Biolumineszenz
Walter Zoo eröffnet Höhle mit australischen Leuchtinsekten
Glühwürmchen, Leuchtpilze und Langhornmücken machen durch Licht in der Dunkelheit auf sich aufmerksam. Das Phänomen der Biolumineszenz in der Natur soll künftig im Walter Zoo in Gossau (SG) erfahren werden können. Erstmalig plant ein Zoo in Europa ein solches Projekt.
Was Karin Federer vor gut zwei Jahren im Februar gegen Mitternacht in Australien sah, liess sie nicht mehr los. Die Zoodirektorin des Walter Zoos in Gossau (SG) erzählt: «Mein Partner und ich bezogen am Rand eines Nationalparks in Queensland unsere Unterkunft. Dort erzählte uns abends ein Paar von einer unbekannten Sehenswürdigkeit in der Nähe, einem Wasserfall in einer Höhle und einem besonderen Phänomen.» Das tönte spektakulär. Obwohl die Zeit schon fortgeschritten war, machten sich Karin Federer und ihr Partner gleich auf den Weg. Trotz Dunkelheit im australischen Outback fanden sie die Höhle. Die tropische Nacht war schwül, Sterne funkelten, am Höhleneingang waberte modrige Luft. Sie traten in das Dunkel ein.
Was sie dann dort sahen, verschlug ihnen die Sprache – und es hat Folgen für die Schweiz. «Das war ein so schönes Erlebnis! Es hat mich nicht mehr losgelassen», schwärmt die Veterinärin. Sie sei in der Höhle gestanden und habe nur noch gestaunt. In der Höhle sei es praktisch windstill gewesen, erinnert sich die Tierkennerin. Sie sagt: «Seit diesem Erlebnis habe ich nur noch nach Informationen über Arachnocampa, dem australischen Glühwürmchen, gesucht.» Bei der Gattung Arachnocampa handelt es sich um Langhorn-mücken. Karin Federer fand heraus, dass derzeit vier Arten bekannt sind, die in Australien und Neuseeland unter anderem in Höhlen und Grotten leben. Im Larven-zustand zeigen sie Biolumineszenz, was zum Phänomen in besagter Nacht im australischen Innern führte. «Es war wie ein zum Greifen naher Sternenhimmel»,erinnert sich Karin Federer.
Die Arachnocampa durchlaufen einen Lebenszyklus vom Ei über Larven, die sich verpuppen, bis daraus eine Mücke schlüpft. Die Mücken beider Geschlechter nehmen keine Nahrung auf und stechen nicht. Sie paaren sich, das Weibchen legt Eier, dann sterben sie. Das scheint ihr einziger Daseinszweck zu sein. Die Mücken fliegen nur schlecht und bleiben darum in der Nähe ihres Verpuppungsorts. Nach etwa 14 Tagen schlüpfen Larven aus den Eiern.
Die Arachnocampa überdauert am längsten als Larve. Sie kann sechs bis zwölf Monate in diesemZustand verweilen, je nach Nahrung. Das Futter ist ein Millimeter gross und besteht aus Bartmücken, Eintagsfliegen, Köcherfliegen, Stechmücken und Nachtfaltern. Auch kleine Schnecken und Tausendfüssler sollen zum Nahrungsspektrum gehören.
Karin Federer erzählt: «Die Larven produzieren Spinnfäden. In Verbindung mit dem Licht, das sieabgeben, ziehen sie ihre Nahrungstiere an.» Wegen der Spinnfäden müsse es in der Höhle nahezu windstill sein, weil sich diese sonst verfangen würden. EineLarve kann bis zu 70 Seidenfäden spinnen, die von der Höhlendecke hängen. Die Fäden sind bis zu 40 Zentimeter lang und mit Schleimtröpfchen besetzt. Daran bleiben Insekten kleben.
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Damit die Faszination überspringt
Während dem Menschen Kunstlicht Sicherheit in der Nacht bietet, ist es für viele Insekten eine Todesfalle. Sie verlieren an Lampen ihr Leben. Normalerweise orientieren sich Insekten im Flug am Mond. Die Lampen täuschen ihnen einen falschen Mond vor. In der Höhle entfällt Licht durch Gestirne, die Arachnocampa führen mit der Biolumineszenz Insekten in die Irre und kommen so zu ihrer Nahrung.
Karin Federer konnte nach diesem aufwühlenden Ereignis kaum schlafen. Sie fand heraus, dass es weiter nördlich eine künstliche Höhle gab, welche dieses Phänomen zeigte. «Wir fuhren anderntags die dreieinhalb Stunden dorthin», erzählt sie. Wegen einer Bodenbeleuchtung, die den Weg zeigte, war das Beobachtungserlebnis an diesem Ort aber nicht so eindrücklich wie in der Nacht zuvor.
Zurück in der Schweiz, wieder an der Arbeit imWalter Zoo, sah sie sich immer wieder in Gedanken des Nachts in dieser Zauberhöhle. Dieses Erlebnis führt nun zu einem neuen Projekt: Der Walter Zoo plant eine australische Glühwürmchenhöhle auf seinem Gelände.
Karin Federer erzählt von ihren Überlegungen: «Als Zoo wollen wir Menschen berühren, faszinieren, bilden und sie dazu bewegen, die Natur zu schützen. Wenn die Faszination fehlt, passiert aber nichts.» Die Glühwürmchenhöhle begeistere dermassen, dem könne sich kaum jemand entziehen. «Es ist unglaublich, was die Natur alles bereithält.» Mit der australischen Höhle möchte der Walter Zoo auch auf die heimischen Leuchtkäfer aufmerksam machen, die schutzbedürftig sind.
