Schmetterlinge

Bt-Mais: Auswirkungen auf Schmetterlinge

Der Maiszünsler, der wirtschaftlich bedeutendste Maisschädling in Europa, ist ein Schmetterling. Das Bt-Protein, das in gentechnisch verändertem Bt-Mais zum Schutz vor dem Larvenfraß des Schädlings gebildet wird, wirkt sehr spezifisch gegen Schmetterlingslarven. Schmetterlinge sind deswegen besonders gefährdet. Dies gilt grundsätzlich auch beim Einsatz konventioneller Bt-Präparate.

Schmetterlingsraupe

Schmetterlinge: Das Tagpfauenauge (großes Foto oben) reagiert empfindlich auf Bt-Protein, nimmt davon unter natürlichen Bedingungen aber nur wenig auf. Foto: Fraßtest mit Raupen des Kleinen Fuchses an einer Blattscheibe mit Bt-Protein.


Gefahr und Wahrscheinlichkeit

Bei Untersuchungen zu einer möglichen Toxizität von Bt-Protein für bestimmte Arten sind zwei grundsätzlich verschiedene Fragestellungen zu unterscheiden:

Die Giftigkeit des jeweiligen Stoffes. Dazu werden im Labor Fütterungsversuche mit der jeweiligen Tierart durchgeführt. Meist wird die Dosis bestimmt, bei der 50 Prozent der Versuchstiere sterben (LD50). Manchmal werden andere dosisabhängige Effekte bestimmt, etwa Größe, Gewicht oder Vermehrungsraten der Tiere.

Die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Organismus dem für ihn toxischen Stoff ausgesetzt ist. So kommen etwa viele Schmetterlingsarten mit Maispollen gar nicht in Berührung. Oder die Pollenmengen - und damit das Bt-Protein - sind sehr gering und liegen weit unterhalb der Mengen, bei denen im Labor schädliche Effekte gemessen wurden.

Im englischen Sprachgebrauch wird klar zwischen Hazard (Gefahr) und Risk (Wahrscheinlichkeit eines negativen Effekts) unterschieden. Dagegen werden im Deutschen die Begriffe Gefahr und Risiko umgangssprachlich vermischt.

Allerdings leben und fressen nur die Larven des Maiszünslers an der Maispflanze. Andere Schmetterlinge wie z.B. der Kohlweißling oder das Tagpfauenauge ernähren sich nicht von Mais. Sie könnten aber mit Pollen von Bt-Mais in Berührung kommen, wenn dieser sich auf ihren Nahrungspflanzen am Rand oder in der Nähe eines Bt-Maisfeldes ablagert.

Bei Fütterungsversuchen im Labor mit Pollen von Bt-Mais reagierten Schmetterlinge erwartungsgemäß empfindlich, je nach Art sehr unterschiedlich. Larven der Kohlmotte, die sich als besonders Bt-empfindlich erwiesen hatten, wurden durch eine Dosis von 80 Pollenkörnern des Bt-Maises MON810 noch nicht geschädigt. MON810 ist der einzige in der EU zugelassene Bt-Mais, der zwischen 2005 und 2008 auch in Deutschland angebaut wurde. In einer anderen Untersuchung vertrugen Monarchfalter-Larven sogar noch eine Menge von 1000 MON810-Pollen pro Quadratzentimeter auf ihren Futterpflanzen. In einer Untersuchung der RWTH Aachen zeigten Larven des Kleinen Fuchses bei 200 bis 300 Bt-Maispollen pro Quadratzentimeter erste Reaktionen, sie fraßen weniger und entwickelten sich langsamer.

Unter natürlichen Bedingungen liegen die Mengen an Bt-Maispollen, die von Schmetterlingen aufgenommen werden, mit hoher Wahrscheinlichkeit unterhalb der Dosis, bei der schädliche Wirkungen im Labor festgestellt wurden.

Bei Pollenmessungen im Freiland (Ruhlsdorfer Bruch) mit technischen Pollensammlern wurden in einem Abstand von fünf Metern zum Maisfeld bis zu 175 Pollen pro Quadratzentimeter gemessen - aufaddiert über die gesamte Blühperiode. In einer Entfernung von 120 Metern waren es noch zehn Pollen pro Quadratzentimeter. Die Wissenschaftler der RWTH Aachen fanden auf Brennnesselblättern direkt am Maisfeldrand maximal 200, im Durchschnitt aber nur 34 Pollen pro Quadratzentimeter. Wie viel davon tatsächlich von Schmetterlingsraupen aufgenommen wird, hängt von einer Reihe weiterer Faktoren ab. So wurde der überwiegende Teil der Schmetterlingsnester mehr als zehn Meter vom Maisfeld entfernt gefunden.

Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass Pollenkörner, die auf die Blätter der Futterpflanzen, z. B. Brennnesselblätter, geweht werden, sich entlang der Blattachsen konzentrieren, die von den Raupen nicht gefressen werden. Bedenkt man außerdem, dass die Pollenschüttung nur wenige Tage dauert und nur teilweise mit der Larvenentwicklung der Schmetterlinge zusammenfällt, dann ist eine Gefährdung der Schmetterlinge nicht wahrscheinlich.

Wissenschaftler aus fünf europäischen Ländern haben 2010 die mögliche Gefährdung von Schmetterlingen durch Bt-Mais mit Hilfe eines mathematischen Modells abgeschätzt. Das Modell errechnet, wie viel Maispollen Schmetterlingslarven unter verschiedenen Voraussetzungen in der Agrarlandschaft aufnehmen. Dabei wurde z.B. die durchschnittliche Größe der Maisfelder, die Dichte der Wirtspflanzen am Feldrand oder die nur teilweise zeitliche Übereinstimmung von Maisblüte und empfindlichen Larvenstadien der Schmetterlinge berücksichtigt. Diese Daten wurden kombiniert mit Ergebnissen aus Fütterungsstudien für einzelne Schmetterlingsarten. Es wurden jeweils die „ungünstigsten“ Daten berücksichtigt, bei denen die möglichen Beeinträchtigungen für die Schmetterlinge vermutlich am größten sind (worst case). Daraus wurde die Sterblichkeitsrate einer Population errechnet. Im Mittel aller einbezogenen Regionen lag die Sterblichkeitsrate für Tagpfauenauge und Admiral bei einem von 5000, für die Kohlmotte bei einer von 4367.

Vor etlichen Jahren war auch in den USA eine Debatte um die schädliche Wirkung von Bt-Mais auf die beliebten Monarchfalter entbrannt. In Labor-Untersuchungen war nachgewiesen worden, dass die Larven des Monarchfalters durch Fütterung mit Bt-Maispollen geschädigt werden können. Nachfolgende Studien beschäftigten sich dann vor allem mit der Frage, wie häufig Monarchfalter unter natürlichen Bedingungen überhaupt mit Pollen von Bt-Mais in Kontakt kommen und welchen Einfluss dies auf die gesamte Monarchfalter-Population haben könnte. Es stellte sich heraus, dass nur ein kleiner Teil der Schmetterlingslarven – zwischen 0,012 und 2,5 Prozent – durch Bt-Mais akut gefährdet ist. Die Autoren der verschiedenen Studien sahen keine Gefährdung der Monarchfalter-Population. 2011 berichtet der WWF (World Wide Fund For Nature), dass die Monarchfalter-Population sich trotz großflächigen Bt-Mais-Anbaus verdoppelt hat.