Gesunde Hummeln benötigen hochwertige Nahrung
Die Aufzucht von Hummellarven während der Versuche. Foto: Kato et al., 2022/CC BY 4.0
Larven von Arbeiterinnen benötigen Nahrung in ausreichender Menge und von hoher Qualität. Sie reagieren zudem auf Insektizide Chlorfenapyr und Dinotefuran.
Hummeln sind wichtige Bestäuber von Wild- und Nutzpflanzen. Ihre Wildbestände sind aufgrund von Stressfaktoren in weiten Teilen der Welt rückläufig. Experimente mit Mikrokolonien ohne Königin haben bei der Analyse von Gesundheitsrisiken nur eine begrenzte Aussagekraft, da diese Völker nur Drohnen produzieren können.
Wissenschaftler wollten ein Protokoll für die Aufzucht von Hummellarven in vitro entwickeln, um die Auswirkungen von Pestizidbelastungen auf Arbeiterinnenlarven besser nachvollziehen zu können. Im Rahmen ihrer Studienarbeit haben sie die Aufzuchtmethode durch den Test von zwei Insektiziden bestätigen wollen, die für den Tomatenanbau verwendet werden: Chlorfenapyr und Dinotefuran.
In der Studie wurden fünf Kolonien Dunkler Erdhummeln Bombus terrestris aus einer kommerziellen Zucht verwendet.
Die Ernährung selbst hat Einfluss auf das Larvenwachstum, wie ein Vergleich zwischen zwei unterschiedlichen Nährlösungen zeigte: Die Larven wurden entweder mit einer einfachen Nahrungslösung aus Saccharose mit getrocknetem Pollen oder einer Nahrungslösung auf derselben Basis, aber angereichert um Hefeextrakte und Nährstoffe wie Aminosäuren und Mineralien aufgezogen.
Eine Erhöhung der Quantität und Qualität der Nährstoffe, die den Larven verabreicht wurden, führte zu einem Anstieg des Larvenwachstums.
Zusätzlich wurde ein Test mit der angereicherten Nahrungslösung, versetzt mit Chlorfenapyr verabreicht. Drei Gruppen von Larven im zweiten und dritten Stadium erhielten unterschiedliche Dosierungen mit dem Insektizid: 2000-fach verdünnt (50 ppm), was der Konzentration entspricht, die zum Besprühen von Tomaten verwendet wird, 10.000-fach (10 ppm) und 50.000-fach (2 ppm).
Alle Chlorfenapyr-exponierten Larven starben innerhalb von zehn Tagen bei 2.000-facher Verdünnung,
Ein weiterer Test wurde für Dinotefuran durchgeführt – mit 2.000-facher (100 ppm) und 20.000-facher (10 ppm) Verdünnung. Alle behandelten Larven starben innerhalb eines Tages bei einer Konzentration von 100 ppm und einen Tag später bei einer Konzentration von 10 ppm.
In einem letzten Test wurde Dinotefuran mit 40.000-facher (5 ppm), 200.000-facher (1 ppm) und 1.000.000-facher (0,2 ppm) Konzentration verabreicht, um subletale Wirkungen zu untersuchen. Die Überlebensrate, Verpuppungsrate, Schlupfrate, Dauer jedes Wachstumsstadiums und Larvenwachstum pro Tag des vierten Stadiums wurden miteinander verglichen.
Eine subletale Dinotefuran-Exposition hatte insgesamt keinen Einfluss auf die Verpuppungsrate und das Schlüpfen der adulten Tiere, das Wachstum oder die Larven- und Puppenperioden.
Dinotefuran ist das am häufigsten verwendete Neonicotinoid-Insektizid in Japan; in Europa ist kein Pflanzenwirkstoff mit dem Wirkstoff zugelassen. Seine Auswirkungen auf subletale Wirkungen auf Hummeln wurden zuvor nie untersucht.
Kato, Y., Kikuta, S., Barribeau, S.M. et al. In vitro larval rearing method of eusocial bumblebee Bombus terrestris for toxicity test. Sci Rep 12, 15783 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-19965-0