Glow—in-the-Dark-Pilze haben eine neu entdeckte Chemikalie für ihren Glanz zu verdanken

Sie stolpern nicht – diese Pilze leuchten wirklich. Und jetzt haben wir dank einer heute in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie eine bessere Vorstellung davon, wie.

Vor mehr als 100 Jahren besuchte ein Naturforscher namens George Gardner Brasilien und sah Kinder mit riesigen Glühwürmchen auf der Straße spielen. Es stellte sich heraus, dass es sich nicht um Insekten handelte, sondern um große, leuchtende Pilze, die auf verrottenden Palmwedeln wachsen. Die Art wurde als Neonothopanus gardneri bekannt.

Kürzlich entdeckten Wissenschaftler, warum die Pilze leuchten. Sie pflanzten künstliche Pilze, die von LEDs beleuchtet wurden, in den brasilianischen Kokosnusswald und sahen, dass die nächtliche Lumineszenz Käfer, Fliegen, Wespen und Ameisen wie Motten zu einer Flamme anzieht (sorry). Diese Insekten sind der Schlüssel zur Verbreitung der Pilzsporen, damit sich der Pilz vermehren und neue Nahrungsquellen besiedeln kann.

Der grün leuchtende Pilz ist der eigentliche Pilz. Der Rest sind künstlerische Darstellungen der Farben, die diese Pilze leuchten könnten, basierend auf Arbeiten, die heute in Science Advances veröffentlicht wurden.
Bild von Cassius V. Stevani/IQ-USP, Brasilien

Mindestens 80 weitere Pilzarten strahlen Licht aus. Das Phänomen, genannt Biolumineszenz, wurde in Pilzen dokumentiert, seit Aristoteles angeblich glühende, verrottende Baumrinde beschrieben hat – Foxfire oder Cold Fire genannt.

Aber wie genau Pilze wie N. gardneri und foxfire lumineszieren, war ein Rätsel. Wenn eine Kreatur wie ein Glühwürmchen leuchtet, liegt das oft an einer Klasse von Molekülen, die Luciferine genannt werden. (Der Name leitet sich von „Luzifer“ ab, was lateinisch für „Lichtbringer“ steht.“) Sie reagieren mit Sauerstoff und einer anderen reaktionsschnellen Chemikalie, um ein hochenergetisches Produkt zu erzeugen, das Licht emittiert. Dieses licht emittierende Produkt wird Oxyluciferin genannt.

Dieser Eimer Neonothopanus gardneri leuchtet, wenn die Lichter ausgehen.
Foto von Cassius V. Stevani

Während Wissenschaftler vor kurzem herausgefunden hatten, wie Luciferin strukturiert ist, hatten sie noch nicht entdeckt, wie die lichtemittierenden Produkte aussahen. So sammelten die Forscher Proben von N. gardneri aus dem brasilianischen Kokosnusswald pulverisierten sie zu einer Aufschlämmung, die reich an dem reaktionsschnellen Enzym des Pilzes ist.Dann verwendeten sie diese Aufschlämmung, um das lichtemittierende Oxyluciferin im Labor in so großen Mengen herzustellen, dass die Wissenschaftler die Struktur dafür skizzieren konnten. Weitere Experimente zeigten, dass es möglich war, verschiedene Versionen von Oxyluciferinen herzustellen, die unterschiedliche Lichtfarben emittierten, indem die Struktur des Luciferinbrennstoffs optimiert wurde.

Fluoreszierende Moleküle spielen in der biologischen Forschung bereits eine überdimensionale Rolle: wissenschaftler verwenden sie, um Zellen und Proteine zu verfolgen. Diese neue Entdeckung könnte ein neues Arsenal an lumineszierenden Molekülen für die Forschung hervorbringen. Plus, sie sind hübsch anzusehen.

Dieses Foto zeigt Neonothopanus gardneri, der an der Basis eines Baumes wächst.
Foto von Cassius V. Stevani / Composite von James Bareham

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