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Ideen für den Unterricht

Bienen und gentechnisch veränderte Pflanzen: Fleißige Bestäuber unter Beobachtung

Ziele

Ökonomische und ökologische Bedeutung
von Bienen als Bestäuber verdeutlichen
Fragestellungen und Ergebnisse der biologischen Sicherheitsforschung
zu Auswirkungen gentechnisch veränderter Pflanzen auf Bienen kennenlernen
Sachliche und differenzierte Auseinandersetzung mit dem Thema

Vorbemerkung

Als Bestäuber zahlreicher Kultur- und Wildpflanzen sind Bienen sowohl ökologisch als auch ökonomisch von großer Bedeutung. Etwa 80 Prozent aller Blütenpflanzen sind in unseren Breiten auf die Bestäubung durch Bienen angewiesen, andere Insekten können diese Aufgabe nur begrenzt übernehmen. Ohne Bienen würde ein Teil der Wildpflanzen aussterben und wichtige landwirtschaftlich genutzte Kulturen würden bedeutend weniger Ertrag liefern. Bienen leisten damit einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt und zur Landwirtschaft. Der Nutzen der Bestäubungsleistung ist um ein Vielfaches höher zu bewerten als der Erlös aus Honig, Wachs, Pollen und anderen Nebenprodukten.

Bienen sammeln Nektar und Pollen im Umkreis von etwa zwei Kilometern um den Bienenstock. Sie kümmern sich dabei nicht um Ackergrenzen und unterscheiden nicht zwischen gentechnisch veränderten und konventionellen Pflanzen. Die biologische Sicherheitsforschung untersucht, welche Folgen dies haben könnte. Dabei geht es vor allem um zwei Aspekte: Zum einen könnte es durch Bienenflug zur Übertragung von Pollen zwischen gentechnisch veränderten und konventionellen Pflanzen kommen und damit zu einer unerwünschten Auskreuzung gentechnisch erzeugter Eigenschaften. Dieser Aspekt ist vor allem für die Koexistenz, das heißt dem Nebeneinander eines Anbaus konventioneller, ökologischer und gentechnisch veränderter Pflanzen von Bedeutung.

Im Mittelpunkt dieser Unterrichtseinheit steht jedoch nicht die Auskreuzung, sondern die Frage, wie verträglich Pollen von gentechnisch veränderten (gv) Pflanzen, insbesondere von gv-Mais und gv-Raps, für Bienen ist. Bienen und ihren Larven dient der proteinreiche Pollen als Nahrung. Falls neue oder veränderte Inhaltsstoffen im Pollen von gv-Pflanzen gebildet werden, kommen Bienen auf diesem Weg damit in Berührung. Mögliche Auswirkungen müssen dabei immer im Einzelfall geprüft werden, die Sicherheitsforschung ist also auf die jeweilige Pflanzenart und das neu gebildete Genprodukt ausgerichtet. So ist beispielsweise zu hinterfragen, ob der Pollen einzelner gv-Pflanzen Bestandteil der Bienen-Nahrung ist – und wenn ja – in welchem Umfang.

Mais und Raps unterscheiden sich in ihrer Attraktivität als Pollenlieferant. Mais ist für Bienen im Gegensatz zu Raps weniger attraktiv: Die männlichen Blüten an der Spitze der Maispflanze bilden keinen Nektar. Als Pollenlieferant kann Bt-Mais in seiner Blütezeit aber durchaus eine Rolle spielen.

Im Falle des gentechnisch veränderten, insektenresistenten Mais wurde untersucht, ob Bienen und Larven durch das Bt-Toxin geschädigt werden. Das Insektengift, das spezifisch auf die Larven einer bestimmten Schmetterlingsart (Maiszünsler) wirkt, wird vor allem in den grünen Pflanzenteilen und Wurzeln gebildet, kann aber auch im Pollen in geringen Mengen vorkommen. Im Falle des gentechnisch veränderten, herbizidtoleranten Raps wurde untersucht, ob Transgene des aufgenommenen Pollens im Bienendarm auf Mikroorganismen übertragen werden.

Die vorliegende Unterrichtseinheit gibt einen Überblick über die BMBF-geförderte Sicherheitsforschung zu möglichen Auswirkungen von gv-Pflanzen auf Honigbienen.

Unterrichtsgestaltung

Einstieg

Um das Thema in einen größeren Kontext zu setzen und den Schülerinnen und Schülern die wichtige ökologische und ökonomische Bedeutung von Bienen als Bestäuber zu verdeutlichen, hier einige Vorschläge für den Unterrichtseinstieg:

1. Zeitungsartikel "Dreck im Stock" (Die Zeit, Nr. 45/2006)

Der Text eignet sich als vorbereitende Hausaufgabe, um in das Thema "Bienen und gentechnisch veränderte Pflanzen" einzuführen.

