Biolumineszenz ist ein faszinierendes Phänomen, durch das Lebewesen ihr eigenes Licht erzeugen können. Diese Fähigkeit ist in verschiedenen Tiergruppen weit verbreitet, unter denen sie unabhängige Ursprünge hat. Von Haien über Quallen bis hin zu Würmern leuchten viele im Dunkeln. In diesem Raum werden wir uns mit letzterem befassen.
Es sollte klargestellt werden, dass der Begriff „Wurm“ ist informell und es fehlt an biologischer Strenge. Darin enthalten wir Ringelwürmer, Nematoden, Insektenlarven und andere nicht miteinander verwandte Organismen, sofern sie einen weichen, langgestreckten Körper haben und mit verminderten oder fehlenden Beinen.
Da diese Tiere einander ähnlich sein können und die Fähigkeit haben, Licht zu produzieren, werden wir sie in diesem Artikel unabhängig von ihrer evolutionären Verwandtschaft gemeinsam ansprechen. Wenn Sie mehr über sie erfahren möchten, lesen Sie weiter.
1. Neuseeländischer Lichtwurm (Arachnocampa luminosa)
Der erste der im Dunkeln leuchtenden Würmer ist Leuchtende Arachnocampa. Dieser Organismus ist eine Larve einer Pilzmücke, kleine Diptera-Insekten, die in Neuseeland beheimatet sind. Im Larvenstadium, Leuchtende Arachnocampaes ist ein feiner und länglicher Wurm, der etwa 3 oder 4 Zentimeter erreichen kann.
Während dieser Zeit durchstreifen die Larven die dunklen und feuchten Höhlen, in denen sie leben, auf der Suche nach einem geeigneten Ort, um ihre Netze zu bauen. Diese bestehen aus einer Reihe von Reihen, die von der Decke hängen und mit klebrigen, kristallin aussehenden Tröpfchen gefüllt sind.
Die Larve lebt in dieser Struktur und strahlt durch ihren Hinterleib bläuliches Licht aus.. Das Licht zieht die übrigen Arthropoden in der Höhle an, die charakteristischerweise versuchen, auf sie zuzukommen. Gliederfüßer sehen jedoch das klebrige Netz des Wurms nicht und sind gefangen. Danach muss der Wurm sie nur noch sammeln und verschlingen.
Obwohl diese Wirbellosen nicht mit Glühwürmchen verwandt sind, teilen die berühmtesten leuchtenden Insekten den gleichen Mechanismus der Lichtproduktion durch Luciferin und Luciferase. Dies bedeutet, dass sich die gleichen chemischen Reaktionen mehrmals unabhängig voneinander entwickelt haben.
2. Eisenbahnwurm (Phrixothrix hirtus)
Auch diese Würmer sind eigentlich Insektenlarven. In diesem Fall sind sie keine Diptera, aber Coleoptera (Käfer) der Familie Phengodidae. Schienenwürmer sind außergewöhnlich, weil sie 2 verschiedene Arten von Licht erzeugen können. Einerseits, sie erzeugen ein rotes Licht durch den Kopf, etwas Einzigartiges unter Coleopterans.
Andererseits haben sie 2 Reihen von Leuchtpunkten, die an den Seiten des Tieres verlaufen. In Phrixothrix hirtus produzieren gelbes Licht, während in Phrixothrix viviani strahlen grüne Farben aus. Kein anderer Käfer auf der Welt ist in der Lage, diese Farbenvielfalt zu produzieren.
Eine aktuelle Studie zeigt, dass diese im Dunkeln leuchtenden Würmer dank Modifikationen ihrer Luciferasen diese sehr unterschiedlichen Farben erzeugen. Diese sind Enzyme, die ein integraler Bestandteil des Lichterzeugungssystems sind.
3. Bermuda-Lichtwurm (Odontosyllis enopla)
Diese Wirbellosen haben nichts mit den vorherigen zu tun. Stattdessen handelt es sich um Polychaeten, eine Gruppe von Ringelwürmern mit einem Paar Anhängsel an jedem der zahlreichen Körpersegmente. Bermuda-Glühwürmer, die für ihre Fortpflanzungsrituale bekannt sind, so schön wie faszinierend, bei dem die Biolumineszenz eine entscheidende Rolle spielt.
Abgestimmt auf die Mondzyklen, die Odontosyllis sie unterliegen physiologischen, anatomischen und verhaltensbezogenen Veränderungen. Diese Tiere verwandeln ihre Gliedmaßen zum besseren Schwimmen, hypertrophieren ihre 4 Augen und modifizieren ihre Ausscheidungsorgane (Nephridien), um Gameten zu speichern.
Zwischen 3 und 5 Tagen nach Vollmond, 55 Minuten nach Sonnenuntergang, Weibchen verlassen ihren Lebensraum auf dem Meeresboden. Diese schwimmen massenhaft an die Oberfläche, wo sie eine Kreisbahn einschlagen und beginnen, ihre Gameten zusammen mit einer schleimigen Substanz freizusetzen, die blaugrünes Licht aussendet.
Wenn sie es sehen, schwimmen die Männchen energisch auf sie zu, während sie kurze intermittierende Lichtblitze aussenden. Wenn sie sie erreichen, beginnen sie, ihre eigenen Gameten freizusetzen, solange eine externe Befruchtung stattfindet. Dieser Vorgang dauert etwa 10-20 Minuten und ist sehr regelmäßig und vorhersehbar. Nach ihm kehren die Polychaeten zum Meeresboden zurück und sie finden ihr früheres Leben normal wieder.
4. Grüner Bomberwurm (Swima bombiviridis)
Dieses letzte Beispiel ist sehr interessant, da es eine andere Verwendung der Biolumineszenz zeigt. Der Polychaet Swima bombiviridisNeben einigen seiner Artgenossen hat es kugelförmige Strukturen in der Nähe seines Kopfes. Diese Formationen ähneln einfachen Ballons - mit Flüssigkeit gefüllt - und scheinen aus modifizierten Kiemen zu stammen.
Diese Strukturen dienen nicht der Jagd oder der Fortpflanzung, sondern der Verteidigung. Angesichts einer Bedrohung sind die Würmer in der Lage, die Kugeln ihres Körpers zu trennen, die manchmal als "Bomben" bezeichnet werden. Indem Sie sie freigeben, Bomben explodieren in einem intensiven Lichtblitz, das einige Sekunden dauert und erlischt.
Dies ermöglicht es den Würmern, mit Hilfe ihrer großen paddelartigen Anhängsel vor Fressfeinden zu fliehen. Wenn die Pumpen ausgehen, können die Würmer sie in kurzer Zeit neu entwickeln.
Biolumineszenz ist ein sehr auffälliges Phänomen. Seine Studie ist faszinierend und ermöglicht die Entdeckung von Molekülen mit unglaublichem Nutzen in der Biomedizin. Diese kleinen, im Dunkeln leuchtenden Würmer könnten mit ein wenig Hilfe der modernen Wissenschaft Leben retten.