Kristin Menke

Insektizide als Krankheitsbeschleuniger

Wurmpaar (weiblicher und männlicher Pärchenegel), ruft die Tropenkrankheit Bilharziose hervor
Entwicklungszyklus des Bilharziose-Erregers, © Ingrid Schobel

Kristin Menke

Klausur & Abitur
Unterrichtsvoraussetzung:
Kenntnis verschiedener Wechselbeziehungen zwischen Organismen wie Parasitismus, Konkurrenz sowie Räuber-Beute-Beziehungen, Nahrungskette, Nahrungsnetz, Wirkungen von anthropogenen Faktoren auf Ökosysteme
Lösungshinweise und Anforderungsbereiche:
Aufgabe 1
Wurmeier (1) und (6), Wimpernlarve (Mirazidium) (2), Süßwasserschnecke (Zwischenwirt) (3), Gabelschwanzlarve (Zerkarien) (4), Wurmpaar des Pärchenegels (5) (AFB I)
Es ist keine direkte Übertragung von Mensch zu Mensch möglich, da sich die Larve des Erregers nur in der Wirtsschnecke entwickelt. Diese Larve kann dann in den menschlichen Organismus eindringen. (AFB II)
Aufgabe 2
Abbildung 2A zeigt, dass die Algenproduktion durch Zugabe von Dünger mehr als verdoppelt wird. In Abbildung 2B wird deutlich, dass durch das Insektizid Chlorpyrifos die Sterberate der Räuber der Wirtsschnecken mehr als zehn Mal höher ist. In 2C ist zu erkennen, dass die Häufigkeit der Wirtsschnecken bei erhöhter Sterberate der Räuber proportional anwächst. (AFB II)
Aufgabe 3
Abbildung 2A zeigt, dass eine intensive Düngung auch das Wachstum der Algen fördert. Da sich die Schnecken, die als Zwischenwirt für Schistosoma dienen, von Algen ernähren, nimmt ihre Häufigkeit vermutlich ebenfalls stark zu.
Das Insektizid Chlopyrifos schädigt alle Insekten und Krebse des Ökosystems in hohem Maße, so auch die Räuber der Wirtsschnecken. Dadurch kann die Schneckenpopulation weiter stark anwachsen. Der Einsatz von Dünger und Insektiziden erhöht also die Anzahl der Wirtsschnecken. Da diese Schnecken Zwischenwirte für die Larven des Bilharziose-Erregers sind, können sich auch die Bilharziose-Erreger stark vermehren. Somit steigt auch ihre Häufigkeit. Das hat zur Folge, dass sich mehr Menschen mit Bilharziose infizieren können. (AFB II)
Aufgabe 4
Das Insektizid Imidacloprid wirkt schon in geringen Mengen schädigend auf Käfer und Krebse. Nicht-Wirtsschnecken tolerieren wesentlich höhere Mengen des Insektizids (etwa 600 mg/l). Die Wirtsschnecken von Schistosoma werden erst ab einer Konzentration von über 1000 mg/l massiv geschädigt. (AFB I/II)
Aufgabe 5
Im Wasser lebende Insektenarten und Krebse, die ebenso wie Süßwasserschnecken Algenbewuchs von Steinen abgrasen, werden durch die Insektizidbelastung stark dezimiert oder verschwinden ganz. Die Wirtsschnecken von Schistosoma tolerieren deutlich höhere Konzentrationen des Insektizids als die Nicht-Wirtsschnecken. Für die Schnecken als Zwischenwirt für Schistosoma ergeben sich daraus optimale Nahrungsbedingungen. Sie können sich stark vermehren.
Schon bei äußerst geringen Insektizidkonzentrationen verschwinden empfindliche Insektenarten und die Populationen unempfindlicher Arten, wie zum Beispiel die Süßwasserschnecken, nehmen zu.
Durch das Fehlen von Nahrungskonkurrenten kann die Population der Wirtsschnecken wachsen. Dies ist wiederum ideal für die Ausbreitung des Saugwurms Schistosoma. Dadurch erhöht sich das Infektionsrisiko für Bilharziose. (AFB III)
Literatur
Kretschmer, A. (2013). Von Zysten und Zerkarien. scinexx das wissensmagazin. Verfügbar unter: https://www.scinexx.de/dossierartikel/von-zysten-und-zerkarien (4.05.2020)
Halstead, N. T./Hoover, C. M./Arakala, A./Civitello, D. J./De Leo, G. A./Gambhir, M./Johnson, S. A./Jouanard, N./Loerns, K. A./McMahon, T. A./Ndione, R. A./Nguyen, K./Raffel, T. R./Remais, J. V./Riveau, G./Sokolow, S. H./Rohr, J. R. (2018). Agrochemicals increase risk of human Schistosomiasis by supporting higher densities of intermediate hosts. Nature Communications, 9, 837. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1038/s41467-018-03189-w
Becker, J. M./Ganatra, A. A./Kandie, F./Mühlbauer, L./Ahlheim, J./Brack, W./Torto, B./Agola, E. L./McOdimba, F./Hollert, H./Fillinger, U./Liess, M. (2020).Pesticide pollution in freshwater increases risk of human infection with...

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 459 / 2020

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