2. Fleißige Bienchen – Schätzfragen (Kopier- und Folienvorlagen S. 1)

Folie 1 fasst verblüffende Fakten aus der Welt der Bienen zusammen. Die Schätzfragen sollen den Schülern die enorme ökologische und ökonomische Leistung der Honigbiene verdeutlichen.

3. Bienenbiologie, Bienenprodukte, landwirtschaftlicher Wert der Honigbiene (Kopier- und Folienvorlagen S. 3)

4. Treue Bienchen – Versuch zur Blütenstetigkeit

Nur Pollen der eigenen Art kann eine Blüte befruchten. Honigbienen sind überaus blütenstet, zum Nutzen der Pflanzen und zum eigenen Nutzen: Das Sammeln geht sehr viel schneller, wenn immer der gleiche Blütentyp angeflogen wird. Besteht Zugang zu einem Bienenstock, können "Pollenhöschen" gesammelt werden, die die Schüler im Unterricht auf Pollenzusammensetzung untersuchen. Dazu ein kleines Stück Pollenmasse abnehmen, auf einen Objektträger legen, mit einem Wassertropfen befeuchten und ein Deckgläschen auflegen. Unter dem Mikroskop kann nun bestimmt werden, ob nur eine Pollenart vorhanden ist, oder ob mehrere Typen von Pollenkörnern gesammelt wurden.

(Hinweis: im Frühjahr sind Bienen äußerst blütenstet, es wird sich ziemlich sicher nur eine Pollenart finden. Später im Jahr, im Sommer, wenn das Pollenangebot zurückgeht, wechseln die Bienen auch manchmal auf andere Pflanzenarten über. (Quelle: Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau)

Erarbeitung

Nach der Einführung in das Thema "Bienen und gentechnisch veränderte Pflanzen" mit Hilfe von Texten und Folien teilen sich die Schüler in drei "Forscherteams" auf. Jedes Team untersucht einen Teilaspekt möglicher Auswirkungen transgener Pollen auf Bienen.

Forscherteam 1 (Arbeitsblatt S. 1)

Fragestellung: Welche Rolle spielt Raps-Pollen in der Bienennahrung?

Hintergrundmaterial:

Poster zum Forschungsprojekt

Forscherteam 2 (Arbeitsblatt S. 2)

Fragestellung: Können Bakterien im Bienendarm Rapsgene aufnehmen?

Hintergrundmaterial:

Forscherteam 3 (Arbeitsblatt S. 3)

Fragestellung: Ist Pollen von gentechnisch verändertem Bt-Mais
schädlich für Honigbienen?

Hintergrundmaterial:

Die Schüler sollen anhand der Fragestellung zunächst gemeinsam oder in Gruppen überlegen, mit welchen Methoden/Versuchen sie als Forscher, die sich mit der biologischen Sicherheit transgener Pflanzen beschäftigen, die Fragestellung angehen würden. Anschließend erhalten die Gruppen die Hintergrundinformationen zu Versuchsaufbau und Ergebnissen der einzelnen Projekte. Auf dieser Grundlage bereiten Sie eine übersichtliche Präsentation vor (z.B. Power Point, Folie...), welche über das Projekt und die Ergebnisse informiert.

Ergebnissicherung/Abschlussdiskussion

Auf einer "Wissenschaftlichen Fachtagung" zu Auswirkungen transgener Pflanzen auf Bienen präsentieren die drei Forschergruppen ihr Projekt und ihre Ergebnisse dem Publikum (Rest der Klasse). Anschließend wird gemeinsam diskutiert: Wie sind die Ergebnisse beispielsweise aus Sicht von Wissenschaftlern / Behörden / Imkern / Verbrauchern zu interpretieren?

Einen Überblick über BMBF-geförderten Forschungsprojekte und –ergebnisse zu Bienen und gv-Raps in Deutschland liefert die folgende Seite:

Bienen und gv-Pflanzen

Folgender Aspekt kann zusätzlich in die Diskussion eingebracht werden:

Pollen im Honig

Wenn gentechnisch veränderter Mais auf den Feldern steht, findet sich dessen Pollen auch im Honig wieder. Zwar nur in verschwindet geringen Mengen – aber dennoch. Die Verunsicherung ist groß: Wie viel Maispollen kann eigentlich in den Honig gelangen? Welche Folgen ergeben sich daraus für die gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnungspflicht gentechnisch veränderter Nahrungsmittel? Muss Honig künftig auf GVO-Gehalt hin analysiert werden?

Bt-Mais: Pollen im Honig