Wird ein Skorpion im Dunkeln mit langwelligem ultraviolettem Licht angestrahlt, leuchtet das Tier in einem deutlichen Blaugrün. Diese Eigenschaft, die bei fast allen bekannten Skorpionarten zu beobachten ist, ist zu einem der praktischsten Wege geworden, Skorpione bei nächtlichen Feldstudien zu finden. Wie das Leuchten entsteht, ist weitgehend verstanden; warum es existiert, wird weiterhin diskutiert.
Wie entsteht das Leuchten?
Der Vorgang heißt Fluoreszenz. Manche Moleküle absorbieren kurzwelliges, energiereiches Licht und senden, nachdem sie einen kleinen Teil der Energie als Wärme verloren haben, Licht größerer Wellenlänge aus. Die Skorpionkutikula nimmt das für das Auge unsichtbare ultraviolette Licht auf und gibt es im sichtbaren Bereich als blaugrünes Licht zurück. Wird die Lichtquelle ausgeschaltet, erlischt auch das Leuchten sofort; hier liegt der Punkt, an dem man es nicht mit der Phosphoreszenz verwechseln darf, die Licht speichert und später wieder abgibt.
Im Labor wird ein anderes Gesicht derselben Physik genutzt. