Biolumineszenz bei Insekten

Es gibt kaum etwas Aufregenderes, als an warmen Sommerabenden durch das Wassers der Nordsee zu warten, umgeben von hell leuchtenden Mikroorganismen, verursacht durch Noctiluca miliaris. Dieses Leuchten, auch als Biolumineszenz bezeichnet, kann man ebenfalls bei verschiedenen Insektenarten beobachten. Ein Musterbeispiel hierfür sind die Glühwürmchen.

Selbstleuchtende Arten bei Insekten sind weiter verbreitet, als man gemeinhin denkt. Man findet solche Vertreter bei den Collembolen, Homopteren, Mycetophiliden, Elaterien, Phengodiden, Drilliden und schließlich bei den Lampyriden. Aufbau und Lokation der Leuchtorgane, sowie die biochemischen Prozesse unterscheiden sich bei den einzelnen Gruppen.

Der Mechanismus des Leuchtens

Im Falle der Insekten wurde die Biochemie solcher Leuchterscheinungen nur bei der nordamerikanischen Art Photinus pyralis Genauer untersucht.

Hier bildet Luciferin und ein Enzym (Luciferase) mit ATP in Gegenwart von Mg²⁺-Ionen einen Enzym-Luciferin-AMP-Komplex und anorganisches Pyrophosphat. Diese Komplex wird durch Sauerstoff oxidiert, dabei geht er in einen angeregten Zustand über, wobei CO₂ freigesetzt wird. Der so angeregte Komplex zerfällt beim Übergang in den Grundzustand, wobei Licht in der Wellenlänge von 490-630 nm (blau-grün bis rot) emittiert wird. Unterschiedliche Wellenlängen der einzelnen Leuchtkäfer-Arten beruhen wahrscheinlich auf unterschiedliche Luciferasen, einen unterschiedlichen Bau der Leuchtorgane und dem pH-Wert in den Leuchtzellen.

Der biologische Sinn der Biolumineszenz

Die Leuchterscheinungen bei Insekten haben ganz unterschiedliche Aufgaben. Bei einige Arten dienen sie der Partnerfindung (Sexualkommunikation), bei anderen Arten wird durch die Leuchterscheinungen Beute angelockt oder soll als Warnsignal gegen Feinde dienen. In manchen Fällen ist man sich über den Sinn des Leuchtens aber auch noch nicht klar.

Beispiele für Biolumineszenz bei Insekten

Springschwänze

Einige wenige Collembolen-Arten sind zur Biolumineszenz befähigt. Das Leuchten ist nur in Gegenwart von Sauerstoff möglich. Das Leuchten wird durch mechanische Reizung ausgelöst und hält etwa 5-10 Sekunden an.

Zweiflügler

Leuchterscheinungen wurden bei Larven einiger Pilzmücken (Myecetophilidae) beschrieben. Es handelt sich um Arten mit räuberischen Larven, die Netze spinnen und mit Hilfe der Lichtemission Beute anlocken. Auch bei einigen Keroplatus-Larven (Keroplatidae) konnte Biolumineszenz in den Fettkörpern der Larven nachgewiesen werden.

Zikaden

Leuchterscheinungen wurden bisher nur bei der Art Fulgora laternaria beschrieben. Männchen und Weibchen dieser Zikaden-Art leuchten beim Hochzeitsflug.

Bestimmungsübungen an Insekten

Last modified:29.03.02