwirtschaftlich genutzten Gebieten hat negative Auswirkungen auf Bachorganismen. Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern des Leibniz-Instituts zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) liefert Hinweise darauf, dass Wasserinsektenlarven auf die Exposition gegenüber Insektiziden mit Veränderungen des genetischen Programms reagieren.
Pflanzenschutzmittel (Pestizide) gehören zu den am weitesten verbreiteten Chemikalien und bedrohen Süßwasserökosysteme auf globaler Ebene. Unbekannt sind insbesondere genetische Reaktionen von Wassertieren wie Insekten, die durch Pestizidbelastung hervorgerufen werden. Eine neue Studie, veröffentlicht in Umweltverschmutzungentdeckten Veränderungen des genetischen Programms in Wasserinsektenlarven aufgrund der Insektizidexposition.
Chlorantraniliprol ist ein weit verbreitetes Insektizid, das gegen Schmetterlingsschädlinge eingesetzt wird. Der Studie zufolge ist der Stoff nicht nur für Schmetterlingsschädlingsarten giftig, sondern wirkt sich auch negativ auf Köcherfliegen, die Schwestergruppe der Schmetterlinge, sowie Eintagsfliegen aus. Diese Organismen zeigten starke genetische Stressreaktionen, wenn sie mit dem Insektizid konfrontiert wurden.
Entgegen ihren Erwartungen stellten die Forscher in beiden Organismengruppen Veränderungen in der Aktivität von Genen fest, die am Entwicklungsprogramm von Insektenlarven beteiligt sind. Dies ist besorgniserregend, da ausgewachsene Köcherfliegen und Eintagsfliegen fester Bestandteil der Ernährung vieler Raubtiere wie Vögel sind.
„Daher können Veränderungen im Entwicklungszyklus von Wasserinsekten deutliche Auswirkungen auf das Bachökosystem selbst und zusätzlich auf den damit verbundenen Uferlebensraum haben“, sagt Marie Brasseur, Erstautorin der Studie und Ph.D. Kandidat am LIB. „Pestizidverschmutzung kann biologische Gemeinschaften in einem ökosystemübergreifenden Kontext beeinträchtigen, da diese Substanzen nicht nur Schädlingsarten, sondern auch andere Organismengruppen schädigen können.“
Im Rahmen dieser zehntägigen Studie wurden Bachwasser und wirbellose Wassertiere aus der Bieber, einem kleinen Bach in Hessen, entnommen. Im Labor wurden geschlossene Wasserkreisläufe genutzt, um die Testorganismen dem Insektizid auszusetzen. Die durch Insektizide ausgelösten genetischen Reaktionen wurden mit einer molekularen Methode namens RNA-Sequenzierung entschlüsselt. Mithilfe der gewonnenen Daten konnten die Forscher Gene in den Testorganismen identifizieren, die durch die Insektizidexposition aktiviert oder unterdrückt wurden.
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Marie V. Brasseur et al., Transkriptomsequenzierungsdaten beleuchten insektizidinduzierte physiologische Stressmechanismen bei aquatischen Nichtzielwirbellosen. Umweltverschmutzung (2023). DOI: 10.1016/j.envpol.2023.122306
Bereitgestellt vom Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels