Was Leuchtet Im Meer?

Meeresleuchten – Das geheimnisvolle Licht in der Moskito Bay stammt von Milliarden Einzellern – mikroskopisch kleinen Algen, die hier in besonders hoher Konzentration vorkommen. Werden sie durch Wellen oder einen Schwimmer äußerlich gereizt, beginnen sie zu leuchten.

Als Biolumineszenz bezeichnet man die Lichterzeugung durch Lebewesen. Die Biolumineszenz an der Meeresoberfläche wird hauptsächlich durch winzige, einzellige Algen, den sogenannten «Dinoflagellaten» erzeugt. Sie tragen so schöne Namen wie zum Beispiel «Noctiluca miliaris» (deutsch: Nachtlaternchen), das auch als Glühwürmchen des Meeres bekannt ist.

Die Dinoflagellaten gehören zum Phytoplankton und sind im Salz- und Brackwasser auf der ganzen Erde zu finden. Wirklich sehen kann man sie aber nur, wenn sie in großen Massen auftreten. Zu bestimmten Zeiten und wenn das Nährstoffangebot stimmt, bilden die Einzeller Kolonien von bis zu 100.000 Zellen pro Liter Wasser.

Die Mosquito Bay gehört zu den schönsten biolumineszenten Buchten der Erde. Experten sind sich sicher, dass in keiner anderen Bucht der Welt so viele biolumineszente Lebewesen vorkommen. Die mikroskopisch kleinen Algen werden von der Meeresströmung dort festgehalten. Dazu kommt ein außerordentliche Nährstoffangebot.

Direkt über dem Salzwasser hängen Mangrovenblätter. Wenn sie herunterfallen und im Wasser verrotten, schaffen sie ideale Lebensbedingungen für die Dinoflagellaten. Doch es gibt noch weitere Faktoren, die die Einzeller beeinflussen. Je intensiver am Tag die Sonneneinstrahlung war, um so stärker leuchten die Algen bei Nacht.

Wann sieht man leuchtendes Plankton?

Wo kann ich das leuchtende Meer sehen? – Wenn ihr das Naturschauspiel gerne selbst einmal erleben möchtet, dann könnt ihr es am besten an diesen drei Orten sehen:

Malediven: Wie oben schon erwähnt, sind die Malediven der beste Ort, um fluoreszierendes Plankton zu sehen. Die Strände der Inseln Mudhdoo, Vaadhoo und Rangali eignen sich dafür bestens in der Zeit von Juli bis Februar. San Diego : Hier leuchtet das Meer in unregelmäßigen Abständen blau. Eine genaue Saison kann ich euch leider nicht nennen, Einwohner sagen aber, dass es zwischen April und August am häufigsten vorkommt. Puerto Rico : Auf Puerto Rico gibt es die Mosquito Bay, beziehungsweise gab es sie. Denn aufgrund des leuchtenden Planktons wurde sie kurzerhand in Bioluminescent Bay umbenannt.

Übrigens: Ihr könnt das leuchtende Plankton auch selbst zuhause züchten. Dafür müsst ihr euch nur ein Starter Kit bestellen und könnt dann in einem kleinen Becken die Leuchtkraft der Natur heranziehen. Meist leuchten die Kulturen 4-6 Monate, bevor sie absterben und ihr von vorne beginnen müsst.

Warum erscheint Wasser türkis?

Monika Reuschenbach – Die Grand Prismatic Spring im Yellowstone National Park in den USA., © Lane V. Erickson/Shutterstock.com Licht ist der Teil des elektromagnetischen Spektrums, den wir mit den Augen sehen können. Wir können Licht mit Wellenlängen zwischen 350 Nanometern (violett) und 750 Nanometern (rot) optisch wahrnehmen.

Reflexion: Wenn ein Lichtstrahl auf die Oberfläche trifft, wird – je nach Material und Art der Oberfläche – ein Teil des Lichtstrahls in seiner Richtung abgelenkt und zurückgeworfen. Streuung: Ist der Durchmesser eines Materieteilchens etwa so groß wie die auftreffende Wellenlänge, strahlt das Teilchen die Lichtwelle in alle Richtungen ab. Absorption: Je nach Teilchen wird die Energie des Lichts aufgenommen und in Wärme umgewandelt.

