Tintenfisch bündelt Biolicht mit Eiweißspiegeln

 Reflektierendes (dg, er, lor, m) und nicht-reflektierendes Gewebe (el, g) bei Euprymna scopoles. (Bild: Science)
Reflektierendes (dg, er, lor, m) und nicht-reflektierendes Gewebe (el, g) bei Euprymna scopoles. (Bild: Science)
Wie die Spiegelreflektoren rund um einen Scheinwerfer umgeben silbrige Eiweißplättchen das Leuchtorgan des hawaiianischen Tintenfischs Euprymna scolopes. Die Proteinspiegelchen bündeln das Licht, das von Bakterien im Leuchtorgan produziert wird, und lenken es nach unten. Den besonderen Aufbau der Nanospiegel beschreiben amerikanische Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Science (Bd. 303, S. 235).
Euprymna scopoles beherbergt in seinem Leuchtorgan Bakterien der Art Vibrio fischeri, die Biolumineszenz-Licht erzeugen können. Dieses Licht dient den Tintenfischen während des Fressens als eine Art Scheinwerfer. Gleichzeitig hilft es, den auffälligen Schatten, den die Tiere auf dem Meeresboden erzeugen, aufzuhellen und damit weniger deutlich sichtbar zu machen. Dazu muss das Biolicht jedoch gebündelt und nach unten abgelenkt werden.

Nanostrukturen, die einfallendes oder auch selbst produziertes Licht auf eine solche Weise reflektieren und bündeln, sind im Tierreich weit verbreitet und bestehen bei den meisten Meerestieren aus Kristallen. Nicht so jedoch bei Euprymna scopoles und seinen Verwandten, wie das Forscherteam um Wendy Crookes von der Universität von Hawaii in Honolulu entdeckte: Die Tintenfische verwenden eine bisher unbekannte Art von Eiweißstoffen für die Spiegelplättchen. Diese Proteine, von den Wissenschaftlern bezeichnenderweise "Reflektine" genannt, haben eine ungewöhnliche Zusammensetzung und bestehen hauptsächlich aus sonst sehr selten verwendeten Aminosäurebausteinen.

Solche Reflektine seien bislang nur bei Tintenfischen gefunden worden, schreiben die Forscher. Da die Spiegelproteine die ersten optischen Nanostrukturen auf Eiweißbasis sind, die bisher in der Natur entdeckt wurden, hofft das Team nun auf neue Erkenntnisse für die künstliche Herstellung solcher lichtmodifizierender Materialien. Reflektin-basierte Nanoreflektoren könnten in Zukunft beispielsweise für Bauteile in optischen Geräten oder als Verstärker in künstlichen Photosynthese-Membranen eingesetzt werden.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel


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