Biolumineszenz

Biolumineszenz beim Großen Leuchtkäfer

In der Biologie bezeichnet der Begriff Biolumineszenz die Fähigkeit von Lebewesen, selbst oder mithilfe von Symbionten Licht zu erzeugen.

Die Erzeugung des Lichts findet bei höher organisierten Organismen oft in speziellen Leuchtorganen statt, bei eukaryotischen Einzellern in besonderen Organellen und bei Bakterien im Cytoplasma.

Biolumineszenz basiert auf chemischen Prozessen, bei denen freiwerdende Energie in Form von Licht abgegeben wird. Es handelt sich also um eine Chemilumineszenz.

Bei der Biolumineszenz wird zwischen primärem und sekundärem Leuchten unterschieden. Das primäre Leuchten, bei dem ein Tier zum Selbstleuchten in der Lage ist, stellt den Regelfall dar. Entsteht das Leuchten dagegen durch symbiontische Bakterien, wie es z. B. bei Fischen der Fall ist, spricht man vom sekundären Leuchten.

Ein Großteil der Biofluoreszenz-fähigen Organismen lebt aquatisch. So konnte Biolumineszenz beispielsweise bei Fischen, Kopffüßern, Quallen, Schnecken, Weichtieren und einigen Korallen nachgewiesen werden.

Wird das Licht nach unmittelbar vorhergehender Absorption von Licht anderer Wellenlängen erzeugt, wird dieser Prozess als Biofluoreszenz bezeichnet (zur Einordnung siehe Lumineszenz; beachte den Unterschied zur farbigen Reflexion (Remission)).

Biologische Funktion

Biolumineszenz kann verschiedene Funktionen haben:

• Anlocken von Beute oder Partnern
• Kommunikation
• Warn- oder Drohfunktion
• Abschreckungs- oder Ablenkungsfunktion
• Darüber hinaus kann sie zur Tarnung dienen, indem das eigene Licht an das Licht der Umgebung angepasst wird

Verbreitung

Biolumineszierende Arten gibt es in fast allen Reichen der Organismen, jedoch nicht unter höheren Pflanzen und Landwirbeltieren.

Biolumineszenz bei aquatisch lebenden Tieren

Biolumineszenz beim blauen Doktorfisch

Die Biolumineszenz ist vor allem unter Meeresbewohnern weit verbreitet, insbesondere in der Tiefsee (bis zu 90 Prozent der Tiefseeorganismen) sowie in Küstengewässern (etwa 5 Prozent).

Zu den Biolumineszenz-fähigen Organismen zählen verschiedene Kopffüßer wie der Vampirtintenfisch (Vampyroteuthis infernalis), die Wunderlampen (Lycoteuthis) und andere Kalmare (Teuthida), Leuchtgarnelen (Krill, Euphausiacea), Leuchtquallen (Leuchtqualle Pelagia noctiluca, Aequorea victoria, Kronenqualle Periphylla periphylla), Vielborster (Polychaeten) wie Eusyllis blomstrandi im Helgoländer Felswatt (Helgoland), der im Sand verborgen lebende Chaetopterus variopedatus und der freischwimmende Tomopteris helgolandica, Korallen wie Renilla reniformis und verschiedene Tiefseefische.

Auch unter den Nacktkiemer (Nudibranchia), den meereslebenden Nacktschnecken, gibt es mehrere biolumineszente Arten, beispielsweise Plocamopherus imperialis und Phylliroe bucephalum.