In den letzten Jahren gab es immer mehr Berichte über Säugetiere, die unter UV-Strahlung fluoreszieren. Wombats tun es, Schnabeltiere und sogar Eichhörnchen tun es. Allerdings wussten wir bis jetzt nicht genau, wie häufig dies vorkommt. Die Forscher untersuchten 125 Arten, die die Hälfte aller Säugetierfamilien ausmachen, und alle leuchteten unter UV-Licht auf unterschiedliche Weise.
Fluoreszenz entsteht, wenn die Energie für ultraviolettes Licht – eine für den Menschen unsichtbare Form elektromagnetischer Strahlung – von bestimmten Chemikalien absorbiert wird. Diese senden dann sichtbares Licht aus, bei dem es sich um elektromagnetische Strahlung niedrigerer Energie handelt. Dies geschieht beispielsweise bei weißer Kleidung, die unter UV-Licht leuchtet. Aber auch in der Tierwelt kommt es überraschend häufig vor.
Glühe, meine Lieblinge, glühe
Tiere können aufgrund von Proteinen oder Pigmenten in ihrem Fell, ihren Schuppen oder ihrer Haut unter UV-Licht leuchten. Es wurde bei Vögeln, Amphibien, Fischen, Korallen und Reptilien gemeldet, bei Säugetieren jedoch seltener. Knochen und Zähne leuchten in Fluoreszenz, ebenso wie Nägel und weißes menschliches Haar. Nagetiere leuchten unter UV-Licht rosa, während Schnabeltiere blau und grün leuchten.
Forscher der Curtin University und des Western Australian Museum verwendeten konservierte und gefrorene Exemplare aus dem Museum, um herauszufinden, welche Exemplare fluoreszierten. Sie schlossen aus, dass das Leuchten kein Artefakt des Konservierungsprozesses war, und stellten fest, dass alle 125 Säugetiere fluoreszierende Klauen oder Zähne hatten, während 86 % fluoreszierendes Fell hatten.
„Wir berichten über Fluoreszenz für 125 Säugetierarten, aus der Hälfte aller Säugetierfamilien“, schrieben die Forscher. „Während Menge und Ort der Fluoreszenz zwischen den Arten variierten, zeigten alle eine Form scheinbarer Fluoreszenz. Zu den fluoreszierenden Bereichen gehörten weißes und helles Fell, Federkiele, Schnurrhaare, Krallen, Zähne und nackte Haut.“
In ihrer Studie begannen die Forscher zunächst mit dem Schnabeltier (Ornithorhynchus anatinus), um zu sehen, ob es die zuvor berichtete Fluoreszenz reproduzieren konnte. Sie fotografierten Proben unter UV-Licht und bemerkten ein Leuchten. Anschließend bestätigten sie dies mit Fluoreszenzspektroskopie, einer Technik, die „Fingerabdrücke“ des Leuchtens aufzeichnet.
Anschließend wiederholten sie diesen Vorgang für andere Säugetiere und fanden Hinweise auf Fluoreszenz im Fell, den Stacheln, der Haut und den Nägeln von Koalas, Beuteltieren, Tasmanischen Teufeln und sogar Katzen. Insbesondere fiel ihnen auf, dass weißes und helles Fell fluoreszierend ist, während dunkle Pigmentierung dies verhindert. Beispielsweise leuchten die dunklen Streifen des Zebras nicht.
Die Forscher verwendeten ihren Datensatz auch, um zu sehen, ob Fluoreszenz bei nachtaktiven Arten häufiger vorkommt. Dazu korrelierten sie die gesamte Fluoreszenzfläche mit Merkmalen wie Nachtaktivität, Ernährung und Fortbewegung. Sie fanden heraus, dass nachtaktive Tiere tatsächlich stärker fluoreszieren, während es im Wasser weniger Arten gab als an Land oder in Bäumen lebende Tiere.
„Wir haben eine weit verbreitete Fluoreszenz bei Säugetieren nachgewiesen, indem wir das Phänomen mittels Spektralanalyse bestätigt und anschließend die beobachtbare Fluoreszenz in der gesamten Phylogenie der Säugetiere untersucht haben“, schrieben die Forscher.
Die bahnbrechende Studie der Curtin University und des Western Australian Museum wirft ein leuchtendes Licht auf das Rätsel der Fluoreszenz bei Säugetieren. Es handelt sich bei weitem nicht um ein seltenes Phänomen, sondern um ein gemeinsames Merkmal vieler Arten, das die biologische Vielfalt auf völlig neue Weise beleuchtet. Die Entdeckung wirft auch faszinierende Fragen über den evolutionären Vorteil auf, den dieses leuchtende Merkmal bieten könnte.
Könnte Fluoreszenz beispielsweise eine Rolle bei der Kommunikation oder Paarung nachtaktiver Tiere spielen? Und welche ökologischen Auswirkungen hat die Fluoreszenz gegebenenfalls? Fällt es Tieren, die leuchten, leichter, sich im Dunkeln zurechtzufinden oder Futter zu finden? Sind sie mehr oder weniger anfällig für Raubtiere? Diese Fragen müssen zum jetzigen Zeitpunkt noch beantwortet werden, doch sie bieten einen spannenden Weg für zukünftige Forschungen.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Royal Society Open Science veröffentlicht.