NZZ Folio 6/04

Von Tieren

Erotische Leuchtreklame

Wissenschafter zahlen 50 Franken für ein Gramm Leuchtkäferhintern.

WIR HABEN uns schon als Kind daran erfreut. Und wir sind noch immer seltsam berührt, wenn uns das Wunder der Sommernacht begegnet: Im Gras leuchtet ein gelbgrünes Licht, es fliegen blinkende Funken durch die Luft - das ist die Hochzeitsnacht der Glühwürmchen.
Die Glühwürmchen sind allerdings weder Würmer noch Fliegen (wie die englische Bezeichnung Firefly glauben macht). Sie gehören zur Familie der Leuchtkäfer, Lampyridae, die mit 2000 Arten fast die ganze Welt bevölkert. Ihre Vielfalt ist faszinierend. Während der auch in der Schweiz heimische Kurzflügel-Leuchtkäfer nur schwach glimmt und im Laub oder unter Steinen versteckt lebt, zeigen die Leuchtkäfer in den Tropen Südostasiens ein grandioses Feuerwerk: Zu Tausenden versammeln sich männliche Tiere auf einem Baum und warten bis zur Dämmerung. Erst blitzen einzelne und bald schon viele Lichter im Blattwerk. Innert Minuten synchronisieren sich die individuellen Lichtsignale zum gemeinsamen mächtigen Blitz, der jetzt wie ein Leuchtturm den Baum in regelmässigem Intervall aufleuchten lässt - eine kilometerweit wahrnehmbare erotische Offerte an die Käferweibchen.
Die in den Urwäldern Lateinamerikas lebenden Leuchtschnellkäfer sind besonders lichtstark. Schon im 16. Jahrhundert berichtete der italienische Gelehrte Ulisse Aldrovandi, wie Indianer sich drei oder vier Leuchtkäfer mit einem Faden um den Hals oder an den grossen Zeh banden, was durchaus als Wegbeleuchtung genügte. Der Naturforscher Alexander von Humboldt bastelte sich auf einer seiner Amerika-expeditionen eine Leselampe, indem er einen Kürbis aushöhlte, mit Löchern versah und einige Leuchtkäfer darin einsperrte. Für das nächtliche Rendez-vous steckten Frauen in der Karibik Leuchtkäfer in kleine Gazesäckchen und schmückten damit ihr Haar.
So vertraut das animalische Leuchten den Menschen ist, der Mechanismus solcher Biolumineszenz blieb bis in unsere Zeit rätselhaft. Zwar stellte schon Aldrovandi fest: «Sonderbarerweise verbrennt man sich nicht, wenn man die Tiere anrührt.» Wie das «kalte Licht» jedoch im Tierkörper entsteht, blieb offen. Erstaunlich ist die Energiebilanz des Biolichts: Während der Wolframdraht in der Glühbirne nur etwa 5 Prozent der verbrauchten Elektrizität zu Licht umwandelt und 95 Prozent als nutzlose Wärme verpuffen, macht der Leuchtkäfer 98 Prozent der Energie zu Licht. Wie das Tier solche sagenhafte Energieeffizienz zustande bringt, hat erst die jüngere Molekularbiologie geklärt.
Der Leuchtkäfer trägt an der Unterseite des Hinterleibs ein Leuchtorgan aus drei Schichten. Unter einer durchsichtigen, zähen Hautschicht liegen grosse lichtaussendende Zellen, die von einem Reflektor abgeschlossen sind. Der Reflektor besteht aus einer Schicht von Zellen, die mit Kristallen aus Harnsäure vollgepackt sind, die das Licht wie ein Spiegel reflektieren und so die Wirkung der Leuchtzellen verstärken.
In den Leuchtzellen spielt sich komplizierte Biochemie ab: Luciferin, ein kleines Molekül aus knapp 30 Atomen, produziert Licht mit Hilfe von Sauerstoff und von ATP (Adenosintriphosphat, ein Molekül, das in fast allen Lebewesen chemische Energie zu den Zellen transportiert).
Das Luciferin kann die chemische Energie aber nur in Licht umwandeln, wenn ihm das Enzym Luciferase als Katalysator zur Seite steht. Luciferase ist ein Riesenmolekül aus über 10 000 Atomen, das gleichsam als ordnende Atomlandschaft das Luciferin, den Sauerstoff und das ATP für den Lichtakt in Position zueinander bringt. Wie man erst seit der genetischen Entschlüsselung im Jahr 1995 weiss, ist es auch die Luciferase, die für die Lichtfarbe der verschiedenen Leuchtkäferarten verantwortlich ist.
