Wo fliegen seltene Arten???

Königin von Bombus cryptarum Copyright by Alex H.

Viele Hummelfreunde stellen sich die Frage, ob in ihrer Umgebung seltene Arten fliegen. Es gibt zwar Kartenmaterial, welches aber oft sehr lückenhaft ist. Ein großer Nachteil dieser Karten ist auch, dass Hummelfreunde meist nicht mitarbeiten können.

Auf dieser Seite werden nun für einige seltene Arten Karten online gestellt, in welchen wir Funde bzw. Sichtungen eintragen können. Der Vorteil dieser Karten ist, dass jeder einen Fund eingeben kann. Die Listen sind dann für folgende Arten vorhanden: sylvarum, humilis, ruderarius, veteranus, soroeensis und wurflenii.

 

 

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Neonicotinoide: Was macht Ilse Aigner?


Das Foto Lights out von aussiegall steht unter CC-Lizenz.

Tote Bestäuberin.

Eigentlich wollte ich nur herausfinden, wie das Ministerium für Landwirtschaft (BMELV) auf die Studien zur dramatischen Giftwirkung von Neonicotinoiden reagiert (hier berichtet), die in Deutschland erlaubt sind.

Aber es ist schon zum Verzweifeln. Da erscheinen am 29. März zwei internationale Studien, die den Gifttod von Bienen und Hummeln durch Neonicotinoide belegen, die die Medien weltweit aufgerüttelt haben und viele Naturschützer aufgebracht haben, doch was passiert?

Nichts?

Meine Fragen an Aigner

Nun, das gilt nur für meinen Brief, den ich an Aigner geschickt hatte. Der war nötig geworden, weil ein Mitarbeiter diesen Brief auf abgeordnetenwatch.de (05.04.) nicht öffentlich beantworten wollte, ich sollte eine E-Mail schicken. Dies scheint die grundsätzliche Prozedur zu sein, weil auch eine andere Anfrage (auf der Webseite über meinem Beitrag) zu Clothianidin nicht öffentlich beantwortet wurde. Wahrscheinlich muss ich Geduld haben: Besagte andere Autorin schreibt am 7.4.2012, dass sie noch auf eine Antwort auf die Frage vom 09.07.2011 wartet, da habe ich noch Hoffnung für meine Frage…

Was die Korrespondenz angeht, geschah also bislang nichts (ich habe den Brief mittlerweile 3x ans Ministerium geschickt). Was das Verbot der Neonicotinoide angeht, passierte aber etwas, wenn auch das Gegenteil:

Ausnahmegenehmigung für Neonicotionid

Das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL, gehört zum Geschäftsbereich von Aigner), das zuständig für die Zulassung der Pflanzenschutzmittel ist, erlaubte sogar mit einer Ausnahmegenehmigung das Ausbringen des bis dahin geächteten Clothianidin, einem Neonicotinoid, zwischen Mitte März und Mitte Juli.

Man habe zwischen Nutzen und Schaden abgewogen, zitiert die Süddeutsche Zeitung (10.04.2012) einen BVL-Sprecher. Außerdem gebe es strenge Auflagen, von denen allerdings keine einzige die Insekten schützt (die strengen Auflagen sind: Genehmigung “nur” in sechs Bundesländern, nur mit Berechtigungsschein, nur bei Nachweis von starkem Schädlingsbefall, Granulat in den Boden – Gift nicht auf die Pflanze, Imker müssen 60 Meter Abstand wahren und sollen die Staaten beobachten).

Auf den offiziellen Webseiten wird der Schutz dafür mit schönen Worten beschrieben, z.B. hier:

Pflanzenschutzmittel dürfen nur nach guter fachlicher Praxis und nur so angewendet werden, dass im Einzelfall keine schädlichen Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier oder sonstige nicht vertretbare Auswirkungen insbesondere auf den Naturhaushalt auftreten. [...] Im Rahmen der Zulassungsprüfung werden auch die Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf die nicht zu den Zielgruppen gehörenden, natürlicherweise vorkommenden Arthropoden (Insekten und Spinnentiere) untersucht.
Besteht auf grund der Anwendung eines Pflanzenschutzmittels die Möglichkeit einer Exposition dieser Nichtzielarthropoden, so wird die Zulassung nicht erteilt, wenn mehr als 30 Prozent der Versuchsorganismen im Letal- oder Subletaltest [geschädigt werden...]

