Tiere, die im Dunkel leuchten: die Biofluoreszenz

[Hinweis: Der Artikel enthält Bilder von einbalsamierten Tieren, die in Naturkundemuseen aufbewahrt werden.]

Bis vor wenigen Monaten galten einige Opossum-Arten auf dem amerikanischen Kontinent als die einzigen Säugetiere, deren Fell im Dunkel leuchtet. Vielleicht um zu beweisen, dass es auch in einem solch negativen Jahr wie 2020 immer noch etwas gibt, das uns ein Lächeln entlockt, haben verschiedene Forschungseinrichtungen in den USA und Australien herausgefunden, dass auch andere Säugetierarten sich auf Biofluoreszenz verstehen, etwa Beuteltiere (Wombat, Tasmanischer Teufel, Kaninchennasenbeutler), Gepanzerte Nebengelenktiere (Gürteltier) und Kloakentiere (Schnabeltier, Schnabeligel), die bei Beleuchtung mit UV-Licht sich gelblich bis grünlich färben.

Es ist wichtig, zwischen zwei unterschiedlichen Phänomenen zu unterscheiden, die beide die Fähigkeit von Lebewesen bezeichnen, Licht auszustrahlen.

Von Biofluoreszenz, um die es in diesem Artikel gehen soll, spricht man, wenn ein Organismus gegenüber einem Licht im oberen Frequenzbereich (wie ultraviolettem Licht) ein Licht im unteren Frequenzbereich zurückstrahlt (also die Farben im für Menschen sichtbaren Spektrum). Ursache dieses physikalischen Effekts könnten bestimmte Proteine oder andere organische Stoffe von lebendem Gewebe sein. Man wusste schon früher, dass viele Arten von Fischen, Nesseltieren, Reptilien, Amphibien und Vögeln biofluoreszent waren.

Die Wissenschaftler vermuten, dass sie durch das Leuchten im Dunkeln entweder Artgenossen auf sich aufmerksam machen oder es ihnen als Tarnung oder Fluchtstrategie gegen Räuber nutzt, deren Sicht im unteren Frequenzbereich schlecht ist.

Wo sich die Biofluoreszenz nur bei Vorhandensein einer externen Lichtquelle äußert, gibt es auch Lebewesen, die dank einer chemischen Reaktion eigenständig aus ihrem Körper Licht aussenden können: Diese Art Emission nennt sich Biolumineszenz. Der bekannteste Vertreter ist der Leuchtkäfer, aber auch viele Fische, Kopffüßer und Krustentiere sowie Bakterien und Pilze teilen diese Eigenschaft.
 

Die Studie, die Anlass für den kleinen Hype der UV-Lichteffekte auf das Fell von Säugetieren gegeben hat, erschien in der internationalen Fachzeitschrift Mammalia zum Thema Schnabeltiere und enthielt Beiträge von Paula Spaeth Anich, Sharon Anthony, Michaela Carlson, Adam Gunnelson, Allison M. Kohler, Jonathan G. Martin und Erik R. Olson. Als erster und eingehendster wissenschaftlicher Beitrag zum Thema berichtet der Artikel auch detailliert von den durchgeführten Verfahren zur Verifizierung der Resultate.

Das Interesse der Wissenschaftler an dem Phänomen speiste sich aus der jüngsten Entdeckung einer ihrer Kollegen: Während einer Recherche zu Flechten in einem Wald stieß er auf einige Gleithörnchen und bemerkte, dass diese beim Anstrahlen mit der UV-Lampe hellrosa.

Nachdem sie die Beobachtung an einbalsamierten Exemplaren des Nagers im Field Museum of Natural History of Chicago bestätigt hatten, machten sich die Forscher daran, den Untersuchungsbereich auch auf das Schnabeltier auszudehnen, ein eierlegendes Säugetier mit einem entenähnlichen Schnabel, einem an einen Biber erinnernden Schwanz, Nutria-ähnlichen Pfoten und – beim männlichen Tier – Giftspornen in den Hinterpfoten. Neben den zwei Exemplaren, einem männlichen und einem weiblichen Tier aus dem Chicagoer Museum, wurde auch ein männliches Tier aus dem State Museum der University of Nebraska studiert.
 

Die Forscher haben die Tiere im Labor mit einem Filter vor dem Objektiv fotografiert, der Wellenlängen unter einem bestimmten Schwellenwert filtert, so dass sich die längeren Wellen besser sehen lassen (also die vom biofluoreszenten Gewebe emittierten). Unter sichtbarem Licht erscheint das dichte Fell der Schnabeltiere einheitlich braun, unter ultraviolettem Licht dagegen leuchtet es in Grün -und Cyantönen. Zwar ist noch nicht klar, wie man die Entdeckungen zur Biofluoreszenz mancher Säugetiere bewerten soll. Als sicher gilt allerdings, dass alle untersuchten Arten Nacht- oder Dämmerungs-aktive Tiere beinhalten und diese auch häufig in der Lage sind, UV-Strahlung zu sehen. Schnabeltiere schwimmen und jagen allerdings mit geschlossenen Augen, da sie zum Auffinden der Beute Mechanorezeptoren und elektrische Rezeptoren. nutzen: Das vom Fell ausgesendete Licht kann folglich nicht als Signal für andere Exemplare derselben Art dienen.

In dem Paper, in dem sie ihre Entdeckung präsentierten, äußern die Forscher den Wunsch, mit ihren australischen Forschern zusammenzuarbeiten, um das Phänomen der Biofluoreszenz an wilden Tieren zu beobachten.