News: Findiger Falter trotzt Gentechnik
Durch gentechnische Veränderung können Mais und Baumwolle ein Insektengift produzieren. Doch einem Hauptschädling der Baumwollpflanze, einer Nachtfalterart, schadet das immer weniger. Zum Leidwesen der Landwirtschaft - und der Forscher, die dem Insekt auf der Spur sind und dazu sogar Methoden archäologischer Forschung einsetzen.
Eine Reise in den Süden und lukullische Freuden – das wünschen sich viele im Urlaub. Für Helicoverpa zea, eine Nachtfalterart, ist das Alltag und Lebensweg: Sommers verlustbart sich der Baumwollkapselbohrer als Raupe am Mais des mittleren Westens der USA, im Herbst fliegt er als Schmetterling gen Süden und macht sich dort über die Baumwollpflanzen her. Dann segnet er das Zeitliche.
Für die Wissenschaftler ist das keineswegs alltäglich. Bisher waren sie fest davon überzeugt, der Falter nehme die Gegenrichtung. Doch jetzt konnten Fred Gould und seine Mitarbeiter von der North Carolina State University die Wanderungsrichtung des Insekts nachweisen. Das klingt unspektakulär, ist aber wesentlich für eine sinnvolle Strategie zur Bekämpfung dieses gefräßigsten Gegners der Baumwollpflanze. Denn vielen Mais- und Baumwollpflanzen in den USA wurde ein Gen des Bakteriums Bacillus thuringiensis (Bt-Gen) eingebaut. Sie produzieren daher selbstständig einen Wirkstoff, dem viele Schädlinge erliegen.
Nur wird der Baumwollkapselbohrer von Generation zu Generation resistenter gegen das Insektizid. Um diesen Vorgang zu bremsen, müssen Anbaugebiete mit gentechnisch behandelter Baumwolle in den USA einen Anteil an "Zufluchtsflächen" mit Pflanzen ohne das Bt-Gen haben – dort wird die Resistenz nicht erzeugt. In Regionen wie dem mittleren Westen, wo der Baumwollanbau keine Rolle spielt, erlaubt die Environmental Protection Agency umgekehrt bis zu 80 Prozent Gen-Mais. Eine Strategie, die jedoch von der bisher vermuteten Wanderungsrichtung der Falter ausgeht.
Um Belege für das Gegenteil zu erbringen, galt es die Reisewege des Nachtfalters zu verfolgen: Wo und auf welchen Pflanzen entwickeln die Tiere Immunität gegen das Bt-Gift und wo nicht? "Es ist schwierig zu erfahren, wo ein Nachtfalter als Raupe aufwächst", beschreibt Fred Gould sein Ausgangsproblem. Er fand eine Methode, mit der das Alter von archäologischen Ausgrabungen geschätzt wird: die Analyse des Anteils zweier stabiler Kohlenstoff-Isotope – 12C und 13C. Diese Isotope sind in Baumwolle und Mais in unterschiedlichen Anteilen enthalten, da ihre Photosynthese unterschiedlich abläuft. Der Unterschied lässt sich dann im Gewebe der Falter feststellen, denn es zeigt die eindeutige Signatur dessen, was sie als Raupen vertilgt haben.
Also sammelten Gould und Kollegen die Falter in den ausgedehnten Baumwollfeldern im Süden des Landes – in Louisiana und Texas – und untersuchten hernach die Kohlenstoff-Isotope in den Flügeln der Insekten: Offenbar hatten sich alle Baumwollkapselbohrer, die im Oktober während der späten Baumwollsaison gesammelt wurden, in ihrer Kindheit als Raupe Maisstängel einverleibt. "Sie können also nicht aus Texas oder Louisiana gekommen sein", erklärt Gould. Denn Mais wird im Süden des Landes schon im September geerntet. Also mussten die Kapselbohrer von den Maisfeldern des mittleren Westens eingewandert sein, wo bisher erst 25 Prozent der Maispflanzen mit dem Bt-Gen versehen sind. Die restlichen drei Viertel an nicht genetisch manipuliertem Mais verhindern also die Resistenzbildung – als ein sehr großes Schutzgebiet für die Baumwollregion im Süden.