Für meine Begriffe widerspricht das ganz klar dem Einsatz der Neonicotinoide. Allerdings untersucht das BVL ohnehin nur den Einfluss von Guttationstropfen, nicht jedoch den Einfluss belasteter Pollen, zumindest steht darüber nichts auf der Webseite.

Was macht Aigner denn?

Meine Frage war:

Offensichtlich schädigt der Wirkstoff Imidacloprid sehr stark Hummeln, selbst wenn der Landwirt sich an die Vorgaben hält. Das Zulassungsverfahren für Imidacloprid deckte diese tödliche Gefahr aber nicht auf. Weshalb wird das Zulassungsverfahren für Insektizide nicht reformiert und in diesem Punkt strenger? (Falls Sie so etwas planen: Bis wann wird es so weit sein?)

Zum Einen sind also die Auflagen unnütz, da die Insekten selbst dann geschädigt werden, wenn der Landwirt sich an alle Vorgaben hält. Zum Anderen ist bekannt, dass ein neues Pflanzenschutzgesetz herauskommen soll:

Im Gesetzentwurf zur Neuordnung des Pflanzenschutzrechtes ist vorgesehen, dass alle bisher am Zulassungsprozess beteiligten Behörden auch weiterhin beteiligt sein werden. Die genaue nationale Ausgestaltung der einzelnen Verfahren ist Gegenstand der aktuell stattfindenden Ressortabstimmung.
(Quelle BMELV)

Mein Stand der Dinge

Tja, und das scheint der aktuellste Stand zu sein, den man erfahren kann. Eine Reaktion auf die neuen Studien, die so eindeutig die Gefahr durch Neonicotinoide beschreiben, kenne ich nicht, es scheint keine zu geben – jedenfalls nicht im Hinblick auf ein Verbot.

Nur in eigener Sache

Ich bin Laie was Gesetzestexte angeht. Ich wollte mich informieren und habe mich mit diversen Zeitungsartikeln, mit der Webseite des Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, mit der Webseite des Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, mit dem neuen Pflanzenschutzgesetz, dem Pflanzenschutzmittelverzeichnis und dem Nationalen Aktionsplan Pflanzenschutzmittel beschäftigt. Die Informatiosnbeschaffung ist für den Amateur praktisch unmöglich, viel zu verworren, auf viel zu vielen Websites stehen Details. Hier ist wirklich Nachholbedarf.

Und – liebes Ministerium – warum steht da nirgends, warum ihr Neonicotinoide weiterhin erlaubt?

Ich freue mich, wenn ihr den Beitrag teilt :-).

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Großes Problem für Honigbienen…

Die Bienen sind erneut von einer großen Gefahr bedroht, die eigentlich beseitigt war. Offenbar ist man in der Politik immer noch nicht schlauer geworden, aber das ist ja normal…

Video vom WDR

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“Wir sehen ein erstes Warnsignal!” – Insektensterben weltweit immer größeres Problem

Die abnehmende Zahl an Bestäubern führt weltweit zu dem Problem, Früchte zu erzeugen. Die Folgen sind bereits jetzt feststellbare Preissteigerungen bei bestimmten Früchten und eine Wertsteigerung von Bestäubungsleistungen.
Dies belegen deutsche Forscher in einer Studie [1].

Die Forscher vom Helmholtz-Institut verglichen die Preise diverser Früchte zwischen 1993 und 2009, bereinigten die Preise um die Inflation und beobachteten, dass zwar manche Früchte günstiger geworden waren,doch gleichzeitig besonders diejenigen Früchte, die von Insekten bestäubt werden, deutlich teurer wurden.

While the general dependency of the agricultural
economy on pollination seems to be stable from 1993 until 2009, we see increases in producer prices for pollination
dependent crops, which we interpret as an early warning signal for a conflict between pollination service and other land
uses at the global scale.
[Quelle: 1]

Nach einer Aufstellung von Focus-Online [2] sind so beispielsweise die Preise von Zitrusfrüchten um 150%, von Äpfeln um 60% angestiegen. Die Bestäubungsleistung hat demnach pro Jahr weltweit einen Wert von 350 Milliarden US-Dollar.

