Ein Forschungsteam aus Kanada hat mit hochsensibler Technik eine Erscheinung sichtbar gemacht, die bisher nur theoretisch bekannt war: Ein schwaches Leuchten, das lebende Organismen umgibt – und erlischt, wenn sie sterben.
Die neuen Erkenntnisse könnten in Zukunft dabei helfen, biologische Prozesse besser zu verstehen und gezielt zu untersuchen. Besonders interessant: Auch Pflanzen und Pilze zeigen dieses Verhalten.
Ein Licht, das nur Technik erkennen kann
In einer aktuellen Studie, veröffentlicht im Fachmagazin Journal of Physical Chemistry Letters, gelang es Wissenschaftlern aus Kanada mithilfe besonders lichtempfindlicher Kameras nachzuweisen, dass Tiere, Pflanzen und Pilze von einem extrem schwachen Licht umgeben sind. Dieses sogenannte „ultraschwache Licht“ kann das menschliche Auge nicht wahrnehmen, da die Intensität weit unterhalb der Sichtbarkeitsgrenze liegt.
Die Forschergruppe um Daniel Oblak setzte sogenannte EMCCD-Kameras ein – eine spezielle Form von Kameras, die selbst winzigste Lichtsignale erfassen können. Die Messungen fanden in komplett abgedunkelten Räumen statt, um störende Einflüsse von außen auszuschließen. Bereits kleinste Lichtquellen in der Umgebung würden das Ergebnis verfälschen.
Mäuse und Pflanzen im Test
Um das Phänomen besser zu untersuchen, setzten die Forscher Mäuse unter Vollnarkose in eine komplett dunkle Kammer. Das Ergebnis: Solange die Tiere lebten, war das schwache Leuchten nachweisbar. Nach dem Tod verschwand es vollständig.
Ähnliche Tests wurden mit Pflanzen wie der Ackerschmalwand durchgeführt – eine weit verbreitete Pflanze, die häufig in der Forschung eingesetzt wird. Um den Effekt gezielt auszulösen, wurden die Pflanzen verschiedenen Belastungen ausgesetzt, unter anderem durch Alkohol, Wasserstoffperoxid und hohe Temperaturen. Dabei zeigte sich: Je stärker der Stress, desto deutlicher trat das Leuchten auf. Auch Pilze, die wie Pflanzen zu den sogenannten eukaryotischen Lebewesen gehören, zeigten ähnliche Reaktionen.
Licht als Folge innerer Prozesse
Der deutsche Chemiker Prof. Dr. Stefan Schramm von der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (Deutschland), der nicht an der Studie beteiligt war, ordnet die Ergebnisse ein: „Das Licht entsteht vermutlich durch molekulare Reaktionen im Inneren der Zellen, bei denen bestimmte Stoffe blitzartig zerfallen. Dabei entstehen extrem kleine Lichtblitze.“
Diese Lichtblitze – sogenannte Biophotonen – entstehen laut der Studie besonders bei Stress oder Schmerzen und könnten als natürliche Reaktion des Stoffwechsels betrachtet werden. Die Besonderheit der kanadischen Untersuchung liegt jedoch nicht nur in der Messung an sich: Zum ersten Mal gelang es auch, die räumliche Verteilung dieses Lichts sichtbar zu machen – gewissermaßen eine fotografische Darstellung der Lichtverteilung auf der Oberfläche eines lebenden Organismus. Die bildliche Darstellung dieser Lichtabstrahlung könnte zukünftig dazu dienen, die Vitalität von Lebewesen zu beobachten – zum Beispiel in der Landwirtschaft oder in der biologischen Forschung.