Zoos verfügen über Wissen in der Haltung und Zucht vieler Tierarten, vom Giraffen bis zum Quittenwaren. Doch zu Leuchtinsekten am anderen Ende der Welt sind in Europa definitiv keine Erfahrungen vorhanden. Das innovative Team des Walter Zoos liess sich davon nicht abschrecken – und arbeitet zielstrebig auf eine Glühwürmchenhöhle auf dem Zoogelände hin.
Karin Federer wollte keine Höhle mit beleuchtetem Weg. Wie dann aber die Besucher führen? Sie fandheraus, dass es in Neuseeland eine natürliche Höhle gibt, die aus einem unterirdischen See besteht, durch den Boote gleiten. Genau das soll nun im Walter Zoo realisiert werden. Eine Bootsfahrt durch die Glühwürmchenhöhle, welch ein Erlebnis! Bereits imNovember 2024 kamen die ersten Larven derArachnocampa in Gossau an. Die Kuratorin Kate Hagen holte sie direkt am Flughafen in Kloten (ZH) ab. «Wir möchten in diesem Herbst mit dem Bauen beginnen und rechnen mit einer Konstruktionszeit von ungefähr zweieinhalb Jahren», sagt Karin Federer. Derzeit läuft das Fundraising. Der Walter Zoo ist eine private Institution und finanziert sich über Spenden und Eintritte.
Von leuchtenden Stämmen und Würmchen
Die Fähigkeit von Lebewesen, selbst oder mit Hilfe von Symbionten, Licht zu erzeugen, wird Biolumineszenz oder Biofluoreszenz genannt. Arachnocampa leuchten, weil sie den Naturstoff Luciferin in sich haben, der zur Erzeugung von Licht genutzt werden kann, dies in Verbindung mit dem Molekül Adenosintriphosphat, das energiereiche Phosphatreste enthält, sowie mit Sauerstoff. Die Leuchtorgane sind Modifikationen von Gefäs-sen im Abdomen.
Biolumineszenz war schon dem griechischen Philosophen Aristoteles (384 vor Chr. bis 322 vor Chr.)bekannt. Er beschrieb das Phänomen in seiner Schrift «De anima» und unterschied dieses «kalte» Licht vom «heissen» Licht, das durch Verbrennung entsteht.Etliche andere Lebewesen erzeugen Biolumineszenz. Viele davon leben in der Tiefsee. Sie entziehen sich darum menschlichen Blicken. Doch es gibt auch in der Schweiz Biolumineszenz. Etwa beim Hallimasch-Pilz. Pilze sind weder Pflanzen noch Tiere. Es sind eigene Organismen. Manche der Hallimasch-Pilze produzieren Luciferin. Der Hallimasch ist ein Erreger der Weissfäule bei Bäumen. Wenn sich also seine Pilzfäden durch das Holz ziehen, kann es darum vorkommen, dass gar das Holz ein grünes Licht ausstrahlt.
Insgesamt zeigen über 70 Pilzarten Biolumineszenz. Während die Arachnocampa leuchten, um Beute zu machen, ist der Zweck des künstlichen Lichts von Pilzen nicht ganz klar. Vielleicht aber locken sie damit Insekten an, die dann Pilzsporen verbreiten. Doch es gibt auch verstecktes Myzel, das leuchtet, und hier passt diese Theorie nicht. Es scheine, dass die Biolumineszenz über lange Zeiträume erhalten geblieben sei, also werde angenommen, dass sie eine Funktion habe, vermutet Renate Heinzelmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL).
Leuchten, um Nahrung anzulocken, um Sporen zu verbreiten und um zu kommunizieren. Die einheimischen Glühwürmchen senden nämlich Leuchtsignale zur Paarung aus. Manche Arten blinken, andere senden ein Dauerlicht. Bei den Glühwürmchen handelt es sich um Leuchtkäfer. In der Schweiz gibt es vier Arten. Der Grosse Leuchtkäfer ist die häufigste. Weibchen locken durch das Leuchten Männchen an. Nach der Paarung sterben die Glühwürmchen oder Glühkäfer. Sie leuchten also besonders zum Lebensende. Vorher haben sie zwei Jahre als Larve zugebracht. Doch auch da haben sie eine Leuchtfunktion. Sie soll warnen, denn sie sind giftig. Glühwürmchen leben auf Feuchtwiesen und an Waldrändern und sind selten geworden.
Ob in einer Höhle in Australien, bald schon in einer in Gossau oder im Hochsommer auf freiem Feld: Lebewesen, die leuchten, ziehen in Bann und bescheren unvergessliche, mystische Erlebnisse, als wandelte man in einem Märchen.
Arachnocampa-Höhle in Gossau
Im Walter Zoo in Gossau entsteht ein neues Leuchtturmprojekt. In einem Neubau auf dem nördlichen Zoogelände ist eine Höhle mit australischen Glühwürmchen geplant. Sie soll mit Booten erkundet werden können. Weiter wird das neue Gebäude ein Stockwerk zum Thema «Reverse the Red» beherbergen. Dort geht es um den Schutz bedrohter Tierarten, von der teilweise ausgestorbenen Partula-Schnecke bis zum bedrohten Feldhamster.
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