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Gentechnik-Mais und Zweipunkt-Marienkäfer: Die wissenschaftliche Kontroverse geht weiter

Bt-Protein kann schädlich auf Marienkäferlarven wirken, so die Kernaussage einer neuen Veröffentlichung der ETH Zürich. Damit sollen entsprechende Ergebnisse von 2009 bestätigt werden, die zur Begründung des Anbauverbots für Bt-Mais MON810 in Deutschland herangezogen wurden. Die wissenschaftliche Kontroverse um die Labormethoden, Laborergebnisse und ihre Bedeutung für die Situation im Feld ist nicht beendet.

Angelika Hilbeck, Institut für Integrative Biologie, ETH Zürich © bioSicherheit

2009 veröffentlichte die Arbeitsgruppe von Angelika Hilbeck an der ETH Zürich Laborergebnisse, nach denen Larven des Zweipunkt-Marienkäfers durch Bt-Protein geschädigt werden können. Bt ist eine Abkürzung für das Bakterium Bacillus thuringiensis. Diese Veröffentlichung spielte eine zentrale Rolle bei der Begründung des Anbauverbots für Bt-Mais MON810 in Deutschland, das Landwirtschaftsministerin Ilse Aigner im April 2009 aussprach.

Die Forschungsergebnisse aus Hilbecks Gruppe stehen im Gegensatz zu einer Reihe anderer Ergebnisse aus dem Labor und aus dem Freiland, nach denen nicht mit negativen Auswirkungen von Bt-Mais auf Marienkäfer zu rechnen ist. Darauf wies auch die Zentrale Kommission für biologische Sicherheit in ihrer Stellungnahme von 2011 hin. 2010 erschien eine Veröffentlichung aus der Arbeitsgruppe von Jörg Romeis von der staatlichen Forschungsanstalt Agroscope in Zürich, die sich mit den Ergebnissen aus Hilbecks Gruppe auseinandersetzte und neue Untersuchungen präsentierte. Danach sind von den Bt-Proteinmengen, denen Marienkäferlarven im Feld ausgesetzt sind, keine negativen Wirkungen auf die Larven zu erwarten.

Im Februar 2012 veröffentlichte die Hilbeck-Gruppe nun eine weitere Studie, mit der sie vor allem auf die Veröffentlichung der Romeis-Gruppe 2010 reagierte. Letzterer werfen sie vor, ein anderes Testverfahren benutzt zu haben. Hilbeck et al. schreiben, man habe gezeigt, dass dieses andere Testverfahren der Grund für die unterschiedlichen Ergebnisse sei. Eine Kombination der Testverfahren beider Arbeitsgruppen hätte erbracht, dass Bt-Protein doch eine schädliche Wirkung auf Zweipunkt-Marienkäferlarven haben könne.

Saugen oder beißen: Wie fressen Marienkäferlarven?

Für die Studie der Hilbeck-Gruppe von 2009 wurden Marienkäferlarven mit Mehlmotten-Eiern gefüttert, welche mit Bt-Proteinlösungen verschiedener Konzentrationen besprüht worden waren. Bei den so gefütterten Larven fanden die Wissenschaftler eine höhere Sterblichkeit als in den Kontrollgruppen und schlossen daraus auf eine mögliche Gefährdung des Zweipunkt-Marienkäfers durch Bt-Mais.

Jörg Romeis, Forschungsanstalt Agroscope Zürich © bioSicherheit

Andere Wissenschaftler kritisierten, dass die Larven gar keine nennenswerten Mengen an Bt-Protein aufgenommen haben konnten, da junge Marienkäferlarven ihre Beute nur aussaugen würden. Die Arbeitsgruppe von Jörg Romeis beobachtete für ihre Veröffentlichung 2010 einzelne Marienkäferlarven unter dem Mikroskop und stellte fest, dass sie Mehlmotteneier tatsächlich nur aussaugten. In keinem einzigen Fall wurde beobachtet, dass eine Larve auch nur einen Teil einer Eihülle verspeist hätte. Damit erschien es notwendig, das Testverfahren zu verändern.

