Anpassung verursacht erhöhte Anfälligkeit gegenüber Parasiten und Viren

Pestizid-Toleranz macht Amphibien anfälliger

Frösche und Kröten können sich an erhöhte Pestizid-Belastungen anpassen – das ist die gute Nachricht. Die schlechte Nachricht aber: Diese Anpassung fordert ihren Preis. Denn durch sie werden die Amphibien anfälliger für Parasiten und für tödliche Virenerkrankungen, wie eine Studie nun enthüllt.

Waldfrosch

Dieser Waldfrosch kann sich zwar an Pestizide anpassen, dies macht ihn aber anfälliger für Viren und Parasiten (Foto: Brian Mattes)

Amphibien haben es schwer: Vielerorts haben Frösche und Kröten ihren Lebensraum verloren, weil Feuchtgebiete trockengelegt wurden. Anderen setzt der tödliche Amphibienpilz zu, der ganze Populationen dahinraffen kann. Und selbst die Amphibien, die diesem Schicksal entgehen, sind oft Giftstoffen in ihrer Umwelt ausgesetzt – vor allem den Pestiziden aus der Landwirtschaft.

Anpassungsfähig gegenüber Pestiziden

Doch die Frösche und Kröten erweisen sich als erstaunlich anpassungsfähig: Viele Amphibien können sich an die erhöhten Pestizidbelastungen anpassen, indem sie eine Toleranz gegen diese Giftstoffe entwickeln. Wie Biologen festgestellt haben, kann diese Toleranz auf zweierlei Weise entstehen: Bei Fröschen und Kröten, die nah an regelmäßig gespritzten Feldern leben, etabliert sich die Resistenz gegen die Pestizide im Laufe mehrerer Generationen und wird dann immer weiter an die Nachkommen weitergegeben.

Eine zweite Strategie der Amphibien ermöglicht es ihnen, selbst kurzfristig auf erhöhte Belastungen zu reagieren: Sind schon die Larven den Pestiziden ausgesetzt, entwickeln sie eine sogenannte induzierte Toleranz. Bei dieser stellt sich ihr Stoffwechsel innerhalb weniger Tage auf die Belastung ein. Bei einigen Krötenlarven führt beispielsweise Glyphosat dazu, dass sie diese Belastung problemlos überleben, aber dafür selbst für andere giftiger werden, wie Forscher kürzlich herausfanden.

Aber zu welchem Preis?

"Es ist zwar eine gute Nachricht, dass Amphibien mithilfe mehrerer Mechanismen eine Toleranz gegenüber Pestiziden entwickeln können", konstatiert Jessica Hua von der Binghamton University. "Aber wir müssen im Auge behalten, dass die Pestizide nicht die einzigen Stressfaktoren für die Amphibien sind." Ihr Verdacht: Der Schutz gegen die Agro-Giftstoffe könnte die Widerstandsfähigkeit der Frösche und Kröten gegenüber anderen Gefahren schwächen.

Um herauszufinden, ob diese Befürchtung berechtigt ist, testeten Hua und ihre Kollegen dies an Waldfröschen (Rana sylvativa). Sie untersuchten dafür Frösche aus verschieden stark mit Pestiziden belasteten Populationen und ermittelten, wie anfällig diese Amphibien gegenüber einem parasitischen Plattwurm und dem potenziell tödlichen Ranavirus, einem Frösche und Kröten befallenden Krankheitserreger, waren.

Anfälliger gegenüber Parasiten und Viren

Das Ergebnis: Wie sich zeigte, scheint die Toleranz gegenüber Pestiziden tatsächlich die Abwehr der Amphibien gegenüber anderen Gefahren zu schwächen. Die Waldfrösche, die schon seit Generationen gegen Pestizide immun waren, waren häufiger vom Ranavirus befallen und konnten der Infektion weniger entgegensetzen als Frösche, die keine Toleranz gegen Pestizide besaßen.

Bei den Parasiten erwiesen sich die Frösche als besonders anfällig, die sich über die induzierte Toleranz an Pestizide angepasst hatten. Sie waren stärker von parasitischen Würmern befallen, wie die Forscher feststellten. "Das ist die schlechte Nachricht: Die Pestizid-Toleranz hat ihren Preis. Sie macht die Frösche anfälliger für Parasiten und für Viren", sagt Rick Relyea vom Rensselaer Polytechnic Institute.

"Unsere Ergebnisse unterstreichen, dass es nicht ausreicht, die Auswirkungen eines Schadstoffs oder Parasiten einzeln zu betrachten", ergänzt Hua. "Denn zum einen können verschiedene Stressfaktoren auf Arten miteinander wechselwirken, die nur schwer vorherzusagen sind. Zum anderen aber prägt die Anpassungsreaktion der Amphibien auf einen Faktor ihre Reaktion auf die anderen." Angesichts des weltweiten Amphibiensterbens sei es daher dringend nötig, solche Wechselwirkungen auch in der Forschung zu berücksichtigen.

Quelle: Rensselaer Polytechnic Institute, Fachartikel: Evolutionary Applications, doi: 10.1111/eva.12500

Brian Mattes
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Nadja Podbregar
Datum: 16.08.2017
Kategorie: Umwelt
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