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Rätsel der Biolumineszenz Was Pilze im Dunkeln leuchten lässt

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Neonothopanus gardneri im Dunkeln.

(Foto: Cassius V. Stevani/IQ-USP, Brazil)

Das bekannteste Lebewesen, das im Dunkeln leuchtet, ist wohl das Glühwürmchen - aber bei Weitem nicht das einzige. Forscher haben nun herausgefunden, was Pilze zum Leuchten bringt.

Etwa 80 verschiedene Arten von leuchtenden Pilzen gibt es weltweit. Ein internationales Forscherteam hat nun die chemischen Umwandlungsprozesse beschrieben, die die Pilze zum Leuchten bringen. Sie berichten davon im Fachblatt "Science Advances". Die Forscher fanden unter anderem heraus, dass das beteiligte Enzym wenig wählerisch ist und unterschiedliche Ausgangsstoffe umwandelt. So ließen sich womöglich verschiedene Leuchtfarben erzeugen.

Fachleute bezeichnen die Fähigkeit von Lebewesen, Licht zu erzeugen, als Biolumineszenz. Bekannt sind zum Beispiel Leuchtkäfer und Leuchtkrebse, leuchtende Quallen, Fische und Bakterien. Sie nutzen das Licht, um Beute oder Partner anzulocken, zur Warnung oder zur Kommunikation.

Energie in Form von Licht

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Neonothopanus gardneri wächst in Brasilien.

(Foto: Cassius V. Stevani/IQ-USP, Brazil)

Viele der Organismen erzeugen das Leuchten über das sogenannte Luciferin/Luciferase System: Ein Ausgangsstoff (Luciferin) wird dabei mit Hilfe des Enzyms Luciferase unter Beteiligung von Sauerstoff in ein Oxyluciferin umgewandelt. Dieses zerfällt anschließend und gibt Energie in Form von Licht ab.

Die Forscher um Zinaida Kaskowa von der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau identifizierten nun die bei den Pilzen beteiligten chemischen Partner dieser Reaktion. Sie nutzten dazu unter anderem den in Brasilien wachsenden Pilz Neonothopanus gardneri und den in Vietnam heimischen Pilz Neonothopanus nambi.

Untersuchungen wie ihre könnten dazu beitragen, neue technische Anwendungen von Biolumineszenz zu erschließen. Schon heute nutzen Wissenschaftler routinemäßig dieses Phänomen, um etwa in der biologischen Forschung Moleküle zu markieren.

Rhythmisches Leuchten

Einige der an der aktuellen Studie beteiligten Wissenschaftler hatten in einer früheren Untersuchung herausgefunden, wozu der brasilianische Leuchtpilz überhaupt leuchtet. Sie zeigten zunächst, dass der Pilz sein Licht rhythmisch aussendet, dass also die Leuchtintensität im Verlauf eines Tages zu- und wieder abnimmt. Die Pilze verwenden nur dann Energie auf die Produktion des Lichts, wenn es auch sichtbar ist.

Über das Lichtsignal locken die Pilze Käfer, Mücken, Fliegen, Wespen, Ameisen und andere kleine Krabbler an, die dann die Sporen der Pilze verbreiten, wie die Wissenschaftler berichteten. "Es scheint so zu sein, dass die Pilze Licht machen, um von Insekten gesehen zu werden, die dann dem Pilz helfen, neue Gebiete zu besiedeln", erläuterte Cassius Stevani, einer der damals beteiligten Forscher von der Universität São Paulo.

Quelle: n-tv.de, Anja Garms, dpa

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