Flüchtiges Leuchten
Einige Säugetiere leuchten im Dunklen. Warum das so ist, hat nun ein Forscherteam am Naturkundemuseum Berlin herausgefunden.
enn ultraviolettes Licht das Fell verschiedener Säugetierarten trifft, leuchtet es in Rosa- und Rottönen. Eine internationale Gruppe von Forschenden unter der Leitung des Museums für Naturkunde Berlin und der Humboldt-Universität zu Berlin, hat das Molekül Porphyrin als Ursache für dieses Phänomen identifiziert. Der organische Farbstoff entsteht durch die körpereigene Entsorgung von Porphyrinen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass viele Säugetiere im Dunklen leuchten, die Tagaktiven aber nur kurz.
Die Natur ist reich an Farben. Doch wir nehmen nur einen kleinen Teil des natürlichen Lichts als Farbe wahr. Ultraviolettes Licht, zum Beispiel, ist für das menschliche Auge unsichtbar. Bei einem Prozess, der als Fotolumineszenz bekannt ist, kann UV-Licht jedoch absorbiert und als sichtbare Farbe wieder abgegeben werden. Fotolumineszenz ist ein bekanntes Phänomen bei wirbellosen Tieren. Zum Beispiel strahlen Skorpione blaues Licht aus, wenn sie UV-Licht ausgesetzt sind. In den letzten Jahren hat man Fotolumineszenz auch bei verschiedenen Säugetieren wie Igeln, Flughörnchen und Schnabeltieren entdeckt.
Ein internationales Team unter Leitung des Museums für Naturkunde Berlin und der Humboldt-Universität zu Berlin hat nun den chemischen Ursprung der Fotolumineszenz aufgespürt. Die Wissenschaftler:innen analysierten Fellproben von Schnabeltieren, Opossums, Igeln, Wieseln und Flughörnchen. Sie fanden heraus, dass es sich bei den für die Fotolumineszenz verantwortlichen Verbindungen um Porphyrine handelt, die in den Haaren abgelagert sind. Das Team beobachtete auch einen rasanten Verlust der Fotolumineszenz, da Porphyrine bei Sonneneinstrahlung schnell zerfallen. Porphyrine dienen als Bausteine für mehrere lebenswichtige Proteine in der Säugetierbiologie. Sie werden von zahlreichen Organen produziert. Eine Überproduktion von Porphyrinen kann jedoch u.a. zu Hautverletzungen führen. Säugetiere verhindern die Anhäufung von Porphyrinen, indem sie ihre Haare als Speicher nutzen. Dort baut das Sonnenlicht diese Moleküle effektiv ab. Das vorübergehende Vorhandensein von Porphyrinen in den Haaren bewirkt wiederum, dass das Fell leuchtet.
Da die untersuchten Säugetiere, die Porphyrin in ihren Haaren ablagerten, entfernt miteinander verwandt sind, vermuten die Wissenschaftler, dass diese Strategie weit verbreitet ist. Zudem erklärt die Hypothese, warum nachtaktive Säugetiere leuchten, während ihre tagaktiven Verwandten das nicht tun. Beide speichern Porphyrine in ihrem Fell, aber der Abbau erfolgt viel schneller, wenn die Sonne scheint.
Originalpublikation:
SLD Toussaint et al.:
Fur glowing under ultraviolet: in situ analysis of porphyrin accumulation in the skin appendages of mammals.
Integrative Zoology, Open Access, DOI: doi.org/10.1111/1749-4877.12655
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