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Sep 06, 2023

Bei Insekten, die leuchten, zerstört künstliches Licht die Stimmung

Bella Isaacs-Thomas Bella Isaacs-Thomas Hinterlassen Sie Ihr Feedback. Künstliches Licht ist für eine Vielzahl von Wildtieren eine schlechte Nachricht, kann aber für eine einzigartige Untergruppe von Arten eine besondere Herausforderung darstellen: diejenigen, die

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Künstliches Licht ist für eine Vielzahl von Wildtieren eine schlechte Nachricht, kann jedoch für eine einzigartige Untergruppe von Arten eine besondere Herausforderung darstellen: diejenigen, die ihr eigenes Leuchten erzeugen.

„Mit biolumineszierenden Lebewesen kann man einen wirklich direkten Zusammenhang zwischen der Wirkung der Lichtverschmutzung und ihrem Überleben herstellen“, sagte Avalon Owens, ein Rowland Fellow an der Harvard University, der Glühwürmchen und andere Insekten untersucht.

Obwohl Menschen schon seit langem Licht in die Dunkelheit bringen, haben hellere Nächte erst vor relativ kurzer Zeit – mit dem Aufkommen von Elektrizität und später von LED-Lampen – erhebliche Auswirkungen auf die Natur, auch auf Tiere, die dies nicht tun biolumineszierend. Künstliches Licht kann wichtige Verhaltensweisen und biologische Zyklen – wie die Jagd oder zirkadiane Rhythmen – beeinträchtigen, die durch die Lichteinwirkung beeinflusst werden.

„Die Zyklen von Licht und Dunkelheit sind schon so lange so stabil, dass [Wildtiere] nicht darauf reagieren, wenn es mitten in der Nacht plötzlich unglaublich helles Licht gibt“, sagte Jeremy Niven, Professor für Zoologie an der University of Sussex.

Es gibt viele glitzernde Meereslebewesen, aber an Land beschränkt sich das Phänomen weitgehend auf biolumineszierende Pilze und eine Handvoll Tiere. Dazu gehören Glühwürmchen und Glühwürmchen, die zur gleichen taxonomischen Familie, den Lampyridae, gehören.

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Bei beiden Insekten, die zur Paarung auf Biolumineszenz angewiesen sind, zeigen neuere Untersuchungen, dass künstliches Licht die Balz stören kann.

Da der Mensch das Problem ist, könnten wir uns auch dafür entscheiden, die Lösung zu sein. Auch wenn die vollständige Bekämpfung der Lichtverschmutzung umfangreiche Veränderungen erfordern würde, gibt es einige Schritte, die Einzelpersonen unternehmen können, um in ihren Häusern und Gemeinden etwas zu bewirken.

Glühwürmchen und Glühwürmchen besitzen die gleiche Biochemie. Sie produzieren ein Enzym namens Käfer-Luciferase, das mit einem kleineren Molekül namens Luciferin zusammenpasst, sagte Sara Lewis, emeritierte Professorin für Biologie an der Tufts University und Co-Vorsitzende der Firefly Specialist Group der International Union for Conservation of Nature. Dieses Zusammenfügen löst einen Prozess aus, der das kleinere Molekül chemisch anregt, das dann beim Entspannen Licht abgibt.

Das Gewöhnliche Europäische Glühwürmchen ist ein ziemlich typischer Anblick im Süden Englands und sein Verbreitungsgebiet erstreckt sich über Teile Europas und bis nach Nordchina. Ihr Name ist etwas irreführend. Niven stellte fest, dass die Weibchen zwar „einer großen Made“ ähneln, Glühwürmchen (und übrigens auch Glühwürmchen) jedoch tatsächlich Käfer sind.

Animation von Megan McGrew/PBS NewsHour

Sie bevorzugen offene, grasbewachsene Lebensräume, in denen das sanfte grüne Leuchten der Weibchen von den Männchen leichter erkannt werden kann, sagte Niven. In seiner Region seien Glühwürmchen überall zu sehen, von landwirtschaftlich genutzten Feldern über öffentliche Parks bis hin zu Golfplätzen. Wenn die Nacht hereinbricht, bleiben die weiblichen Glühwürmchen mehrere Stunden lang auf dem Boden, während ihr Hinterleib glüht, während die Männchen auf der Suche nach ihnen losfliegen.

Die weiblichen Glühwürmchen, die Niven untersucht, haben nicht viel Kontrolle über ihr Leuchten, aber Glühwürmchen sind eine andere Geschichte.

