Germany
October 4, 2007
Quelle:
bioSicherheit.de (GMO Safety)
Auf einem Maisfeld sind die
Lebensbedingungen für Insekten und andere Kleinlebewesen nicht
überall gleich, in der Mitte ist es anders als am Rand, in einer
Mulde feuchter als auf einer Erhebung. Solche kleinräumigen
Unterschiede können eine Population erheblich beeinflussen. Wenn
mögliche Auswirkungen von Bt-Mais auf das Maisökosystem
untersucht werden, wie können die Wissenschaftler natürliche
Schwankungen unterscheiden von einem möglichen Effekt, der auf
die gentechnische Veränderung zurückzuführen ist. BioSicherheit
sprach darüber mit Stefan Rauschen von der RWTH Aachen.
bioSicherheit: Sie untersuchen in Ihrem Projekt die
Auswirkungen von Bt -Mais, der gegen den Maiswurzelbohrer
resistent ist, auf das Maisökosystem. Der grundlegende Ansatz
ist, das Vorkommen ausgewählter Arten in verschiedenen
Mais-Varianten zu vergleichen, um so mögliche Bt-Effekte
herauszufinden. Die Häufigkeit bestimmter Arten an einem
bestimmten Ort ist aber von sehr vielen Faktoren abhängig etwa
vom Wetter oder von der Bodenbeschaffenheit; auch die
Fangmethode und der Zeitpunkt der Probenahme beeinflusst die
Ergebnisse. Wie ist da eine Aussage zu möglichen Auswirkungen
von Bt-Mais überhaupt möglich?
Stefan Rauschen: Da die kleinräumigen Bedingungen an
jedem Standort zu ganz natürlichen Schwankungen führen, ist es
bei Untersuchungen im Freiland von Vorteil, eine möglichst
gleichförmige Versuchfläche zu haben, mit möglichst ähnlichen
Bedingungen in allen Parzellen, damit man Unterschiede zwischen
den untersuchten Sorten herausarbeiten kann.
Aber selbst wenn wir einen perfekten homogenen Standort haben,
ist schon die erste Frage: Wo lege ich welche Parzelle hin? Wenn
man das Parzellendesign randomisiert, d.h. die Parzellen nach
dem Zufallsprinzip verteilt, liegen u.U. zwei oder drei
gleichartige Parzellen nebeneinander. Deshalb haben wir die
Verteilung unserer 32 Parzellen an zwei Bedingungen geknüpft.
Parzellen mit derselben Sorte sollten nicht nebeneinander liegen
und von jeder Sorte sollten gleich viele Parzellen am Feldrand
bzw. in der Mitte liegen, damit die Randeffekte gleich verteilt
sind. In unserem Parzellenversuch haben wir acht Wiederholungen,
also acht Parzellen von jeder Sorte. Die sollte es mindestens
geben, besser wären zehn oder zwölf. Damit könnte man die Daten
noch ein bisschen besser herausarbeiten.
bioSicherheit: Konnten Sie denn trotz der kleinräumigen
Einflussfaktoren deutliche Unterschiede zwischen einzelnen
Mais-Varianten finden?
Stefan Rauschen: Wir haben außer Bt-Mais und der isogenen
Sorte auch zwei konventionelle Sorten im Versuch und diese
beiden Sorten sind im Bezug auf eine Weichwanzenart, die wir
ganz zentral untersuchen, sehr unterschiedlich. Wir haben zu
bestimmten Zeitpunkten im Jahr sieben bis zehnmal so viele Tiere
in der einen konventionellen Sorte gefunden als in der anderen.
Mit großer Wahrscheinlichkeit lässt sich sagen: Das ist
definitiv ein Sorteneffekt. Das Schöne ist, dass wir in allen
drei Jahren in Bezug auf diese Weichwanzenart diesen Effekt,
diesen großen Unterschied gefunden haben.
Wenn wir diesen Unterschied zwischen Bt-Mais und der isogenen
Sorte gefunden hätten, wäre es ein Grund gewesen, dort näher
nachzuschauen. Wir haben aber keine Unterschiede zwischen
Bt-Mais und der isogenen Sorte z.B. für diese Weichwanze
gefunden. Im Grunde zeigt das sehr gut, dass wir
Sortenunterschiede herausarbeiten können. Wir wissen zwar nicht,
woran diese genau liegen, wir können aber einen Sorteneffekt auf
diese eine Art z.B. deutlich zeigen.
bioSicherheit: Wenn es einen ähnlich großen Bt-Effekt
geben würde, würde der dann auch auffallen?
