Magisches Leuchten im Dunkeln

Das Glühwürmchen wurde in der Schweiz zum Tier des Jahres 2019 erklärt. In Parks und Gärten kann man an Sommerabenden die grünen Lichtpunkte erkennen, mit denen paarungsbereite Weibchen auf sich aufmerksam machen. Aber auch andere Tierarten haben ihre eigene „Beleuchtung“ entwickelt.

Lampyris noctiluca femelle qui allume son lampion pour chercher un partenaire

Ein Weibchen des grossen Leuchtkäfers. Bild: David Evans/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Woher das Glühwürmchen wohl seinen deutschen Namen hat? Weder ist es nämlich ein Wurm, noch glüht es (sein Licht ist kalt)! Viel passender wird es auch als „Grosser Leuchtkäfer“ bezeichnet. Denn was man an warmen Abenden von Juni bis September auf den Wiesen leuchten sieht, sind die Weibchen eines Käfers, wissenschaftlich Lampyris noctiluca genannt.

Afrika, Europa und der Mittlere Osten bei Nacht

Auf Satellitenbildern der NASA sieht man, wie hell dicht besiedelte Gebiete nachts leuchten. Dies kann nachtaktiven Tieren das Leben schwer machen. Bild: NASA

Noch ist diese Käferart in der Schweiz weit verbreitet, doch ihr Lebensraum wird wie derjenige vieler anderer Insekten kleiner. Insbesondere die nächtliche „Lichtverschmutzung“ macht dem Leuchtkäfer zu schaffen: also Scheinwerfer, Lampen und Gartenbeleuchtungen, welche noch spät am Abend oder sogar während der ganzen Nacht brennen. Dieses künstliche Licht kann nämlich dazu führen, dass die Leuchtkäfer-Weibchen am Boden vergeblich leuchten und von den Männchen gar nicht gesehen werden.

Ein Schrecken für Schnecken

Haben sich die Partner jedoch einmal gefunden, kommt es zur Paarung, und das Weibchen legt 60–80 Eier unter Gräser, Steine und kleine Äste. Anschliessend stirbt es, und ein bis zwei Wochen später auch das Männchen. Das Leben als Leuchtkäfer dauert für die Tiere also nur wenige Tage; eine viel längere Zeit – nämlich rund zwei Jahre – haben sie vorher als unscheinbare Larven im Boden verbracht. Diese Larven schlüpfen etwa einen Monat nach der Eiablage und werden dann, man glaubt es kaum, zu einem Schrecken für Schnecken!

Eine Leuchtkäferlarve macht sich über eine Schnecke her

Auf der Jagd: Eine Leuchtkäferlarve macht sich über eine Schnecke her. Bild: Heinz Albers/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Leuchtkäferlarven ernähren sich nämlich von Häuschen- und Nacktschnecken, die durchaus viel grösser sein können als sie selbst. Sie töten ihre Beute mit einem Giftbiss und verzehren sie dann in der Regel im Laufe eines Tages. Die Larven selbst sind für Fressfeinde ungeniessbar, da sie auch Abwehrgifte besitzen; Lichtpunkte am Hinterleib warnen potenzielle Jäger davor, sich an den Leuchtkäferlarven zu vergreifen. Im Winter, wenn auch die Schnecken sich zurückziehen, halten die Larven Winterruhe. Nach zwei oder drei ruhigen Wintern und gefrässigen Sommern verpuppen sich die Larven, und etwa eine Woche später schlüpfen die erwachsenen Leuchtkäfer. Im Gegensatz zu den Larven können sie keine Nahrung mehr zu sich nehmen: Wie bei vielen anderen Insekten ist die einzige Aufgabe der erwachsenen Tiere, einen Partner zu finden und nach der Paarung Eier abzulegen.

Biolumineszenz kommt auch andernorts in der Natur vor

„Glühwürmchenhöhle“ in Neuseeland

Die berühmten „Glühwürmchenhöhlen“ in Neuseeland sind eine Touristenattraktion. Hier leuchten unzählige Larven der Pilzmücke Arachnocampa luminosa. Bild: Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Wie entsteht aber das Licht, mit dem die weiblichen Leuchtkäfer Lichtpunkte ins Gras zaubern? Das Phänomen, dass bestimmte Lebewesen Licht erzeugen können, nennt man Biolumineszenz. Die hiesigen, grün leuchtenden „Glühwürmchen“ sind für uns wohl die bekanntesten Beispiele, doch auch andere Käfer und Insektenlarven senden gelbes, bläuliches oder blass rotes Licht aus. Aber nicht nur Insekten leuchten im Dunkeln: In vielen Organismengruppen gibt es leuchtende Vertreter – nur nicht bei den höheren Wirbeltieren und Pflanzen. Es gibt leuchtende Pilze und Spinnen, und am häufigsten kommt Biolumineszenz bei Lebewesen in der Tiefsee vor. Forscher schätzen, dass dort nahezu 90% aller Meeresbewohner leuchten.

Chemisches Licht ohne Wärme

Hinter dem Leuchten steckt eine biochemische Reaktion: In speziellen Leuchtorganen werden Chemikalien vermischt, die dann unter Abgabe von Licht miteinander reagieren. Bei der Biolumineszenz der Leuchtkäfer spaltet das Enzym Luciferase das Protein Luciferin in zwei Teile („luci-fer“ bedeutet „lichttragend“). Dabei wird Energie in Form von Licht frei, doch Wärme entsteht nicht. Biolumineszenz ist also effizienter als viele vom Menschen erfundenen Beleuchtungssysteme!

Die verschiedenen Arten der Biolumineszenz in der Natur sind ein Hinweis darauf, dass das Phänomen in der Evolution mehrmals unabhängig entstanden ist. Die Farbe des Lichts, das verschiedene Lebewesen durch Biolumineszenz abgeben, ist unter anderem an ihren Lebensraum angepasst. Tiefseelebewesen leuchten meist blau-grün, da dieser Bereich des Lichts dort die grösste Reichweite hat. Die meisten Meeresbewohner können auch nur Licht in diesem Bereich wahrnehmen. An Land gibt es weniger biolumineszierende Tiere, diese haben dafür aber mehr Farben.

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