Bestäubermangel: 10 – 30% weniger Bestäuber in Europa

Wie eine UN-Studie schon 2011 gezeigt hat, sind vor allem in den Industrieländern Bestäuber immer seltener. Das Sterben der Bestäuber wird so für uns alle weltweit mindestens zu einem teuren Problem.

Hier ein kurzer ARD-Film, der die Folgen der Bestäuberkrise aufzeigt, allerdings nichts mit der Studie oben zu tun hat:

Literatur & Quellen

1: Lautenbach S, Seppelt R, Liebscher J, Dormann CF (2012) Spatial and Temporal Trends of Global Pollination Benefit. PLoS ONE 7(4): e35954. doi:10.1371/journal.pone.0035954
2: Zitrusfrüchte bis zu 150% teurer… – Focus-Online

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Häufige Hummelarten erkennen & das Bestimmen spielerisch trainieren

Die häufigsten Hummelarten lassen sich auch für den Anfänger gut bestimmen, wobei immer das Problem war, dass die Hummeln einfach manchmal schneller wegfliegen, als dass man die Hummelart auseinander halten konnte.

Ein Spiel trainiert Sie nun darin, blitzschnell auf die richtigen Aspekte zu achten.

Die Online-Bestimmungshilfe (die man auch in Papierform herunterladen kann) gibt eine gute Hilfe. Das neue Programm ist vor allem für den Unterrichtgedacht, wenn man mit Schülern in Biologie auf einer Exkursion Hummeln bestimmen möchte. Für ungeübte Schüler sind die Hummeln dann nämlich einfach zu schnell und die obigen Bestimmungshilfen eigentlich nicht geeignet. Wenn man aber im Vorfeld 15 Minuten übt

Die Online-Bestimmungs- hilfe grenzt die Arten nach der Lage, Farbe und Anzahl der Streifen ab. Darauf gilt es zu achten.

und das spielerisch macht, sind die Ergebnisse sehr viel besser. Das Lernspiel ist erprobt und erfolgreich eingesetzt worden. Vor dem Einsatz sollte man sich entweder die Online-Bestimmungshilfe oder die Papierversion ansehen und besprechen, auf welche Aspekte man beim Bestimmen achten muss (Lage, Anzahl und Farbe der Streifen bzw. des Hinterns).

So geht’s

Nach einem Klick auf „Anfangen“ wird ein Foto einer Hummel gezeigt, es verschwindet automatisch nach einer halben bis einen Sekunde wieder. Nun wählt man die Hummelart aus, die man gerade gesehen hat. Eine Rückmeldung gibt an, ob man richtig oder falsch lag. Nach zehn Fotos wird das Ergebnis angezeigt.

Das Lernspiel

Das Programm muss in einer gepackten Version herunter geladen (12,6 MB) werden. Mit einem Doppelklick auf die Datei wird diese geöffnet. Kopieren Sie die Datei „Hummeln“ und die sechs Ordner in ein Verzeichnis auf Ihrer Festplatte, starten Sie das Programm mit einem Klick auf „Hummeln“.

Screenshot des Lernspiels: Startseite, dann einfach auf "Anfangen" klicken.

Screenshot des Lernspiels: Das Foto einer Hummel wird kurz angezeigt. Es wurden nur Fotos mit den häufigsten Arten ausgewählt, die eindeutig zu bestimmen sind.

Screenshot des Lernspiels: Die Hummelart auswählen und dann erfahren, ob man richtig oder falsch lag.

Es besteht keinerlei Gewährleistung für das Programm, soweit dies gesetzlich zulässig ist. Sofern nicht anderweitig schriftlich bestätigt, stellen die Urheberrechtsinhaber und/oder Dritte das Programm so zur Verfügung, „wie es ist“, ohne irgendeine Gewährleistung, weder ausdrücklich noch implizit, einschließlich – aber nicht begrenzt auf – die implizite Gewährleistung der Marktreife oder der Verwendbarkeit für einen bestimmten Zweck. Das volle Risiko bezüglich Qualität und Leistungsfähigkeit des Programms liegt bei Ihnen. Sollte sich das Programm als fehlerhaft herausstellen, liegen die Kosten für notwendigen Service, Reparatur oder Korrektur bei Ihnen.

