Ved at undersøge over 1.000 pesticider har forskere fundet alvorlige skader på insekter

Selvom insekter ikke dør øjeblikkeligt efter eksponering for pesticider, er det langt fra ensbetydende med, at sprøjtegiftene er uskadelige for dem.

Ny forskning publiceret i tidsskriftet Science viser nemlig, at selv ikke-dødelige doser kan påvirke insekter negativt - det sker bare ikke øjeblikkeligt. Den negative effekt er tilmed stærkere, når temperaturen hæves, hvilket indikerer, at fortsat global opvarmning vil udfordre insekterne yderligere.

Anledningen til studiet var, at insektbestande både er i tilbagegang - i gennemsnit med 2-3 pct. om året - og at insekternes adfærd synes at have ændret sig. Derfor ville forskerne undersøge de mulige årsager til det, såsom tab af levesteder på grund af industriel udvikling, klimaforandringer og brug af kemikalier. Studiets resultater får dem til at konkludere, at der er stærke indikationer på, at landbrugets kemikalier og stigende temperaturer bidrager til den faldende biodiversitet.

'Vi leverer her empiriske beviser for den potentielle rolle, som landbrugskemikalier spiller som drivkraft for sammenbruddet af insektpopulationer, hvilket kan blive yderligere forværret af klimaforandringer,' skriver de.

Ændrede adfærd ved lave doser

Bag studiet står forskere fra European Molecular Biology Laboratory (EMBL) og samarbejdspartnere, der tog udgangspunkt i EMBL's database over 1.024 herbicider, insekticider, fungicider og væksthæmmende stoffer, som bruges i landbrug.

De udsatte systematisk bananfluelarver for pesticiderne i doser, der anses som realistiske i miljøet, gennem hele deres livscyklus, og kunne se, at 57 pct. af de testede kemikalier ændrede larvernes adfærd - selv i mængder der ikke anses som dødelige - og en højere koncentration af kemikalierne påvirkede fluernes overlevelsesevne på længere sigt.

"Vi fandt, at når vi udsatte larverne for meget lave doser af kemikalier, forårsagede eksponeringen omfattende ændringer i fysiologiske processer, der er centrale for deres udvikling og adfærd," forklarer Lautaro Gandara, postdoc i EMBL's Crocker-forskningsgruppe og førsteforfatter på en artikel om fundene, der er offentliggjort i tidsskriftet Science.

"Disse ændringer blev forværret, da vi hævede temperaturen i vækstkamrene med fire grader – en beslutning baseret på, at de globale temperaturer stiger og kan påvirke, hvordan pesticider påvirker larverne," tilføjer hun.

Fire grader øgede dødelighed markant

Forskerne begyndte med at hæve temperaturen i vækstmiljøet med to grader (fra 25°C til 27°C). Da de ikke så væsentlige forskelle, øgede de temperaturen yderligere til 29°C, som stadig repræsenterer sommertemperaturer i store dele af verden. På det tidspunkt observerede de en markant effekt. I et eksempel med pesticidet lindan gik en dosis på 0,2 μM fra at være ikke-dødelig ved 25°C til at være stærkt dødelig i 79 pct. af tilfældene ved 29°C.

"Desuden blandede vi nogle af de mest almindelige luftbårne kemikalier i miljømæssigt relevante doser og eksponerede igen bananfluerne, fra de blev udklækket. Vi så derefter en meget stærkere effekt," siger Justin Crocker, EMBL-gruppeleder og seniorforfatter på studiet, og fortsætter:

"Vi observerede et fald på 60 pct. i æglægningsraten, hvilket varsler en tilbagegang i populationen, men også andre ændrede adfærdsformer, såsom hyppigere krumning, en adfærd, der sjældent blev set i de ubehandlede grupper."

Krumning er, når larver bøjer eller krummer deres kroppe på en overdrevet måde. Det kan indikere stress eller ubehag og kan signalere toksicitet, neurologiske effekter eller forstyrrede fysiologiske processer. Forskerne kan dog ikke endegyldigt konkludere, om krumningen skyldes deres forsøg eller andre faktorer, men uanset hvad er det sandsynligt, at larver, der bruger meget tid på at krumme sig, ikke vil klare sig godt i naturen.

"Ved første øjekast kan krumning synes ubetydeligt, men selv små ændringer i adfærd kan påvirke larvernes livsevne negativt, hvis det eksempelvis forringer fødeindtagelse, parring og migration. Forskere skal forstå, hvordan dyr interagerer med hinanden og deres omgivelser, for at kunne forudsige konsekvenserne af ændringer som habitatødelæggelse eller klimaforandringer for økosystemer," forklarer Justin Crocker.

Andre insekter bekræfter tilgangen

Forskerholdet udvidede eksperimenternes omfang til også at inkludere myg og tidselsommerfugle og havde lignende observationer, som dermed validerede den eksperimentelle tilgang og konklusionerne.

"Insekter – selv dem, vi kan opfatte som skadedyr – er afgørende for planeten. De bestøver de planter, vi spiser, og de er en vigtig del af fødekæden. I lang tid har man spekuleret over de forskellige årsager til ændringer i insektadfærd, men nu hjælper denne forskning med at afklare en væsentlig medvirkende faktor. En af de største pointer fra dette arbejde er, at selv små mængder af visse kemikalier har en effekt," siger Lautaro Gandara.

Ydermere så forskerne, at selv pesticider, som ikke er målrettet insekter og dermed ikke burde skade dem, havde en skadelig virkning på dem. 382 ikke-insekticider viste sig at have en signifikant påvirkning på larvernes adfærd.

Dyrs adfærd spiller en afgørende rolle i opretholdelsen af balancen i økosystemet, og med en tilbagegang i insektpopulationerne falder den genetiske diversitet, hvilket gør det sværere for arterne at tilpasse sig miljø- og klimaændringer.

"Den positive side af dette arbejde er, at vi nu har ny viden om, hvilke kemikalier der kan forårsage visse molekylære ændringer og tilknyttede adfærds- og udviklingsmæssige ændringer. Ved at levere data om kemikaliers påvirkning og toksicitet kan disse undersøgelser omsættes til regulerings- og industripraksis, der bedre beskytter menneskers sundhed og miljøet," siger Justin Crocker.

I en kronik på det videnskabelige medie The Conversation reagerer Dave Goulson, professor i biologi ved Sussex University, på fundene. Her skriver han, at studiet viser de mange huller, der er i myndighedernes risikovurdering, når pesticider skal godkendes; f.eks. at de ikke ser på langsigtede konsekvenser for insekter, ikke-dødelige konsekvenser eller tager højde for, hvordan højere temperaturer forstærker den negative effekt.

"Det nye studie viser, at det vil være mere sikkert at gå ud fra, at alle pesticider kan skade insekter," skriver han. Læs hele hans kronik her.