Wenn Sie lange genug auf eines der Aquarelle von Cornelia Hesse-Honegger starren, werden Sie feststellen, dass bei den von ihr abgebildeten Insekten etwas nicht stimmt. Es gibt eine verbogene Antenne oder einen zerknitterten Flügel - die Missbildungen machen dem Betrachter klar, dass dieser Fehler nicht „normal“ ist.
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"Jeder ist ein bisschen wie ein Puzzle", sagt Tim Mousseau, Biologe an der University of South Carolina. "Je näher du schaust, desto mehr siehst du."
Der in Zürich lebende Künstler und wissenschaftliche Illustrator Hesse-Honegger blickt seit Jahrzehnten in Mikroskope und zeichnet missgebildete Insekten. Ihre leuchtenden Bilder von „wahren Käfern“ - Insekten wie Feuerwanzen, Blattläuse und Zikaden, die alle ein einzigartiges Saugmundorgan teilen - konzentrieren sich oft auf ihre Anatomie und sehen aus wie etwas aus einem wunderschönen altmodischen Entomologielehrbuch.
Sie begann ihre Arbeit als Illustratorin in einem Entomologielabor an der Universität Zürich in den 1960er Jahren, wo sie Fliegen und andere Insekten zeichnete, die verschiedenen Mutagenen wie Röntgenstrahlen und Ethylmethansulfonat (einer Verbindung ähnlich wie Agent) ausgesetzt waren Orange). Ihre vielleicht berühmteste Arbeit stammt jedoch aus Gebieten, die von der Explosion in einem Kernkraftwerk in Tschernobyl, Ukraine, am 26. April 1986, betroffen waren. In dem Wissen, dass eine starke Strahlenexposition Mutationen in den DNA-Buchstaben verursachen kann, die sich in den Zellen befinden, und das Diese Mutationen könnten Missbildungen im Körperplan einer Kreatur verursachen. Hesse-Honegger suchte nach ihren bevorzugten Käfern in Regionen unter der Tschernobyl-Wolke, zuerst in Schweden und dann in der Südschweiz.
"Alle Lebewesen in Gebieten, die durch die radioaktive Wolke kontaminiert sind, befanden sich jetzt in einer Situation, die mit der von radioaktiven Laborfliegen vergleichbar ist", sagt sie. Und als sie nachschaute und 50 bis 500 Insekten an verschiedenen Orten sammelte, fand sie Insekten mit leichten Anomalien in ihrer Anatomie.
Als die Bilder von Hesse-Honegger in den späten 1980er Jahren zum ersten Mal veröffentlicht wurden, sorgten sie in der wissenschaftlichen Gemeinschaft für Aufruhr und Kritik. Die meisten Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die Gesundheitsrisiken für Menschen und technische Probleme. Es war nicht genug Zeit vergangen, um die Auswirkungen von Tschernobyl auf biologische Gemeinschaften zu verstehen, und viele hielten die Auswirkungen auf Tiere und Insekten für gering.
1990 reiste sie nach Tschernobyl und sammelte dort Insekten aus dem Sperrgebiet um den Sarkophag des Kernreaktors. Von den 55 echten Bugs, die sie gesammelt hat, waren 12 fehlerhaft.
Natürlich konnte sie nicht wissen, ob die Anomalien, die sie sah, von Mutationen herrührten oder ob mögliche Mutationen durch die Strahlung verursacht wurden. Einige schlugen vor, dass ihre Feldproben möglicherweise statistisch unbedeutende Ausnahmen von der Norm waren, einfach das Ergebnis einer natürlichen Mutation oder Verletzung. Andere behaupteten, die Arbeit sei ungenau und unwissenschaftlich. Obwohl die nukleare Explosion anfangs für Tiere (einschließlich Menschen) und Pflanzen tödliche Strahlungswerte freigesetzt hat, wäre die Strahlung (hauptsächlich in Form von Cäsium-137 mit einer Halbwertszeit von 30 Jahren) in den folgenden Tagen und Monaten hängen geblieben um diese Bereiche nur bei viel niedrigeren Dosen.
Das Projekt von Hesse-Honegger hatte sicherlich künstlerischen Schwung. Im Laufe der Jahre hat sie mehr als 16.000 echte Käfer von 25 Nuklearstandorten auf der ganzen Welt gesammelt und gezogen - und nicht nur von Katastrophengebieten wie Tschernobyl und Three Mile Island. Sie fragte sich, ob niedrige Strahlungsdosen auch in Kernkraftwerken und Laboratorien ein Thema waren, und besuchte funktionierende kerntechnische Anlagen, darunter eine in La Hague, Frankreich. Sie nahm sogar Lebendproben von Gebieten, die von Tschernobyl in der Schweiz betroffen waren, und züchtete in ihrer Küche Fliegenpopulationen ( Drosophila melanogaster ), um Auffälligkeiten bei den Nachkommen zu beobachten. Hesse-Honegger veröffentlichte diese künstlerischen Studien 2007 in der Zeitschrift Chemistry & Biodiversity .
