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Lexikon der Biologie: Leuchtsymbiose

Leuchtsymbiose w, besondere Form von Biolumineszenz, die auf einer obligaten Endosymbiose mit Licht produzierenden Bakterien (Leuchtbakterien) beruht. Leuchtsymbiosen gibt es nur im Meer, bei Kopffüßern, Knochenfischen und bei Feuerwalzen. Die Leuchtbakterien leben bei Kopffüßern (vor allem Sepioidea [Tintenschnecken] und Myopsida) und bei Knochenfischen extrazellulär in schlauchförmigen Einstülpungen der Körperoberfläche oder des Darmkanals, bei den Feuerwalzen im Cytoplasma bestimmter Zellen (Mycetocyten). – Unter den Kopffüßern bilden die Sepia-Verwandten (Sepie), zum Teil mit Hilfe von akzessorischen Nidamentaldrüsen, Leuchtorgane (Photophore) von unterschiedlich hohem Differenzierungsgrad aus. Bei Rondeletiola minor senkt sich das Leuchtorgan becherförmig in den Tintenbeutel (Tintendrüse) ein; die das Becherinnere auskleidenden Muskelzellen bilden eine Art Reflektor; auch Männchen besitzen ein Leuchtorgan. Das perfekteste Leuchtorgan hat Euprymna morsei: Der Pigmentschirm (Tintenbeutel) wirkt durch Kontraktion als Abblendeinrichtung; vor der Lichtquelle befindet sich eine klare Linse; Blutgefäße und Nerven versorgen das Organ. Die Besiedlung mit Leuchtbakterien der durch eine schlauchförmige Öffnung mit der Außenwelt in Verbindung stehenden Leuchtorgane geschieht bei den Kopffüßern aus dem Meerwasser. Wahrscheinlich dient das Leuchten dem leichteren Auffinden der Geschlechtspartner sowie dem Zusammenhalt der Schwärme. – Als Lichtfallen zum Anlocken von Beutetieren werden die symbiontischen Leuchtorgane einiger Knochenfische gedeutet; zum Teil ist ihre Funktion auch noch unbekannt. Anomalops (Laternenfische) und Photoblepharon tragen je ein bohnenförmiges Leuchtorgan unterhalb des Auges, das von einem Epithel aus Cornea-ähnlichen Zellen überzogen wird; als Reflektor wirkt eine an Guanin-Kristallen (Guanin) reiche Zellschicht. Bei Photoblepharon dient eine lidartige, pigmentierte Hautfalte als Abblendeinrichtung. Bei Anomalops können Muskeln das Leuchtorgan so um die Längsachse drehen, daß bei Bedarf der leuchtende Organteil im dunklen Gewebe verborgen wird. Bei Leiognathus umzieht ein Leuchtorgan ringförmig den Oesophagus. Bei einigen Tiefsee-Anglerfischen (z.B. Linophryne arborifera, Melanocetus johnsoni; Tiefseeangler) sitzt ein bakterielles Leuchtorgan laternenartig auf dem umgestalteten 1. Rückenflossenstrahl. – Vergleichsweise einfach gebaut sind die Leuchtorgane der aus vielen Einzeltieren zusammengesetzten Feuerwalzen: Um die Ingestionsöffnung eines jeden Einzeltieres liegen, ohne weitere Hilfseinrichtungen, 2 Ansammlungen von Mycetocyten mit Leuchtbakterien. Hochentwickelt hingegen ist bei ihnen die Übertragungsweise der Symbionten auf die nächste Wirtsgeneration: Die Leuchtbakterien besiedeln zunächst einige Follikelzellen, die danach als Mycetocyten in den Embryo des geschlechtlich entstehenden Oozoids gelangen. Von hier aus werden die 4 Primärascidiozoide und aus diesen die aus ihnen knospenden Ascidiozoide mit Leuchtbakterien versorgt. Leuchtorganismen (Abb.), Meeresleuchten.

H.Kör.

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