"Ich bin schon um die 100 Mal in einem U-Boot auf Tauchgang gewesen. Und jedes Mal ist es wieder aufs Neue inspirierend für die Augen, all diese verschiedenen Tiere zu sehen – Tiere, die ich nie zuvor gesehen habe. Jedes Mal, wenn man abtaucht, kann man etwas Neues entdecken."
Tamara Frank ist Professorin an der Nova Southeastern University in Florida. Bei ihrer letzten Expedition in einem U-Boot vor den Bahamas fischte sie mit ihrem Team Tiefseekrabben aus dem Meer, bei denen sie eine besondere Eigenschaft entdeckte: Sie können UV-Licht wahrnehmen. Und das, obwohl die Tiere rund 800 Meter tief am Grund des Meeres leben, wohin kein Sonnenstrahl mehr durchdringt.
"Wir sind uns sicher, dass das mit Bioluminiszenz zusammenhängt, also mit der Fähigkeit von Tieren, selbst Licht zu erzeugen, auch im UV-Bereich. Die Krabben, die wir fanden, können selbst kein Licht abgeben. Wir sahen sie immer am Boden sitzen, in baumartigen Gewächsen, wie zum Beispiel Korallen und Anemonen. Nur ab und zu fuhren sie ganz plötzlich ihre Scheren aus und klaubten etwas vom Boden auf."
Diese Beobachtung führte die Forscher zunächst zu der Annahme, die UV-Sensibilität helfe den Krabben dabei, die Korallen und Anemonen zu erkennen, in denen die Tiere gern verweilen.
"Mein Kollege Söhnke Johnson von der Duke University in North Carolina beobachtete dann jedoch, dass kleine Meeresbakterien, das Plankton – das Krabben sehr gerne fressen – immer dann blau leuchtet, wenn es durch die Bewegung der Meereswellen an den Boden oder die Korallen gestoßen wird. Dann kam ihm die Idee, dass die Krabben ihre Sensibilität auf ultraviolettes Licht wahrscheinlich benutzen, um ihre Lieblingsspeise, dieses leuchtende Plankton, zu erkennen. Denn es war ziemlich klar, dass die Krabben nicht diese Korallen aßen, in denen sie die ganze Zeit hockten."
Um diese Hypothese zu bestätigen, wollten Frank und ihre Kollegen die Augen der Meerestiere in ihrem Labor über Wasser untersuchen. In 800 Metern Tiefe im Meer ist es allerdings stockfinster und kalt, sodass die Biologen beim Sammeln der Tiere sehr vorsichtig sein mussten, um die angepassten Organe der Krabben nicht zu beschädigen.
"Die Krabben, mit denen ich arbeite, dürfen nur in licht-dichten und temperatur-isolierten Boxen gefangen werden – diese Tiere sind sehr temperaturempfindlich. Wenn man sie bei ca -15 Grad Celsius aus dem tiefen Gewässer in viel wärmeres Wasser an der Oberfläche bringt, dann kocht man sie regelrecht. Eine Methode, um die Tiere zu fangen, besteht darin, eine Box mit Ködern als Falle aufzustellen. Das Problem dabei war, dass der Schleimaal meine Fallen auch liebte und eimerweise Schleim absonderte, der alle anderen Tiere in der Falle tötete. Also stellte ich einen Beutel voller Nahrung, die der Schleimaal auch mag, weiter weg von der Falle auf, damit er nicht meine Fallen kaputt macht."
Zurück an der Oberfläche holte Frank die Meerestiere in einer gekühlten Dunkelkammer aus den Fangbehältern heraus und setzte ihnen Elektroden unter die Hornhautschichten der Augen. Elektroretinografie nennt man diese Methode, bei der über eine Elektrode im Auge die Energie gemessen wird, die bei der Einstrahlung von Licht auf die Rezeptoren in der Netzhaut freigesetzt wird.
"Wenn man Versuche mit Menschen macht, können die einem ja sagen, was sie sehen. Da ich aber leider keine Krabbensprache spreche, musste ich den Tieren die Informationen direkt von den Augen ablesen. Ich versetzte das Auge mit Licht verschiedener Wellenlängen und Intensitäten. Wenn ein Photon auf ein visuelles Pigment, also einen Rezeptor in der Netzhaut des Tieres trifft, entsteht Energie, die ich messen konnte."
Das grüne Licht der Anemonen und Korallen können die Krabben mit dem visuellen UV-Pigment offensichtlich nicht wahrnehmen – blaues und ultraviolettes Licht sehen sie dafür umso besser. Für die Nahrungssuche auf dem dunklen Meeresgrund ist diese Fähigkeit auch sinnvoll. Denn sonst würde den Krabben ihre wohlschmeckende Nahrung leicht entwischen.
