Biologie Wie Lichtrezeptoren das Verhalten von Blitzlichtfischen steuern
Die Biolumineszenz ist ein weit verbreitetes Phänomen. Wie sie das Verhalten von Tieren beeinflusst, ist bislang weitestgehend unbekannt. Eine neue Studie gibt erste Einblicke.
Blitzlichtfische tragen ihren Namen, weil sie mit speziellen Leuchtorganen Lichtsignale aussenden können. Diese sogenannte Biolumineszenz ist ein weit verbreitetes Phänomen im Tierreich, vor allem unter Wasser. Trotzdem ist bislang unverstanden, welche physiologischen Prozesse die Biolumineszenz auslöst und wie sie das Verhalten der Lebewesen beeinflusst.
In der Zeitschrift „Plos One“ vom 11. Juli 2018 beschreibt ein Forscherteam der RUB, dass das Sehsystem der Blitzlichtfische darauf geeicht zu sein scheint, Licht mit der Wellenlänge ihrer eigenen Biolumineszenz wahrzunehmen. Außerdem fand die Gruppe in der Netzhaut der Tiere zwei bislang unbekannte Proteinkomponenten von Sehpigmenten.
Fische bei Fütterung konditioniert
Die Studie ergab auch, dass Licht der Biolumineszenz-Wellenlänge das Verhalten der Tiere steuern kann. Quasi aus Versehen konditionierten die Wissenschaftler acht Blitzlichtfische darauf, nach einem Lichtreiz Futter zu erwarten.
Ursprünglich dachten wir, die Fische könnten dieses Licht gar nicht wahrnehmen.
Jens Hellinger
„Wir haben die Fische in Dunkelheit gehalten und zum Füttern eine Rotlicht-Taschenlampe angeschaltet“, erzählt Jens Hellinger, einer der Autoren. „Ursprünglich dachten wir, die Fische könnten dieses Licht gar nicht wahrnehmen.“ Zu ihrer Überraschung stellten die Forscher jedoch fest, dass sich die Tiere nach Einschalten des Lichts zur Futterstelle bewegten, noch bevor es tatsächlich Futter gab.
Angepasst an Sternenlicht und Lumineszenz
Diesem Phänomen ging die Gruppe genauer auf den Grund, indem sie den Fischen ganz schwache Lichtsignale präsentierten. Nun reagierten die konditionierten Tiere nur noch auf blaues Licht, aber nicht mehr auf rotes.
„Das Sehsystem der Blitzlichtfische scheint darauf angepasst zu sein, Sternenlicht und Licht mit der Wellenlänge der eigenen Biolumineszenz wahrzunehmen – und darauf basierend das eigene Verhalten ändern zu können“, resümiert Stefan Herlitze, Leiter des Lehrstuhls Allgemeine Zoologie und Neurobiologie und ebenfalls ein Autor der Studie. „Das offenbart eine völlig neue Funktion der Biolumineszenz bei Fischen.“
