Bioluminizenz

Obwohl es fast so aussieht als wäre hier die Milchstraße in das Meer herabgefallen und manche wohl dies früher angenommen haben, ist es doch wahrscheinlicher, dass es sich um eines der überwältigenden Naturphänomene nämlich namens „Bioluminizenz“ handelt. 

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Der zunächst etwas schwer wirkende Begriff ist eigentlich relativ leicht zu erklären. Denn wie der Name selbst sagt (lat. lumen – Licht) bezeichnet  Bioluminizenz die Lichterzeugung durch Lebewesen. 

Die Karibikinsel Puerto Rico, genauer gesagt die „Mosquito Bay“,  ist mit ziemlicher Sicherheit eines der Buchten mit der größten Dichte an bioluminizenten Lebewesen der Erde. 

Sie trägt ihren Namen wahrscheinlich nicht weil dort so viele Mosquitos leben und einen stechen,  sondern aufgrund der vielen hellblau leuchtenden Algen, welche einen in die Freudens- und Lachmuskeln stechen ! 

Das Licht stammt von Milliarden mikroskopisch kleinen Einzellern (Algen), den Dinoflagellaten. Diese “Noctiluca miliaris” (deutsch: Nachtlaternchen) sind die Glühwürmchen des Meeres. Wenn sie von Wellen oder durch einen Schwimmer gereizt werden, beginnen sie zu leuchten.  

Jedoch gibt es nicht nur auf dem beeindruckenden Planeten, den wir unsere Heimat nennen dürfen, Algen die leuchten.

Nein es gibt auch unzählige andere Lebewesen Meeresbewohner, wie bestimmte Medusenarten

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und die Mehrzahl der Tiefseekreaturen aber auch Landtiere:

Unser bekannter Leuchtkäfer  „Glüwürmchen”

(TobiasAcksteinerPhotography)

giftgrün strahlende Tausendfüssler oder der sogenannte „Railroad worm“.

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Sogar ein paar Pilzarten haben sich der Ästhetik zugunsten die Leuchtkraft abgeschaut. „Neonothopanus gardneri“ ist einer der größten und hell leuchtendsten bioluminizenten Arten.

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Aber wie zum Teufel funktioniert so etwas?!

Eine chemische Reaktion ist verantwortlich für das magische Leuchten.

Chemische Energie wird nahezu verlustfrei in kaltes Licht umgewandelt. Definitiv effizienter als unsere Erfindung der Glühbirne, da letztendlich mehr als 95 Prozent der elektrischen Energie als Wärme verloren gehen. 

Der Leuchtstoff Luziferin kann mithilfe des Enzyms Luziferase oxidiert werden. Wenn Sauerstoff vorhanden ist kann das Luziferin mit Luziferase zusammengemischt werden. Der Energieüberträger ATP ermöglicht die chemische Reaktion. So kann schließlich Energie in Form von Licht erzeugt werden. 

Mit der Zeit ist den Lebewesen eventuell diese Reaktion zu langweilig geworden. Unterschiedliche Lebewesen verwenden unterschiedliche Arten von Luziferinen und Enzymen und können so auch in anderen Farben strahlen ! 

Statt dem blinkenden grün der Glühwürmchen, schimmern Quallen und Algen lieber in bläulichem Licht und einige Tiefseebewohner machen auf sich aufmerksam mit ihrer knallbunten innerlichen Lichtshow oder ihren wahrhaftig einschüchternden Lichtblitzen.   

Manche der Tiefseekreaturen besitzen statt Enzyme bestimmte Bakterien, welche ab einer gewissen Konzentration alle gleichzeitig erleuchten. Wie zum Beispiel Tintenfische oder der Anglerfisch. 

Aber wozu der ganze Aufwand und chemische Prozess eigentlich? 

Das Licht der Dinoflagellaten dient dem eigenen Schutz. Sie beleuchten herannahende Feinde und lenken auf diese Weise deren Feinde ab.

Andere verwenden es zur Kommunikation wie zum Beispiel die Leuchtkäfer, sie versuchen somit die Aufmerksamkeit auf sich zu lenken. Und vor allem während ihrer Paarungszeit im Juni ist ihnen dieser Effekt äußerst nützlich. Die Weibchen der Insektenart sind nämlich flugunfähig. Einsam auf Blättern oder in Gebüschen sitzen und blinken sie regelmäßig grün auf. Dadurch locken sie die suchend umherschwirrenden Männchen an. Und je nach Leuchtpower stellen sich die Weibchen zur Paarung bereit. 

Auch der Anglerfisch versucht mit seinem blauen Köder Aufmerksamkeit zu erregen und mögliche Beute zu seinem Maul heranzulocken.  

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Aber im Meer kann das Licht auch dazu dienen, um Feinde abzuschrecken oder sich selbst zu tarnen. Wie die Ruderfußkrebse, welche die Biolumineszenz außerhalb ihres Körpers abspielen und bei Gefahr mit speziellen Drüsen leuchtende Wolken ausstoßen. Das blendet den Angreifer und sie können in die Dunkelheit fliehen. 

Allerdings besteht noch in vielen Fällen Unklarheit und selbst bei den bereits gut untersuchten Glühwürmchen gibt es dazu noch offene Fragen.

Jedoch konnten heutzutage Wissenschaftler herausfinden wie die Glühwürmchen ihre Luziferin – Luziferase Reaktion ermöglichen. Und nun können sie mithilfe der Gentechnik diese Reaktion in anderen Lebewesen herstellen, die eigentlich nicht von Natur aus leuchten können! 

Zum Beispiel wurde schon das Gen, welches Luziferase Enzym herstellt, in  einer Tabak Pflanze eingepflanzt. Sodass sie leuchten können wie eine Laterne oder ein Weihnachtsbaum! Da die Bioluminizenz eine erneuerbare Energie ist, wären solche Leuchtbäume, laut Wissenschaftler, eine wunderbare nachhaltige Straßenlaternen Alternative!

source: http://www.unbelievable-facts.com

Quellen: planet-wissen, wissenschaft-aktuell, spiegel, Ted-Ed: The brilliance of bioluminescence – Leslie Kenna