Direkt zum Inhalt

Lexikon der Biologie: Leuchtkäfer

Leuchtkäfer, Käfer verschiedener systematischer Zugehörigkeit mit Leuchtvermögen; gehören zu den Cantharoidea (Weichkäferartigen; Käfer) und mit wenigen Gattungen auch zu den Schnellkäfern (Elateridae). Allen Arten ist gemeinsam, daß sie als Larve und/oder Imago an unterschiedlichen Körperstellen Leuchtorgane (Leuchtorganismen) aufweisen ( ä vgl. Abb. 1 ), die meist ein grünliches (bei Photinus aus Nordamerika z.B. λmax = 562 nm) oder sogar ein rotes Licht bzw. beides aussenden (Biolumineszenz; ä vgl. Abb. 2 ). Die Organe selbst sind durch modifiziertes Fettgewebe (Fettkörper) repräsentiert, das sich in spezialisierte lumineszierende Schichten und in durch feine Tracheolen unterlegte Reflektorschichten differenziert. Wirksame Substanz ist bei allen Leuchtkäfern ein D-(–)Isomer des Benzthiazol-Luciferins (Luciferine). Dieses ist instabil und wird durch Sauerstoff sofort zu einem Dehydroluciferin oxidiert. Die Leuchtreaktion erfolgt über die katalysierende Wirkung des Enzyms Luciferase. Das Leuchtverhalten steht unter nervöser Kontrolle; seine biologische Funktion liegt in der Partnerfindung. Hierbei haben entweder beide Geschlechtspartner oder nur einer Leuchtorgane. Die einzelnen Arten unterscheiden sich nun einerseits in Zahl und Anordnung der Leuchtorgane am Körper und andererseits in den Leuchtrhythmen. (Kürzlich konnte an Johanniswürmchen nachgewiesen werden, daß das abrupte An- und Ausschalten des Lichts durch den vielseitigen, auf ein Nervensignal hin freigesetzten Botenstoff Stickstoffmonoxid [NO] bewerkstelligt wird.) Es existieren zum Teil sehr komplexe Kommunikationsmuster zwischen den Geschlechtspartnern, die einerseits der Artisolation dienen, andererseits eine Folge von sexueller Selektion sind. Innerhalb der Käfer-Ordnungen sind leuchtende Vertreter mindestens zweimal unabhängig entstanden. Die bekanntesten sind einerseits die Leuchtkäfer i.e.S. (Lampyridae) und andererseits die südamerikanischen „Cucujos". Innerhalb der Gruppe Cantharoidea sind es die Familien Rhagophthalmidae (Südostasien), Phengodidae (Nord- und Südamerika) und die Lampyridae (weltweit). Angaben, daß Drilidae (Schneckenräuber) leuchtende Arten enthalten, beziehen sich auf die Rhagophthalmidae. Die frühere Behauptung, die Larve des einheimischen Homalisus (Rotdeckenkäfer) leuchte, hat sich als nicht richtig erwiesen. – Beispiele für Vertreter von Leuchtkäfern: 1) Lampyridae, Leuchtkäfer i.e.S., Johanniswürmchen, weltweit verbreitete, ca. 2000, in Mitteleuropa nur 3 Arten („Johanniskäfer"; ihre Imagines erscheinen etwa um Johannis = 24. Juni) enthaltende Familie der polyphagen Käfer. Während bei uns die Weibchen (Glühwürmchen) stets ungeflügelt und larviform sind, ist dies bei vielen außereuropäischen Vertretern nicht immer der Fall. Die mitteleuropäischen Arten sind bräunlich gefärbt und weichhäutig. Bei den Männchen ist der Kopf oft unter dem Halsschild verborgen. Zum Auffinden der Weibchen haben sie zum Teil mächtige Komplexaugen. Großes Johanniswürmchen (Lampyris noctiluca; Insekten III ), Männchen 11–13 mm, flugfähig, ohne Leuchtorgane; Weibchen 16–18 mm, völlig flügellos, Leuchtorgane auf der Bauchseite auf dem 6. und 7. Sternit jeweils als breites Band, auf dem 8. Sternit rechts und links als heller Fleck erkennbar. Die Weibchen sitzen im Juni/Juli am Boden und halten die Bauchseite nach oben, während sie permanent leuchten; sie tun dies erst bei völliger Dunkelheit. Die Männchen fliegen, ohne selbst zu leuchten, auf der Suche nach diesem Weibchen-Leuchtmuster. Kleines Johanniswürmchen, Phausis (Lamprohiza) splendidula, Männchen 8–10 mm, geflügelt, Halsschild