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Brummer am Sonntag (3)

Schöne Frühlings- und Ostergrüße an alle Hummelfreunde!

Bourdon
Das Foto Bourdon von ComputerHotline steht unter Creative Commons License-Lizenz.

Als ich nach entsprechenden Bildern suchte, die mich gleichzeitig an den Frühling, Hummeln und Ostern erinnern, fand ich dieses Foto. Ich finde es sehr schön: Frohe Ostern!

Die Weidenkätzchen (die Ostereier, die bei vielen da dran hängen dürften, muss man sich dazu denken) sind die erste wichtige große Nektar- und Pollenquelle für die Hummelköniginnen. Zwar ist das Abschneiden der blühenden Weidentriebe nicht verboten, doch sind die Blüten wirklich lebensnotwendig: Keine andere Pflanze bietet zu dieser Zeit so viel Nahrung.

Tatsächlich presst die Hummel auf dem Foto die Hinterbeine aneinander. Sie befestigt so den gesammelten Blütenstaub an den Beinen (im “Körbchen”). Er ist im Gegensatz zum Nektar sehr reich an Proteinen und die wichtigste Nahrung für Larven und die Königin.

Die Weidenkätzchenblüte ist eigentlich ein ganzer Blütenstand, zahlreiche Blüten bilden ein Kätzchen. Jede Blüte innerhalb des Kätzchens hat zwei Nektardrüsen. Der Nektar ist reich an Zucker, der entscheidenden Energiequelle aller Hummeln.
Weidenkätzchen sind zweihäusig, d. h., dass es Bäume nur mit weiblichen und Bäume nur mit männlichen Blüten gibt.

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Neonicotinoide: Neue Studie sorgt für Aufregung

Neonicotinoide sind Pflanzenschutzmittel, die seit etwa 15 Jahren von Bayer Crop Science und Syngenta produziert werden. Zwei neue Studien beschäftigen sich mit den Gefahren für Bienen und Hummeln. Über die Neonicotinoide berichtete ich schon früher, nun gibt es Beweise für damalige Vermutungen und Neuigkeiten.

Lights out
Welchen Einfluss haben Neonicotinoide auf das Sterben von
Bestäubern? Das Foto Lights out von aussiegall steht unter Foto unter Creative Commons License-Lizenz.

Was sind Neonicotinoide?

Neonicotinoide sind eine Substanzklasse, die Pflanzenschädlinge abtöten. Zu den Neonicotinoiden zählt das populäre Imidacloprid und das Thiamethoxam. Beide sind wasserlöslich und werden mit dem Wasser aus den Wurzeln in der Pflanze verteilt. Insekten, die an der Pflanze knabbern (Raupen, Käfer), an ihr saugen (Läuse, Wanzen) oder eben Pollen sammeln, nehmen das Gift auf.

Wir wirken Neonicotinoide im Körper?

Das Insektizid greift dabei im Nervensystem an, es wirkt als Botenstoff an Nervenzellen, indem es das körpereigene Acetylcholin simuliert (Bindung an postsynaptische ACh-Rezeptoren). Das Nervensystem erhält fehlerhafte Signale, die bei vielen Insekten zum Tod führen, nicht so aber bei Hummeln und Bienen.

Was sind die neuen Erkenntnisse?

  1. Die neue Studie an Bienen [1] beweist, was in 2011 noch eine Vermutung war: Ihr Orientierungssinn wird stark beeinträchtigt, so dass die Tiere in vielen Fällen nicht mehr zum Nest zurückfinden und dadurch gehäuft sterben (es kommt auch zu unkoordinierten Muskelbewegungen, die einen Rückflug selbst bei vorhandener Orientierung verhindern). Im Experiment fanden 43% der Tiere den Weg nicht zurück, normal sind 17%.
  2. Da Hummeln ebenfalls Acetylcholin als Botenstoff einsetzen, sind die Ergebnisse prinzipiell übertragbar.Tatsächlich haben auch Hummeln Einbußen zu beklagen, die Staaten entwickelten sich schlechter. Das Gewicht (ein Maß für die Zahl der Nachkommen und die Menge des Vorrats) war zwischen acht und zwölf Prozent geringer [2]. Viel wichtiger war aber die Zahl der Königinnen, die um 83% zurück ging. Bei den untersuchten 75 Hummelvölkern erzeugten die Kontroll-Staaten ohne Neonicotinoide im Schnitt 13,72 Königinnen, die belasteten Staaten nur 2 bis 1,4 (je nach Neonicotionid-Konzentration). Da die Hummelköniginnen die einzigen Tiere sind, die überwintern, ist dieser Verlust besonders schlimm.

