Schnabeltiere: Das erstaunliche Leuchten der eierlegenden Säugetiere

Das Schnabeltier legt Eier, säugt seinen Nachwuchs mit Milch und hat Giftstachel. Mehr geht nicht? Neueste Forschungen beweisen, dass das Säugetier noch kurioser ist als gedacht: Es kann leuchten.

Veröffentlicht am 13. Nov. 2020, 17:31 MEZ, Aktualisiert am 19. Nov. 2020, 14:16 MEZ
Schnabeltier unter UV-Licht

Schnabeltiere sind biofluoreszierend: Ihr Fell leuchtet unter ultraviolettem (UV) Licht bläulich-grün. Für dieses Foto, das im Rahmen der im Text erwähnten Studie entstanden ist, wurden mehrere Bilder überlagert und ein Gelbfilter verwendet. So wird die „wahrere“ Farbe der Fellfluoreszenz sichtbar.

Bild Jonathan Martin/Northland College; from Anich et al. 2020

Das Schnabeltier ist eines der erstaunlichsten Kreaturen unseres Planeten. Obwohl es zur Klasse der Säugetiere zählt, legt der australische Ureinwohner Eier. Die männlichen Tiere haben Giftstachel an den Hinterbeinen, die bei Berührung bei Menschen für monatelange Schmerzen sorgen können. Schnabeltiere haben Schwimmhäute, biberähnliche Schwänze und entenähnliche Schnäbel, mit denen sie ihre Umgebung so empfindlich wahrnehmen, dass sie beim nächtlichen Jagen die Augen einfach geschlossen halten können.

Als wären das nicht genug einzigartige Eigenschaften, haben Forscher nun noch eine weitere entdeckt: fluoreszierendes Fell.

In einer Studie, die im Magazin „Mammalia veröffentlicht wurde, fanden Wissenschaftler heraus, dass das Fell der Schnabeltiere in ultraviolettem (UV) Licht – einem für das menschliche Auge nicht sichtbaren Lichtspektrum – blaugrün leuchtet.

Biofluoreszenz: Leuchtende Haie
Der National Geographic-Stipendiat David Gruber nutzte lichtempfindliche Kameras und Farbfilter, um die Welt so zu sehen wie ein Hai.

„Ich war tatsächlich erstmal etwas verblüfft darüber, dass das Schnabeltier biofluoreszierend ist", sagt die Studienleiterin Paula Anich – zumal es bereits „ein so einzigartiges Tier“ sei. Nach der anfänglichen Verblüffung war schnell klar: Die Entdeckung ist ein weiterer Schritt für die Wissenschaft bei der Erforschung von Biofluoreszenz, die im Tierreich offenbar weiter verbreitet ist als bisher angenommen.

David Gruber ist National Geographic Explorer und forscht am Baruch College der City University of New York im Bereich Fluoreszenz bei Meerestieren: „Die neuen Studienergebnisse zeigen uns auf der einen Seite, dass viele Tiere biofluoreszierend sind, werfen aber gleichzeitig viele Fragen auf: Warum leuchtet gerade diese Art? Bringt ihr das Leuchten etwas, oder ist es für ihr Leben eigentlich unbedeutend?“

Dieses Bild zeigt ein mit UV-Licht angestrahltes Schnabeltier. Um auf dem Foto genau das abzubilden, was das Auge sieht, mussten die Forscher tricksen: “Das UV-Licht sättigt alles mit violettem Licht, also kann die Kamera den eigentlichen Anblick nicht einfangen”, erklärt Jonathan Martin. “Ein Gelbfilter reduziert diese Sättigung und macht damit die ‘wirkliche’ Farbe der Fluoreszenz auch auf dem Foto sichtbar.” 

Bild Jonathan Martin/Northland College; from Anich et al. 2020

Vom Flughörnchen zum Schnabeltier

Das Phänomen Biofluoreszenz (nicht zu verwechseln mit Biolumineszenz, die wir von Glühwürmchen oder vielen Fischen kennen) entsteht, wenn eine Substanz, wie das Fell des Schnabeltiers, Licht in einer anderen Wellenlänge ausstrahlt als es dieses vorher aufgenommen hat. Übliche biofluoreszierende Farben sind Grün, Rot, Orange und Blau. In den vergangenen Jahren haben Wissenschaftler entdeckt, dass verschiedene Arten von Meeresschildkröten, Gleithörnchen (auch Flughörnchen genannt) und Pilzen biofluoreszierend sind.

Im Jahr 2019 stellten Studienleiterin Anich – Säugetierforscherin am Northland College in Ashland, Wisconsin – und ihre Kollegen fest, dass Flughörnchen unter UV-Licht fluoreszieren und einen rosa Schimmer vom Fell ihrer Bäuche ausstrahlen. Diese Studien führten das Team zum Chicagoer Field Museum, wo die Forscher konservierte Felle von Eichhörnchen mit UV-Licht beleuchteten.

Aus Neugier taten sie dasselbe mit einem dort gelagerten Schnabeltier – und sahen das Leuchten. Kurz bevor Anichs Studie veröffentlicht wurde, berichtete ein anderes Paper über die Entdeckung, dass ein frisch verstorbenes Schnabeltier auf einer Straße in Australien unter Schwarzlicht leuchtete.

Dies bestätigt Anichs Befund und zeigt, dass auch lebendige Schnabeltiere mit ziemlicher Sicherheit fluoreszieren, sagt Gilad Bino, Schnabeltierexperte an der Universität von New South Wales in Sydney, Australien. „Das Schnabeltier überrascht uns wirklich immer wieder“, sagt Bino über die Studie, an der er nicht beteiligt war.

Das Leuchten bleibt vorerst ein Rätsel

Warum Tiere und Pflanzen leuchten, wissen Forscher bislang nicht. Unter anderem wird vermutet, dass die Fluoreszenz der Tarnung oder der Kommunikation zwischen Individuen derselben Art dient. Auch warum Schnabeltiere leuchten, ist unklar.  

Da die Tiere nachtaktiv sind und die Augen beim Schwimmen geschlossen halten, ist es unwahrscheinlich, dass es eine wichtige Rolle bei der Kommunikation mit anderen Schnabeltieren spielt, sagt Anich. Es könne ihnen helfen, sich vor Raubtieren zu verstecken, die UV-Licht sehen können.

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„Die Absorption von UV-Strahlen und die Emission von blaugrünem Licht könnten als Tarnung dienen“, sagt Anich. Auch der australische Forscher Bino hält dies für möglich. Viele Tiere, einschließlich der meisten Vögel, können UV-Licht sehen. Zu den Feinden des Schnabeltiers gehören große Fische wie der Maccullochella peelii, Greifvögel und Dingos.

Es könnte aber auch sein, dass das Leuchten überhaupt keinen Zweck hat – sondern nur eine weitere merkwürdige Eigenschaft ist, die das Schnabeltier von seinen Vorfahren geerbt hat, genau wie das Eierlegen. Sowohl Anich als auch Bino hoffen, bald ein lebendiges Schnabeltier untersuchen zu können, um die Entdeckung der Biofluoreszenz endgültig zu bestätigen und vielleicht mehr über seine Funktion zu erfahren. Bino: „Wo ich nun weiß, dass sie leuchten, können Sie sicher sein: Ohne UV-Strahler gehe ich nicht mehr raus.“

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.

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