mit 2 großen, transparenten Fenstern, die den Augen auch den Blick nach oben gestatten, mit je 1 Querband als Leuchtorgan auf dem 6. und 7. Sternit; Weibchen nur mit Resten von Flügeln (Flügelreduktion), also flugunfähig; Leuchtorgane als Punkte auf den Seitenteilen fast aller Sternite, die zusätzlich zu den beiden Querbändern auf Sternit VI und VII liegen. Die Männchen fliegen ab Ende Juni (oft in Gruppen) an warmen Abenden selbst leuchtend auf der Suche nach Weibchen umher. Die Weibchen sitzen im Gras und „zünden" ihre Leuchtorgane vermutlich erst dann, wenn sie leuchtende Männchen gesehen haben. Im Experiment konnte gezeigt werden, daß Phausis-Männchen in der Wahl des Leuchtmusters nicht so spezifisch sind wie Lampyris-Männchen. Sie bevorzugen sogar flächengrößere und hellere Attrappen vor den Leuchtmustern ihrer eigenen Weibchen (übernormaler Reiz). Phosphaenus hemipterus ist bei uns relativ selten; beide Geschlechter sind flugunfähig; das Männchen besitzt aber noch Flügelstummel; nur das Männchen hat auf dem 7. Sternit ein breites Leuchtorgan. Auch die Larven der Lampyridae haben Leuchtorgane; über ihre Funktion ist bisher nur wenig bekannt. Während bei uns die Käfer vermutlich nichts mehr fressen, leben die Larven von anderen Insekten und vor allem von Schnecken, die sie mit spitzen, dolchförmigen Mandibeln über einen Giftbiß töten. In den Tropen gibt es viele Arten, bei denen auch die Käfer räuberisch leben. Berühmt ist hier ein Fall, daß Weibchen einer Photuris-Art durch Imitation des Leuchtmusters einer Photinus-Art deren Männchen anlockt, um sie dann zu fressen (Peckhamsche Mimikry). – 2) Phengodidae, Familie ausschließlich amerikanischer Leuchtkäfer, deren Männchen verkürzte Elytren haben, dennoch aber gute Flieger sind und zum Teil über körperlange, stark gefiederte Fühler haben. Die Weibchen sind stark larviform und völlig flugunfähig. Während die Männchen nur selten und schwach leuchten, haben die Weibchen zum Teil Leuchtorgane über den ganzen Körper verteilt. Besonders auffällig ist das Weibchen von Phrixothrix aus Südamerika, das auf allen Körpersegmenten seitlich hellgrün leuchtende, am gesamten Kopf und anschließenden Prothorax leuchtend rote Organe besitzt, so daß ein am Boden sitzendes Tier aussieht wie ein beleuchteter Zug mit vorgespannter hell leuchtender Dampflok („railroadworm"). Die Larven leben als Räuber vorwiegend von Doppelfüßern. – 3) Rhagophthalmidae, Familie ostasiatischer Leuchtkäfer, deren Männchen oft lange Elytren, aber keine so exzessiven Fühler wie die Phengodidae haben. Die Weibchen sind denen der Phengodidae ähnlich. Hierher gehören z.B. die Gattungen Diplocladon (Malaysia), Dioptoma (Sri Lanka), Rhagophthalmus (Südostasien) und möglicherweise Cydistus (Türkei). – 4) Schnellkäfer, Elateridae; verschiedene Gattungen dieser Familie aus dem südlichen Nordamerika und aus Südamerika gehören zu den Leuchtkäfern. Am bekanntesten sind die „Feuerkäfer" oder „Cucujos" aus dem Tribus Pyrophorini mit der alten Gattung Pyrophorus, die heute mit ca. 100 Arten in etwa 17 Gattungen aufgeteilt wird. Die Leuchtorgane befinden sich meist in den Hinterwinkeln des Pronotums und/oder zwischen Metasternum und 1. Abdominalsternit. Auch die Larven haben Leuchtorgane. „Feuerkäfer" dieser Familie gibt es auch auf den Neuen Hebriden (Photophorus bakewelli) und den Fidschiinseln (Photophorus jansoni). Über Paarungsverhalten und Einsatz der Leuchtorgane ist bei den „Feuerkäfern" nur wenig bekannt. Auch sie emittieren ein grünliches, zum Teil sehr helles Licht, so daß sie von den Eingeborenen Südamerikas als Lampe verwendet werden (Cucujo [Abb.]). ä Käfer I ä Käfer II .