"Kurzfristig gesehen, ist das eine gute Nachricht für die Farmer", sagt Gould. Sie brauchen die Zufluchtflächen mit Baumwolle ohne Bt-Gen nicht auszudehnen. Doch muss seiner Ansicht nach auch in Zukunft vor allem Mais ohne das Bt-Gen vorherrschen. Der Reiselust und Gefräßigkeit des Baumwollkapselbohrers wird das natürlich keinerlei Abbruch tun. Nur braucht er einen eigenen Namen für seine Kindheit: Maisstängelbohrer.
Für die Wissenschaftler ist das keineswegs alltäglich. Bisher waren sie fest davon überzeugt, der Falter nehme die Gegenrichtung. Doch jetzt konnten Fred Gould und seine Mitarbeiter von der North Carolina State University die Wanderungsrichtung des Insekts nachweisen. Das klingt unspektakulär, ist aber wesentlich für eine sinnvolle Strategie zur Bekämpfung dieses gefräßigsten Gegners der Baumwollpflanze. Denn vielen Mais- und Baumwollpflanzen in den USA wurde ein Gen des Bakteriums Bacillus thuringiensis (Bt-Gen) eingebaut. Sie produzieren daher selbstständig einen Wirkstoff, dem viele Schädlinge erliegen.
Nur wird der Baumwollkapselbohrer von Generation zu Generation resistenter gegen das Insektizid. Um diesen Vorgang zu bremsen, müssen Anbaugebiete mit gentechnisch behandelter Baumwolle in den USA einen Anteil an "Zufluchtsflächen" mit Pflanzen ohne das Bt-Gen haben – dort wird die Resistenz nicht erzeugt. In Regionen wie dem mittleren Westen, wo der Baumwollanbau keine Rolle spielt, erlaubt die Environmental Protection Agency umgekehrt bis zu 80 Prozent Gen-Mais. Eine Strategie, die jedoch von der bisher vermuteten Wanderungsrichtung der Falter ausgeht.
Um Belege für das Gegenteil zu erbringen, galt es die Reisewege des Nachtfalters zu verfolgen: Wo und auf welchen Pflanzen entwickeln die Tiere Immunität gegen das Bt-Gift und wo nicht? "Es ist schwierig zu erfahren, wo ein Nachtfalter als Raupe aufwächst", beschreibt Fred Gould sein Ausgangsproblem. Er fand eine Methode, mit der das Alter von archäologischen Ausgrabungen geschätzt wird: die Analyse des Anteils zweier stabiler Kohlenstoff-Isotope – 12C und 13C. Diese Isotope sind in Baumwolle und Mais in unterschiedlichen Anteilen enthalten, da ihre Photosynthese unterschiedlich abläuft. Der Unterschied lässt sich dann im Gewebe der Falter feststellen, denn es zeigt die eindeutige Signatur dessen, was sie als Raupen vertilgt haben.
Also sammelten Gould und Kollegen die Falter in den ausgedehnten Baumwollfeldern im Süden des Landes – in Louisiana und Texas – und untersuchten hernach die Kohlenstoff-Isotope in den Flügeln der Insekten: Offenbar hatten sich alle Baumwollkapselbohrer, die im Oktober während der späten Baumwollsaison gesammelt wurden, in ihrer Kindheit als Raupe Maisstängel einverleibt. "Sie können also nicht aus Texas oder Louisiana gekommen sein", erklärt Gould. Denn Mais wird im Süden des Landes schon im September geerntet. Also mussten die Kapselbohrer von den Maisfeldern des mittleren Westens eingewandert sein, wo bisher erst 25 Prozent der Maispflanzen mit dem Bt-Gen versehen sind. Die restlichen drei Viertel an nicht genetisch manipuliertem Mais verhindern also die Resistenzbildung – als ein sehr großes Schutzgebiet für die Baumwollregion im Süden.
"Kurzfristig gesehen, ist das eine gute Nachricht für die Farmer", sagt Gould. Sie brauchen die Zufluchtflächen mit Baumwolle ohne Bt-Gen nicht auszudehnen. Doch muss seiner Ansicht nach auch in Zukunft vor allem Mais ohne das Bt-Gen vorherrschen. Der Reiselust und Gefräßigkeit des Baumwollkapselbohrers wird das natürlich keinerlei Abbruch tun. Nur braucht er einen eigenen Namen für seine Kindheit: Maisstängelbohrer.
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