Im Dunkeln leuchtende Haie - entdecke ihr Geheimnis!

13 März, 2021
Im Dunkeln leuchtende Haie haben Metaboliten in ihrer Haut, die fluoreszierendes Licht erzeugen. Obwohl sie durch dieses Licht für andere Meeresbewohner unsichtbar sind, können sich diese Haie untereinander sehen. Hier erfährst du noch weitere faszinierende Vorteile der Biolumineszenz!

Wusstest du, dass es im Dunkeln leuchtende Haie gibt? Ihr Geheimnis ist die Biolumineszenz, ein bei Meeresbewohnern durchaus verbreitetes Phänomen. Hauptsächlich handelt es sich um eine Verteidigungsstrategie.

Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass es Tiefseehaie gibt, die durch ihre Haut ein hellgrünes Licht abgeben. Wenn jemand unerkannt bleiben möchte, scheint dieses Merkmal erst einmal nicht allzu hilfreich zu sein, aber dennoch bietet es zahlreiche Vorteile. Wenn du mehr über diese mysteriösen Tiere erfahren möchtest, die in der Dunkelheit leuchten, dann solltest du einfach weiterlesen!

Im Dunkeln leuchtende Haie

Es gibt viele biolumineszierende Tiere. Bei einigen (beispielsweise Quallen und Krebstiere) ist dies auf grün fluoreszierende Proteine zurückzuführen, die als GFP bezeichnet werden. Darüber hinaus kann diese Biolumineszenz indirekt auch auf eine Symbiose mit lumineszierenden Bakterien zurückzuführen sein, wie dies bei dem Zwergtintenfisch Euprymna scolopes der Fall ist.

Im Jahr 2019 entdeckte eine Gruppe von Forschern einige Haie, die durch Fluoreszenz miteinander kommunizieren können. Dabei handelt es sich um die Arten Cephaloscyllium ventriosum (Schwellhai) und Scyliorhinus retifer (Kettenkatzenhai), die beide zur Familie der Katzenhaie gehören und deren Haut sowohl helle als auch dunkle Töne aufweist.

Bei diesen Lebewesen erfolgt eine Verstoffwechselung von Bromo-Tryptophan-Kynurenin-Molekülen. Und genau das ist der Grund für ihre Biolumineszenz.

Im Dunkeln leuchtende Haie - Bild von Haien

Der Schwellhai

Neben den hellen und dunklen Tönen, die Schwellhaie auf ihrer Haut haben, befinden sich an ihrem gesamten Körper außerdem noch fluoreszierende grüne Punkte.

Der Kettenkatzenhai

Im Gegensatz zum Schwellhai hat diese Art keine fluoreszierenden Punkte auf dem Körper. Stattdessen befindet sich auf ihrer Haut ein Muster aus miteinander verbunden schwarzen Linien mit dunklen und hellen Bereichen.

Im Dunkeln leuchtende Haie und ihre Vorteile

Laut einer in der Zeitschrift Science Daily veröffentlichten Studie untersuchten Forscher mithilfe von Fluoreszenzmikroskopie Gewebeproben von der Haut dieser Haie. Dabei bemerkten sie, dass die Fluoreszenz nur bei hellerer Haut auftritt. Außerdem leuchtete sie bei jeder Art unterschiedlich.

Darüber hinaus machten die Wissenschaftler eine weitere interessante Beobachtung: Im Dunkeln leuchtende Haie können diese Biolumineszenz erkennen. Das liegt daran, dass ihr visueller Mechanismus darauf ausgerichtet ist, dieses Licht zu sehen. Und das ist ein großer Vorteil für sie. Denn obwohl im Dunkeln leuchtende Haie für andere Meeresbewohner unsichtbar sind, können sie definitiv mit ihren Artgenossen kommunizieren.

Darüber hinaus sendet jede Spezies, die dieses Licht erzeugt, dies auf eine bestimmte Art und Weise aus.

Infolgedessen ermöglicht die Biolumineszenz Individuen derselben Art, miteinander zu kommunizieren, während sie sich vor ihren Fressfeinden verstecken können.

Metaboliten haben antibakterielle Eigenschaften

Katzenhaie verbringen ihr Leben damit, über den Meeresboden zu kreisen (sie sind benthisch) und sich schlängelnd durch die Sedimente der Tiefe zu bewegen. In diesen Bereichen halten sich Meeresbakterien wie Staphylococcus aureus und Vibrio parahaemolyticus auf.

Dies inspirierte die oben genannten Forscher dazu, die Biolumineszenz-produzierenden Metaboliten genauer zu untersuchen. Sie wollten erforschen, wie diese gegen Bakterien vorgehen.

Sie fanden heraus, dass diese kleinen Moleküle die Tiere vor mikrobiellen Angriffen schützen. Dies ist sinnvoll, da diese im Dunkeln leuchtenden Haie permanenten Kontakt mit dem Meeresboden haben.

Eine weitere Eigenschaft von Metaboliten

In den letzten Jahren haben Studien über Biolumineszenz einen großen Beitrag zum wissenschaftlichen Fortschritt geleistet. Aber trotz der großen Anzahl an Publikationen, in denen Aspekte erläutert werden, wie und warum sie auftritt, sind wir immer noch sehr weit davon entfernt, zu verstehen, wie sie genau funktioniert.

Neben den Daten, die in der oben genannten Forschung gewonnen wurden, gibt es noch eine weitere interessante Entdeckung. Es gibt eine Parallelität zwischen dem Biosyntheseweg des Brom-Kynurenin-Metaboliten und dem Tryptophan-Kynurenin-Weg, der bei Wirbeltieren auftritt.

Letzterer reguliert verschiedene biologische Prozesse beim Menschen. Zum Beispiel die Anreicherung von Kynurenin im Gehirn im Zusammenhang mit psychischen Störungen wie Depressionen und Schizophrenie. Daher könnten diese Metaboliten eine wichtige Rolle im menschlichen Zentralnervensystem spielen.

Im Dunkeln leuchtende Haie - Zeichnung

Im Dunkeln leuchtende Haie, eine Welt voller Licht

Aufgrund dieser Erkenntnisse steht fest, dass die Biolumineszenz, die durch im Dunkeln leuchtende Haie erzeugt wird, einzigartige Eigenschaften aufweist.

In diesem speziellen Fall sind ihre Metaboliten dafür verantwortlich, eine hellgrüne Farbe in den hellen Bereichen der Haut zu emittieren. Aufgrund dessen können sich im Dunkeln leuchtende Haie untereinander erkennen, obwohl sie für andere Meeresbewohner unsichtbar sind.

Darüber hinaus bieten genau diese Moleküle den Haien eine Resistenz gegen bakterielle Infektionen. Nach allem, was wir dir heute über diese faszinierenden Meeresbewohner erzählt haben, können wir nur ein weiteres Mal betonen, wie sehr uns die Natur immer wieder in Erstaunen versetzt.

  • Park, H.B. et al. Bright green biofluorescence in sharks derives from Bromo-Kynurenine metabolism. iScience (2019) 19: 1277-1286.
  • https://biogeodb.stri.si.edu/caribbean/es/thefishes/species/2681
  • https://cienciaybiologia.com/tiburones-verde-fluorescente/
  • https://www.nationalgeographic.com.es/naturaleza/estos-tiburones-brillan-oscuridad_14614/3