Stefan Rauschen: Ja, wenn es einen solchen Effekt gäbe,
würde der auffallen.
bioSicherheit: Könnte es auch sein, dass Bt durchaus
einen Effekt hat und man es nicht erkennen kann, weil er
überlagert ist von natürlichen Schwankungen durch verschiedenste
Einflussfaktoren?
Stefan Rauschen: Das ist prinzipiell möglich. Wenn es
einen kleinen Effekt gäbe, dann würde der mit Sicherheit in der
natürlichen Schwankung untergehen. Die Frage ist aber, ist der
dann ökologisch überhaupt relevant? Wenn man, weil es einmal
kräftig gegossen hat in einem Jahr, etwa bei den Thripsen
Populationsschwankungen bekommt von Faktor 100 oder 200, dann
muss ich mich fragen, ob es relevant ist, wenn es beim Bt-Mais
mal eine Reduktion gibt um zehn Prozent bei einer ohnehin schon
großen Standardabweichung. Aber es stellt sich auch die Frage,
wie beurteilt man, dass eine konventionelle Sorte für eine
Weichwanze so viel schlechter ist als eine andere. Muss ich
nicht alle anderen konventionellen Sorten auch bewerten?
bioSicherheit: Die Projekte des Maisverbundes werden ja von
Statistikern unterstützt, um die Auswertung der Versuche und vor
allem die Schlussfolgerungen statistisch abzusichern, also einen
hieb- und stichfesten Sicherheitsnachweis zu liefern. Was
bedeutet das für Ihren Versuch?
Stefan Rauschen: Von Seiten der Statistiker in unserem
Verbund gibt es den speziellen Ansatz des proof of safety, der
ursprünglich für klinische Untersuchungen entwickelt wurden. Da
werden so genannte Sicherheitsbereiche festgelegt. Abweichungen
innerhalb dieser Bereiche sind unproblematisch und nicht
relevant, Abweichungen, die über diesen Bereich hinausgehen sind
problematisch. Für uns ist es allerdings schwierig, solche
Sicherheitsbereiche festzulegen. Dafür fehlen uns die Daten. Ich
kann als Biologe nicht mit gutem Gewissen sagen, dass eine
bestimmte Weichwanzenart dort und dort mit einer Dichte von x
Tieren pro Parzelle vorkommt ist problematisch, oder wenn sie um
Faktor 250 Prozent häufiger vorkommt, dann ist es noch o.k. Ich
kann solche Bereiche nicht vorgeben. Dazu weiß ich auch zu wenig
über die Biologie von diesen Tieren. Man kann nur anhand
vorhandener Daten versuchen, Bereiche zu schätzen, in denen die
tatsächlichen Mittelwerte liegen, um diese dann zu vergleichen
und zu schauen, wie groß sind die Schwankungen.
Ein wichtiger Punkt, den die Statistiker anmahnen ist, dass wir
möglichst Tierarten auswählen, die mit einer relativ hohen
mittleren Dichte vorkommen, d.h. pro Probenahme mit im Schnitt
zwanzig bis 25 Tieren, damit eine statistische Auswertung
überhaupt möglich ist. Mit Tieren, die fünf bis sechs mal im
Jahr zu finden sind oder nur vereinzelt vorkommen, lässt sich
statistisch gesehen nichts anfangen.
bioSicherheit: Wie lassen sich denn zusätzliche
Einflussgrößen wie Bodenwerte etc. statistisch in den Griff
kriegen?
Stefan Rauschen: Wenn man Faktoren kennt, die einen
Einfluss haben könnten auf die Häufigkeit, dann lässt sich mit
statistischen Methoden bestimmen, welchen Anteil der
Variabilität in der Häufigkeit eine bestimmte Einflussgröße
erklärt. Und dann kann man sagen, von den im Feld beobachteten
Schwankungen lässt sich aufgrund der Schwankung einzelner
Parameter, die ich gemessen habe, so und so viel erklären.
Dadurch kann ich eine schärfere Aussage über Unterschiede
zwischen einzelnen Sorten machen.
bioSicherheit: Gibt es so was wie eine "baseline" bezogen
auf bestimmte Organismengruppen? Also könnte man sagen, in einem
Maisökosystem kommen normalerweise so und so viele Weichwanzen
vor und daran kann man sich orientieren oder geht es immer um
einen relativen Vergleich zwischen verschiedenen Varianten an
einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit?
