Wie funktioniert Biolumineszenz bei Tieren?

Die meisten Meerestiere produzieren ihr eigenes Licht, um zu kommunizieren, Beute zu finden, sich zu tarnen und vieles mehr.

Tuesday, December 17, 2019,
Von Liz Langley
Eine Rippenqualle der Gattung Mnemiopsis schimmert im dunklen Meer.
Eine Rippenqualle der Gattung Mnemiopsis schimmert im dunklen Meer.
Bild Hiroya Minakuchi, Minden Pictures/Nat Geo Image Collection

„Du strahlst ja richtig!“ ist ein Satz, den man vielleicht zu hören bekommt, wenn man über irgendetwas besonders glücklich ist – oder wenn man im Meer lebt.

Ganze 76 Prozent aller Tiere, die in den Ozeanen leben, sind biolumineszent. Sie produzieren also ihr eigenes Licht, entweder über chemische Prozesse oder über Bakterien, die das Leuchten für sie übernehmen.

Nicht zu verwechseln ist das Ganze mit Biofluoreszenz. Dabei trifft blaues Licht auf ein Tier und wird in einer anderen Farbe zurückgestrahlt, für gewöhnlich Orange, Rot oder Grün.

Ein Biologe bringt die Unterwasserwelt zum Leuchten

Meerestiere nutzen Biolumineszenz, um Beute zu finden, sich zu tarnen, Partner anzulocken und mehr. Das Merkmal ist so wichtig, dass es sich 27 Mal innerhalb der Strahlenflosser (Actinopterygii) entwickelt hat, einer großen Klasse von Fischen, die insgesamt etwa die Hälfte aller heute lebenden Wirbeltierarten ausmacht.

Auch einige an Land lebende Tiere leuchten. Das bekannteste Beispiel dafür sind Glühwürmchen, aber auch einige Pilze und Käfer produzieren Licht.

Welche Tiere leuchten?

Es gibt mindestens 1.500 bekannte biolumineszente Fischarten, darunter auch Haie und Drachenfische. Wissenschaftler entdecken laufend neue leuchtende Arten.

Zu den bekanntesten Vertretern gehören Tiefseefische wie die Anglerfische, deren Weibchen eine Art Angel mit einem leuchtenden Ende haben, mit der sie Beute in die Nähe ihres gefährlichen Mauls locken.

Der Zwergtintenfisch Euprymna scolopes leuchtet dank der biolumineszenten Bakterien, die in einem seiner Organe leben. Durch das Licht sind die Tintenfische an der Wasseroberfläche gut getarnt, wenn am Himmel der Mond scheint. Es schluckt ihren Schatten und macht sie für Raubtiere so quasi unsichtbar.

Galerie: Biolumineszenz: Licht an!

Wenn Licht auf eine Rippenqualle trifft, wird es von den kleinen beweglichen Plättchen auf ihren „Rippen“ zurückgeworfen. Sie scheinen dann bunt zu leuchten, aber ihre tatsächliche Biolumineszenz kann bei Licht gar nicht gesehen werden, sagt die Meeresbiologin Edith Widder, die Gründerin der Ocean Research and Conservation Association. Die Gewebetiere (die keine echten Quallen sind) produzieren Chemikalien, die das Licht erzeugen, welches die unterschiedlichen Rippenquallenarten für verschiedene Zwecke einsetzen. Manche verwirren damit beispielsweise Fressfeinde.

Dann gibt es da noch den kleinsten Hai der Welt: den gerade mal 15 Zentimeter langen Laternenhai Etmopterus lailae. Er bewirbt ungeniert seine eigenen Fortpflanzungsorgane mit Hilfe von Photophoren (Leuchtorganen).

So funktioniert Biolumineszenz.
Bild National Geographic

Die Männchen und Weibchen „prahlen mit ihrer Ausstattung und zeigen, wo genau sie sich befindet“, sagt George Burgess, der früher am Florida Museum of Natural History gearbeitet hat. Jede Art hat ein eigenes Lichtmuster, „wie ein Namensschild“, damit sich die passenden Partner in der dunklen Tiefsee finden können, erklärt er.

Warum leuchten Süßwassertiere nicht?

Der Grund ist recht einfach: „Nur sehr wenige biolumineszente Fische können einen geringen Salzgehalt tolerieren”, sagt Widder.

Der einzige bekannte Fall von Bioluminszenz in einer Süßwasserart ist Latia neritoides. Die Napfschnecke lebt in den Flüssen Neuseelands und sondert einen leuchtenden Schleim ab, wenn sie gestört wird.

Wo kann man leuchtende Tiere sehen?

In der biolumineszenten Bucht auf der puerto-ricanischen Insel Vieques wimmelt es vor mikroskopisch kleinen Organismen namens Dinoflagellanten.
Bild David Liittschwager, Nat Geo Image Collection

Besonders biolumineszentes Plankton sorgt für einen spektakulären Anblick.

Einige Arten von Dinoflagellaten erzeugen ihr Licht über eine ähnliche chemische Reaktion wie Glühwürmchen. Beide machen sich das natürlich vorkommende Molekül Luciferin zunutze, das nach Lucifer benannt wurde – dem Lichtbringer.

Millionen dieser einzelligen Organismen erzeugen einen wunderschönen schimmernden Effekt, insbesondere, wenn der Mond nicht so hell scheint. In Puerto Rico können Touristen mit dem Kajak durch das wabernde, blau leuchtende Wasser drei biolumineszenter Buchten fahren.

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

Bewegung stimuliert die Dinoflagellanten. Wenn also ein Fisch durch das Wasser schwimmt, „kann man damit rechnen, dass sein Umriss leuchtet“, sagt Senjie Lin, ein Meeresbiologe der University of Connecticut, der sich auf diese Einzeller spezialisiert hat.

Für gewöhnlich leuchtet das Plankton blau, „aber wenn es besonders hell strahlt, kann es für das menschliche Auge weiß wirken“, sagt er.

Wen es zufällig nach Australien oder Neuseeland verschlägt, der kann eine Höhle mit leuchtenden Larven besuchen. Die biolumineszenten Larven der Mückenart Arachnocampa flava produzieren leuchtende, klebrige Fäden, die von den Höhlenwänden hängen und ahnungslose Beute anlocken sollen.

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

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