Schokoladenhai nutzt sein Leuchten möglicherweise als Suchscheinwerfer

In den tiefen, dämmrigen Bereichen des Ozeans, wo Fressen oder Gefressenwerden herrscht, wirkt es zunächst widersinnig, sich selbst zum Leuchten zu bringen.

Dennoch hilft diese Strategie vielen Tieren dabei, sich vor Räubern zu verbergen, die von unten angreifen könnten: Ihr Leuchten verdeckt den Schatten, den sie gegen das schwache, von oben einfallende Licht werfen.

Nun haben Forschende jedoch Hinweise darauf gefunden, dass eines der eindrucksvollsten biolumineszenten Tiere des Meeres sein Licht möglicherweise schon immer auf eine andere Weise eingesetzt hat.

Der Schokoladenhai (Dalatias licha) ist das größte leuchtende Wirbeltier der Welt und hat keine bekannten natürlichen Fressfeinde.

Statt sich bloß zu tarnen, könnte er sein Leuchten auch wie einen Suchscheinwerfer nutzen, um Beute aufzuspüren, berichtet ein Team unter Leitung des Meeresbiologen Julien Claes von der Université catholique de Louvain in Belgien.

„Was sich unterscheidet, ist der selektive Kontext: die Identität des visuellen Beobachters, dessen Entdeckung der Organismus im Verlauf seiner Evolution vermeiden will“, schreibt das Team in einer in iScience veröffentlichten Arbeit.

Gegenbeleuchtung als Tarnung im offenen Ozean

Die Gegenbeleuchtung ist im offenen Meer eine erstaunlich verbreitete Tarnform.

Je tiefer man in den Ozean hinabtaucht, desto weniger Licht dringt vor. Wassermoleküle streuen und absorbieren es, bis schließlich völlige Dunkelheit herrscht. Während die oberste Wasserschicht hell ausgeleuchtet ist, wird es bereits einige hundert Meter tiefer trüb und dämmerig.

Tiere, die in diesem Bereich leben, können über ein Sehvermögen verfügen, das für die wenigen Lichtreste außergewöhnlich empfindlich ist.

Ein darüber schwimmendes Tier hebt sich als dunkle Silhouette deutlich vom schwachen Lichtschein über ihm ab. Bei der biolumineszenten Gegenbeleuchtung wird diese Silhouette gerade ausreichend erhellt, damit sie mit dem gedämpften Umgebungslicht verschmilzt.

Beim Schokoladenhai – dessen Biolumineszenz erst vor einigen Jahren bestätigt wurde – gibt es keine bekannten natürlichen Feinde. Das legt nahe, dass sein Leuchten weniger der Flucht als vielmehr der Verbergung dient.

Doch wovor verbirgt er sich?

Üblicherweise muss Gegenbeleuchtung äußerst präzise sein. Es genügt nicht, dass ein Tier einfach leuchtet: Sein Licht muss dem Umgebungslicht ähneln, vor dem es verschwinden möchte.

Eine weitere auffällige Eigenschaft der Schokoladenhaie machte das Rätsel noch größer.

Anders als bei anderen Tieren, die Gegenbeleuchtung einsetzen, bedeckt die Biolumineszenz des Schokoladenhais fast seinen gesamten Körper, einschließlich der Rückenflosse. Wenn Tarnung der einzige Zweck wäre, weshalb sollte dann seine Flosse leuchten?

Um das zu untersuchen, analysierten die Forschenden acht lebende Haie, die bei einer Untersuchung des Chatham Rise östlich von Neuseeland als Beifang gefangen worden waren.

Sie stellten drei Fragen: Wie hell leuchtet das Tier? Welche Farbe hat das Licht? Und – entscheidend – in welche Richtung strahlt es?

Die Messungen zeigten, dass das Leuchten an der Unterseite des Hais jene Farbe und Helligkeit besitzt, die für Gegenbeleuchtung zu erwarten wären: ein bläulich-grünes Licht mit einem Maximum bei einer Wellenlänge von 491 Nanometern.