Stefan Rauschen: Ja es ist immer relativ, eine baseline
gibt es nicht. Das fängt schon damit an, dass wir nicht
hundertprozentig sicher wissen, welche Organismen überhaupt in
welchen Regionen vorkommen. Zikade xy kommt vielleicht mehr im
Bayerischen oder im Baden-Württembergischen vor, aber wenn man
weiter nach Norden geht, hat sie vielleicht schon ihre
Verbreitungsgrenze erreicht und man findet sie im Maisfeld schon
nicht mehr. Dann gibt es jahreszeitliche Unterschiede bzw. von
Jahr zu Jahr gibt es große Unterschiede. Es gibt aber ein paar
Arten, die wird man mit Sicherheit oder mit an Sicherheit
grenzender Wahrscheinlichkeit immer finden. Bei den Zikaden kann
ich fünf Arten sagen, die haben wir an unserem ersten Standort
gefunden, die haben wir auf auf dem derzeitigen Versuchsfeld
gefunden, die würde ich wahrscheinlich auch im Oderbruch finden.
bioSicherheit: Könnten Sie denn sagen, wir empfehlen die
und die Organismen als Indikatororganismen, die sind immer im
Maisfeld und die eignen sich für ein Monitoring ?
Stefan Rauschen: Es gibt ein paar Arten, von denen ich
mit Sicherheit sagen würde, dass die interessant wären für ganz
Deutschland oder für Europa. Also die Maisblattzikade, mit der
wir ja auch arbeiten, da weiß ich, die gibt es in Spanien, die
gibt es in Ungarn, die gibt es bei uns, dann wird es sie in
Frankreich und in Italien wohl auch geben.
Die nächste Frage ist aber, wie relevant der Organismus ist. Und
wie stellvertretend ist er für seine Gruppe. Ich kann
Indikatorarten vorschlagen, aber ich müsste dazu sagen, dass ich
es definitiv nur für deren Verbreitungsgebiet tun kann und dass
noch weitere Sensitivitätstests im Labor gemacht werden müssten.
Für das nächste Projekt haben wir uns genau das vorgenommen.
Meiner Meinung nach wäre die richtige Reihenfolge, man geht in
eine bestimmte Region, wo Mais angebaut werden soll, man schaut
sich an, was sind die wichtigen Arten, welche kommen häufig
genug vor, um eine statistisch abgesicherte Aussage machen zu
können. Und welche Bedeutung haben sie funktionell in der
Artengemeinschaft. Dann untersucht man diese Organismen im
Labor, macht mit denen quasi eine worst-case-Exposition nach
Möglichkeit über mehrere Generationen und mit standardisierten
Methoden. Wenn man dann nichts findet im Labor, kann man sagen,
es ist erledigt. Wenn man im Labor was findet, dann beobachtet
man das parallel weiter im Feld.
bioSicherheit: Wäre es sich bei dem von Ihnen
untersuchten Bt-Mais sinnvoll, zunächst bestimmte Käferarten zu
untersuchen, da der Wurzelbohrer ja auch ein Käfer ist?
Stefan Rauschen: Im Prinzip ist das nahe liegend, aber in
der Tat ist es so, dass bei uns die Käfer - jedenfalls die
Blattkäfer, die in der Krautschicht leben und mit dem
Maiswurzelbohrer nah verwandt sind - nicht so die herausragende
Position im Maisfeld haben, nicht von der Dichte her und auch
nicht von der Diversität. Wir haben da drei oder vier Arten, die
kommen aber sehr selten vor. Wir legen großen Wert darauf, dass
man wirklich guckt, welche Arten kommen mit Bt in Berührung.
Wenn ich feststelle, wie bei dieser Weichwanze, über die wir
hier gesprochen haben, dass die richtig viel Bt‑Protein aufnimmt
- die saugt am grünen Blatt und es ließ sich im Schnitt ein
fünftel dessen, was im Blatt gemessen wurde, noch in dem Tier
nachweisen - und ich dann immer noch nichts finde, dann sieht es
wirklich danach aus, dass Bt hier keinen Einfluss hat.
bioSicherheit: Vielen Dank für das Gespräch |
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