Vor einigen Jahren glaubten Wissenschaftler, dass nur eine winzige Gruppe von Lebewesen Licht aussenden könnte. Aber eine Reihe neuer Entdeckungen hat eine größere Welt von im Dunkeln leuchtenden Lebensformen erhellt.
Tasmanischer Teufel
„Es war ziemlich schockierend, als wir es sahen“, sagte Jacob Schoen, ein Techniker in einem Zoo in Ohio, im Dezember 2020 gegenüber lokalen Reportern, kurz bevor der globale Medienzirkus einbrach. Die Quelle dieses Sturms? Dieses Bild zeigt deutlich, dass die in ihrem Gehege untergebrachten tasmanischen Teufel nach Feierabend fluoreszierten – Teile ihrer Gesichter leuchteten buchstäblich im Dunkeln.
Es wird angenommen, dass bestimmte australische Säugetiere, darunter Tasmanische Teufel, dies durch Anordnungen spezieller Proteine in Haut und Fell erreichen, die tagsüber Energie aus Sonnenlicht absorbieren. In der Abenddämmerung geben sie diese Energie in einer anderen Wellenlänge wieder ab – eine, die für Menschen unsichtbar ist, ohne die Verwendung von Schwarzlicht oder Ultraviolett (UV)-Taschenlampen, die diese verborgenen Wellenlängen in Farben umwandeln, die unsere Augen verarbeiten können.
Die große Frage, die Zoologen jetzt stellen, lautet:Warum? Welche Rolle spielt Fluoreszenz in der Tierkommunikation? Woche für Woche, Monat für Monat erhellen andere Tierentdeckungen den Weg zu Antworten.
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Springhase
Im Februar 2021 wurde ein afrikanisches Nagetier namens Springhare zu einem der ersten nicht-australischen Säugetiere, von denen bekannt ist, dass sie fluoreszieren. Auf seinen Flanken wurde ein geheimes Flickenteppich aus leuchtenden Markierungen entdeckt, die jeweils aus organischen Verbindungen bestehen, die Porphyrine genannt werden und im Fell gefunden wurden.
Jedes Individuum (männlich oder weiblich) schien seine eigenen einzigartigen Muster zu haben. Dies unterscheidet sich von Beuteltieren wie Ameisenigeln, bei denen die Fluoreszenz dazu neigt, in bestimmten Körperregionen wie Augen, Ohren oder Nase aufzutreten.
Welchen Zweck diese Blobs erfüllen, ist unter Wissenschaftlern zu einem heißen Thema geworden. Einige argumentieren, dass dies eine bedeutungslose Nebenwirkung sein könnte, da Porphyrine mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über das Fell abgebaut werden. Andere argumentieren, dass die Muster einzelnen Springhasen helfen könnten, sich gegenseitig zu erkennen, oder dass das Phänomen eine Art kryptischer Tarnung ist – visuelles „Rauschen“, um Raubtiere abzuschrecken.
Glühwürmchen
Die großartige Lichtshow des Glühwürmchens (hier auf der Insel Shikoku, Japan, aufgenommen) wird durch eine chemische Reaktion erzeugt, die im Unterleib der Kreatur abläuft. Ein Molekül namens Luciferin vermischt sich in Gegenwart eines Enzyms namens Luciferase mit Kalzium und Sauerstoff, wodurch Energie in Form von Licht freigesetzt wird.
Einige der etwa 2.000 Glühwürmchenarten (technisch gesehen alle Käfer) pulsieren ihr Leuchten. Einige blinken, während sie durch die Luft kreisen. Andere koordinieren ihre Blitze mit Glühwürmchen in der Nähe.
Das ätherische Leuchten des Glühwürmchens leuchtete einst auf den Gesichtern von Dinosauriern, doch mit jedem Jahrzehnt in der Neuzeit nimmt ihre Population ab. Der Täter? Straßenlaternen, die einige Glühwürmchen während der Paarungszeit für Artgenossen verwechseln.
„Das ist eine weitere Bedrohung zusätzlich zur Zerstörung von Lebensräumen, der Klimakrise und dem Einsatz giftiger Pestizide“, sagt Brian Eversham vom Wildlife Trust.
Mückenlarven
In einem tiefen, dunklen Gang, unten in einer tiefen, dunklen Höhle, leuchten blaugrüne Sterne hell.
Diese Sternbilder werden von den Larven einer winzigen Mücke (Arachnocampa luminosa) erzeugt ), das ein Nest aus klebrigen Fäden produziert und dann weiter leuchtet und Fliegen anzieht, die es fängt und frisst. Diese in Neuseeland beheimatete Trauermücke ist eine von wenigen Fliegen, von denen bekannt ist, dass sie Licht produzieren.
