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Wie Glühwürmchen ihren Hinterleib zum Leuchten bringen

Sie glühen, ohne heiß zu werden

Ein lauer Sommerabend. Eine leichte Brise wiegt Grashalme auf einer Wiese hin und her, die Landschaft ist in sanftes Abendrot getaucht. Es beginnt zu dämmern. Plötzlich tauchen zwischen Gräsern, Büschen und Bäumen kleine, grünlich-gelbe Lichter auf. Sie schweben kreisend oder im Zickzack durch die Luft, andere glühen wie winzig kleine Laternen unten am Boden. Glühwürmchen lassen Wiesen, Wälder oder Gärten an vielen Sommerabenden im Weserbergland wunderschön glitzern. Doch warum und vor allem wie leuchten Glühwürmchen eigentlich?

veröffentlicht am 09.08.2013 um 06:00 Uhr

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„Das geschieht durch eine chemische Reaktion im Inneren ihrer Körper, genauer gesagt, in einem speziellen Leuchtorgan, das sich auf der Unterseite ihres Hinterleibs befindet“, sagt Prof. Dr. Hans-Michael Poehling. Der Hessisch Oldendorfer ist Entomologe, sprich Insektenforscher, und lehrt an der Leibniz Universität Hannover. Das „Leuchtmittel“ der Glühwürmchen ist eine Substanz, die sich Luciferin nennt, erklärt Poehling. Diese Substanz reagiert mit Sauerstoff und Adenosin-Triphosphat (ATP), einem universellen Energiemolekül, das in fast allen Organismen vorkommt. „Das läuft aber nicht spontan ab, sondern wird gesteuert durch ein Enzym, das Luciferase heißt“, so der Insektenforscher weiter. Durch die Reaktion zwischen Luciferin, ATP und Sauerstoff entsteht unter Freisetzung von Kohlendioxid ein sogenanntes Oxy-Luciferin. „Dieses Produkt ist nach der Bildung zunächst in einem energiereichen, dadurch aber instabilen Zustand, der spontan in einen energieärmeren Grundzustand zurückfällt“, so der Experte. Die dabei frei werdende Energie wird fast vollständig, das heißt, zu über 90 Prozent, als Licht und nicht als Wärme abgegeben. Im Klartext: Glühwürmchen glühen, werden dabei aber nicht heiß. Experten nennen das Licht, das Glühwürmchen produzieren, deshalb auch „kaltes Licht“. Es basiert auf dem Prinzip der Biolumineszens, das im Tierreich allgemein weit verbreitet ist, wie etwa bei Tiefseefischen, Quallen oder Algen.

Dass wir Glühwürmchen so herrlich in der Abenddämmerung glimmen sehen, liegt aber nicht zuletzt auch daran, dass ihre Hinterteile einen nach außen hin durchsichtigen Panzer haben. Zum Körperinneren hin besteht ihre „Haut“ aus einer weißen Schutzschicht, die das erzeugte Licht reflektiert. Dieses grünlich-gelbe Licht benutzen die bis zu zwei Zentimeter großen Tierchen, um einen Partner zu finden. Dabei klettern die Weibchen, die nur winzige Stummelflügelchen besitzen und stärker als ihre männlichen Verwandten glühen, auf Grashalme oder Äste, die nahe am Boden gelegen sind und recken ihr leuchtendes Hinterteil in die Höhe. Die herumfliegenden Männchen leuchten im Vergleich zu ihnen schwächer. Manche Glühwürmchen blinken sich ihren Partner herbei, andere senden dazu ein Dauerlicht aus. „Das ist von Art zu Art unterschiedlich und kann von den Insekten selbst gesteuert werden“, sagt Poehling: „Diese Reaktion läuft in den sogenannten Lichtzellen ab.“

Normalerweise ist der Leuchtmechanismus ausgeschaltet. „Ausschalten heißt hier, dass nicht ausreichend Sauerstoff in den Lichtzellen verfügbar ist, weil der im Ruhezustand von anderen Zellorganellen, den Mitochondrien, zur Energiegewinnung verbraucht wird“, erklärt Poehling. Wenn die Tiere dann leuchten wollen, produzieren sie ein Nervensignal, das in den Lichtzellen einen Botenstoff freisetzt, der nun diese „Kraftwerke“ kurzfristig abschaltet, sodass diese den Sauerstoff nicht umsetzen und für das Leuchtsystem zur Verfügung stellen.

Haben sich Männchen und Weibchen gefunden, hören sie auf zu glühen und paaren sich. Danach leben die Glühwürmchen nur noch ein paar Tage. Das Weibchen legt aber noch 60 bis 90 leuchtende Eier im Boden ab, bevor es stirbt. Die Larven schlüpfen nach drei bis vier Wochen.

Übrigens: Trotz ihres Namens sind Glühwürmchen keine Würmer, sondern Käfer, die ob ihrer besonderen Eigenschaft auch Leuchtkäfer genannt werden.



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