Entstehung und Funktion des Käferleuchtens

Luciferine, die Leuchtsubstanzen biolumineszenter Tiere, lassen sich auch in den Zellen von Organismen nachweisen, die nicht über die Fähigkeit der Biolumineszenz verfügen. Ihre ursprüngliche Funktion scheint die Beseitigung reaktionsfreudiger, aggressiver Sauerstoffverbindungen zu sein, sogenannter freier Radikale. Freie Radikale stellen ein notwendiges Übel im Zellstoffwechsel dar: Sie entstehen etwa in den Mitochondrien (Zellkraftwerken) während der lebenswichtigen Zellatmung, scheinen aber generell für Verschleisserscheinungen und Alterungsprozesse mitverantwortlich zu sein. Kein Wunder, dass sich auch die Kosmetikbranche mit Luciferinen beschäftigt.

Damit jedoch sichtbare Lichtmengen gezielt abgegeben werden können, braucht es spezielle Leuchtorgane und Steuerungsmechanismen. Wie macht sich der kostspielige Aufbau solcher Strukturen für den Organismus bezahlt? Was ist die biologische Funktion des Käferleuchtens?
 
 
 

Paarungsignale

Die klassische Erklärung des Leuchtkäferlichts bezieht sich auf die Signalfunktion bei der Partnersuche: Paarungsbereite Glühwürmchenweibchen sitzen leuchtend im Gras, die Männchen fliegen durch die Nacht und lassen sich recht zielsicher auf die potentielle Partnerin fallen. In Nordamerika, wo mehrere Leuchtkäferarten die gleichen Lebensräume besiedeln können, kommunizieren die möglichen Partner mit artspezifischen Antwortsignalen. In Mitteleuropa kommen höchstens zwei Leuchtkäferarten am gleichen Ort vor, die Verwirrung hält sich also in Grenzen. Beim Grossen Glühwürmchen hat das Männchen die Fähigkeit zu leuchten verloren.

Die Funktion des Lichtes bei der Paarung ist unbestritten, darauf basiert auch die Methode, Männchen mit LED zu fangen. Damit bleibt jedoch unbeantwortet, weshalb auch Larven und sogar schon Eier von Glühwürmchen leuchten.

> Alcock
 
 

Feindabwehr

Untersuchungen der Evolution des Lichtes bei Leuchtkäfern ergaben, dass bei ursprünglichen Arten der Leuchtkäferfamilie nur die Larven leuchteten (John Tyler: The Glow-worm S. 26). Auch bei der in Europa fehlenden Käferfamilie der amerikanischen "Glowworms" (Phengodidae) leuchten nur die Larven.

Die plausible Erklärung dafür ist, dass Feinde durch das Licht der Käferlarven ähnlich wie durch die schwarzgelben Streifen der Wespen gewarnt werden vor einer gefährlich unappetitlichen Beute. Leuchtkäfer schmecken bitter und sind – was erst für einzelne Arten nachgewiesen ist – für gewisse Tiere giftig bis tödlich. Eidechsen und Frösche sind in Experimenten nach der Fütterung mit einem oder mehreren Leuchtkäfern umgekommen. Von sonst nicht als wählerisch geltenden Tieren wie Waldameisen, Rotkehlchen und verschiedenen Kleinsäugern ist bekannt, dass sie sich weigern, Leuchtkäferlarven zu vertilgen.