Die Farbe eines Gegenstandes ist also die Folge der Wechselwirkung zwischen auftreffender elektromagnetischer Strahlung und den Prozessen zwischen Atomen oder Molekülen des Gegenstandes. Wassermoleküle und Lichtstrahlen beeinflussen sich nur gering, deshalb erscheinen kleine Wassermengen (Pfützen, Tropfen) farblos.

Wenn das Licht auf eine Wasseroberfläche trifft, wird der geringere Teil des Lichtes reflektiert, der größere Teil breitet sich weiter im Wasser aus. Im Wasser wird dieser Teil des Lichts von den Wasserteilchen absorbiert oder gestreut. Je länger ein Lichtstrahl eine Wassermenge durchstrahlt, desto mehr rote Licht anteile werden absorbiert und desto mehr blaue Lichtanteile werden gestreut, denn Wasser absorbiert rotes Licht, also langwelliges Licht, viel besser als kurzwelliges Licht.

Mit zunehmender Tiefe (im Meer oder See) verschwindet also zunächst das rote Licht, dann das orange und gelbe Licht und schließlich das grüne. Unter Wasser kann der Mensch diese Farben nicht mehr wahrnehmen. Das blaue Licht wird auch im tiefen Wasser noch gestreut, deshalb sehen wir das Wasser dann meist blau.

1. Wasser kann auch bunt erscheinen Neben dem Licht beeinflussen auch andere Faktoren die Farbe des Wassers.
2. Sedimente und Schwebstoffe Viele Schlammteilchen, Sand oder Gestein brechen das Licht zusätzlich.
3. Das Wasser erscheint – je nach Materialien und Anteilen – braun, grau oder weißlich.
4. Regionale Beispiele dafür sind die Nordsee (grau-braun durch geringe Tiefe und viele Schwebstoffe), Gletschermilch (weiß durch fein zerriebenes Gestein, das sich im Wasser verteilt).

Weißer Sandboden, besonders Korallensand, spiegelt das Licht und reflektiert es. Alle Wellenlängen des Lichts werden gleichmäßig reflektiert. Das rote Licht wird aber schon im flachen Wasser absorbiert, also reflektieren dann vor allem das grüne und das blaue Licht.

• Diese Farben werden durch den hellen Boden intensiviert, das Wasser erscheint türkis oder hellblau (s. Abb.1 ).
• Ein regionales Beispiele dafür ist die Karibik mit türkis-farbigen Gewässern.
• Algen (Phytoplankton) und andere Lebewesen Viele dieser Pflanzen brauchen für die Photosynthese Licht, besonders die roten und blauen Anteile des Lichts.

So stellen sie Zucker her, um zu wachsen. Das grüne Licht bleibt übrig. Teiche und Meeresteile mit hohem Algenanteil erscheinen daher oft grün. Manchmal können sich die Algen sehr stark und schnell vermehren (Algenblüte). Dann kann das Wasser sogar braun oder rot aussehen.

Thema: Autor/in: Monika Reuschenbach Veröffentlicht: 19.02.2019 Aktualisiert: 25.08.2022

Beitragsart: Unterricht (45-90 Min) Beitragsart: Unterricht (45-90 Min) Beitragsart: Unterricht (45-90 Min) : Wasser erscheint in allen Farben! – Ursachen für die Farbvielfalt von Gewässern

Warum leuchtet Krill?

Als natürliches Licht bezeichnen wir normaler Weise die Strahlen der Sonne, des Mondes und der Sterne. Der Verlauf von Tag und Nacht regelt dabei alle Lebensvorgänge des Menschen sowie der Pflanzen- und Tierwelt. Doch manche Arten der Flora und Fauna emanzipierten sich im Verlauf der Evolution ganz selbstverständlich von äußeren Umwelteinflüssen und wurden selber zu Beleuchtungskörpern in der Dunkelheit.

