Die versteckten Kosten von Ivermectin für Mistkäfer
Die Auswirkungen von Ivermectin auf Mistkäfer bedrohen das ökologische Gleichgewicht und die Gesundheit von Nutztieren.
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Inhaltsverzeichnis
Ivermectin ist ein gängiges Medikament zur Behandlung von parasitären Infektionen bei Tieren, besonders bei Nutzvieh. Es ist bekannt für seine Fähigkeit, verschiedene Arten von Parasiten, einschliesslich Würmer und Insekten, anzugreifen. Obwohl es effektiv ist und eine geringe Toxizität für Menschen hat, gibt es Bedenken hinsichtlich seiner langfristigen Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere im Rinderkot.
Umweltauswirkungen von Ivermectin
Wenn Rinder mit Ivermectin behandelt werden, können Reste des Medikaments mehrere Monate lang im Kot zu finden sein. Das ist problematisch, weil die Rückstände aktiv bleiben können und ein Risiko für andere Tiere darstellen, die von Kot fressen, wie Mistkäfer und Fliegen. Diese Organismen spielen eine wichtige Rolle im Ökosystem, indem sie Kot abbauen und Nährstoffe in den Boden zurückführen. Das Verschwinden dieser Arten kann zu Problemen wie verringerter Bodenfruchtbarkeit und einer Zunahme von Schädlingen führen, die das Vieh gefährden könnten.
Der Wert von Mistkäfern
Mistkäfer sind wichtig, um gesunde Weideökosysteme aufrechtzuerhalten. Sie helfen, Kot zu vergraben, was die Bodenqualität verbessert und schädliche Schädlinge reduziert. Der wirtschaftliche Wert von Mistkäfern ist erheblich und kann mehrere hundert Dollar pro Kuh in Rinderweiden erreichen. Daher ist es entscheidend, diese Käfer vor den Auswirkungen von Ivermectin zu schützen, um sowohl das ökologische Gleichgewicht als auch die wirtschaftliche Stabilität zu gewährleisten.
Auswirkungen von Ivermectin auf Mistkäfer
Forschung zeigt, dass Ivermectin negative Auswirkungen auf Mistkäfer hat, insbesondere in ihren Larvenstadien. Diese Effekte führen dazu, dass weniger Nachkommen produziert werden und die Fortpflanzungserfolge sowie die Gesundheit in den nächsten Generationen abnehmen. Sogar niedrige Konzentrationen des Medikaments können subletale Effekte haben, die sich auf zukünftige Generationen auswirken, was bedeutet, dass die Auswirkungen von Ivermectin länger anhalten als erwartet.
Resistenzentwicklung
Das Problem der Resistenz gegen Ivermectin wurde bei verschiedenen Parasiten, wie Würmern und Milben, festgestellt, was dazu führt, dass Landwirte die Dosen erhöhen müssen, um die Effektivität aufrechtzuerhalten. Hinweise auf Resistenzen bei Insekten, wie bestimmten Fliegen, deuten darauf hin, dass sie im Laufe der Zeit durch natürliche Selektion gegenüber dem Medikament tolerant werden. Es ist jedoch unklar, ob Mistkäfer eine ähnliche Resistenz entwickeln können.
Das Experiment
Um zu untersuchen, wie Mistkäfer auf langfristige Exposition gegenüber Ivermectin reagieren, haben die Forscher ein Experiment durchgeführt. Sie teilten die Käfer in zwei Gruppen: Eine Gruppe wurde 18 Generationen lang Ivermectin ausgesetzt, während die andere gruppe das Medikament nicht bekam. Eine Reihe von Tests wurde durchgeführt, um zu sehen, wie gut jede Gruppe in Kot abschnitt, der Ivermectin enthielt, und wie viele Nachkommen sie produzierten.
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigen, dass Mistkäfer, die Ivermectin ausgesetzt waren, ihre Leistung über die Generationen nicht verbesserten. Stattdessen wurden sie anfälliger für das Medikament. Die Käfer, die in einer medikamentenfreien Umgebung gehalten wurden, zeigten weiterhin besseren Fortpflanzungserfolg im Vergleich zu denen, die mit Ivermectin behandelt wurden, selbst als das Medikament in niedrigen Konzentrationen vorlag.