Während Amazonasindianer heute wohl eher eine Taschenlampe anstelle von Leuchtkäfern benutzen, sind die Tierchen im Forschungslabor hochbegehrt. Für ein Gramm getrockneter Leuchtkäferhintern bezahlen Wissenschafter heute um die 50 Franken. Denn seine Eigenschaft, nur bei Präsenz des Energiemoleküls ATP zu leuchten, macht das Leuchtkäferpulver zum praktischen und empfindlichen Test, ob irgendeine Materialprobe ATP und damit Zellen von Lebewesen enthält. So versucht die Nasa mit dem Leuchtkäfertest Leben auf andern Planeten nachzuweisen.
In der Schweiz gibt es ausser dem Kurzflügel-Leuchtkäfer noch drei weitere Arten. Während der Italienische Leuchtkäfer und der Kleine Leuchtkäfer (bei beiden Arten sind Männchen und Weibchen etwa einen Zentimeter gross) in den Bündner Südtälern und im Tessin zu finden sind, kommt der Grosse Leuchtkäfer (hier ist das Weibchen doppelt so gross wie das Männchen) im ganzen Land vor.
Man kann die Arten an ihrem Leuchten unterscheiden. Alle Weibchen sitzen flugunfähig am Boden, die des Grossen Leuchtkäfers mit einem starken gelbgrünen Dauerlicht, die des Kleinen Leuchtkäfers mit gleichem Licht, aber schwächer, im Sekundentakt weiss blinkend die Italienische Leuchtkäferfrau. Die Männchen dagegen können fliegen: mit einem Sekundenblinken wie sein Weibchen das Männchen des Italienischen Leuchtkäfers, als glimmender Funken das Kleine Glühwürmchen und ohne Bordbeleuchtung schliesslich der Grosse Leuchtkäfer.
Der Lebenszyklus des Grossen Leuchtkäfers Lampyris noctiluca beginnt im Herbst als hellgelbes Ei, das schon in den ersten Tagen auf rätselhafte Weise schwach leuchtet. Und auch die fünf Millimeter lange Larve, die nach einem Monat schlüpft, hat an ihrem Hinterende bereits ein kleines Leuchtorgan, das für einige Sekunden schwach leuchtet, wann immer sie gestört wird.
Alles, was die Larve in den nächsten zwei Jahren tut, ist Fressen. Sie geht in der Nacht Schnecken an den Kragen, die 200-mal grösser als sie selber sind - wie wenn ein Löwenbaby einen Elefantenbullen erlegen würde.
Mit ihren Mundfühlern «schnüffelt» die Larve im Dunkeln entlang der Schleimspur, kriecht der Beute auf den Rücken und setzt mit den dolchartigen Kiefern eine erste Wunde. Ähnlich einer Giftschlange pumpt die Larve Nervengift in den Körper des Opfers. Ist die Schnecke gelähmt, wird sie mit einem eiweissauflösenden Gift bei lebendigem Leib vorverdaut und als Brühe schliesslich aufgesogen.
Der Riesenappetit macht die Larve nach einer einzigen Mahlzeit bis zu viermal schwerer, was laufend Häutungen nötig macht, um das zu eng gewordene Panzerkleid zu erweitern. Nach zwei Jahren verpuppt sich die Larve im Mai; zwei Wochen später schlüpft der fertige Leuchtkäfer aus der Hülle.
Dem erwachsenen Käfer bleiben nur noch wenige Wochen. Das Tier hat jetzt weder Mund noch Verdauungsorgane; es lebt von Luft und Liebe - im Wettlauf gegen das Verhungern. So sucht sich das Weibchen einen möglichst offenen Platz im Gelände, wo es auf einem Sandhaufen oder oben auf einem Grashalm in der frühen Nacht seinen Hintern himmelwärts krümmt, um mit dem Licht die Männchen, die einen Meter über dem Boden auf Suchflug sind, anzulocken. Um ihr Werben noch zu verstärken, schwingt das Weibchen die Leuchtreklame langsam hin und her.
Fast die Hälfte der Weibchen hat schon in der ersten Nacht Glück; weitere 30 Prozent werden in den beiden folgenden Nächten vom Bräutigam entdeckt. Jede zusätzliche Nacht lässt das Licht und damit die Chancen des Weibchens schwächer werden.
Die Hochzeit der Leuchtkäfer findet um die Zeit der Sonnenwende, des Johannistags am 24. Juni, statt, weshalb der Leuchtkäfer auch «Johanniswürmchen» heisst. Sobald ein fliegendes Männchen das verheissungsvolle Licht sieht, lässt es sich punktgenau wie ein Stein auf die Lichtquelle fallen. Und schon sitzt es auf dem viel grösseren Weibchen.
Nicht selten erspähen gleich mehrere Männchen das einzelne Licht. Was dann zum Gruppensex mit bis zu einem halben Dutzend Männchen führt, die sich auf dem breiten Rücken des Weibchens tummeln, einander gegenseitig wegstemmen und zwischendurch hurtig kopulieren.

Herbert Cerutti

Foto: Stephen Dalton / NHPA / Sutter.