Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 8 · Abitur Hessen Biologie GK 2021

Material 1

Ökologie der Asiatischen Tigermücke

Die Asiatische Tigermücke ist eine relativ kleine Stechmücke mit 0,5–1 cm Körperlänge. Sie ist sehr anpassungsfähig, da sie trocken- und kälteresistente Eier bilden kann. Während die Larven und Puppen der Mücken bei Temperaturen unter 10°C absterben, überdauern die Eier auch Temperaturen bis zu –10°C. Der voranschreitende Klimawandel und die damit einhergehenden milder werdenden Winter tragen ebenfalls dazu bei, dass sich die Tigermücke in unseren Breiten erfolgreich ausbreitet.

Die Tigermücke ist hervorragend an städtische Lebensräume angepasst. Eier, Puppen und Larven findet man in kleinsten Wasseransammlungen wie Vogeltränken, alten Autoreifen und verstopften Dachrinnen. Die Larven ernähren sich von Mikroorganismen und organischem Material, das sie aus dem Wasser filtern. Die erwachsenen, flugfähigen Tiere entfernen sich von den Brutstätten, die Tigermücke fliegt allerdings nur rund 100–200m weit.

Wie bei anderen Stechmücken auch, saugen ausschließlich die Weibchen Blut, welches sie für die Bildung ihrer Eier benötigen. Die Asiatische Tigermücke ist potenzieller Überträger verschiedener Krankheitserreger. Sie ist in der Lage, Dengue-, Chikungunya-, West-Nil-, Zika- oder Gelbfieber-Viren zu übertragen. In Hessen wurde jedoch bisher keine dieser Infektionen durch eine Tigermücke dokumentiert.

Material 4

Ausrottung der Asiatischen Tigermücke auf Palmyra

Das Palmyra-Atoll, eine Gruppe sehr kleiner Inseln im Pazifik, wird von ca. 50 000 Seevögeln bewohnt, Menschen leben und lebten hier nie dauerhaft. Ursprünglich waren keine Säugetiere auf der Inselgruppe heimisch. Im zweiten Weltkrieg schleppten Soldaten, die die Insel als Militärbasis nutzten, Ratten ein. Diese ernährten sich von den Küken und Eiern der Seevögel und von Krebsen und Krabben. Sie fraßen Kokosnüsse und andere Baumsamen. Diese Kokosnussschalen waren eine der wenigen Möglichkeiten, wo sich Regenwasser sammeln konnte. Im Jahr 2011 führten Ökologen eine erfolgreiche Ausrottungskampagne gegen die damals ca. 40 000 Nager durch. Überraschenderweise verschwand mit den Ratten auch die ebenfalls eingeschleppte Tigermücke von der Insel, deren Weibchen vor allem Säugetiere stechen, aber nur in Ausnahmefällen Vögel. Hingegen kommt eine zweite Stechmückenart, die Südliche Hausmücke, die sich auf Vögel spezialisiert hat, weiterhin vor.

Material 7: Bekämpfungsstrategien gegen die Asiatische Tigermücke

1. Spezifisch wirkende Bio-Pestizide

Aus dem Bacillus thuringiensis serotyp israelensis (bodenlebendes Bakterium) gewinnt man ein Gift (Bti), das nur gegen Fliegen und Mücken gerichtet ist. Nehmen die Larven das Gift auf, so entstehen Löcher in der Darmwand, was unweigerlich zum Tode führt. Trotz jahrzehntelangem Einsatz von Bti sind kaum Resistenzen zu beobachten. Neben Stechmückenlarven werden auch andere Mücken- und Fliegenlarven getötet. Dies wirkt sich ebenfalls negativ auf Amphibien aus, die sich von diesen Insektenlarven ernähren. Bti ist für die Bekämpfung von Mückenlarven in großen Überschwemmungsgebieten durch Ausbringung mit dem Flugzeug oder Hubschrauber genauso geeignet wie für die Bekämpfung in Kleinstgewässern in Form von gepressten Tabletten. Da Bti ein Proteingemisch ist, verliert es nach dem Ausbringen durch Zersetzungsprozesse nach drei Wochen deutlich an Wirkung.

2. Gene Drive

Als neue Methode bietet sich Gene Drive an. Seit wenigen Jahren wird in gentechnischen Experimenten versucht, Gene Drive auch in Stechmücken zu etablieren. Bei Stechmücken gibt es z.B. das nix-Gen, das für die Ausbildung von männlichen Geschlechtsorganen ausschlaggebend ist. Wenn dieses Gen mit einer Gene Drive-Sequenz gekoppelt wäre, würden überproportional viele Männchen gebildet, so dass die Population mehr und mehr an Weibchen verarmen und in wenigen Generationen zusammenbrechen würde. Erste Ergebnisse unter Laborbedingungen waren bereits erfolgreich. Das Aussetzen von nur wenigen Gene-Drive-Stechmücken würde genügen, um eine gesamte Population auszurotten. Mögliche Auswirkungen auf das Ökosystem sind noch nicht geklärt.

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Beurteilen Sie, ob Gene Drive als Alternative zur bisherigen Bekämpfungsstrategie gegen die Tigermücke geeignet ist. (Material 1 und 7) [12 BE]