Trotz eines weit verbreiteten Verbots wurden chemische Waffen in jüngsten Konflikten wie dem syrischen Bürgerkrieg eingesetzt, und einige Experten befürchten, dass sie auch im Krieg in der Ukraine verwendet werden könnten. Eine Studie der IUPUI zeigt, dass Schmeißfliegen als sicherere Alternative für die Untersuchung des Einsatzes dieser Waffen – wie auch anderer Chemikalien in der Umwelt – eingesetzt werden könnten, um Menschen aus potenziell gefährlichen Situationen herauszuhalten.
„Schmeißfliegen sind allgegenwärtig, und sie sind sehr geschickt darin, die Umwelt um uns herum zu untersuchen“, sagte Christine Picard, außerordentliche Professorin für Biologie und Leiterin des Programms für forensische und investigative Wissenschaften an der School of Science der IUPUI. „Sie fliegen durch die Umwelt, schmecken sie ab und speichern diese Informationen in ihren Eingeweiden. Durch eine Reihe von Experimenten konnten wir herausfinden, wie sich verschiedene Umweltfaktoren auf die Erkennung chemischer Kampfstoffe auswirken.
In einer Ära, in der die Chemieindustrie mit den Herausforderungen des Klimawandels und der Notwendigkeit einer nachhaltigen Entwicklung konfrontiert ist...
Das Studententeam, das die Experimente mit einem chemischen Waffensimulator durchführte, wurde von Nick Manicke geleitet, einem außerordentlichen Professor für Chemie und chemische Biologie sowie für Forensik und Ermittlungswissenschaften an der IUPUI. Ein chemischer Waffensimulator weist die gleichen Merkmale auf wie tatsächliche chemische Kampfstoffe, ist aber nicht giftig für Menschen. Auch das Verhalten gegenüber Pestiziden, die bezüglich ihrer Moleküle chemischen Kampfstoffen chemisch ähnlich sind, wurde im Simulator untersucht.
Mittels Massenspektrometer konnte festgestellt werden, welche Chemikalien sich in den Eingeweiden der Schmeißfliegen befinden. Es konnten die chemischen Kampfstoffsimulanzien nachgewiesen werden und auch einige der Dinge, in die chemische Kampfstoffe zerlegt werden, sobald sie in der Umwelt sind. Wenn eine Fliege auf eine Wasserquelle stößt, in deren Wasser ein chemischer Kampfstoff hydrolysiert wurde, findet man ihn in der Fliege.
Obwohl chemische Kampfstoffe in der Umwelt nicht lange überdauern, fanden die Forscher heraus, dass sie in den Eingeweiden der Fliege gut genug konserviert sind, um sie chemisch zu analysieren. Sie waren auch in der Lage, die chemischen Kampfstoffsimulanzien bis zu 14 Tage nach der ersten Exposition einer Fliege nachzuweisen – was eine sicherere Alternative für die Sammlung von Proben darstellt, ohne Menschenleben zu riskieren. Im Gebiet, das untersucht werden soll, kann ein Köder ausgelegt werden, der die Fliegen anlockt.
Die Forschung ist auch für Umweltwissenschaftler von Bedeutung, die verstehen wollen, wie sich Schadstoffe wie Pestizide in der Umwelt bewegen.
Die Arbeit erscheint in der Zeitschrift Environmental Science and Technology. Die Forschung wurde durch einen Vertrag mit der U.S. Defense Advanced Research Projects Agency finanziert. Zu den weiteren Mitwirkenden an der Studie gehören die IUPUI-Doktorandinnen Christine Skaggs und Khadija Moctar sowie Charity Owings, eine Postdoktorandin an der University of Tennessee Knoxville, die zum Zeitpunkt der Studie Doktorandin an der IUPUI war.
(Quelle: Indiana University)