H.P.

Lit.: Batten, M.: The winking, blinking sea. All about Bioluminescence. Millbrook Press, 2000. Ganeri, A., Herring, P.: Creatures that glow. Learning Horizons Inc., USA, 1999.



Leuchtkäfer

Abb. 1: Lage der Leuchtorgane (dargesTOllt als schwarze Flecken) auf der Unterseite von Leuchtkäfern; in a–f ist nur die Hinterleibsspitze gezeichnet.
Lampyridae: a Photinus scintillans (♂), Nordosten der USA; b Photinus scintillans (♀); c Luciola lusitanica (♂), Südeuropa; d Luciola lusitanica (♀); e Photuris spec. (♀), Amerika; f Lampyris noctiluca (♀), Europa; g Phausis (Lamprohiza) splendidula (♀), Europa; h Harmatelia bilinea (♂), Sri Lanka. Phengodidae: i Phengodes spec. (♀), Osten der USA. Rhagophthalmidae: k Diplocladon hasselti (♀), Malaysia; l Dioptoma adamsi (♂), Sri Lanka. Elateridae: m, n Pyrophorus spec., Ober- und Unterseite, Südamerika.



Leuchtkäfer

Abb. 2:
1
Leuchtkäfer „in Aktion“, 2 Lampyris reichi

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Redaktion

Rolf Sauermost (Projektleiter)
Doris Freudig (Redakteurin)

Erweiterte Redaktion

Dr. Michael Bonk (Assistenz)
Dr. Andreas Sendtko (Assistenz)
Dr. Helmut Genaust (Etymologische Bearbeitung)
Dr. Claudia Gack (Bildtafelredaktion)

Grafik:

Hermann Bausch
Dr. Michael Bonk (EDV)
Wolfgang Hanns
Laura C. Hartmann (EDV)
Professor Dr. Rüdiger Hartmann (EDV)
Klaus Hemmann
Manfred Himmler
Rudolf Kempf (EDV)
Martin Lay (EDV)
Rolf Sauermost (EDV)
Dr. Richard Schmid
Hanns Strub
Melanie Waigand-Brauner (EDV)

CD-ROM-Ausgabe:

Doris Freudig (Redaktion und Konzeption)
Richard Zinken (Beratung)

Berater

Prof. Dr. Arno Bogenrieder (Botanik)
Prof. Dr. Klaus-Günter Collatz (Zoologie)
Prof. Dr. Hans Kössel (†) (Biochemie, Molekularbiologie)
Prof. Dr. Uwe Maier (Biochemie, Molekularbiologie)
Prof. Dr. Günther Osche (Zoologie)
Prof. Dr. Georg Schön (Mikrobiologie)

Autoren

[abc] [def] [ghi] [jkl] [mno] [pqr] [stuv] [wxyz]

