Wissenschaftler entdecken mithilfe von Kameras, die mit speziellen Lichtfiltern ausgestattet sind, ein verstecktes biofluoreszierendes Universum an Korallenriffen.
Unter den farbenfrohen Korallenrifffischen gibt es einige Fische mit kryptischen Farbmustern, die auf dem Riff relativ gut versteckt bleiben, dachten wir.
Eine neue Studie wurde am 8. Januar 2014 in der Zeitschrift veröffentlicht PLUS EINS hat herausgefunden, dass Rifffische, die im sichtbaren Licht kryptische Farben zeigen, häufig biofluoreszierende Farbmuster aufweisen, die hell leuchten, wenn sie von bestimmten anderen Fischen gesehen werden. Jetzt geht es darum, herauszufinden, wie diese Meeresfische die biofluoreszierenden Farben zur Kommunikation nutzen.
Die Forscher entdeckten eine große Vielfalt fluoreszierender Muster und Farben in Meeresfischen, wie hier veranschaulicht. EIN). Wellenhai (Cephaloscyllium ventriosum); B). Ray (Urobatis jamaicensis); C). Seezunge (Soleichthys heterorhinos); D). Flachkopf (Cociella hutchinsi); E). Eidechsenfisch (Saurida gracilis); F). Anglerfisch (Antennarius maculatus); G). Steinfisch (Synanceia verrucosa); H). falscher Muränen (Kaupichthys brachychirus); ICH). Chlopsidae (Kaupichthys nuchalis); J). Rohrfisch (Corythoichthys haematopterus); K). Sandsterngucker (Gillellus uranidea); L). Grundel (Eviota sp.); M). Gobiidae (Eviota atriventris); N). Surgeonfish (Acanthurus coeruleus, Larve); O). Zwergbrasse (Scolopsis bilineata). Bildnachweis: © AMNH
John Sparks, Co-Hauptautor der Studie und Kurator des American Museum of Natural Hisotry, kommentierte die Studie in einer Pressemitteilung. Er sagte:
Über die Biofluoreszenz unter Wasser in Organismen wie Korallen, Quallen und sogar in Landtieren wie Schmetterlingen und Papageien ist schon lange bekannt. Über die Biofluoreszenz von Fischen wurde jedoch nur in wenigen Forschungsveröffentlichungen berichtet. Dieses Papier befasst sich erstmals mit der Verbreitung der Biofluoreszenz in Fischen und eröffnet eine Reihe neuer Forschungsbereiche.
Die Biofluoreszenz unterscheidet sich von der Biolumineszenz. Bei ersteren wird eine externe Lichtquelle benötigt, um die leuchtenden Farben hervorzurufen, während bei letzteren die Farben über biochemische Reaktionen aus dem Organismus stammen. Eine Analogie wäre, sich eine Person vorzustellen, die ein grün fluoreszierendes Hemd trägt und mit einem Knicklicht spielt. Schalten Sie das Licht und die Voila aus - der Leuchtstab leuchtet weiter, da das Licht über den Lumineszenzprozess aus dem Inneren des Leuchtstabs erzeugt wird (obwohl dies technisch eine Art von Chemilumineszenz und keine Biolumineszenz ist). Im Gegensatz dazu wird das Hemd im Dunkeln nicht beleuchtet, da das Objekt bei Fluoreszenz nur dann leuchtet, wenn eine externe Lichtquelle vorhanden ist. Wenn jedoch Licht vorhanden ist, können mit beiden Verfahren bekannte leuchtend grüne, orangefarbene und rote fluoreszierende Farben erzeugt werden.
Die Wissenschaftler haben mehrere Fischarten aus der Karibik und dem tropischen westlichen Pazifik mit LED-Lichtern und speziellen Lichtfiltern auf ihren Kameras fotografiert, die die gelben Intraokularfilter in den Linsen und Hornhäuten vieler Fischarten nachahmen. Das Vorhandensein solcher Filter in den Augen von Fischen legte den Wissenschaftlern nahe, dass diese Fische die Dinge möglicherweise ganz anders sehen als beim Schnorcheln über einem Riff. Ihre Vermutung erwies sich als richtig. Fotos der Fische zeigten eine Vielzahl fluoreszierender Farbmuster auf den Fischen.
David Gruber, Co-Hauptautor und Mitarbeiter des Baruch College und des American Museum of Natural History, kommentierte die Ergebnisse. Er sagte:
Durch die Entwicklung wissenschaftlicher Beleuchtung, die das Licht des Ozeans imitiert, sowie Kameras, die das fluoreszierende Licht der Tiere einfangen, können wir jetzt einen Blick auf dieses verborgene biofluoreszierende Universum erhaschen. Viele flache Riffbewohner und Fische haben die Fähigkeit, fluoreszierendes Licht zu erkennen, und verwenden möglicherweise Biofluoreszenz auf ähnliche Weise wie Tiere Biolumineszenz verwenden, um Partner zu finden und sich zu tarnen.
In dieser Studie wurde festgestellt, dass insgesamt 180 Fischarten biofluoreszierende Farbmuster aufweisen, was darauf hindeutet, dass dieses Merkmal bei Fischen weiter verbreitet ist als bisher angenommen.
Biofluoreszenz trat besonders häufig bei kryptisch gefärbten Rifffischen wie Aalen, Echsenfischen, Drachenköpfen, Blennies, Grundeln und Plattfischen auf. Die Wissenschaftler vermuten, dass diese Fische die Biofluoreszenz nutzen, um sich entweder unter Flecken von biofluoreszierenden Algen oder Korallen zu tarnen (siehe die Drachenköpfe und Brassen in den Bildern A und B unten) oder um anderen Mitgliedern ihrer eigenen Spezies ihre Anwesenheit mitzuteilen. Wenn Fische Biofluoreszenz verwenden, um ihre Anwesenheit mitzuteilen, kann diese Technik den Fischen eine Art „privates“ Kommunikationssignal bieten, da einige Raubtiere möglicherweise die fluoreszierenden Farben nicht erkennen können.
Fische, die nachts auf einem Korallenriff fluoreszieren. Bildnachweis: Sparks et al. (2014) PLOS ONE.
Weitere Forschungen zu diesem aufregenden wissenschaftlichen Ergebnis werden folgen.
Die Forschung wurde vom American Museum of Natural History, der City University of New York, der National Science Foundation, den National Institutes of Health und der National Geographic Society finanziert. Weitere Mitautoren der Studie waren Robert Schelly, Leo Smith, Matthew Davis, Dan Tchernov und Vincent Pieribone.
Grün fluoreszierender Kettenkatzenhai (Scyliorhinus retifer). Bildnachweis: © AMNH / J. Sparks, D. Gruber und V. Pieribone.
Fazit: Eine neue Studie, die am 8. Januar 2014 im Wissenschaftsjournal PLOS ONE veröffentlicht wurde, hat ergeben, dass Rifffische, die im sichtbaren Licht kryptische Farben aufweisen, häufig biofluoreszierende Farbmuster aufweisen, die hell leuchten, wenn sie von bestimmten anderen Fischen gesehen werden. Die Fische könnten die fluoreszierenden Farben verwenden, um Partner zu finden oder sich zu tarnen, sagen die Wissenschaftler.
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