UV-Licht beeinflusst Verhalten von Lebewesen

Borstenwurm im Meer

Borstenwürmer reagieren auf die Intensität des UV-Lichts.

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Borstenwürmer
Nicht nur die Tageslänge, auch die Intensität des ultravioletten Lichts beeinflusst das saisonale Verhalten von Borstenwürmern. An langen Tagen reagieren die Tiere auf eine reduzierte Einstrahlung von UV-A-Licht mit signifikant verringerter Bewegungsaktivität – als ob es Winter wäre.

Die Neurobiologin Kristin Tessmar-Raible von den Max Perutz Labs der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien und ihre Kollegen haben die natürlichen Lichtverhältnisse im Golf von Neapel gemessen, einem der Lebensräume der marinen Borstenwürmer. Dabei stellten sie fest, dass die Lichtintensität von UV-Wellenlängen jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen ist, die sich von den saisonalen Änderungen der Tageslänge unterscheiden. Das Forschungsteam berichtet von seinen Ergebnissen im Fachmagazin «Nature Ecology and Evolution».

Um die Frage zu klären, ob diese Veränderungen des UV-Lichts Einfluss auf die Tiere haben, konstruierten die Forscher Lampen, deren Licht den natürlichen Verhältnissen besser ähneln als die herkömmliche Laborbeleuchtung. So konnten sie zeigen, dass die Borstenwürmer ihren Neurohormonspiegel und ihr Verhalten an Änderungen der Intensität der UV-A-Strahlung anpassen.

Lichtrezeptor identifiziert
Wurde die Intensität des UV-A-Lichts bei einem sommerlichen Tag-Nacht-Rhythmus von 16 Stunden Helligkeit und acht Stunden Dunkelheit reduziert, verringerte sich die Bewegungsaktivität der Würmer signifikant. Sie war dann vergleichbar mit der Aktivität bei nur acht Stunden Licht und 16 Stunden Dunkelheit, also wie im Winter.

Die Wissenschaftler identifizierten mit «c-opsin 1» den verantwortlichen Lichtrezeptor, der diese Reaktion steuert. Würmer, denen dieser Rezeptor fehlte, zeigten veränderte Mengen von Enzymen, die wichtige Neurohormone, wie Dopamin und Serotonin, produzieren.

UV-Licht hat biologische Funktion
Solche für UV-Licht empfindliche Lichtrezeptoren finden sich auch in anderen Organismen – von Fischen bis zum Menschen. «Wir denken oft, dass UV-A-Licht etwas ist, vor dem man sich schützen muss, aber in diesen Würmern hat es eine biologische Funktion. Es wird spannend werden herauszufinden, welchen Einfluss natürliche Schwankungen der UV-A-Lichtintensität auf andere Tiere und den Menschen haben», erklärte Tessmar-Raible.

Wie das UV-A-Licht die sensible Balance beeinflusst, mit der Meeresbewohner in ihrem hochkomplexen Ökosystem ihr Verhalten zeitlich korrekt steuern müssen, ist noch unklar.

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