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In den Vereinigten Staaten und Kanada gibt es rund 170 Glühwürmchenarten, und obwohl sie mit bloßem Auge alle ähnlich aussehen, „gibt es diese unglaubliche verborgene Vielfalt“ in ihrem Lebensstil, ihren Kommunikationsmethoden, ihren Flugfähigkeiten und der Nachtzeit, zu der sie auftauchen, sagte Owens . Lewis bemerkte, dass sie verschiedene, zeitlich genau abgestimmte Blitze verwenden, um ihr Geschlecht und ihre Art zu verdeutlichen.

Männliche Glühwürmchen im Flug geben einen Werbeblitz ab, in der Hoffnung, dass ein vom Boden aufblickendes Weibchen mit einem eigenen Blitz Interesse signalisiert, sagte Lewis. Danach blinkt das Männchen erneut und das Weibchen reagiert möglicherweise oder auch nicht.

Dieser Signalaustausch – den Forscher einen Blitzdialog nennen – „ist einzigartig bei den Glühwürmchen“, sagte Lewis.

Wie unterbrechen die hellen Lichter, die unsere Welt prägen, diese Liebesfeste der Insekten? Niven und seine Kollegen veröffentlichten im Juni einen Artikel, in dem sie untersuchten, wie sich Licht unterschiedlicher Intensität auf das Verhalten männlicher Glühwürmchen auswirkt. Sie platzierten diese Männchen in einem Y-förmigen Labyrinth mit einem künstlichen LED-Weibchen, das in einem Stift grün leuchtete und in dem anderen ein weißes Licht.

Sie starteten das Experiment in völliger Dunkelheit, abgesehen vom grünen Leuchten – Bedingungen, unter denen die Männchen problemlos ihren falschen Partner finden konnten. Anschließend steigerten sie das weiße Licht schrittweise, bevor es wieder stockfinster wurde. Als die Helligkeit zunahm, beobachteten die Forscher mehrere Auswirkungen auf die Männchen, die bei ihrer Suche nach dem Weibchen immer unmotivierter wurden, sagte Niven.

„Es ist nicht nur so, dass sie die Weibchen nicht erreichen, sondern auch, dass es länger dauert, bis sie die Weibchen erreichen“, sagte er.

Ein Glühwürmchenweibchen wird mit fluoreszierendem Pulver markiert, um seine Bewegung und seinen Paarungserfolg im Feld verfolgen zu können. Foto mit freundlicher Genehmigung von Avalon Owens

Eine Beobachtung überraschte die Forscher besonders. Männliche Glühwürmchen haben einen Kopfschutz, den sie nicht benutzen, wenn sie nach einem Weibchen suchen. Aber bei künstlichem Licht zogen die Männchen oft den Kopf ein und hörten ganz auf, nach einem Partner zu suchen.

„Eines der Dinge, die uns bei zunehmendem Licht wirklich auffielen, war, dass sie einfach aufhörten, sich zu bewegen und ihren Kopf buchstäblich unter ihren Kopfschutz steckten, nur um sich vor dem Licht zu schützen“, fügte er hinzu. „Anstatt eine falsche Entscheidung zu treffen, blieben sie einfach stehen und blieben, wo sie waren.“

Für Glühwürmchen haben verschiedene Farben des künstlichen Lichts unterschiedliche Auswirkungen – Rot- und Blautöne sind erträglicher, während Weiß- und Bernsteintöne störender sind, sagte Owens. Aber Weibchen werden völlig dunkel, wenn über ihnen das Licht eingeschaltet wird, bemerkte sie. Wenn Männchen keine Antwortblitze sehen, sind sie „niedergeschlagen“ und fangen an, selbst weniger zu blinken.

„Da die Weibchen nicht mehr reagieren, bricht der gesamte Balzdialog völlig zusammen“, sagte Owens und fügte hinzu, dass es Beweise dafür gebe, dass die Glühwürmchen „sich nicht paaren, wenn sie sich nicht gegenseitig anblitzen“.

Owens führte ein Experiment durch, bei dem es darum ging, Glühwürmchen unter verschiedenen Lichtbedingungen auf engstem Raum nebeneinander zu platzieren. Unter hellem Licht gingen die Männchen oft über die Weibchen hinweg, versuchten aber nicht, sich zu paaren – stattdessen, so sagte sie, schienen sie das Interesse völlig zu verlieren.

Es ist möglich, dass das Licht eine zeitliche Desorientierung verursachte (d. h. sie wussten nicht, welche Tageszeit es war), was den Tagesrhythmus der Glühwürmchen störte, indem es den Männchen vorgaukelte, die Umweltbedingungen seien für „Balz und Fortpflanzung“ nicht geeignet. Owens erklärte.

Vor nicht allzu langer Zeit waren die Lichtquellen, die wir nachts verwendeten, viel schwächer als die, die wir jetzt haben. Im Vergleich zu den Kerzen und Öllampen der Vergangenheit seien künstliche Lichter heute hell, leicht zu verteilen und in der Lage, mit sehr wenig Energie viel Licht zu erzeugen, sagte Niven.