Hilbeck et al. 2012 beobachteten ebenfalls Marienkäferlarven unter dem Mikroskop beim Konsum von Mehlmotteiern. Sie beschreiben, dass die Larven die Eier anbeißen und es beim anschließenden Herausfließen des Inhalts zum Kontakt zwischen der Eihülle und dem Inhalt komme. Deshalb, so die Autoren, könnten die Larven sehr wohl auf die Eihülle aufgesprühtes Bt-Protein aufgenommen haben.

Die Dosis macht das Gift

In der Veröffentlichung der Romeis-Gruppe von 2010 wurden die Ergebnisse von zwei Versuchsreihen präsentiert, von denen Hilbeck et al. 2012 nur auf eine eingehen: Marienkäferlarven wurden mit einer Zuckerlösung gefüttert, die gereinigtes Bt-Protein enthielt. Zusätzlich bekamen die Larven unbehandelte Mehlmotteneier als Eiweißquelle. Bei der Entwicklung der Larven gab es keine signifikanten Unterschiede gegenüber der Kontrollgruppe, die nur die reine Nährlösung erhalten hatte.

Hilbeck et al. werfen der Romeis-Gruppe vor, dass die Larven dem Bt-Protein in zu geringem Umfang ausgesetzt worden wären und man deshalb keinen Effekt habe finden können. Der Fütterungsversuch der Hilbeck-Gruppe von 2009 mit besprühten Mehlmotteneiern lief kontinuierlich über zehn Tage hinweg, in dem Versuch der Romeis-Gruppe wurde die Bt-haltige Zuckerlösung den Larven dagegen nur viermal, nämlich immer zu Beginn eines neuen Larvenstadiums, für 24 Stunden angeboten. Um zu zeigen, dass letzteres unzureichend sei, führten Hilbeck et al. 2012 ein Experiment mit Maiszünslerlarven durch: Eine Gruppe wurde sieben Tage lang kontinuierlich mit Bt-Mais gefüttert, die andere einmalig für 24 Stunden. In der ersten Gruppe starben alle Larven, in der zweiten nur ein Teil.

Hilbeck et al. 2012 entwickelten einen neuen Versuchsansatz, der die Ansätze beider Gruppen aus den beiden vorherigen Publikationen kombiniert: Marienkäferlarven bekamen eine Bt-proteinhaltige Zuckerlösung und zusätzlich mit Bt-Protein besprühte Mehlmotteneier angeboten, und zwar kontinuierlich über sechs Tage hinweg. Die Sterblichkeit der so behandelten Larven war signifikant höher als die der Kontrollgruppe.

Die Bedeutung von Laborergebnissen

Hilbeck et al. 2012 schreiben ausdrücklich, die von ihnen beschriebenen Untersuchungsmethoden seien nur dazu geeignet, eine potenzielle Gefährdung festzustellen. Zur Abklärung bedürfe es grundsätzlich weiterer Studien. Bereits 2009 schrieben sie, im Feld wären Marienkäferlarven nur dann potenziell schädigenden Mengen an Bt-Protein ausgesetzt, wenn sie sich von Bt-Maispollen ernähren oder von Beutetieren wie Spinnmilben, die Bt-Protein anreichern. Über ihre übliche Hauptnahrungsquelle, nämlich Blattläuse, kämen sie jedoch nicht in Kontakt mit Bt-Proteinen, da Blattläuse nur Pflanzensäfte saugen und diese kein Bt-Protein enthalten. Auf die Fütterungsversuche der Romeis-Gruppe mit Beutetieren gehen Hilbeck et al. 2012 aber nicht ein.

Die wissenschaftliche Kontroverse darum, ob Bt-Proteine Marienkäferlarven grundsätzlich schädigen können und welche Labormethoden am besten geeignet sind, um das zu untersuchen, wird wohl noch eine Weile weitergehen. In Freilandversuchen wurde bisher aber nicht festgestellt, dass der Anbau von Bt-Mais die Populationsdichte von Marienkäfern verringert hätte. Das Anbauverbot für MON810 stützt sich weiterhin auf die Ergebnisse der Arbeitsgruppe von Angelika Hilbeck.

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