Wenn man beim nächtlichen Spaziergang im Sommer beispielsweise auf leuchtende Käfer oder am Meer auf eine große Menge leuchtendes Wasser trifft, scheint es fast, als wäre die Natur mit künstlichem Licht oder magischen Fähigkeiten ausgestattet. Solches Licht entsteht jedoch durch Biolumineszenz, einer biochemische Reaktion bei der Energie in Form von Licht freigesetzt wird.

Die Biologie bezeichnet Biolumineszenz als die Fähigkeit von Lebewesen selbst oder mit Symbionten Licht zu erzeugen. Bios bedeutet im Griechischen „Leben» und lumen „Licht». Bei höher entwickelten Lebewesen wird Licht in speziellen Leuchtorganen erzeugt, bei Einzellern in besonderen Organellen und bei Bakterien im Cytoplasma.

• Für Biolumineszenz entscheidend ist ein Molekül – ein Protein „Luciferin» genannt, das allein steht oder an ein Sauerstoffmolekül gebunden sein kann.
• In gebundener Form verfügt es über geringe Energie.
• Für die Reaktion von Luciferin und Sauerstoff benötigt man ein Enzym – ein weiteres Proteins namens „Luciferase», das die chemische Reaktion von Luciferin mit Sauerstoff einleitet.

Während der Reaktion wird die sich entwickelte Energie in der Form von Licht freigesetzt und dieses Licht bringt die Organismen zum Glühen. Und sie sind überall! Viele Organismen haben biolumineszierende Vertreter, nur bei höheren Pflanzen und höheren Wirbeltieren mit Ausnahme der Fische sind bisher noch keine bekannt.

1. Bei den zu Land lebenden Insekten ist der Leuchtkäfer, im Volksmund auch Glühwürmchen genannt, der bekannteste Vertreter.
2. In der Tiefsee leben leuchtende Lebewesen wie: z.B.
3. Leuchtkrebse (Krill), Leuchtquallen (Ceratium, Gonyaulax, Noctiluca) und Einzeller die das faszinierende Meeresleuchten verursachen.

Viele höher entwickelte Meerestiere gehen auch Symbiosen mit Einzellern ein, um Biolumineszenz für ihre Zwecke zu nutzen. Auch im Pilzreich gibt es ca.40 dieser Arten. Zu den bekanntesten zählt bspw. der Hallimasch. Irrlichter in lauen Sommernächten Zauberhaftes Funkeln umkreist den Spaziergänger in warmen Sommernächten – hauptsächlich in den Monaten Juli und August, zur Paarungszeit der Leuchtkäfer, die Urheber dieses Glitzern.

Der Leuchtkäfer ist wohl das bekannteste und am besten untersuchte biolumineszierende Lebewesen. Es besitzt in seinem Leib den Leuchtstoff Luciferin, welcher bei Ausschüttung der Luciferase diese Leuchtreaktion auslöst. Die dabei freigesetzte Energie wird fast nur in Form von Licht und nur zum geringen Teil als Wärme abgegeben.

Der Wirkungsgrad von etwa 95 % ist höher, als je eine künstliche Lichtquelle erreicht hat. Sein Hauptvorkommen ist Mitteleuropa, wo er in den Sommermonaten gut zu beobachten ist. In warmen Nächten leuchtet das Weibchen bei ausreichender Dunkelheit von 22 Uhr bis 1 Uhr, um einen Partner anzulocken.

• Aber nicht nur zur Partnerwerbung werden die Leuchtsignale eingesetzt, sondern auch zur Kommunikation, zur Täuschung und als Köder zum Beutefang.
• Lichter der Meere Die ersten Berichte von leuchtendem Meer stammen von Seefahrern aus dem 17.
• Jahrhundert die erzählen, die See habe sich in ein milchig-weiß leuchtendes Feld verwandelt.

