Etwa 2000 Arten von Leuchtkäfern, auch Glühwürmchen genannt, kommen in verschiedenen Teilen der Welt vor. Viele von ihnen haben die Fähigkeit zur sogenannten Biolumineszenz. Dabei läuft in einem speziellen Leuchtorgan im Hinterleib der Käfer eine biochemische Reaktion ab, die Licht freisetzt. Dieses Leuchten dient erwachsenen Leuchtkäfern heute dazu, Paarungspartner anzulocken. Doch auch die Larven, Eier und Puppen vieler Arten können leuchten – auch wenn die Fortpflanzung für sie noch keine Rolle spielt. Die Biolumineszenz muss also evolutionär einen Zweck abseits der Partnerwerbung erfüllt haben. Die bislang führende Hypothese ging davon aus, dass der ursprüngliche Zweck des Leuchtens war, Fressfeinde abzuschrecken, indem es als Zeichen für Giftigkeit dient.
Erst das Leuchten, dann das Gift
„Diese faszinierende Hypothese wurde allerdings bislang nicht formal getestet“, erklärt ein Team um Chengqi Zhu von der Westlake University im chinesischen Zhejiang. „Wenn Glühwürmchen die Biolumineszenz als Warnung vor ihren Toxinen entwickelt haben, wäre zu erwarten, dass sich die Synthese der Gifte evolutionär zur gleichen Zeit oder früher als die Biolumineszenz entwickelt hat.“ Um das zu überprüfen, sammelte das Team genomische Daten von 41 Arten von Leuchtkäfern und suchte nach den chemischen Verbindungen, die die Tiere giftig machen: den sogenannten Lucibufaginen, kurz LBGs.
„Überraschenderweise fanden wir heraus, dass sich LBGs wahrscheinlich nur in einer Untergruppe der Glühwürmchen entwickelt haben, und zwar viel später als die Biolumineszenz“, berichten die Forschenden. So ließen sich die Giftstoffe zwar in verschiedenen Arten aus der Unterfamilie der Lampyrinae nachweisen, nicht aber in allen anderen untersuchten Unterfamilien von Leuchtkäfern. Während die Biolumineszenz während der Evolution bereits beim gemeinsamen Vorfahren aller Glühwürmchen entstanden ist, kamen die LBG-Toxine demnach erst später, beim gemeinsamen Vorfahren der Unterfamilie Lampyrinae auf. „Das bedeutet, dass die Biolumineszenz nicht als Warnsignal für giftige LBGs entstanden sein kann“, folgert das Team. Auch wenn die Forschenden nicht mit Sicherheit ausschließen können, dass urtümliche Glühwürmchen andere Gifte nutzten, war nach aktuellem Kenntnisstand kein Gift so weit verbreitet, dass es die Entstehung der Biolumineszenz als Warnsignal erklären könnte.
