Fluoreszenz in der Tierwelt

Die Fähigkeit zur Fluoreszenz scheint im Meer besonders verbreitet zu sein. Viele Quallen, Korallen und Krebstiere leuchten unter bestimmten Bedingungen. Auch unter Fischen kommt dieses Leuchttalent häufig vor, wie Biologen erst vor wenigen Jahren herausgefunden haben. Dass dies so lange ein Geheimnis blieb, hat einen einfachen Grund: Das Leuchten ist für unsere Augen oft unsichtbar.

Geisterhaft grün leuchtender Katzenhai © David Gruber/ iScience

So ist die grüne, orange oder rote Fluoreszenz vieler Fische in dem im tiefen Ozean dominierenden Blaulicht nicht erkennbar – das Farbenspiel wird erst mit einem gelben Filter vor dem Auge sichtbar. Doch genau solche Filter besitzen etliche Fische. Sie können die bunten Farben ihrer Artgenossen daher wahrnehmen.

Leuchtende Hörnchen

Inzwischen hat sich aber herausgestellt, dass fluoreszierende Tiere nicht nur ein Phänomen der Unterwasserwelt sind. Auch unter den landlebenden Arten gibt es leuchtende Vertreter. Lange Zeit haben diese Wesen ihre faszinierende Eigenschaft erfolgreich vor dem Menschen versteckt. Doch in letzter Zeit finden Forscher immer mehr Landbewohner mit Leuchteffekt – darunter Spinnentiere wie Skorpione, Reptilien wie Chamäleons, Amphibien wie Frösche oder auch Vögel.

Säugetiere sind hingegen nur äußerst selten unter diesen Funden. Bis vor kurzem war die Fähigkeit zur Biofluoreszenz lediglich von ein paar Beuteltieren bekannt. Umso verblüffender ist daher das, was ein Biologenteam um Allison Kohler von der Texas A&M University in College Station vor wenigen Monaten publik gemacht hat: die Entdeckung fluoreszierender Gleithörnchen.

Neuwelt-Gleithörnchen fluoreszieren unter bestimmten Bedingungen rosa-pink. © Kohler et al. 2019

Was ist der Sinn?

Eher zufällig hatten die Wissenschaftler herausgefunden, dass das Fell der in Amerika heimischen Neuwelt-Gleithörnchen (Glaucomys) unter UV-Bestrahlung in knalligen Rosatönen leuchtet. Demnach besitzen alle drei Arten dieser nachtaktiven Waldbewohner diese Eigenschaft – und zwar nur sie. Verwandte Hörnchen-Arten wie die Roten und Grauen Eichhörnchen bleiben im ultravioletten Licht dunkel.

Mit der immer größer werdenden Zahl bekannter fluoreszierender Spezies rückt eine Frage zunehmend in den Fokus: Warum leuchten diese Tiere überhaupt? Da die Biofluoreszenz bei vielen Arten aus ganz unterschiedlichen taxonomischen Gruppen vorkommt, kann sie kein Zufallsprodukt sein und ist auch nicht allein durch Vererbungsprozesse erklärbar. Stattdessen muss sich die Fluoreszenz der Tiere im Laufe der Evolution mehrmals unabhängig voneinander entwickelt haben.

Von Kommunikation bis UV-Schutz

Doch zu welchem Zweck? Die biologische Bedeutung der Fluoreszenz gibt Forschern nach wie vor Rätsel auf. Plausibel scheint aber, dass das von Haut, Fell, Federn oder Knochen ausgehende Leuchten eine Rolle für die Kommunikation spielt. So könnten Tiere durch ihr Leuchten Räuber abschrecken, Rivalen imponieren oder Sexualpartner anziehen. Auch bei den rosa Hörnchen vermuten die Wissenschaftler einen solchen Zusammenhang. „Sie könnten durch das Fluoreszieren mit Mitgliedern ihrer Art kommunizieren – möglicherweise als Balzschmuck“, sagt Kohler.

Bei Korallen wird zudem noch ein weiterer Nutzen vermutet: Im Flachwasser lebenden Nesseltieren könnte die Fluoreszenz bei zu starker Sonneneinstrahlung als eine Art UV-Schutz dienen, indem überschüssige Strahlung in Form anderer Wellenlängen wieder abgegeben wird. In tieferen Wasserschichten ermöglicht sie dagegen möglicherweise eine effektivere Lichtausnutzung.