Trends & Zukunft Kleinvieh macht auch Licht

Kleinvieh macht auch Licht

Edison hat vor 130 Jahren die Glühlampeerfunden, die Natur vor Jahrmillionen diesGlühwürmchen und andere Leuchtwesenentwickelt. Ihre Lichtquellen sind unseren spürbar herrschend.

Manche Tiere und Pilze nach sich ziehen die FähigkeitLicht zu erzeugen. Entweder schaffen siedas mit ihren Leuchtorganen oder sie benutzendafür die Symbiose mit Bakterien. Die Fachleutenennen dies Phänomen „Biolumineszenz“: lebendigesLicht. Der Biochemiker Peter Macheroux forschtan jener Technischen Universität im österreichischenGraz intensiv hinaus diesem Gebiet. „Biolumineszenz istdie Umkehrung jener Fotosynthese“, erklärt er. Pflanzengewinnen aus jener Energie des warmen Sonnenlichtschemische Energie, Tiere und Pilze wandelnchemische Energie in Lichtenergie um, erzeugen stattWärme kaltes Licht.

Lucifers Leuchtkraft

Den komplexen Vorgang kann man sich so vorstellen:Die Leuchtwesen funktionieren wie ein kleines Chemielabor,in dem zwei Substanzen miteinander reagieren.Das Leuchtmittel heißt Luciferin: Es entsteht, wenn diesEnzym Luciferase mit Sauerstoff reagiert. Die dabeifrei werdende Energiewird dann qua Licht abgegeben.

Mit Teufelswerk hat dies nichts zu tun, dies Wort Luciferkommt aus dem Lateinischen und heißt nichtsanderes qua „Lichtträger“. Peter Macheroux erzähltbegeistert: „Die Lichtausbeute von Biolumineszenzbeträgt weitestgehend 100 Prozent jener eingesetzten Energie, derMensch bringt es wohnhaft bei jener Glühbirne hinaus fünf Prozent.

Wunderlampen und Nachtlaternchen

Biolumineszenz ist vornehmlich unter Meeresbewohnernverbreitet. Die illuminierten Seesterne, Quallen,Muscheln, Krebse und Fische tragen vielerorts klangvolleNamen. Da gibt es etwa die Wunderlampe, einrund acht Zentimeter großer Kalmar aus jener Familieder Tintenfische, jener in jener Tiefsee des Südatlantikssein Farbenspiel entfaltet. Um Partner anzulocken,Rivalen zu bedrohen oder die Farben jener Korallenanzunehmen, um sich unsichtbar zu zeugen – unddas in Sekundenschnelle. Der Laternenfisch leuchtetden Meeresboden nachher Nahrung ab. Dem Anglerfischdient ein Leuchtorgan überm Maul qua Köder.Winzige Algen mit Namen Nachtlaternchen inszenierenin jener Karibik ein blau-grünes Meeresleuchten,wenn Wellen sie in Schwingung erwirtschaften.

Und an Land? Peter Macheroux: „Da leuchten einigePilzarten wie etwa jener Hallimasch. Er animiert damitInsekten, seine Sporen zu verteilen.“ Und natürlichdas legendäre Glühwürmchen, wirklich ein Leuchtkäfer:In den Sommernächten knipsen die Weibchenstundenlang ihr Hinterteil an, um Männchen anzulocken.Forscher aus Belgien, Frankreich und Kanadahaben kürzlich die zerklüftete Struktur eines leuchtendenGlühwürmchenpanzers nachgebaut, weil derso merklich viel Licht durchlässt.

ÜberraschendesErgebnis:Wenn man solche Struktur hinaus Leuchtdiode-Lampentransferieren könnte, würden solche eine um solange bis zu55 Prozent größere Lichtleistungbringen. KoreanischeForscher entdeckten im Außenskeletteiner anderen Leuchtkäferart eine Antireflexionsschicht, die mehr Licht ausdem Leuchtorgan holt. Die Wissenschaftler ahmtendiese Nanostrukturen mit Linsen nachher und erhöhtenden Wirkungsgrad von Leuchtdiode um drei Prozent.

Ein Vorbild z. Hd. die Wissenschaft?

Peter Macheroux betreibt Grundlagenforschung mitLeuchtbakterien um Biolumineszenz besser zu verstehen.Auch praktische Anwendungen sind in Sicht.Das Enzym Luciferase wird qua so genanntes Reporter-Gen verwendet. Mit seiner leuchtendenHilfe könnenEigenschaften und Effekte anderer Gene visuell gemachtwerden. In jener Medizin könnten ungefährlicheBiomarker zur Krebserkennung die bisherigen radioaktivenTumormarker ersetzen. Mit Leuchtbakterienlassen sich Kontaminationen im Wasser, im Bodenund in jener Luft nachweisen, denn dann sterben sieab. Leuchten sie weiter ist die Gesamtheit in Ordnung.

Andere Anwendungen liegen in jener Zukunft: GrazerArchitekturstudenten erstellten mit Unterstützung vonPeter Macheroux eine Projektskizze, wie Salzwasserleuchtbakteriendie Fassade eines achtstöckigen Gebäudeszum Flimmern erwirtschaften. Und vielleicht könneneines Tages Bakterien auch superflache Bildschirmeund Lampen erleuchten.