Diese Farbe entspricht sehr genau dem Resttageslicht in diesen Tiefen. Die Helligkeit des Leuchtens stimmte wiederum mit dem vorausgesagten Tageslicht in rund 480 bis 540 Metern Tiefe überein – genau innerhalb des Lebensraumbereichs des Hais.

Der Schokoladenhai könnte seitlich nach Beute leuchten

Dann wurde es allerdings ungewöhnlich.

Als die Forschenden die Richtung des Leuchtens untersuchten, stellten sie fest, dass sich das Licht des Schokoladenhais seitlich ausbreitet, anstatt dem Muster des von oben einfallenden Tageslichts eng zu folgen. Es streut deutlich breiter als bei allen anderen zum Vergleich herangezogenen Tieren mit Gegenbeleuchtung.

Am stärksten war dieser Effekt im vorderen Bereich des Hais ausgeprägt – an Schnauze, Kiefer und Brustflossen.

„Eine sparsame Erklärung“, schreiben die Forschenden, „ist, dass diese überschüssige seitliche Emission als biologischer Suchscheinwerfer fungiert, den Meeresboden neben dem Hai beleuchtet und dadurch die Erkennung von Beute in der ansonsten dunklen benthischen Umgebung möglicherweise verbessert.“

So seltsam ist das nicht, wie es klingt. Auch andere Meerestiere, etwa der Splitfin-Taschenlampenfisch (Anomalops katoptron) und der Stopplicht-Drachenfisch (Malacosteus), verwenden Biolumineszenz, um Beute zu finden.

Die beiden Strategien müssen einander nicht widersprechen: Das nach unten gerichtete Leuchten könnte den Hai vor Beute unter ihm verbergen, während das zusätzliche seitliche Licht Beute neben ihm erhellt.

Das könnte außerdem erklären, wie der Hai überlebt. Der Schokoladenhai ist der langsamste bislang dokumentierte Hai und bewegt sich mit nur 13 Zentimetern pro Sekunde – seine Beute umfasst jedoch häufig schnelle Arten mit leistungsfähigem Sehvermögen, darunter Laternenhaie und Kopffüßer. Ein auf Heimlichkeit beruhender Ansatz erscheint daher plausibel.

Die leuchtende Rückenflosse passt nicht zur Tarnung

Doch damit sind die Eigenheiten des Schokoladenhais noch nicht erschöpft. Erinnern Sie sich an die leuchtende Rückenflosse? Als Tarnung ist sie denkbar ungeeignet.

Ihr Leuchten ist etwa um eine Größenordnung schwächer als das Bauchleuchten, aber noch immer um zwei Größenordnungen heller als das aufsteigende Umgebungslicht. Würde man sich in den benthischen Tiefen seitlich dem Hai nähern, würde die Flosse wie ein Signalfeuer leuchten.

„Dieses Muster“, schreiben die Forschenden, „ist mit jeder Tarnfunktion unvereinbar und stimmt eher mit innerartlicher Signalgebung oder der Anlockung von Beute überein.“

Sie weisen jedoch auch darauf hin, dass diese Theorien zwar plausibel, bislang aber nicht bestätigt sind.

Die Untersuchung beruhte auf körperlichen Untersuchungen von Haien, die aus der Tiefe an Bord des Forschungsschiffs gebracht wurden. Um dies zu bestätigen, müsste man ihr Verhalten in freier Wildbahn beobachten.

Die Ergebnisse legen jedoch nahe, dass unser Verständnis der Gegenbeleuchtung unvollständig ist.

In der Regel gilt sie als Methode, sich vor Tieren zu verbergen, die einen fressen könnten. Der Schokoladenhai könnte diese Vorstellung auf den Kopf stellen und denselben Trick einsetzen, um sich sowohl vor Beute zu verstecken als auch Beute aufzuspüren.

Die Ergebnisse wurden in iScience veröffentlicht.

Dieser Artikel wurde von Peter Dockrill auf Fakten geprüft und von Peter Dockrill redigiert. Wir sind zwar stolz auf unseren Arbeitsprozess, aber auch nur Menschen. Falls Ihnen ein Fehler auffällt, teilen Sie ihn uns bitte mit.