Die biologische Kontrollfunktion von Laufkäfern in Bezug auf Schnecken und andere Schädlinge bewerten
Weltweit bedrohen Schnecken Nutzpflanzen wie Kartoffeln, Weizen, Kohlgewächse, Erdbeeren und Soja. Diese Schädlinge verursachen erhebliche wirtschaftliche Schäden, vor allem in Ländern mit mildem und feuchtem Klima. Die derzeitigen Bekämpfungsmaßnahmen sind teuer und entweder giftig für Nichtzielorganismen und die weitere Umgebung, nicht für große Flächen geeignet oder nur gegen bestimmte Arten erfolgreich. Da sich Schnecken außerdem oft im Boden aufhalten, der sie vor Bekämpfungsmitteln schützt, sind Einzelanwendungen meist unwirksam. Das durch die Marie Skłodowska-Curie Maßnahmen finanzierte Projekt CaraSlug untersuchte Laufkäfer, einen der natürlichen Feinde von Schnecken, auf ihre potenzielle biologische Kontrollfunktion. „Während die Prädationsraten von Laufkäfern in Bezug auf Schnecken enttäuschend niedrig waren, erwiesen sie sich bei anderen Schädlingen, wie Raupen und Kranichfliegenlarven, als deutlich vielversprechender“, sagt Inga Reich, Marie Skłodowska-Curie-Stipendiatin an der National University of Ireland, Galway, der Gasteinrichtung des Projekts. Ein Artikel wurde bereits im Fachmagazin „Insects“ veröffentlicht. Drei weitere sind in Arbeit, unter anderem zum Raubverhalten von Laufkäfern in Bezug auf andere Beutetiere, wie z. B. Springschwänze oder Regenwürmer.
Käfer „auf Herz und Nieren“ prüfen
Laufkäfer wurden nicht nur für CaraSlug ausgewählt, weil sie natürliche Feinde der Schnecken sind, sondern auch, weil sie in Agrarökosystemen häufig vorkommen und verschiedene Arten zu unterschiedlichen Zeiten des Jahres aktiv sind. Dies ist vorteilhaft, da Schnecken das ganze Jahr über Schwierigkeiten bereiten können. CaraSlug analysierte Laufkäferansammlungen in Oregon, USA, in zehn unterschiedlich bewirtschafteten Grassamenfeldern. Berücksichtigt wurden dabei die Faktoren Bodenbearbeitung vs. Direktsaat und begrünte vs. nicht begrünte Feldränder. Auf diese Weise konnte das Team feststellen, welche Bewirtschaftungsoptionen sich am besten für die Laufkäferarten eigneten, die sich von Schnecken ernähren, aber auch von Raupen und Kranichfliegenlarven, welche ebenfalls untersucht wurden. Die Probenahmen fanden 15 Monate lang alle zwei Wochen statt. Die Käfer wurden mit Bodenfallen gefangen: zwei Reihen pro Feld, eine in Randnähe und eine 70 m davon entfernt. In jeder Reihe befanden sich fünf Probenahmestellen mit jeweils vier Bodenfallen und einer Zufluchtsfalle zur Bestimmung der Schädlingsprävalenz. Nach der Probenahme wurden die Käfer mit Trockeneis getötet und anschließend im Labor bestimmt. Die DNA wurde aus den Eingeweiden der Käfer extrahiert und mit quantitativer Echtzeit-PCR (qPCR) auf Schnecken und andere Schädlinge überprüft. Diese extrahierte DNA wurde auch für die Sequenzierung der nächsten Generation verwendet, um Informationen über die gesamte Ernährung des Käfers zu gewinnen. Zwar wurde eine Schädlingsprädation festgestellt, jedoch mit geringeren Raten als erwartet. Die Fütterungsversuche wurden mit der am häufigsten vorkommenden Laufkäferart Nebria brevicollis durchgeführt. Der qPCR zufolge war diese Art für den größten Anteil der Schneckenprädation verantwortlich. Die Käfer wurden nach einer siebentägigen Aushungerung mit jungen Schnecken und Schneckeneiern konfrontiert und dann vier Tage lang sich selbst überlassen. Keine der Schnecken oder ihre Eier wurden gefressen, was darauf hindeutet, dass die positiven qPCR-Ergebnisse eher auf Aasfresserei als auf Prädation zurückzuführen sind. „Wir fanden heraus, dass Nebria brevicollis sich während ihres Aufkommens im Herbst von anderen Schädlingen, Raupen und Kranichfliegenlarven, ernährt. Da dies mit dem Zeitpunkt der Grassamenaussaat zusammenfällt, könnte es dazu beitragen, das Populationswachstum dieser Schädlinge zu verzögern, bis die Ernte weniger anfällig für Schäden ist“, erklärt Reich.
Eine nachhaltige Agrar- und Lebensmittelindustrie
Pestizide schaden sowohl der Umwelt als auch der Gesundheit der Menschen. CaraSlug soll das Bestreben der EU, eine nachhaltige Agrar- und Lebensmittelindustrie aufzubauen, voranbringen sowie einen alternativen Ansatz zur Schädlingsbekämpfung entwickeln. Das Projektteam wird die Auswirkungen von N. brevicollis auf die einheimische Wirbellosenfauna in Grassamenfeldern in Oregon weiter ergründen. Die Ergebnisse der in Irland durchgeführten Forschung zur Bestimmung des Einflusses der Bewirtschaftungsintensität auf Schnecken und Laufkäfer werden zum Abschluss gebracht. Diese Arbeit, die sich auf die Larven konzentriert, wurde durch die Coronavirus-Pandemie verzögert.
Schlüsselbegriffe
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