Eine wichtige Frage: Fügt ein gestresstes Ei einer gestressten Larve gleich?

Larven und ausgewachsene Insekten können die Auswirkungen von Stress, dem sie als Eier ausgesetzt waren, spüren. Laut einer Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams an Libellen kann die Exposition gegenüber einem Stressfaktor das Tier sogar vor den Auswirkungen nachfolgenden Stresses schützen.

Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift "Evolutionary Applications" veröffentlicht.

Die Exposition eines Tieres gegenüber einem bestimmten Stressfaktor kann dessen Reaktion auf nachfolgende widrige Bedingungen beeinflussen. Interessanterweise hat eine Kombination mehrerer Stressfaktoren manchmal eine günstigere Wirkung als ein einzelner. Forscher eines internationalen Teams unter der Leitung von Dr. Szymon Śniegula vom Institut für Naturschutz der Polnischen Akademie der Wissenschaften untersuchten dies in einem der komplexesten Experimente, die jemals an Libellen durchgeführt wurden.

Die Forscher konzentrierten sich auf die Gemeine Libelle ( Lestes sponsa ), eine in Polen weit verbreitete Libellenart . Diese Insekten haben einen komplexen Lebenszyklus: Sie überwintern als Eier im Wasser, entwickeln sich als aquatische Larven und verwandeln sich dann in flugfähige, an Land lebende Tiere. Die Forscher untersuchten die Auswirkungen von Stress in verschiedenen Lebensstadien. In der Laborstudie wurden drei Arten von Stressoren eingesetzt: abnehmende Tageslichtstunden (das Licht simulierte eine späte Schlüpfzeit – den nahenden Herbst) und zwei anthropogene Stressoren: die Anwesenheit eines invasiven Fressfeindes (chemische Signale des Stachelkrebses) und die Anwesenheit von Umweltgiften – Kupfer, dessen Verbindungen in der Landwirtschaft als Herbizide und Fungizide verwendet werden.

Der Stress durch Fressfeinde wurde bereits im Eistadium, also vor dem Schlüpfen der Libellen, eingeführt. Die Larven wurden anschließend verschiedenen Stresskombinationen ausgesetzt, und die Forscher maßen unter anderem das Überleben, die Wachstumsrate, das Verhalten und physiologische Parameter der Larven.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Auswirkungen von Stress äußerst komplex sind und oft vom Geschlecht, der Lebensphase und einer Kombination von Umweltfaktoren abhängen.

Beispielsweise verzögerte die Anwesenheit eines Fressfeindes während der Eientwicklung das Schlüpfen und führte bei Männchen zu langsamerem Larvenwachstum. Die Exposition gegenüber Kupfer wiederum erhöhte den oxidativen Stress, jedoch nur, wenn die Larven mehr Zeit zur Entwicklung hatten. Traten zusätzlich zu Kupfer weitere Stressfaktoren wie kürzere Tage auf, entwickelten die Larven eine Resistenz gegen die schädlichen Auswirkungen von Kupfer. Andere Stressfaktorkombinationen beeinflussten das Verhalten der Larven und ihre Energienutzungsstrategien – einige Individuen steigerten ihre Aktivität, andere reduzierten sie.

„Dies war das komplexeste Experiment, das ich je in meinem Labor durchgeführt habe“, räumt Dr. Szymon Śniegula vom Institut für Naturschutz der Polnischen Akademie der Wissenschaften, einer der Koautoren der Studie, ein. „Dank ihm sind wir dem Verständnis näher gekommen, wie Tiere in Zeiten des Klimawandels, invasiver Arten und Umweltverschmutzung mit den Herausforderungen der Umwelt zurechtkommen.“

Die Forschung ist nicht nur für die Evolutionsökologie, sondern auch für den Naturschutz von großer Bedeutung. Sie zeigt, dass die Auswirkungen von Stressfaktoren nicht isoliert, sondern im Kontext ihrer Wechselwirkungen – und in verschiedenen Lebensstadien eines Organismus – analysiert werden sollten.

Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass Standardlaborexperimente, die die Auswirkungen einzelner Bedrohungen – z. B. Schadstoffe – isoliert von anderen Variablen untersuchen, die tatsächliche Bedrohung für Organismen in der Natur möglicherweise nicht widerspiegeln. Sie zeigen, dass zur realistischen Beurteilung der Auswirkungen von Pestiziden auf die Funktionsweise verschiedener Organismen diverse Parameter natürlicher Stressfaktoren berücksichtigt werden müssen. Die Reaktion eines Tieres auf schädliche Substanzen in der Natur wird zudem von Faktoren wie der Jahreszeit und dem Vorhandensein von Fressfeinden beeinflusst.

Die Forschungsarbeit wurde im Rahmen des OPUS NCN-Stipendiums durchgeführt.

PAP – Wissenschaft in Polen

lt/ zan/

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