A65 Auswirkungen von Schadstoffen auf kollektive Systeme

Thema

Chemische Schadstoffe wie Neonicotinoide wirken auf jedes Insekt im Bienenvolk individuell, doch die kumulative Wirkung dieser individuellen Einwirkung kann letztendlich zum Zusammenbruch des gesamten Volkes führen – ein Phänomen, das als Bienensterben bekannt ist.

Die Schadstoffmenge, die sich in jedem Insekt anreichert, wird durch das Gleichgewicht zweier gegenläufiger Prozesse bestimmt: die Aufnahme des Schadstoffs, die jedes Mal erfolgt, wenn das Insekt mit kontaminierten Blüten oder Erde in Kontakt kommt, und die Ausscheidung des Schadstoffs, die das Insekt selbst durch sein enzymatisches Entgiftungssystem vollzieht. Je schneller das Insekt den Schadstoff aufnimmt, im Verhältnis zu seiner Ausscheidung, desto mehr Schadstoff reichert sich in seinem Körper an.

Der so im Insekt angereicherte Schadstoff verteilt sich nicht gleichmäßig im Körper, sondern konzentriert sich insbesondere im Nervensystem, wo er die für dessen normale Funktion notwendigen nikotinischen Acetylcholinrezeptoren hemmt.

Diese Hemmung des Nervensystems des Insekts hat zwei entscheidende Folgen für das gesamte Bienenvolk. Erstens wird die Rekrutierung gehemmt: Das Volk verliert die Fähigkeit, seine Sammlerinnen zu den entdeckten Nahrungsquellen zu mobilisieren, und dieser Verlust an Mobilisierung reduziert den Energiefluss in das Volk.

Die zweite, noch gravierendere Folge ist der Orientierungsverlust: Sammlerinnen, die dem Schadstoff ausgesetzt waren, finden nicht mehr zurück zum Stock. Jede dieser Sammlerinnen, die nicht zurückkehrt, bedeutet einen dauerhaften Verlust für das Volk – ein adultes Insekt, das keinen Beitrag mehr leisten kann. Beide Folgen – der Verlust des Energieflusses und der dauerhafte Verlust von Sammlerinnen – tragen letztendlich zur allgemeinen Gesundheit des Volkes bei: zum Verhältnis der durch den Schadstoff verursachten Sterblichkeitsrate zu seiner natürlichen Wachstumsrate. Solange die Wachstumsrate des Volkes diese durch den Schadstoff verursachte Sterblichkeit übersteigt, überlebt das Volk; sobald die durch den Schadstoff verursachte Sterblichkeit jedoch das Wachstum übersteigt, beginnt die Größe des Volkes exponentiell zu schrumpfen, bis es zum Zusammenbruch kommt. Wie schnell dieser Zusammenbruch eintritt, hängt letztendlich davon ab, wie groß die durch den Schadstoff verursachte Übersterblichkeit im Vergleich zur natürlichen Wachstumsrate der Kolonie ist.

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