Fazit

Wirklich schlimm sind die Zahlen bzgl. der Produktion von Hummelköniginnen.

Dramatische Verluste an Königinnen können also die Ursache in dem Pestizideinsatz haben – der Rückgang der Hummelarten ist also massiv der intensiven Landwirtschaft anzulasten. Beachtet man, dass sich das Insektizid im Boden sehr lange hält (nach drei Jahren war etwa die Hälfte abgebaut. Unter UV-Licht ist nach etwa 1 Monat noch die Hälfte da), so dass auch noch im Folgejahr Pflanzen das Insektizid aufnehmen, dürfte für wild lebende Hummelstaaten der Pestizideinsatz noch katastrophaler sein als im Versuch.

Dem Fazit von Goulson schließe ich mich an (ich hatte schon in 2011 zur Unterschrift aufgerufen):

“People have asked me to sign petitions to ban or limit the use of the neonicotinoids for some time, but I never did because I really didn’t know if they were having a major impact on the bees. [...] After seeing what we and the others found, I’m much more inclined to sign.”
Northwest Herald

In den USA wurde übrigens prompt eine Petition bei der Umweltschutzbehörde EPA eingereicht. Diese prüft nun – und wird 2018 (!) zu einer Entscheidung kommen.

Einordnung der Bienenstudie: Was mich stutzig macht

Experten gehen davon aus, dass die Bienenstudie im Unterschied zur Hummelstudie das Bienensterben gar nicht erklären kann. So lässt sich Werner von der Ohe, Leiter des Bieneninstituts in Celle, in der Süddeutschen Zeitung so zitieren:

Mit dem Bienensterben in Deutschland hätten die Studien allerdings kaum etwas zu tun. „Die Autoren haben Verluste während der Sommermonate untersucht. Unser größtes Problem sind aber die Verluste im Winter, wenn die Bienen ohnehin nicht zur Futtersuche ausfliegen.“
Süddeutsche Zeitung, 30.03.2012

Beide Studien werden zur Meinungsmache genutzt, was der Wissenschaftlichkeit leider abträglich ist. Oder meinen Sie, es ist ein Zufall, dass beide Studien jetzt zeitgleich erschienen sind, wo just in diesen Wochen auf den Äckern mit Neonicotinoiden behandeltes Saatgut ausgebracht werden wird?

Imker springen – obwohl die Begrenztheit der Studie für die Bienen deutlich geworden ist (s.o.) – auf den Zug auf: Sie berichten von Verlusten an Bienenstaaten über den Winter, wohl auch, um einen Zusammenhang herzustellen.

Die dabei genannten Zahlen haben mich auch stutzig gemacht. So heißt es [3], dass in diesem Winter 300.000 Staaten zu Grunde gegangen sind. Schon im Winter 2009/10 sollen 200.000 Staaten gestorben sein [4], auch im Winter 2010/2011 sollen 15% der Völker gestorben sein [5], innerhalb von drei Jahren also mehr als eine halbe Millionen Bienenstaaten, eine für meine Vorstellung sehr, sehr große Zahl.

Blickt man dann auf die Schätzwerte des Deutschen Imkerbunds [6] über die existierende Zahl an Bienenstaaten, so sind seit etwa dem Jahr 2000 (nach einer anderen Statistik des Deutschen Imkerbunds seit 2008) die Zahl der Bienenstaaten interessanterweise stabil, es müssten also im Verlauf dieser drei Jahre eine halbe Millionen Bienenstaaten wieder dazukommen, was wohl eher unter optimalen Verhältnissen geht. In beiden Statistiken gibt es demnach in Deutschland etwa 800.000 Bienenstaaten – ein Verlust von 500.000 Staaten in drei Jahren wäre da dramatisch. Stimmen also die Zahlen mit den Verlusten über den Winter?