Aber was wissen Wissenschaftler nach so vielen Jahren wirklich über die Auswirkungen auf das Tierleben?
Es wurden Mutationen in Tierpopulationen innerhalb des ursprünglich 1.004 Quadratmeilen großen Ausschlussgebiets von Tschernobyl gefunden, darunter in Stallschwalben ( Hirundo rustica ) und Uferwühlmäusen ( Clethrionomys glareolus ). Und eine 1994 durchgeführte Studie zeigte in Schweden erhöhte Mutationsraten bei Fliegen ( Drosphila subobscura ), obwohl es in jedem Fall schwer zu sagen ist, ob Tschernobyl daran schuld ist.
Ein zusammengesetztes Foto von Brandwanzen in der Umgebung von Tschernobyl, das 2011 von Tim Mousseau und Anders Moller gesammelt wurde, zeigt verschiedene Auffälligkeiten. (Foto: Mousseau und Moller) Mutationen, die durch Radionuklide (radioaktive Isotope von Elementen) verursacht werden, treten in zwei Formen auf: Keimbahnmutationen in der DNA des Spermas oder der Eizelle oder Mutationen in der zellulären DNA aufgrund von Exposition, die verschiedene Formen von Krebs verursachen können. Das erste wird an zukünftige Generationen weitergegeben, das zweite ist es normalerweise nicht. Beide Arten von Mutationen würden wahrscheinlich wie Mutationen aussehen, die normalerweise bei Insekten auftreten - daher schwirren wahrscheinlich keine leuchtenden Heuschrecken oder riesigen Fliegen von Science-Fiction-Futter in der Ukraine herum. Einzelne Mutationen würden das Überleben eines Insekts wahrscheinlich nicht beeinträchtigen. Wenn sich jedoch im Laufe der Zeit neue Mutationen in diesen Käfern ansammeln, kann die Fitness aufgrund des natürlichen Selektionsdrucks sinken.
Bei jedem Tier oder Insekt kann ein Rückgang der Fitness negative Auswirkungen auf die ökologische Gemeinschaftsebene haben. Seit Mitte der neunziger Jahre berichten Wissenschaftler, dass Elche, Eber, Otter und andere Tiergemeinschaften in der Umgebung von Tschernobyl gedeihen. Aber eine Reihe von Studien haben seitdem nahegelegt, dass für einige Arten möglicherweise nicht alle so idyllisch sind. Bei im Sperrgebiet lebenden Rauchschwalben war eine erhöhte Albinismus- und Kataraktrate sowie eine verringerte Fortpflanzung und Überlebensrate zu verzeichnen.
"Wir haben ein sehr, sehr unvollständiges Bild", sagt Mousseau, der Vögel und Insekten in der Nähe von Tschernobyl und Fukushima in Japan untersucht. 2009 fanden Mouseau und seine Kollegen in Gebieten innerhalb der 12-Quadratmeilen-Sperrzone um Tschernobyl weniger Schmetterlinge, Bienen, Libellen und Spinnen als in weiter entfernten Gebieten. Aber er fügt hinzu: "Es wurden nur sehr wenige Untersuchungen durchgeführt, um die Auswirkungen der radioaktiven Kontaminanten auf die Insektengemeinschaften in der Region genau zu bewerten."
Wissenschaftler wissen, dass einige Arten möglicherweise weniger anfällig sind als andere, und mutierte Käfer könnten sich möglicherweise an solche stressigen Bedingungen anpassen. In einem in dieser Woche veröffentlichten Artikel über funktionelle Ökologie haben Mousseau und seine Kollegen aufgezeigt, dass sich einige Vogelarten in der Nähe von Tschernobyl möglicherweise an niedrig dosierte Strahlungswerte anpassen. Wenn Wissenschaftler Tschernobyls radioaktives Erbe erkennen, finden sie auch heraus, wie die Evolution in einer radioaktiven Welt funktioniert.
Die natürliche Welt ist dynamisch, daher ist es schwierig vorherzusagen, wie Tschernobyl in Zukunft aussehen wird. Aber vielleicht inspirieren die ungewöhnlich geformten Tiere, die Hesse-Honegger gefangen hat, zukünftige Wissenschaftler, diese ökologischen Rätsel zu lösen - wie sie ursprünglich gehofft hatte.