„Wir können in unseren Gärten solarbetriebene Lichter haben, um Wege zu beleuchten. Wir können eine Beleuchtung an der Seite unserer Häuser anbringen, um unsere Terrassen oder Hinterhöfe zu beleuchten. Es ist also überall auf eine Art und Weise, wie es [vorher] nicht der Fall war“, fügte er hinzu.

Einige Untersuchungen deuten darauf hin, dass Glühwürmchenpopulationen in Teilen Englands aussterben, was laut Niven angesichts der dokumentierten Auswirkungen von künstlichem Licht nicht besonders überraschend ist.

Es sei schwieriger, eine definitive Aussage über die Zahl der Glühwürmchen zu machen, da es an quantitativer Forschung mangele, sagte Owens. Es gibt Hinweise darauf, dass Glühwürmchen, die in der Dämmerung aktiv sind, weniger empfindlich auf Lichtverschmutzung reagieren als Arten, die völlige Dunkelheit bevorzugen. Diese sind als dämmerungsaktive Arten bekannt (im Gegensatz zu nachtaktiven Arten), wie das Glühwürmchen des Großen Wagens, eine der häufigsten Arten in den Vereinigten Staaten.

Vor nicht allzu langer Zeit waren die Lichtquellen, die wir nachts verwendeten, viel schwächer als die, die wir jetzt haben. Foto über Getty Images

Es gebe jedoch vereinzelte Berichte darüber, dass einige Populationen in bestimmten Gebieten schrumpfen oder sogar verschwinden, bemerkte Lewis. Lichtverschmutzung sei nach dem Verlust ihres Lebensraums die zweitgrößte Bedrohung für Glühwürmchen, fügte sie hinzu.

„Für diese nachtaktiven Glühwürmchen gilt: Wenn man an jemandes Haus eine Straßenlaterne oder ein Sicherheitslicht anbringt, wird es keine Glühwürmchen geben“, sagte Lewis. „Wenn sie aus diesem Gebiet wegziehen können, werden sie es tun.“

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Wenn Sie dazu beitragen möchten, dass Ihre lokalen Lebensräume Glühwürmchen-freundlicher werden, ist weniger Licht immer besser, sagte Owens. Man verstrickt sich leicht darin, welche Lichtfarben für Insekten besser oder schlechter sind, aber sie warnte, dass die meisten LED-Leuchten einfach zu hell seien. Rotes Licht mag für Glühwürmchen im Allgemeinen weniger anstößig sein, aber eine „superhelle rote LED“ wird trotzdem Schaden anrichten.

„Es gibt kein gutes Licht, Punkt“, sagte Owens. „Und wenn Sie eines haben möchten, schalten Sie es ein, wenn Sie dort sind, und schalten Sie es aus, wenn Sie weg sind.“

Dark-Sky-Reservate sind Orte, die Schutz für nächtliche Ökosysteme und atemberaubende Ausblicke auf den Sternenhimmel bieten und von der International Dark Sky Association zertifiziert sind. In der Nähe von Nivens Arbeitsplatz gibt es eines, das seiner Meinung nach eine „interessante Mischung von Menschen“ bietet, die sich entweder für Sterne oder für Glühwürmchen begeistern.

In der Dark-Sky-Bewegung sei die Verwendung von Lampenschirmen, um das Licht nach unten zu lenken, ein gängiger Ratschlag, um das Leuchten des Himmels zu reduzieren, fügte Owens hinzu. Doch unseren Insektenfreunden vor Ort hilft das nicht.

Lewis sagte, dass Forscher in den letzten fünf bis zehn Jahren viel über die Bedrohungen gelernt haben, denen Glühwürmchen ausgesetzt sind, und die Tatsache, dass sie weithin bewundert werden, macht sie zu einem nützlichen „Einfallstor“, um Menschen für den Insektenschutz zu interessieren. Diese einzigartigen Kreaturen sind nicht nur in heißen Sommernächten ein faszinierender Anblick, sie sind auch älter als der Mensch und haben Hunderte von Millionen Jahren überlebt.

„Wie erstaunlich ist das, dass wir sie noch haben?“ sagte Owens. „Es ist wirklich ziemlich magisch und es lohnt sich, es zu erhalten.“

Links: Künstliches Licht kann wichtige Ökosysteme beeinträchtigen, beispielsweise die Balz von Glühwürmchen. Foto über Getty Images

Von Bella Isaacs-Thomas

Von Isabella Isaacs-Thomas

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Von Melanie Porter

Bella Isaacs-Thomas Bella Isaacs-Thomas

Bella Isaacs-Thomas ist Digitalreporterin im Wissenschaftsressort der PBS NewsHour.