Ist das nicht ein schön schillerndes Schuppenkleid? Mutter Natur hatte hiermit nur wenig zu tun: Forscher haben den bunten Fisch im Labor geschaffen - allerdings nicht zur Zierde.
Anzeige
Leuchtende Tierwelt
Biolumineszenz, so nennt sich die Fähigkeit von Lebewesen, Licht zu erzeugen. Dieser Hai wurde gerade entdeckt. Hier noch weitere bekannte und unbekannte Wesen mit Leuchtkraft, darunter auch von Menschenhand geschaffene!
Bild: David Gruber
Für Artgenossen sichtbar sein
Einige Haie, wie dieser Katzenhai, leuchten in der Dunkelheit grün. Dem New Yorker Biologie-Professor David Gruber ist es nun gelungen, das Molekül zu finden, welches das Leuchten verursacht. Wahrscheinlich hilft das "bromierte Tryptophan-Kynurenin" auch gegen bakterielle Infektionen. Anders als bei anderen Tieren, wie Quallen, ist der Leuchtstoff kein Eiweiß sondern nur ein Baustein davon.
Bild: David Gruber
Im Fokus der Forschung
Um die Fluoreszenz unter Wasser für die Kamera und den Menschen sichtbar zu machen ist Schwarzlicht hilfreich. Grubers Kollege Jason Crawford, findet Haie faszinierend. "Wir haben die Biologie der Haie wirklich noch nicht ganz erfasst", sagt er. "Sie sind faszinierende Kreaturen mit allen möglichen Fähigkeiten und einem unglaublichen Geruchssinn."
Bild: Kyle McBurnie
Leuchtende Farben fürs Aquarium
Diese kleinen Fische (Pterophyllum Scalare) wurden gentechnisch so gezüchtet, dass sie leuchten. Aber nicht alle Fische, die eigene Leuchtkraft entfalten, sind durch Menschenhand entstanden. In der Natur gibt es viele weitere Beispiele leuchtender Tiere.
Bild: Reuters/Pichi Chuang
Licht in der Unterwasserwelt
Die Leuchtqualle beginnt zu leuchten, wenn sie mechanisch gereizt wird, etwa durch Wasserturbulenzen. Der Experte spricht von Biolumineszenz, der Fähigkeit, selbst oder mit Hilfe von Bakterien Licht zu erzeugen. Dazu sind vor allem viele Meerestiere in der Lage.
Bild: cc/by/sa/Alberto Romeo
Ursache des Meeresleuchtens
Auch Einzeller können Licht produzieren, wie dieser Dinoflagellat. Er ist Teil des Meeresplanktons. Deformationen der Zellmembran durch brechende Wellen oder schnell schwimmende Fische lösen das Leuchten aus. So verwirren die Einzeller Fressfeinde.
Bild: cc/by/sa/Niels Olson
Strahlendes Hinterteil
Das bekannteste Beispiel für leuchtende Tiere sind die Glühwürmchen. Sie produzieren in ihrem Leuchtorgan die Substanz Luciferin und lassen diese mit Sauerstoff reagieren. Bei der nachfolgenden Reaktion entsteht Licht. Männchen und Weibchen kommunizieren über die Leuchtsignale miteinander.
Bild: cc/by/sa/art farmer
Licht in der Tiefsee
Auch viele Tiefseefische besitzen Leuchtorgane. So auch dieser Tiefsee-Beilfisch. Einige Tiefseebewohnern erzeugen Licht, um sich in der ewigen Dunkelheit besser zu orientieren. Andere locken damit Beute an.
Bild: public domain
Auf ungewöhnlicher Wellenlänge
Auch Photostomias aus der Familie der Barten-Drachenfische leuchtet. Der Tiefseefisch hat Leuchtorgane hinter den Augen, die rotes Licht aussenden - eine für Meeresorganismen ungewöhnliche Farbe. Andere Meeresbewohner können die Lichtsignale dieser Fischart nicht wahrnehmen.
Bild: public domain
Grün mit Gentechnik
Mäuse leuchten normalerweise nicht. Aber im Labor lässt sich das ändern. Forscher können die Tiere dazu bringen, in ihren Zellen das grün fluoreszierende Protein herzustellen. Dieses Eiweiß kommt natürlicherweise in einigen Quallenarten vor. Unter blauem Licht leuchtet die gesamte Maus dann grün - nur das Fell nicht.
Bild: picture-alliance/dpa
Alle Tiere und Farben
Theoretisch lassen sich mit der Gentechnik alle Tiere zum Leuchten bringen. Ein Forschungsinstitut in Uruguay erschuf beispielsweise diese Lämmer: Sie leuchten gelb, wenn sie mit UV-Licht bestrahlt werden.
Bild: Reuters
10 Bilder1 | 10
Diesen Fisch würden wohl viele Aquarium-Besitzer gerne ihr Eigen nennen, denn das schillernde Kerlchen stiehlt wahrscheinlich leicht allen anderen Zierfischen die Show. Aber nein, mit diesem Fisch haben Wissenschaftler keinen neuen Nemo oder Fabius (zwei berühmt-fischige Comic-Helden) erschaffen, mit ihm haben sie etwas ganz anderes vor: Forschung!
Das Team um Chen-Hui Chen und Kenneth Poss von der Duke University in Durham, Carolina, möchten mithilfe des Regenbogenfisches verstehen, wie verschiedene Zellen bei einer Verletzung zusammenwirken und Haut heilt. Dafür schafften sie ihn mit gentechnischen Methoden im Labor.
Jede einzelne Hautzelle des Tieres leuchtet in einer anderen Farbe. Besonders gut sieht man das unter dem Mikroskop (s. Bild). Hier reihen sich Hunderte bunte Tupfen aneinander. Der Effekt reiche bis in die kleinste Flossenspitze, erklären die Forscher im Fachblatt "Development Cell".
Durch die vielen unterschiedlichen Farben können sie kleinste Zellveränderungen über Tage und Wochen nachverfolgen. "Bevor wir Geweberegeneration vollständig verstehen können, müssen wir in der Lage sein zu verfolgen, was jede einzelne Zelle tut", erklärt Poss. Die Methode nennt sich "Skinbow". Sie soll ein Wegbereiter für die Forschung sein: In einem einzigen Schritt lassen sich Hunderte oder Tausende Zellen in einem regenerierenden Gewebe sichtbar machen.
Rote, grüne, blaue Zellen
Die verschiedenen Farben entstehen per Zufall durch rote, grüne und blaue fluoreszierende Proteine, schreiben die Forscher in ihrer Arbeit. So kommen mehr als 70 klar unterscheidbare Farbtöne zusammen - Verwechslung ausgeschlossen - so die Forscher. Die Farben würden nur in der äußersten Hautschicht gebildet und bleiben während der gesamten Lebenszeit der jeweiligen Zelle erhalten.
Neben dem Labor-Fisch entwickelten die Wissenschaftler gleich auch eine neue Software, mit der die Bildserien ausgewertet werden können. So könne man jede einzelne Zelle anhand ihrer eigenen Biografie analysieren. Bewegungen seien darin erfasst, etwa Größen- und Formveränderungen und andere Reaktionen auf eine Hautverletzung.
Regenbogen für Hirn und Haut
Eigentlich wurde die Technik entwickelt, um einzelne Neuronen im Gehirn einzufärben, dafür noch "Brainbow" genannt. Nun soll das System für ausgefeiltere Beobachtungsmöglichkeiten noch weiter ergänzt und mit anderen bildgebenden Techniken kombiniert werden.