Tamara Frank ist Professorin an der Nova Southeastern University in Florida. Bei ihrer letzten Expedition in einem U-Boot vor den Bahamas fischte sie mit ihrem Team Tiefseekrabben aus dem Meer, bei denen sie eine besondere Eigenschaft entdeckte: Sie können UV-Licht wahrnehmen. Und das, obwohl die Tiere rund 800 Meter tief am Grund des Meeres leben, wohin kein Sonnenstrahl mehr durchdringt.
"Wir sind uns sicher, dass das mit Bioluminiszenz zusammenhängt, also mit der Fähigkeit von Tieren, selbst Licht zu erzeugen, auch im UV-Bereich. Die Krabben, die wir fanden, können selbst kein Licht abgeben. Wir sahen sie immer am Boden sitzen, in baumartigen Gewächsen, wie zum Beispiel Korallen und Anemonen. Nur ab und zu fuhren sie ganz plötzlich ihre Scheren aus und klaubten etwas vom Boden auf."
Diese Beobachtung führte die Forscher zunächst zu der Annahme, die UV-Sensibilität helfe den Krabben dabei, die Korallen und Anemonen zu erkennen, in denen die Tiere gern verweilen.
"Mein Kollege Söhnke Johnson von der Duke University in North Carolina beobachtete dann jedoch, dass kleine Meeresbakterien, das Plankton – das Krabben sehr gerne fressen – immer dann blau leuchtet, wenn es durch die Bewegung der Meereswellen an den Boden oder die Korallen gestoßen wird. Dann kam ihm die Idee, dass die Krabben ihre Sensibilität auf ultraviolettes Licht wahrscheinlich benutzen, um ihre Lieblingsspeise, dieses leuchtende Plankton, zu erkennen. Denn es war ziemlich klar, dass die Krabben nicht diese Korallen aßen, in denen sie die ganze Zeit hockten."
Um diese Hypothese zu bestätigen, wollten Frank und ihre Kollegen die Augen der Meerestiere in ihrem Labor über Wasser untersuchen. In 800 Metern Tiefe im Meer ist es allerdings stockfinster und kalt, sodass die Biologen beim Sammeln der Tiere sehr vorsichtig sein mussten, um die angepassten Organe der Krabben nicht zu beschädigen.
"Die Krabben, mit denen ich arbeite, dürfen nur in licht-dichten und temperatur-isolierten Boxen gefangen werden – diese Tiere sind sehr temperaturempfindlich. Wenn man sie bei ca -15 Grad Celsius aus dem tiefen Gewässer in viel wärmeres Wasser an der Oberfläche bringt, dann kocht man sie regelrecht. Eine Methode, um die Tiere zu fangen, besteht darin, eine Box mit Ködern als Falle aufzustellen. Das Problem dabei war, dass der Schleimaal meine Fallen auch liebte und eimerweise Schleim absonderte, der alle anderen Tiere in der Falle tötete. Also stellte ich einen Beutel voller Nahrung, die der Schleimaal auch mag, weiter weg von der Falle auf, damit er nicht meine Fallen kaputt macht."
Zurück an der Oberfläche holte Frank die Meerestiere in einer gekühlten Dunkelkammer aus den Fangbehältern heraus und setzte ihnen Elektroden unter die Hornhautschichten der Augen. Elektroretinografie nennt man diese Methode, bei der über eine Elektrode im Auge die Energie gemessen wird, die bei der Einstrahlung von Licht auf die Rezeptoren in der Netzhaut freigesetzt wird.
"Wenn man Versuche mit Menschen macht, können die einem ja sagen, was sie sehen. Da ich aber leider keine Krabbensprache spreche, musste ich den Tieren die Informationen direkt von den Augen ablesen. Ich versetzte das Auge mit Licht verschiedener Wellenlängen und Intensitäten. Wenn ein Photon auf ein visuelles Pigment, also einen Rezeptor in der Netzhaut des Tieres trifft, entsteht Energie, die ich messen konnte."
Das grüne Licht der Anemonen und Korallen können die Krabben mit dem visuellen UV-Pigment offensichtlich nicht wahrnehmen – blaues und ultraviolettes Licht sehen sie dafür umso besser. Für die Nahrungssuche auf dem dunklen Meeresgrund ist diese Fähigkeit auch sinnvoll. Denn sonst würde den Krabben ihre wohlschmeckende Nahrung leicht entwischen.