Anhäuser, Marcus (M.A.)
Arnheim, Dr. Katharina (K.A.)
Becker-Follmann, Dr. Johannes (J.B.-F.)
Bensel, Dr. Joachim (J.Be.)
Bergfeld (†), Dr. Rainer (R.B.)
Berthold, Prof. Dr. Peter (P.B.)
Bogenrieder, Prof. Dr. Arno (A.B.)
Bohrmann, PD Dr. Johannes (J.B.)
Bonk, Dr. Michael (M.B.)
Born, Prof. Dr. Jan (J.Bo.)
Braun, Andreas (A.Br.)
Bürger, Prof. Dr. Renate (R.Bü.)
Cassada, Dr. Randall (R.C.)
Collatz, Prof. Dr. Klaus-Günter (K.-G.C.)
Culmsee, Dr. Carsten (C.C.)
Drews, Dr. Martina (M.D.)
Drossé, Inke (I.D.)
Duell-Pfaff, Dr. Nixe (N.D.)
Duffner, Dr. Klaus (K.D.)
Eibl-Eibesfeldt, Prof. Dr. Irenäus (I.E.)
Eisenhaber, Dr. Frank (F.E.)
Emschermann, Dr. Peter (P.E.)
Engelbrecht, Beate (B.E.)
Engeser, PD Dr. Theo (T.E.)
Eurich, Dr. Christian (C.E.)
Ewig, Bettina (B.Ew.)
Fässler, Dr. Peter (P.F.)
Fehrenbach, Dr. Heinz (H.F.)
Fix, Dr. Michael (M.F.)
Flemming, Alexandra (A.F.)
Franzen, Dr. Jens Lorenz (J.F.)
Freudig, Doris (D.F.)
Gack, Dr. Claudia (C.G.)
Gallenmüller, Dr. Friederike (F.G.)
Ganter, Sabine (S.G.)
Gärtig, Susanne (S.Gä.)
Gärtner, PD Dr. Wolfgang (W.G.)
Gassen, Prof. Dr. Hans-Günter
Geinitz, Christian (Ch.G.)
Genth, Dr. Harald (H.G.)
Gläser, Dr. Birgitta (B.G.)
Götting, Prof. Dr. Klaus-Jürgen (K.-J.G.)
Grasser, Dr. habil. Klaus (K.G.)
Grieß, Dr. Eike (E.G.)
Grüttner, Dr. Astrid (A.G.)
Häbe, Martina (M.Hä.)
Haken, Prof. Dr. Hermann
Hanser, Dr. Hartwig (H.Ha.)
Harder, Deane Lee (D.Ha.)
Hartmann, Prof. Dr. Rüdiger (R.H.)
Hassenstein, Prof. Dr. Bernhard (B.H.)
Haug-Schnabel, PD Dr. Gabriele (G.H.-S.)
Hemminger, Dr. habil. Hansjörg (H.H.)
Herbstritt, Dr. Lydia (L.H.)
Hobom, Dr. Barbara (B.Ho.)
Hoffrichter, Dr. Odwin (O.H.)
Hohl, Dr. Michael (M.H.)
Hoos, Katrin (K.H.)
Horn, Dagmar (D.H.)
Horn, Prof. Dr. Eberhard (E.H.)
Huber, Christoph (Ch.H.)
Huber, Dr. Gerhard (G.H.)
Huber, Prof. Dr. Robert
Hug, Dr. Agnes M. (A.H.)
Illerhaus, Dr. Jürgen (J.I.)
Illes, Prof. Dr. Peter (P.I.)
Illing, Prof. Dr. Robert-Benjamin (R.B.I.)
Irmer, Juliette (J.Ir.)
Jaekel, Dr. Karsten
Jäger, Dr. Rudolf
Jahn, Dr. Ilse
Jahn, Prof. Dr. Theo (T.J.)
Jendritzky, Prof. Dr. Gerd (G.J.)
Jendrsczok, Dr. Christine (Ch.J.)
Jerecic, Renate (R.J.)
Jordan, Dr. Elke (E.J.)
