Biolumineszenz: Wenn die Natur im Dunkeln leuchtet

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Glühwürmchen

Glühwürmchen sind auf der ganzen Welt zu finden – mit Ausnahme der polaren Regionen. Ihr leuchtendes Hinterteil dient der Partnersuche. Jede Art hat ihr spezifisches Signal: Manche blinken in bestimmten Abständen, andere wiederum leuchten ununterbrochen. Für das Leuchten ist ein spezieller organischer Stoff verantwortlich, das so genannte Luciferin. Das Licht entsteht durch eine chemische Reaktion mit Sauerstoff und dem Enzym Luciferase. Dabei wird fast ausschließlich Licht, jedoch kaum Wärme erzeugt – das Leuchten der Glühwürmchen verbraucht also sehr wenig Energie.

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Glimmende Pilze

Doch Glühwürmchen sind bei weitem nicht die einzigen Organismen, die die Fähigkeit zur Biolumineszenz haben. Auch manche Pilze leuchten in der Nacht – so zum Beispiel bestimmte Arten der Muschelseitlinge. Die in Nordamerika vorkommenden Formen des Herben Zwergknäuelings strahlen nachts intensiv grün. Der unheimliche Leuchtpilz existiert nur dort – seine europäischen Verwandten (Bild) leuchten nicht.

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Blendgranaten in der Tiefsee

Dieser Borstenwurm, der vor der kalifornischen Küste lebt, hat einen äußerst cleveren Trick auf Lager, um seine Feinde abzuschrecken: Ist Gefahr im Anzug, schleudert er leuchtend grüne Blasen von sich – eine in der Natur bisher unbekannte Methode. Der Wurm, dem Wissenschaftler den Namen „Swima bombiviridis“ – grüner Schwimmbomber – gaben, bildet seine kleinen Blendgranaten aus seinen Kiemen heraus. Ein spezielles Protein lässt sie im Dunkeln grün leuchten. Seine Feinde werden dadurch verwirrt; während sie noch fasziniert das Leuchtfeuer betrachten, kann sich der Wurm aus dem Staub machen.

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Meeresleuchten

Eines der beeindruckendsten Phänomene, das Urlauber vom Strand aus beobachten können, ist das so genannte Meeresleuchten. Dieses erstaunliche Lichtphänomen entsteht, wenn die winzigen Lebewesen im Meer, Algen und Plankton, aufgewirbelt werden. Millionen von Einzellern senden zum Beispiel bei Strömungsänderungen blaues oder auch grünliches Licht aus.

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Zur Abschreckung von Feinden

Der Großteil der Kleinstlebewesen, die für das sphärische Leuchten verantwortlich sind, besteht aus so genannten Dinoflagellaten, einer hauptsächlich im Meer vorkommenden Art von Einzellern. Die Biolumineszenz soll Feinde abschrecken.

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Licht in der Tiefe

Selbst auf dem Grund des Meeres ist es nicht völlig dunkel: 800 Meter unter der Oberfläche glüht, glimmt und blinkt es allerorten. Zahlreiche Tiefseefische nutzen Biolumineszenz, um auf Beutejagd zu gehen. Der Schwarzangler beispielsweise lockt mit seinen leuchtenden Angel allerlei Tiere an, die dann statt zum Licht direkt in seinen riesigen Magen schwimmen.

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Mit leuchtender Angel auf Jagd

Auch die sogenannten Peitschenangler tragen eine lange leuchtende Angel auf ihrem Kopf. Wegen ihrer kugeligen Form werden die Tiere auch „Fußballfische“ genannt. Sie leben in bis zu tausend Meter Tiefe im Atlantik.

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Scheinwerfer als Augen

Laternenfische tragen je nach Art über den ganzen Körper verteilte Leuchtorgane. Manche besitzen an ihren Augen regelrechte kleine Schweinwerfer. Sie sind verwandt mit den Laternenzünglern, die – wie ihr Name schon sagt – leuchtende Zungen besitzen. Auch sie leben in Symbiose mit Leuchtbakterien.

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Grünes Licht für die Forschung

Auch verschiedene Quallen können im Dunkeln leuchten. Die bis zu zwanzig Zentimeter große Aequorea victoria besitzt einen Ring aus Leuchtpunkten auf ihrem Schirm, der – anders als bei anderen biolumineszenten Lebewesen – nicht durch Luciferin, sondern durch das Protein Aequorin leuchtet. Ein weiteres Protein, das grün fluoresziert, wurde 2008 entdeckt. Drei Forscher aus den USA und Japan erhielten dafür den Nobelpreis.

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Die Nachtleuchtenden

Ein schwaches Leuchten geht auch von den berühmt-berüchtigten Feuerquallen aus. Wie bei der Aequorea victoria entsteht das Leuchten durch das Protein Aequorin. Diese Quallenart erhielt deshalb den Beinamen „Noctiluca“, die Nachtleuchtende.

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Ganzkörperstrahlen

Ein bläuliches Licht geht von Krillkrebsen aus, die in großen Schwärmen im Meer leben. Über ihren kompletten Körper sind Leuchtorgane verteilt, die ihnen den Beinamen „Leuchtgarnelen“ gaben. Wissenschaftler konnten bislang noch nicht herausfinden, warum die Tiere Biolumineszenz betreiben.

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Leuchtnuss

Rund zehn Zentimeter groß wird die „Meerwalnuss“, die ebenfalls zur Gattung der Rippenquallen zählt. Die ursprünglich in tropischen Gewässern beheimatete Qualle vermehrt sich sehr stark und kommt mittlerweile sogar in der Ostsee vor.

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Farbenspiel

Die meisten der eigentlich transparenten Rippenquallen können in verschiedenen Farben leuchten, vermutlich um sich zu tarnen oder vor Feinden zu schützen. Viele werden nur wenige Millimeter groß und gelten als Teil des Planktons.