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Geheimnis der grün-leuchtenden Meereswürmer gelüftet

07.04.2009
Biologische Mechanismen der Bioluminiszenz aufgeklärt

Ein Forscherteam der Scripps Institution of Oceanography an der Universität in San Diego hat das Geheimnis von in der Nacht leuchtenden Meereswürmern gelüftet.

Seit Jahrhunderten berichten Seefahrer, die in den Tropen und Subtropen unterwegs waren, von der leuchtenden grünen Meeresoberfläche während der Nachtstunden. Verursacht werden sie von Feuerwürmern wie etwa der Spezies Odontosyllis phosphorea. Primärer Grund des Leuchtens ist die Suche nach einem geeigneten Partner zur Fortpflanzung, berichten die Forscher im Fachmagazin Invertebrate Biology.

Das Forscherteam um Dimitri Deheyn und Michael Latz haben nun allerdings auch festgestellt, dass die Würmer ihre Leuchtorgane auch für Defensiv-Maßnahmen einsetzen. "Unsere Arbeit bringt uns dem Vorhaben näher, die Proteine, die für das Leuchten verantwortlich sind, zu isolieren", so Deheyn, der in der Marine Biology Research Division tätig ist. "Wenn wir erst einmal wissen, wie es möglich ist, das Licht über derart lange Zeit stabil zu halten, könnten wir die Proteine in der Biomedizin, im Bioengineering oder auch für andere Anwendungen nutzen", erklärt der Forscher.

Untersucht haben die beiden Forscher die Wurmspezies Odontosyllis phosphorea, die in flachen Küstengewässern der Tropen und Subtropen am Meeresgrund lebt. Während der Sommermonate produzieren die weiblichen Tiere einen leuchtenden grünen Schleim, der weithin sichtbar ist und der männliche Tiere anziehen soll. Sowohl die Weibchen als auch die Männchen produzieren Keimzellen, die einfach ins Wasser entlassen werden.

Was die Forscher an der Bioluminiszenz der Würmer besonders fasziniert hat, war die Zeitgenauigkeit des Auftretens. Einen bis zwei Tage vor jeder Viertelmondphase, 30 bis 40 Minuten nach Sonnenuntergang leuchteten die Würmer etwa 20 bis 30 Minuten lang. Die beiden Forscher haben hunderte solcher Würmer in der Mission Bay in San Diego gesammelt und sie genau untersucht und dabei entdeckt, dass die erwachsenen Tiere die Leuchtorgane für die Paarung nutzen. Jungtiere nutzen sie zur Feindabwehr. Die Lichtherstellung funktioniert bei den Tieren bis zu erstaunlichen minus 20 Grad Wassertemperatur. Bei zu hohen Temperaturen nahm die Leuchtfähigkeit hingegen rapide ab.

Deheyn und Latz wollen nun den chemischen Prozessen, die zum Leuchten führen, auf die Spur kommen. "Wir sind sehr stark von der Arbeit des japanischen Nobelpreisträgers Osamu Shimomura inspiriert, der seit 1955 auf dem Gebiet der Biolumineszenz von marinen Lebewesen forscht und für die Entdeckung des grün fluoreszierende Protein (GFP) in der Qualle Aequorea victoria den Nobelpreis 2008 erhielt", so Latz. "In unserer jüngsten Studie konnten wir zeigen, dass auch das Licht des Borstenwurms grün fluoresziert."

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.sio.ucsd.edu

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