Meiner Ansicht nach versucht man letztlich hier, Aufmerksamkeit auf die Imkerei zu ziehen. Dagegen ist nichts einzuwenden, ich befürworte auch das Verbot der Neonicotinoide (s.o.). Allerdings verschweigen die Imker, dass ihre größten Probleme durch die Varroa Milbe kommen – und nicht vom Pestizid.

Dieses gilt aber nicht für die Hummeln, Neonicotinoide sollte zu Gunsten der Hummeln verboten werden.

Quellen

[1]: Henry M, Beguin M, Requier F, Rollin O, Odoux J-F, Aupinel P, Aptel J, Tchamitchian S, Decourtye A, 2012. A Common Pesticide Decreases Foraging Success and Survival in Honey Bees. In: Science, 2012 [DOI:10.1126/science.1215039]. Zurück…
[2]: Whitehorn PR, O’Connor S, Wackers FL, Goulson D, 2012. Neonicotinoid Pesticide Reduces Bumble Bee Colony Growth and Queen Production. In: Science, 2012, [DOI:10.1126/science.1215025]. Zurück…
[3]: Pressemitteilung der “Arbeitsgemeinschaft der Institute für Bienenforschung e.V.”. Zurück…
[4]: Bericht Deutschlandfunk vom 10.08.2010. Zurück…
[5]: Artikel Welt online vom 25.01.2011. Zurück…
[6]: Deutscher Imkerbund. Zurück…

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Aminosäuresequenzanalyse (via Arbeitsblatt oder Selbstlernkurs)

Was wird eingeübt?

Aminosäuresequenzanalyse, Aufstellen eines Dendrogramms / Stammbaums

Wie?

Die Aminosäuresequenzanalyse können Schüler durch das Auswerten entsprechender Aminosäuresequenzen selbst durchführen, zum Schluss wird ein Stammbaum ermittelt.

Motivierend ist, dass ein interessanter Kontext verknüpft wird mit der Möglichkeit, auch das eigene Lieblingstier in die Aufstellung des Stammbaums mit einfließen zu lassen. Optional kann der Lehrer das Thema auch mit der Neurophysiologie verknüpfen, Vorkenntnisse dazu sind aber nicht erforderlich.

Vorkenntnisse nötig?

  • Aufbau von Proteinen
  • Enzymatik
  • Genetischer Code

Kontext

Acetylcholinesterase. Einfluss der Acetylcholinesteraseaktivität auf die Lernfähigkeit. Bekämpfung von Alzheimer.

Unterrichtsgang: 1. Möglichkeit online mit einem Selbstlernkurs

Das ist das erste Ergebnis, was der Schüler erzielt: Es handelt sich um die Aminosäuresequenzen für ein relativ kurzes Protein, die Acetylcholinesterase, verschiedener Tiere. Anschließend wird daraus ein Stammbaum erstellt (Screenshot NCBI)

  • Einstieg: Schüler lernen das Protein kennen, an dem sie die Untersuchung durchführen. Dazu lesen sie einen Text zur Erforschung der Acetylcholinesteraseaktivität und ihr Bezug zur Alzheimer-Forschung:

    Wie kann man gleichzeitig älter werden, aber dennoch mindestens so klug sein wie in jungen Jahren, wenn nicht klüger?…

  • Erarbeitung: Online ermitteln die Schüler die AS-Sequenz diverser Tiere, lassen sie miteinander vergleichen und werten zum Schluss einen Stammbaum aus.

Den Selbstlernkurs finden Sie hier. Die Adresse, die Sie den Schülern mitteilen müssen, ist:

http://aktion-hummelschutz.de/schule/382-2

Eine Darstellung des ermittelten Stammbaums

Unterrichtsgang: 2. Möglichkeit: Aminosäuresequenzvergleich mit dem Arbeitsblatt

Nutzen Sie als Einstieg den gleichen Text (s.o., findet man auch auf dem Arbeitsblatt zum Vorlesen).

Auf dem Arbeitsblatt findet man die Aminosäuresequenzen von vier Tieren und dem Menschen (ohne die Möglichkeit des Lieblingstiers, s.o.). Zum Vergleichen der Aminosäuresequenz gibt es eine Anleitung, die Ergebnisse werden in einen Stammbaum umgesetzt.

