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Fangschreckenkrebse : Ein farbenfrohes Steuerruder

  • -Aktualisiert am

Fangschreckenkrebs Bild: dpa

Fangschreckenkrebse reflektieren polarisiertes Licht. Parallel angeordnete Pigmentmoleküle ermöglichen ihnen, ungewöhnliche Leuchteffekte zu erzeugen.

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          Polarisiertes Licht auf der Körperoberfläche zur Schau zu stellen ist im Tierreich weit verbreitet. Doch ob bei Fischen oder Tintenfischen, alle bislang bekannten sichtbaren Polarisationsmuster haben physikalische Ursachen wie Reflexion, Streuung oder Brechung des Lichts. In technischen Polarisatoren stecken dagegen meist spezielle Pigmente. Sie absorbieren von dem einfallendes Licht bevorzugt nur denjenigen Anteil, dessen elektrischer Feldstärkenvektor in einer ganz bestimmten Richtung schwingt. Reflektiert wird dadurch polarisiertes Licht, dem diese Schwingungsrichtung weitgehend fehlt. Dass auch Tiere auf diesen Mechanismus zurückgreifen, haben kürzlich Wissenschaftler um Tsyr-Huei Chiou von der University of Queensland in Brisbane, Allen R. Place von der University of Maryland in Baltimore und Roy L. Caldwell von der University of California in Berkeley entdeckt. Fündig wurden sie bei Fangschreckenkrebsen. Ihren Namen verdanken diese Meeresbewohner kräftigen Fangbeinen, mit denen sie ihre Beute blitzschnell angreifen, flinker noch als an Land die Fangschrecken, auch Gottesanbeterinnen genannt. Als Forschungsobjekt diente Odontodactylus scyllarus, ein Fangschreckenkrebs, der mit seinen keulenförmigen Fangbeinen auch hartschalige Krabben oder Schnecken zerschmettern kann. Von Ostafrika bis Mikronesien hält er am Fuß von Korallenriffen nach solcher Beute Ausschau.

          Meister des Farbsehens

          Passend zu ihrem oft farbenfrohen Outfit sind Fangschreckenkrebse wahre Meister des Farbsehens. Mit 16 unterschiedlichen Typen von Sinneszellen, die jeweils auf unterschiedliche Wellenlängen optimal ansprechen, sind ihre Augen weitaus besser bestückt als die aller anderen einschlägig untersuchten Tiere. So können sie das Farbspektrum von Ultraviolett bis Dunkelrot ungewöhnlich detailliert erfassen. Darüber hinaus reagiert ein Teil der Sinneszellen in den Facettenaugen der Fangschreckenkrebse auch empfindlich auf die Polarisationsrichtung des Lichts. Diese Fähigkeit setzt voraus, dass die Moleküle der Sehpigmente schön parallel zueinander ausgerichtet sind. Nur dann absorbieren alle dieselbe Schwingungsrichtung besonders effizient. Ebenso exakt müssen Pigmentmoleküle angeordnet sein, die als Polarisator wirken sollen.

          Bei dem Fangschreckenkrebs Odontodactylus scyllarus trifft das offenbar auf einen Farbstoff zu, der ein ovales Paddel an der Basis der zweiten Antenne leuchtend rot färbt. Wie die Forscher beobachteten, dient dieses auffällige Anhängsel nicht nur als Steuerruder beim Schwimmen. Die Fangschreckenkrebse scheinen damit auch optische Signale an ihresgleichen zu senden. Dass die Rückseite des Paddels je nach Blickwinkel mehr oder minder stark polarisiertes Licht reflektiert, macht die Winkzeichen vermutlich besonders prägnant. Als Polarisator fungiert ein Carotinoid namens Astaxanthin. Je mehr davon aus dem Paddel herausgelöst wird, desto geringer wird die Polarisation des reflektierten Lichts. Dass die Astaxanthin-Moleküle in einer bestimmten Schicht des Außenskeletts senkrecht zur Oberfläche des Paddels ausgerichtet sind, bestätigte sich unter dem Polarisationsmikroskop. Der Farbstoff Astaxanthin findet sich freilich nicht nur im Panzer von Fangschreckenkrebsen. Auch für viele andere Krebstiere ist dieses Pigment charakteristisch. An spezielle Proteine gekoppelt, liefert es ein breites Spektrum von Farbtönen. So zum Beispiel das typische Blau lebender Hummer: Erst wenn Hitze die Struktur der Proteine zerstört, kommt das leuchtende Rot des Astaxanthin zum Vorschein. Um polarisiertes Licht produzieren zu können, müssen die Farbstoffmoleküle allerdings fein säuberlich in Reih und Glied stehen. Wie häufig sie bei Krebstieren so wohlgeordnet auftreten, bleibt noch eine offene Frage.

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