Biolumineszenz bei Tieren
Viele Tiere auf dieser Erde besitzen die Fähigkeit mit Hilfe der Biolumineszens zu leuchten. Die meisten Arten der Tiere sind Fische und andere Lebewesen, die in der Tiefsee leben. Knapp 90% der Tiere, die ihr Zuhause in der Tiefsee haben, besitzen die Fähigkeit mit Hilfe von Biolumineszens zu leuchten. Bei den Tieren, die auf dem Land leben, ist diese Zahl deutlich kleiner. Hier besitzen meist nur einige Arten von Insekten oder Schnecken die Fähigkeit zu leuchten. Das wohl berühmteste Tier, das sich am Effekt der Biolumineszens bedient, ist das Glühwürmchen oder auch Leuchtkäfer genannt. Das Glühwürmchen benutzt die Biolumineszenz, um mit anderen Tieren seiner Gattung zu kommunizieren oder um Sexualpartner anzulocken.
In seinem Hinterteil befindet sich ein sogenanntes Leuchtorgan, in dem der Stoff Luciferin durch das Enzym Luciferase mit Sauerstoff und Adenosintriphosphat (kurz ATP) reagiert. Dabei entsteht Energie, die in Form von Licht abgegeben wird. Dieses Licht wird auch als kaltes Licht bezeichnet, weil 95% der Energie in Licht und nur 5% der Energie in Wärme umgewandelt wird. Damit hat die Biolumineszenz einen sehr hohen Wirkungsgrad (der Wirkungsgrad ist ein Maß, um die Effizienz der Energieumwandlung zu beschreiben). Die bis jetzt künstlich hergestellten Lampen weisen einen nicht so hohen Wirkungsgrad auf. Hier wird ein immer noch zu hoher Anteil der Energie in Wärme umgewandelt.
Das Leuchten des Leuchtkäfers wird als primäres Leuchten bezeichnet, weil er das
Leuchten in einem eigenen Leuchtorgan erzeugt. Bei anderen Lebewesen, wie zum Beispiel bei dem weiblichem
Anglerfisch, sorgen Bakterien, die sich in der Angel auf dem Kopf des Fisches befinden, für das Leuchten.
Der Anglerfisch nutzt das Leuchten der Angel dazu, um kleine Fische und Krebse
anzulocken und zu fressen.
Im Gegenzug werden die Bakterien aus der Angel des Fisches mit Nährstoffen versorgt. Somit sind die beiden Lebewesen eine Symbiose eingegangen. Da das Leuchten in der Angel durch Bakterien erzeugt wird, wird das
Leuchten des Anglerfisches als sekundäres Leuchten bezeichnet, weil der Fisch nicht selber für das Leuchten verantwortlich ist, sondern die Bakterien in der Angel.
Eine Art von Meeresalgen fängt durch mechanische Reize, wie durch Strömung,
Wellen oder Wind an zu leuchten. Man nennt sie Dinoflagellaten. Sie sorgen auch für das Phänomän des Meeresleuchtens, wenn sie in aussreichender Konzentration vorhanden sind. Sie lassen sie die Wasseroberfläche blau erleuchten, so wie auf diesem Foto vom Strand der Maledivischen Küste.
Quellen:
Czichos, J. Wissenschaft aktuell: Biolumineszenz: Wenn Lebewesen leuchten.
http://www.wissenschaft-aktuell.de/extra_rubriken/Biolumineszenz__Wenn_Lebewesen_leuchten.html (letzter Zugriff 08.01.2015)
Reye, B. (1997) Bild der Wissenschaft: Strahlende Monster. http://www.wissenschaft.de/archiv/-/journal_content/56/12054/1550245/Strahlende-Monster/ (letzter Zugriff 08.01.2015)
Wikipedia: Biolumineszenz (Stand: 6.11.2014). http://de.wikipedia.org/wiki/Biolumineszenz (letzter Zugriff 08.01.2015)
Wikipedia: Leuchtkäfer (Stand 03.01.2015). http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtk%C3%A4fer (letzter Zugriff 08.01.2015)
Wikipedia: Wirkungsgrad (Stand 07.01.2015). http://de.wikipedia.org/wiki/Wirkungsgrad (letzter Zugriff 08.01.2015)
Bild Anglerfisch
Bild Dinoflagelatten
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Verfasser:
Sören Castendiek