In den letzten paar Generationen der Studie waren die negativen Auswirkungen des Medikaments noch ausgeprägter, was darauf hindeutet, dass die langfristige Exposition die Auswirkungen auf die Käferpopulationen verschlimmern könnte. Dieser Leistungsrückgang war über verschiedene Generationen hinweg evident, was darauf hinweist, dass Immunität oder Resistenz nicht wie erwartet entwickelt wurden.
Genetische Variation
Zusätzlich untersuchte die Studie, ob genetische Variation eine Rolle in den Reaktionen der Käfer auf Ivermectin spielte. Es stellte sich heraus, dass es wenig genetische Variation gab, die mit der Fähigkeit der Käfer in Verbindung gebracht werden konnte, mit der Medikamentenexposition umzugehen. Das bedeutet, dass Mistkäfer möglicherweise nicht die genetischen Werkzeuge besitzen, um sich anzupassen oder eine Resistenz gegen Ivermectin zu entwickeln.
Auswirkungen auf das Ökosystem
Die Unfähigkeit der Mistkäfer, sich an Ivermectin anzupassen, hat ernsthafte Auswirkungen auf das Ökosystem. Wenn diese Käfer weiterhin in der Zahlen abnehmen, könnte das zu grösseren Problemen führen, wie verringerter Kotdekomposition, schlechterer Bodenqualität und einer Zunahme von schädlichen Schädlingen, die die Gesundheit des Viehs beeinträchtigen könnten.
Die Zukunft der Ivermectin-Nutzung
Da Ivermectin weiterhin umfassend bei Nutzvieh eingesetzt wird, ist es entscheidend, seine Auswirkungen auf nicht-target Arten wie Mistkäfer zu verstehen. Zukünftige Forschungen sollten sich darauf konzentrieren, die langfristigen Folgen der Verwendung von Ivermectin und mögliche alternative Strategien zur Bekämpfung von Parasiten bei Nutzvieh zu bewerten, ohne essentielle nicht-target Organismen zu schädigen.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass, obwohl Ivermectin effektiv bei der Bekämpfung von Parasiten im Nutzvieh ist, die Restwirkungen auf Mistkäfer eine erhebliche ökologische Herausforderung darstellen. Die Studie verdeutlicht die Wichtigkeit, sowohl Ziel- als auch Nicht-Zielarten zu untersuchen, wenn man die Verwendung solcher Medikamente in der Landwirtschaft in Betracht zieht. Fortlaufende Überwachung und Forschung werden entscheidend sein, um die Gesundheit der Ökosysteme und die wirtschaftliche Nachhaltigkeit in der Rinderhaltung zu gewährleisten.
Titel: Ivermectin resistance in dung beetles exposed for multiple generations
Zusammenfassung: Ivermectin is an antiparasitic drug commonly used in cattle, that is excreted in dung, causing lethal and sub-lethal effects on coprophagous non-target fauna. Given that cattle parasites generate resistance to ivermectin, farmers have increased the used doses, with a consequent threat to wild fauna. The dung beetle species Euoniticellus intermedius provides ecosystem services by burying dung in cattle pastures, however it is highly threatened by ivermectin. Here we experimentally tested whether E. intermedius generates resistance against ivermectin after being exposed for several generations to a sublethal dose. We generated two laboratory lines where beetles were exposed to either ivermectin-treated or ivermectin-free dung for 18 generations. We compared reproductive success (total brood balls, emerged beetles, proportion emerged and days to emergence) of beetles from both lines across generations. Additionally, for each line, we carried-out toxicity experiments with increasing ivermectin concentrations to determine if sensitivity to ivermectin was reduced after some generations of exposure (i. e. if beetles acquired ivermectin resistance by means of transgenerational effects). Our results show that dung beetles do not generate resistance to ivermectin after 18 generations of continuous exposure and quantitative genetic analyses show low genetic variation in response to ivermectin across generations. Together, these results indicate low potential for adaptation to the contaminant in the short term. Although we cannot exclude that adaptation could occur in the long term, our results and comparative evidence in other insects indicate that dung beetles, and probably other species, are at risk of extinction in ivermectin-contaminated pastures unless they are pre-adapted to tolerate high ivermectin concentrations.
Autoren: Daniel Gonzalez Tokman, A. A. Torres, F. Baena-Diaz, C. Bustos, I. Martinez M
Letzte Aktualisierung: 2024-02-27 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.08.539900
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.08.539900.full.pdf
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