Just, Dr. Lothar (L.J.)
Just, Margit (M.J.)
Kary, Michael (M.K.)
Kaspar, Dr. Robert
Kattmann, Prof. Dr. Ulrich (U.K.)
Kindt, Silvan (S.Ki.)
Kirchner, Prof. Dr. Wolfgang (W.K.)
Kirkilionis, Dr. Evelin (E.K.)
Kislinger, Claudia (C.K.)
Klein-Hollerbach, Dr. Richard (R.K.)
Klonk, Dr. Sabine (S.Kl.)
Kluge, Prof. Dr. Friedrich (F.K.)
König, Dr. Susanne (S.Kö.)
Körner, Dr. Helge (H.Kör.)
Kössel (†), Prof. Dr. Hans (H.K.)
Kühnle, Ralph (R.Kü.)
Kuss (†), Prof. Dr. Siegfried (S.K.)
Kyrieleis, Armin (A.K.)
Lahrtz, Stephanie (S.L.)
Lamparski, Prof. Dr. Franz (F.L.)
Landgraf, Dr. Uta (U.L.)
Lange, Prof. Dr. Herbert (H.L.)
Lange, Jörg
Langer, Dr. Bernd (B.La.)
Larbolette, Dr. Oliver (O.L.)
Laurien-Kehnen, Dr. Claudia (C.L.)
Lay, Dr. Martin (M.L.)
Lechner-Ssymank, Brigitte (B.Le.)
Leinberger, Annette (A.L.)
Leven, Prof. Franz-Josef (F.J.L.)
Liedvogel, Prof. Dr. Bodo (B.L.)
Littke, Dr. habil. Walter (W.L.)
Loher, Prof. Dr. Werner (W.Lo.)
Lützenkirchen, Dr. Günter (G.L.)
Mack, Dr. Frank (F.M.)
Mahner, Dr. Martin (M.Ma.)
Maier, PD Dr. Rainer (R.M.)
Maier, Prof. Dr. Uwe (U.M.)
Marksitzer, Dr. René (R.Ma.)
Markus, Prof. Dr. Mario (M.M.)
Martin, Dr. Stefan (S.Ma.)
Medicus, Dr. Gerhard (G.M.)
Mehler, Ludwig (L.M.)
Mehraein, Dr. Susan (S.Me.)
Meier, Kirstin (K.M.)
Meineke, Sigrid (S.M.)
Mohr, Prof. Dr. Hans (H.M.)
Mosbrugger, Prof. Dr. Volker (V.M.)
Mühlhäusler, Andrea (A.M.)
Müller, Dr. Ralph (R.Mü.)
Müller, Ulrich (U.Mü.)
Müller, Wolfgang Harry (W.H.M.)
Murmann-Kristen, Dr. Luise (L.Mu.)
Mutke, Jens (J.M.)
Narberhaus, Ingo (I.N.)
Neub, Dr. Martin (M.N.)
Neumann, Dr. Harald (H.Ne.)
Neumann, Prof. Dr. Herbert (H.N.)
Nick, PD Dr. Peter (P.N.)
Nörenberg, Prof. Dr. Wolfgang (W.N.)
Nübler-Jung, Prof. Dr. Katharina (K.N.)
Oehler, Prof. Dr. Jochen (J.Oe.)
Oelze, Prof. Dr. Jürgen (J.O.)
Olenik, Dr. Claudia (C.O.)
Osche, Prof. Dr. Günther (G.O.)
Panesar, Arne Raj
Panholzer, Bärbel (B.P.)
Paul, PD Dr. Andreas (A.P.)
Paulus, Prof. Dr. Hannes (H.P.)
Pfaff, Dr. Winfried (W.P.)
Pickenhain, Prof. Dr. Lothar (L.P.)
Probst, Dr. Oliver (O.P.)
Ramstetter, Dr. Elisabeth (E.R.)
Ravati, Alexander (A.R.)
Rehfeld, Dr. Klaus (K.Re.)
Reiner, Dr. Susann Annette (S.R.)