Heute wissen Meeresforscher, dass viele einzellige Mikroorganismen im Plankton, vor allem Algen auf Strömungsänderungen mit der Aussendung von Licht reagieren und so das Meeresleuchten verursachen. Im Salz- und Brackwasser kommen sie auf der gesamten Erde vor, aber zu beobachten sind sie besonders gut in warmen Meeren und nur bei massenhaftem Auftreten.

In der Tiefsee ist Lumineszenz unter Meeresbewohnern besonders verbreitet. Hier gibt es Quallen die auf eine etwas andere Art ihr Leuchten erzeugen. Aequorea victoria verwendet ein Photoprotein (Aequorin) das nicht wie andere Luciferine chemisch umgewandelt wird, sondern nach der Aussendung des Lichts seinen Ausgangszustand zurückerlangt.

Der Vorteil dabei: es ist unbegrenzt verwendbar, so dass die Qualle ständig Leuchtsignale senden kann. Wie versucht der Mensch Biolumineszenz zu nutzen? Besonders ist das weiße Glimmen in der Bucht „Bioluminescent Bay» auf der Insel Vieques nahe Puerto Rico zu beobachten, wo viele Leuchtbakterien in Algenteppichen leben.

Seit langem versucht der Mensch Biolumineszenz für seine Zwecke zu nutzen, beispielsweise wird es in der Forschung speziell in der Molekularbiologie als Markierungsmethode eingesetzt. Unter dem Namen „GloFish» ist in den USA im Tierhandel bereits ein gentechnisch manipulierter leuchtender Zebrabärbling erhältlich.

Angeblich arbeiten Forscher bereits an selbst leuchtenden Monitoren auf der Basis von Biolumineszenz. Aber ob es die jemals geben wird? Bisher erinnern solche Spekulationen eher an die Berichte in den englischen Medien aus dem Jahr 1999 über fluoreszierende Weinnachtsbäume, die allerdings bis heute nie bestätigt wurden.

Warum leuchtet Krill?

Als natürliches Licht bezeichnen wir normaler Weise die Strahlen der Sonne, des Mondes und der Sterne. Der Verlauf von Tag und Nacht regelt dabei alle Lebensvorgänge des Menschen sowie der Pflanzen- und Tierwelt. Doch manche Arten der Flora und Fauna emanzipierten sich im Verlauf der Evolution ganz selbstverständlich von äußeren Umwelteinflüssen und wurden selber zu Beleuchtungskörpern in der Dunkelheit.

1. Wenn man beim nächtlichen Spaziergang im Sommer beispielsweise auf leuchtende Käfer oder am Meer auf eine große Menge leuchtendes Wasser trifft, scheint es fast, als wäre die Natur mit künstlichem Licht oder magischen Fähigkeiten ausgestattet.
2. Solches Licht entsteht jedoch durch Biolumineszenz, einer biochemische Reaktion bei der Energie in Form von Licht freigesetzt wird.

Die Biologie bezeichnet Biolumineszenz als die Fähigkeit von Lebewesen selbst oder mit Symbionten Licht zu erzeugen. Bios bedeutet im Griechischen „Leben» und lumen „Licht». Bei höher entwickelten Lebewesen wird Licht in speziellen Leuchtorganen erzeugt, bei Einzellern in besonderen Organellen und bei Bakterien im Cytoplasma.

1. Für Biolumineszenz entscheidend ist ein Molekül – ein Protein „Luciferin» genannt, das allein steht oder an ein Sauerstoffmolekül gebunden sein kann.
2. In gebundener Form verfügt es über geringe Energie.
3. Für die Reaktion von Luciferin und Sauerstoff benötigt man ein Enzym – ein weiteres Proteins namens „Luciferase», das die chemische Reaktion von Luciferin mit Sauerstoff einleitet.

Während der Reaktion wird die sich entwickelte Energie in der Form von Licht freigesetzt und dieses Licht bringt die Organismen zum Glühen. Und sie sind überall! Viele Organismen haben biolumineszierende Vertreter, nur bei höheren Pflanzen und höheren Wirbeltieren mit Ausnahme der Fische sind bisher noch keine bekannt.

