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Biologen der Universität Ulm haben in einer neuen Studie untersucht, wie sich Pestizide auf das Paarungsverhalten von Wildbienen auswirken. Die Wissenschaftler vom Institut für Evolutionsökologie und Naturschutzgenomik analysierten den Einfluss des Wirkstoffs Flupyradifuron. Sie konnten zeigen, dass das Insektizid in subletalen Dosen sowohl die Kommunikation während der Anbahnung des Geschlechtsaktes als auch das Paarungsverhalten selbst beeinflusst. Dabei ist Flupyradifuron als bienenfreundliches Mittel deklariert. Die Forschungsergebnisse sind in der Fachpublikation „Insect Science“ erschienen.
Weltweit nimmt die Artenvielfalt durch umweltbedingte Stressfaktoren immer weiter ab. Insekten werden durch nicht nachhaltige Praktiken in der Landwirtschaft und den Einsatz von Pestiziden stark bedroht. Dass sich bereits subletale, also nicht tödliche, Konzentrationen negativ auf die Populationsdichte von Wildbienen auswirken können, da sie die Fortpflanzung beeinträchtigen, zeigen die Bienenforscher Dr. Samuel Boff und Professor Manfred Ayasse vom Institut für Evolutionsökologie und Naturschutzgenomik an der Uni Ulm. Für ihre Untersuchungen wählten die Wissenschaftler die Gemeine Löcherbiene (Heriades truncorum), weil ihr Paarungsverhalten bereits gut erforscht ist. Die kleine, solitär lebende Wildbienenart ist in Europa und Nordafrika weit verbreitet und auf Korbblütler wie Löwenzahn, Kamille und Wegwarte spezialisiert. In ihrer Studie setzten die Forscher Männchen und Weibchen einer Zuckerlösung aus, die das Insektizid Flupyradifuron in Reinform in einer Konzentration von 0,38 Mikrogramm pro Liter enthielt. Im Anschluss beobachteten sie das Paarungsverhalten der Tiere.
„Die Ergebnisse verdeutlichen, dass selbst subletale Dosen von Pestiziden das Paarungsverhalten und die Partnerwahl von Wildbienen erheblich stören können“, sagt Erstautor Dr. Samuel Boff. Die männlichen Löcherbienen, die dem Pestizid drei bis sechs Tage lang ausgesetzt waren, begannen ihre Paarungsversuche langsamer als die Kontrollgruppe und benötigten mehr Zeit, um eine Partnerin zu finden. Auch bei der Auswahl der Partnerinnen spielt das Insektenvernichtungsmittel eine Rolle: Die Männchen bevorzugten jene Weibchen, die nicht in Kontakt mit Flupyradifuron gekommen waren. Ihnen näherten sie sich schneller. Die exponierten weiblichen Bienen produzierten weniger Sexualpheromone. Deshalb buhlten die unbehandelten Männchen weniger um sie: Die Dauer der seitwärts wippenden Tanzbewegung, mit der die Männchen um eine Partnerin werben, war kürzer als in der Kontrollgruppe. Außerdem wählten die exponierten Weibchen ihre Partner schneller aus: Sie brauchten signifikant weniger Zeit, um die Männchen zu begutachten. „Das deutet darauf hin, dass das Insektizid die Fähigkeit der Weibchen zur optimalen Partnerwahl beeinträchtigen kann“, so Co-Autor Professor Manfred Ayasse. Die beiden Biologen vermuten, dass diese Auswirkungen damit zusammenhängen könnten, dass aufgrund von Flupyradifuron weniger chemische Verbindungen auf der Cuticula der Weibchen produziert werden. Diese Verbindungen wirken als Pheromone. Der einzigartige „Duft-Fingerabdruck“ auf der äußersten Schicht des Außenskeletts spielt eine wichtige Rolle bei der sexuellen Kommunikation. Wie sich all dies auf die Fortpflanzung von Wildbienen in der freien Natur auswirkt, muss noch untersucht werden.
„Solitäre Wildbienen gehören zu den wichtigsten Insekten der Erde“, so Dr. Samuel Boff. „Ihre unverzichtbare Funktion als Bestäuber könnte durch die subletalen Auswirkungen von Pestiziden auf verschiedene Aspekte bei der Paarung gefährdet sein.“ Boff und Ayasse betonen die Notwendigkeit, auch subletale Effekte von Pestiziden in deren Risikobewertung einzubeziehen und nicht nur die Überlebensrate von Nützlingen zu betrachten.
Flupyradifuron ist ein relativ neues Insektenvernichtungsmittel aus der Gruppe der Butenolide. Es wirkt gegen saugende Schädlinge wie Blattläuse und Weiße Fliegen und gilt als vielversprechende Alternative zu bienenschädigenden Neonicotinoiden. In der EU ist Flupyradifuron bis 2025 als Wirkstoff in Pflanzenschutzmitteln genehmigt. In Deutschland wurde ein solches Mittel im Jahr 2020 zugelassen, allerdings ausschließlich für die Verwendung in Gewächshäusern auf vollständig versiegelten Flächen und nicht für den privaten Gebrauch.
Die Studie wurde im Rahmen des Forschungsprojektes „Diversität und Reproduktion von Solitärbienen auf ökologischen und konventionellen landwirtschaftlichen Betrieben“ durchgeführt, das von der Aurelia Stiftung gefördert wird. Weitere Unterstützung kam von der Software AG.
Dr. Samuel Boff, Institut für Evolutionsökologie und Naturschutzgenomik,
Mail: samuel.boff@uni-ulm.de
Samuel Boff, Manfred Ayasse. Exposure to sublethal concentration of flupyradifurone alters sexual behavior and cuticular hydrocarbon profile in Heriades truncorum, an oligolectic solitary bee. Insect Science, 21. August 2023
DOI: https://doi.org/10.1111/1744-7917.13268
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students, all interested persons
Biology, Chemistry, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results
German
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