Das Arbeitsblatt kann man hier herunterladen

Fachlicher Hintergrund

  • Shapira, M, Thompson, CK, Soreq, H, Robinson GE, 2001: Changes in Neuronal Acetylcholinesterase Gene Expression and Division of Labor in Honey Bee Colonies. In: Journal of Molecular Neuroscience, Vol. 17, 2001, p. 1 – 12
    hier zusammengefasst…
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Wenn die Alten besser lernen als die Jungen

Wie kann man gleichzeitig älter werden, aber dennoch mindestens so klug sein wie in jungen Jahren, wenn nicht klüger? Bei Bienen klappt das, ihr Gehirn nutzt einen Trick – und Alzheimer-Medikamente arbeiten genauso.

Was muss eine Biene oder eine Hummel lernen?

Haben es die Bienen und Hummeln nicht schwer? Zum Sammeln von Nektar und Pollen müssen Bienen und Hummeln

  • ihren Flug koordinieren,
  • navigieren,
  • sich den Standort des Nests merken und
  • auf Sinneseindrücke wie den Duft und die Farbe einer Blüte achten und
  • alle Informationen augenblicklich auswerten.
  • Bienen müssen sich außerdem auch den Standort der Blüten merken.

Diese Aufgaben sind ausgesprochen schwierig, erst recht für ein kleines Insektengehirn. Nicht umsonst sind solche Leistungen nur von wenigen Insekten bekannt.

Die Alten – nicht die Jungen – müssen die schweren Aufgaben lernen

Zum Sammeln fliegen dabei ausgerechnet diejenigen aus, die schon etwas älter sind. Die jungen Bienen bleiben im Stock und helfen bei der Aufzucht des Nachwuchses, die alten müssen zum Sammeln.

Zusammenhang zum Menschen: Die Rolle von Acetylcholin beim Lernen ist bei Biene und Menschen gleich

Die erforderliche Gedächtnisleistung wird von speziellen Nervenzellen im Gehirn erbracht, die sich untereinander durch einen Botenstoff, den sog. Neurotransmitter Acetylcholin verständigen. Acetylcholin ist ebenfalls ein sehr wichtiger Botenstoff im menschlichen Gehirn und sein Auftreten wird bei Bienen und dem Menschen von einem anderen Wirkstoff, der Acetylcholinesterase reguliert.

Merke:
Die Acetylcholinesterase baut das Acetylcholin ab, seine Konzentration sinkt. Kommt wenig Acetylcholinesterase vor, steigt die Acetylcholinkonzentration an.

Zum Lernen wird ein reger Austausch zwischen den Nervenzellen benötigt

Es kommt auf die Menge des Botenstoffs an: Viel Acetylcholin (ACh) erleichtert das Lernen, doch ACh wird ständig von den "Fressmonstern", der Acetylcholinesterase, zerstört.

Für das Lernen ist eine hohe Acetylcholinkonzentration wichtig. Dadurch wird eine Nervenzelle stärker und länger angesprochen, als dies sonst der Fall ist. Eine abzuspeichernde Information wird so für die Nervenzelle viel wichtiger, so dass die Information besser behalten wird.

Das Gegenteil, was dazu führt, dass man nicht gut lernen kann: Die Acetylcholinesterase in Form der "Fressmonster" zerstören viel Botenstoff (ACh), so dass das Lernen behindert wird.

Im Alter funktioniert das Lernen nicht mehr so gut. Können die Insekten deshalb auch im Alter so gut lernen, weil sie viel Botenstoff, also viel Acetylcholin im Hirn haben? Sind die “Fressmonster” (Acetylcholinesterase) nicht so aktiv, so dass viel ACh übrig bleibt?

Versuch: Wie groß ist die Acetylcholinesteraseaktivität bei Sammlerinnen?

Im Versuch haben Forscher getestet, wie aktiv die Acetylcholinesterase im Gehirn von Sammlerinnen (alt) und Stockbienen (jung) ist. Dabei zeigte sich, dass die alten Sammlerinnen eine um 20 – 65% verringerte Acetylcholinesteraseaktivität als die jungen Stockbienen haben. Die alten Bienen hatten also viel mehr Acetylcholin im Gehirn und konnten deshalb die schwierigen Aufgaben sehr gut lernen – evtl. sogar besser als die jungen Bienen1.

