Neon-Spektakel der Fische#
Fluoreszierende Proteine ermöglichen stille Kommunikation in den Tiefen der Meere. Wo kein Licht mehr ist, verständigen sich 180 Fischarten über Leuchtfarben.#
Mit freundlicher Genehmigung übernommen aus der Wiener Zeitung (Dienstag, 14. Jänner 2014)
Von
Eva Stanzl
© AMNH
New York/Wien. Warum sind die Fische bunt? US-Forscher haben eine Erklärung der anderen Art gefunden. Demnach können viele Fischarten in fluoreszierenden Farben leuchten und diese Fähigkeit zur Kommunikation nutzen. Arten, die eng miteinander verwandt sind, senden unter Wasser Licht in ähnlichen Mustern aus, berichten John Sparks und David Gruber vom American Museum of Natural History (AMNH) in New York im Fachmagazin "Plos One". Für das menschliche Auge sind diese Muster zwar unsichtbar, doch für das Fischauge sind sie bunt.
Die Wissenschafter haben das Phänomen der Bio-Fluoreszenz bei Fischen in einer großen Studie untersucht. Meeresbewohner mit dieser Fähigkeit nehmen Licht einer bestimmten Wellenlänge auf und verwandeln es, um es in einer anderen Farbe wieder abzustrahlen. Den Forschern zufolge zeigen die Experimente, die sie in Aquarien und bei Tauchgängen in Korallenriffen durchgeführt haben, dass das Phänomen viel weiter verbreitet ist als bisher angenommen. Rund 180 Fischarten aus 50 Fischfamilien erweisen sich als bio-fluoreszierend.
"Mit Hilfe von Lampen, die die Lichtverhältnisse in den Ozeanen imitieren, und Kameras, die das fluoreszierende Leuchten der Fische festhalten können, gewannen wir Einblick in ein verstecktes Universum", erklärt David Gruber, außerordentlicher Professor für Biologie am Baruch College und Wissenschafter am AMNH. "Viele Riffbewohner können dieses Leuchten sehen und nutzen es auf eine ähnliche Art und Weise wie die Bioluminiszenz." Biolumineszenz ist die Fähigkeit von Lebewesen, in speziellen Leuchtorganen selbst oder mit Hilfe von Mikroorganismen Licht zu erzeugen. Glühwürmchen suchen auf diese Weise ihre Partner.
Bisher wurde angenommen, dass unter Wasser nur einige Quallen und Korallen biofluoreszierend seien. Die Forscher konnten diese Fähigkeit nun auch in Knorpelfischen, zu denen Haie und Rochen zählen, und Knochenfischen, zu denen die meisten Fischarten gehören, nachweisen.
Anders als zu Land ist die sichtbare Farbwelt unter Wasser eingeschränkt. Mit zunehmender Tiefe verschwinden die Rot-, Orange-, Gelb- und Grünanteile des Sonnenlichts nach und nach, alles Leben wird in Schattierungen von Blau getaucht. Je weiter unten sie leben, desto nötiger haben die Meeresbewohner ihre Leuchtkraft, und desto besser sichtbar wird laut den Forschern die Fluoreszenz.
"Erleuchtung" unter Wasser#
Biofluoreszierende Fische nehmen die elektromagnetische Strahlung des sichtbaren blauen Lichts auf und geben es in Mustern von langwelligerem Neonrot, Neonorange und Neongrün wieder ab. Für das menschliche Auge ist das Neon-Spektakel zwar unsichtbar. Doch für die Fische spielen die Farben und Muster nach Ansicht der Wissenschafter eine wichtige, bisher weitgehend unerforschte Rolle bei der Kommunikation. So könnte das Leuchten bei der Erkennung, der Partnersuche, der Täuschung von Feinden oder der Jagd dienlich sein.
"Wir wussten von biofluoreszierenden Schmetterlingen, Papageien, Spinnen und Pflanzen. Doch über Fische mit dieser Eigenschaft war wenig bekannt", so John Sparks, Ichthyologe am AMHN: "Unsere Arbeit eröffnet neue Forschungsbereiche." Die für das Phänomen verantwortlichen fluoreszierenden Proteine würden sich als kleine Revolution der experimentellen Biologie entpuppen. "Wenn wir die Evolution der Biofluoreszenz in Fischen erforschen, könnten wir sehr viel über die Evolution der Fische an sich erfahren, zumal viele von ihnen ausgeprägte visuelle Systeme haben, und Aufschluss über die Entwicklung visueller Systeme gewinnen", so die Forscher. 8000 Fischarten leben in Korallenriffen. Biofluoreszierende Proteine von Fischen könnten laut Sparks auch in der medizinischen Forschung zum Einsatz kommen.