Wie bei Glühwürmchen hängt seine Biolumineszenz von Luciferinen ab, doch einige entscheidende Inhaltsstoffe, die 2018 identifiziert wurden, unterscheiden sich. Es scheint, dass durch die Verwendung verschiedener Aminosäuren wie Tyrosin Arachnocampa luminosa hat ein unabhängiges Mittel gefunden, um Licht zu erzeugen, das von keinem anderen Tier auf dem Planeten verwendet wird.
„Die Tatsache, dass diese Biolumineszenz von einer völlig anderen Chemikalie stammt als andere biolumineszierende Arten, deutet nur darauf hin, wie viel uns die Insekten noch zu offenbaren haben“, sagt Dr. Erica McAlister, Fliegenexpertin des Natural History Museum.
Seeteufel
In der Tiefsee, wo das Licht der Sonne nicht hinkommt, sind 90 Prozent der Meeresorganismen biolumineszierend – sie erzeugen Licht durch das Mischen von reaktiven chemischen Stoffen oder durch lichterzeugende Bakterien.
Zu den bekanntesten biolumineszierenden Tieren gehören Seeteufel, die spezielle lichterzeugende Bakterien namens Photobacterium kultivieren in einem Beutel auf ihrer Rückenflosse. Das gespenstische Leuchten, das diese Bakterien erzeugen, zieht die Aufmerksamkeit kleiner Fische auf sich, die sich unwissentlich in die Reichweite des Riesenschlunds des Seeteufels verirren.
Eines der großen Geheimnisse der Tiefe ist, woher Seeteufel ihre lichterzeugenden Bakterien beziehen. Junge Seeteufel scheinen sie nicht zu tragen; Männer auch nicht (die so winzig und belanglos sind, dass Wissenschaftler sie jahrelang übersehen haben). Es kann sein, dass Seeteufel Photobacterium sammeln aus dem Wasser und bietet den Bakterien Nahrung und Schutz als Gegenleistung für leuchtende Dienste.
Drachenhai
„Dies ist kein kleiner Hai, der versucht, sich in das schwache, tintenschwarze Licht der Dämmerungszone einzufügen, um nicht gefressen zu werden, sondern ein großes Raubtier, das vielleicht sogar den Meeresboden beleuchtet, um Beute zu jagen“, sagt Dr. Helen Scales, Meeresbiologin und Autor von The Brilliant Abyss .
Sie bezieht sich auf die Entdeckung im März 2021, dass eine Haiart namens Kitefin leuchten kann. Mit einer Länge von 180 cm ist es das größte biolumineszierende Wirbeltier, das jemals entdeckt wurde.
Viele Arten von Tiefseehaien haben biolumineszierende Unterseiten, die, wenn sie von Raubtieren aus tieferem Wasser betrachtet werden, die Silhouette des Hais vor dem Hintergrund des gut beleuchteten Wassers darüber verschwinden lassen. Die Drachenflosse hat auch eine biolumineszierende Unterseite, aber viel überraschender ist ihre biolumineszierende Rücken- (obere) Flosse – eine Anpassung, deren Zweck derzeit noch Gegenstand intensiver Debatten ist.
Die sogenannte „Twilight Zone“ des Ozeans liegt zwischen 200 m und 1.000 m tief und ist sowohl der größte als auch der am wenigsten erforschte Lebensraum der Erde.
Fliegendes Eichhörnchen
Von allen Tieren, die Vogelhäuschen besuchen, wäre ein gleitendes Säugetier, das elektrorosa leuchtet, ein seltener Leckerbissen. Doch genau das sah der in Wisconsin ansässige Biologe John Martin eines Nachts, als er seine UV-Taschenlampe auf ein unbekanntes Geräusch richtete. Ein fluoreszierendes fliegendes Eichhörnchen starrte ihn mit seinem Maul voller Vogelsamen direkt an.
Neugierig, ob dies eine Eigenart aller fliegenden Eichhörnchen war, suchten Martin und seine Kollegen nach weiteren Säugetieren in der Nähe und baten Museumskuratoren, ihre ausgestopften Sammlungen mit UV-Taschenlampen zu überprüfen. Zu ihrem Erstaunen hatte jede der nachtaktiven Arten die gleichen psychedelischen Muster auf den Klappen, die sie zum Gleiten benutzten. Die tagsüber aktiven Arten taten dies nicht.
„Bisher hat die Verbindung zwischen Biofluoreszenz und einem nächtlichen Lebensstil Bestand, da neue Beobachtungen hinzukommen“, sagt die Biologin Prof. Paula Anich, die mit Martin an der Studie gearbeitet hat. „Darüber hinaus sind wir uns nicht wirklich sicher. Tarnung? Oder ein Nebenprodukt von Stoffwechselprozessen, das zufällig fluoresziert?“
- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 363 des BBC Science Focus Magazine – Hier erfahren Sie, wie Sie sich anmelden können
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