1. Bei den zu Land lebenden Insekten ist der Leuchtkäfer, im Volksmund auch Glühwürmchen genannt, der bekannteste Vertreter.
2. In der Tiefsee leben leuchtende Lebewesen wie: z.B.
3. Leuchtkrebse (Krill), Leuchtquallen (Ceratium, Gonyaulax, Noctiluca) und Einzeller die das faszinierende Meeresleuchten verursachen.

Viele höher entwickelte Meerestiere gehen auch Symbiosen mit Einzellern ein, um Biolumineszenz für ihre Zwecke zu nutzen. Auch im Pilzreich gibt es ca.40 dieser Arten. Zu den bekanntesten zählt bspw. der Hallimasch. Irrlichter in lauen Sommernächten Zauberhaftes Funkeln umkreist den Spaziergänger in warmen Sommernächten – hauptsächlich in den Monaten Juli und August, zur Paarungszeit der Leuchtkäfer, die Urheber dieses Glitzern.

• Der Leuchtkäfer ist wohl das bekannteste und am besten untersuchte biolumineszierende Lebewesen.
• Es besitzt in seinem Leib den Leuchtstoff Luciferin, welcher bei Ausschüttung der Luciferase diese Leuchtreaktion auslöst.
• Die dabei freigesetzte Energie wird fast nur in Form von Licht und nur zum geringen Teil als Wärme abgegeben.

Der Wirkungsgrad von etwa 95 % ist höher, als je eine künstliche Lichtquelle erreicht hat. Sein Hauptvorkommen ist Mitteleuropa, wo er in den Sommermonaten gut zu beobachten ist. In warmen Nächten leuchtet das Weibchen bei ausreichender Dunkelheit von 22 Uhr bis 1 Uhr, um einen Partner anzulocken.

Aber nicht nur zur Partnerwerbung werden die Leuchtsignale eingesetzt, sondern auch zur Kommunikation, zur Täuschung und als Köder zum Beutefang. Lichter der Meere Die ersten Berichte von leuchtendem Meer stammen von Seefahrern aus dem 17. Jahrhundert die erzählen, die See habe sich in ein milchig-weiß leuchtendes Feld verwandelt.

Heute wissen Meeresforscher, dass viele einzellige Mikroorganismen im Plankton, vor allem Algen auf Strömungsänderungen mit der Aussendung von Licht reagieren und so das Meeresleuchten verursachen. Im Salz- und Brackwasser kommen sie auf der gesamten Erde vor, aber zu beobachten sind sie besonders gut in warmen Meeren und nur bei massenhaftem Auftreten.

In der Tiefsee ist Lumineszenz unter Meeresbewohnern besonders verbreitet. Hier gibt es Quallen die auf eine etwas andere Art ihr Leuchten erzeugen. Aequorea victoria verwendet ein Photoprotein (Aequorin) das nicht wie andere Luciferine chemisch umgewandelt wird, sondern nach der Aussendung des Lichts seinen Ausgangszustand zurückerlangt.

Der Vorteil dabei: es ist unbegrenzt verwendbar, so dass die Qualle ständig Leuchtsignale senden kann. Wie versucht der Mensch Biolumineszenz zu nutzen? Besonders ist das weiße Glimmen in der Bucht „Bioluminescent Bay» auf der Insel Vieques nahe Puerto Rico zu beobachten, wo viele Leuchtbakterien in Algenteppichen leben.

Seit langem versucht der Mensch Biolumineszenz für seine Zwecke zu nutzen, beispielsweise wird es in der Forschung speziell in der Molekularbiologie als Markierungsmethode eingesetzt. Unter dem Namen „GloFish» ist in den USA im Tierhandel bereits ein gentechnisch manipulierter leuchtender Zebrabärbling erhältlich.

Angeblich arbeiten Forscher bereits an selbst leuchtenden Monitoren auf der Basis von Biolumineszenz. Aber ob es die jemals geben wird? Bisher erinnern solche Spekulationen eher an die Berichte in den englischen Medien aus dem Jahr 1999 über fluoreszierende Weinnachtsbäume, die allerdings bis heute nie bestätigt wurden.