Riede, Dr. habil. Klaus (K.R.)
Riegraf, Dr. Wolfgang (W.R.)
Riemann, Prof. Dr. Dieter
Roth, Prof. Dr. Gerhard
Rübsamen-Waigmann, Prof. Dr. Helga
Sachße (†), Dr. Hanns (H.S.)
Sander, Prof. Dr. Klaus (K.S.)
Sauer, Prof. Dr. Peter (P.S.)
Sauermost, Elisabeth (E.Sa.)
Sauermost, Rolf (R.S.)
Schaller, Prof. Dr. Friedrich
Schaub, Prof. Dr. Günter A. (G.Sb.)
Schickinger, Dr. Jürgen (J.S.)
Schindler, Dr. Franz (F.S.)
Schindler, Dr. Thomas (T.S.)
Schley, Yvonne (Y.S.)
Schling-Brodersen, Dr. Uschi
Schmeller, Dr. Dirk (D.S.)
Schmitt, Prof. Dr. Michael (M.S.)
Schmuck, Dr. Thomas (T.Schm.)
Scholtyssek, Christine (Ch.S.)
Schön, Prof. Dr. Georg (G.S.)
Schönwiese, Prof. Dr. Christian-Dietrich (C.-D.S.)
Schwarz, PD Dr. Elisabeth (E.S.)
Seibt, Dr. Uta
Sendtko, Dr. Andreas (A.Se.)
Sitte, Prof. Dr. Peter
Spatz, Prof. Dr. Hanns-Christof (H.-C.S.)
Speck, Prof. Dr. Thomas (T.Sp.)
Ssymank, Dr. Axel (A.S.)
Starck, PD Dr. Matthias (M.St.)
Steffny, Herbert (H.St.)
Sternberg, Dr. Klaus (K.St.)
Stöckli, Dr. Esther (E.St.)
Streit, Prof. Dr. Bruno (B.St.)
Strittmatter, PD Dr. Günter (G.St.)
Stürzel, Dr. Frank (F.St.)
Sudhaus, Prof. Dr. Walter (W.S.)
Tewes, Prof. Dr. Uwe
Theopold, Dr. Ulrich (U.T.)
Uhl, Dr. Gabriele (G.U.)
Unsicker, Prof. Dr. Klaus (K.U.)
Vaas, Rüdiger (R.V.)
Vogt, Prof. Dr. Joachim (J.V.)
Vollmer, Prof. Dr. Dr. Gerhard (G.V.)
Wagner, Prof. Dr. Edgar (E.W.)
Wagner, Eva-Maria
Wagner, Thomas (T.W.)
Wandtner, Dr. Reinhard (R.Wa.)
Warnke-Grüttner, Dr. Raimund (R.W.)
Weber, Dr. Manfred (M.W.)
Wegener, Dr. Dorothee (D.W.)
Weth, Dr. Robert (R.We.)
Weyand, Anne (A.W.)
Weygoldt, Prof. Dr. Peter (P.W.)
Wicht, PD Dr. Helmut (H.Wi.)
Wickler, Prof. Dr. Wolfgang
Wild, Dr. Rupert (R.Wi.)
Wilker, Lars (L.W.)
Wilmanns, Prof. Dr. Otti
Wilps, Dr. Hans (H.W.)
Winkler-Oswatitsch, Dr. Ruthild (R.W.-O.)
Wirth, Dr. Ulrich (U.W.)
Wirth, Prof. Dr. Volkmar (V.W.)
Wolf, Dr. Matthias (M.Wo.)
Wuketits, Prof. Dr. Franz M. (F.W.)
Wülker, Prof. Dr. Wolfgang (W.W.)
Zähringer, Dr. Harald (H.Z.)
Zeltz, Dr. Patric (P.Z.)
Ziegler, Prof. Dr. Hubert
Ziegler, Dr. Reinhard (R.Z.)
Zimmermann, Prof. Dr. Manfred
Zissler, Dr. Dieter (D.Z.)
Zöller, Thomas (T.Z.)
Zompro, Dr. Oliver (O.Z.)

Partnervideos