So sah das Ergebnis bei den alten Bienen aus: Es gab nur wenige "Fressmonster", die Acetylcholinesterase zerstörte also wenig vom Botenstoff ACh, so dass das Lernen leichter fiel.

Die geringere Acetylcholinesteraseaktivität ist keine Folge des Sammelns, sondern lediglich eine Folge des Alterns, stellten die Forscher fest. Dabei ist die Acetylcholinesteraseaktivität deshalb so gering, weil das entsprechende Gen nicht mehr so häufig abgelesen wird wie noch in „jungen Jahren“.

Die Ursache liegt im Erbgut: In der DNA (links) ist der Bauplan für die "Fressmonster" gespeichert. Dieser Bauplan wird bei den alten Tieren (oben) einfach nicht mehr so oft abgelesen wie bei den jungen Tieren (unten).

Alzheimer-Medikamente arbeiten ähnlich

Heutige Alzheimer-Medikamente nutzen den gleichen Trick. Sie enthalten einen Wirkstoff, der die Acetylcholinesterase (die “Fressmonster”) hemmt. Die Folge ist ein erhöhter Acetylcholin-Spiegel im Gehirn, so dass dieses wieder leistungsfähiger wird. Die Alzheimer-Patienten können wieder besser lernen.

Literatur

  • Shapira, M, Thompson, CK, Soreq, H, Robinson GE, 2001: Changes in Neuronal Acetylcholinesterase Gene Expression and Division of Labor in Honey Bee Colonies. In: Journal of Molecular Neuroscience, Vol. 17, 2001, p. 1 – 12

Fußnote

1: Ob „besser“ oder „gleich gut“ lässt sich nicht testen, da die Stockbienen keine vergleichsweise komplexen Aufgaben haben. Geht man davon aus, dass das Gehirn einer Biene nicht wesentlich verschleißt, können Sammlerinnen besser lernen. Zurück…

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Download Bestimmungshilfe für Hummeln

Die sechs häufigsten Hummelarten – und zwar die Steinhummel, die Wiesenhummel, die Ackerhummel, die Baumhummel, die Gartenhummel und die Dunkle Erdhummel – lassen sich online zuordnen, die Bestimmungshilfe gibt’s hier. Die Hilfe kommt gut an, jedenfalls habe ich dafür auch schon viel Lob bekommen. Jetzt kann man sie auch downloaden, ausdrucken und auf Wanderungen oder in den eigenen Garten mitnehmen.

Das Problem

Die Leserin Ania hatte in 2011 ein nachvollziehbares Problem:

Lieber Cornel,

ich nutze die Hummelbestimmung oft für die Hummeln auf meinem Balkon (letztes Jahr 5 verschiedene, der Balkon ist mitten in Hamburg ;o)). Momentan muss ich mir immer merken, wie die Hummel aussieht und dann an den Computer gehen (und hab dann vergessen irgendwas anzugucken). Deshalb die Frage, gibt es alle Bilder auf einer Tafel als Übersicht, zum Ausdrucken und mit auf den Balkon nehmen? Alternativ müsste ich mir (mühsam) die einzelnen Hummelbilder auf einem Format zusammenstellen, was Unsinn wäre, wenn du so eine Übersicht zur Hand hast.

Die Lösung: Herunterladen, ausdrucken und in den Garten oder auf der Wanderung mitnehmen

Und nun habe ich so eine Übersicht erstellt, hier kann man sie herunterladen.

Die Bestimmungshilfe erklärt sich von selbst, sie enthält aber im Gegensatz zur Online-Bestimmungshilfe keine weiteren Angaben zu den Hummelarten. Wer aber mit einem Handy den QR-Code auf dem Ausdruck nutzt, kommt auf eine Internetseite mit weiteren Informationen.

P.S.: Für die Profis: Es sei darauf hingewiesen, dass Martin schon hier festgestellt hat, dass die Erdhummeln ausgesprochen schwer (und im Gelände eigentlich unmöglich) zu bestimmen sind. In der Übersicht gehe ich auf dieses Problem nicht ein.

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