Understanding how the utilisation of pesticides in contemporary agriculture affects the wider biosphere is an important aspect of conservation ecology. A main focus of this area of research are pollinators and agriculturally significant species like the Western Honeybee (Apis mellifera). But these species cannot be used as a perfect proxy for the entire insect clade with the varying life ...
Abstract (English)
Understanding how the utilisation of pesticides in contemporary agriculture affects the wider biosphere is an important aspect of conservation ecology. A main focus of this area of research are pollinators and agriculturally significant species like the Western Honeybee (Apis mellifera). But these species cannot be used as a perfect proxy for the entire insect clade with the varying life histories of even disparate groups in the family Hymenoptera. As such, other species, that also play an important role in agricultural systems, are less well studied, even though they may be more exposed to pesticide usage than pollinators, due to their biology. Of these groups, the parasitoid wasps stand out as both their usefulness as natural predators of pest species and their intimate relationship with their hosts, and were studied in their susceptibility to various insecticides, ranging in their novelty.
In chapter 3, the jewel wasp Nasonia vitripennis, which parasitises flesh and blow fly larvae, was found to be quite susceptible to the four insecticides acetamiprid, dimethoate, flupyradifurone and sulfoxaflor. Three main parameters impacting the fitness of the wasps, their ability to find partners, to mate, and to locate hosts – each of which are dependent on the proper functioning of the olfactory system – were shown to be affected by sublethal doses of all four insecticides, though the effects varied in strength depending on which insecticide was used. In chapter 4, similar effects were seen with Lariophagus distinguendus, a parasitoid of numerous beetle pests, though here it was surprising that while both species are generally equivalent in size, L. distinguendus was far more susceptible to the four insecticides, resulting in sublethal doses as low as 0.021ng.
Likewise, the partner finding ability, both in contact and over distance, and host finding ability of Leptopilina heterotoma (chapter 5), were affected negatively by sublethal doses of the four insecticides. Additionally, it was found that dimethoate mixed into the feeding medium of L. heterotoma’s host, Drosophila melanogaster, still affected the all three parameters, displaying an avenue of uptake exclusive to parasitoids. Altogether, the results of this thesis contributes further to the impact of agricultural chemicals on beneficial insects.
Translation of the abstract (German)
Zu verstehen, wie sich der Einsatz von Pestiziden in der heutigen Landwirtschaft auf die Biosphäre auswirkt, ist ein wichtiger Aspekt der Naturschutzökologie. Ein Schwerpunkt in diesem Forschungsbereich sind Bestäuber und landwirtschaftlich bedeutende Arten wie die Westliche Honigbiene (Apis mellifera). Diese Arten können jedoch nicht als perfekter Stellvertreter für die gesamte Insektengruppe ...
Translation of the abstract (German)
Zu verstehen, wie sich der Einsatz von Pestiziden in der heutigen Landwirtschaft auf die Biosphäre auswirkt, ist ein wichtiger Aspekt der Naturschutzökologie. Ein Schwerpunkt in diesem Forschungsbereich sind Bestäuber und landwirtschaftlich bedeutende Arten wie die Westliche Honigbiene (Apis mellifera). Diese Arten können jedoch nicht als perfekter Stellvertreter für die gesamte Insektengruppe verwendet werden, da selbst innerhalb der Familie der Hautflügler die Lebensgewohnheiten sehr unterschiedlich sind. Daher sind andere Arten, die ebenfalls eine wichtige Rolle in landwirtschaftlichen Systemen spielen, weniger gut untersucht, obwohl sie aufgrund ihrer Biologie dem Einsatz von Pestiziden möglicherweise stärker ausgesetzt sind als Bestäuber. Von diesen Gruppen stechen die parasitären Wespen hervor, da sie sowohl als natürliche Räuber von Schädlingsarten nützlich sind als auch eine enge Beziehung zu ihren Wirten haben und auf ihre Anfälligkeit gegenüber verschiedenen Insektiziden untersucht wurden.
In Kapitel 3 wurde die Juwelwespe Nasonia vitripennis, die Fleisch- und Schmeißfliegenlarven parasitiert, als recht anfällig für die vier Insektizide Acetamiprid, Dimethoat, Flupyradifuron und Sulfoxaflor befunden. Drei Hauptparameter, die sich auf die Fitness der Wespen auswirken, nämlich ihre Fähigkeit, Partner zu finden, sich zu paaren und Wirte zu lokalisieren - die jeweils vom ordnungsgemäßen Funktionieren des Geruchssystems abhängen - wurden durch subletale Dosen aller vier Insektizide beeinträchtigt, wobei die Auswirkungen je nach verwendetem Insektizid unterschiedlich stark waren. In Kapitel 4 wurden ähnliche Effekte bei Lariophagus distinguendus, einem Parasitoiden zahlreicher Käferschädlinge, beobachtet. Hier war es jedoch überraschend, dass, obwohl beide Arten im Allgemeinen gleich groß sind, L. distinguendus weitaus anfälliger für die vier Insektizide war, was zu subletalen Dosen von nur 0,021ng führte.
Auch die Fähigkeit von Leptopilina heterotoma (Kapitel 5), Partner und Wirte zu finden, wurde durch subletale Dosen der vier Insektizide negativ beeinflusst. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Dimethoat, das in das Fütterungsmedium des Wirts von L. heterotoma, Drosophila melanogaster, gemischt wurde, dennoch alle drei Parameter beeinflusste, was auf einen Weg der Aufnahme hinweist, der ausschließlich den Parasitoiden vorbehalten ist. Insgesamt leisten die Ergebnisse dieser Arbeit einen weiteren Beitrag zu den Auswirkungen von Agrarchemikalien auf Nutzinsekten.
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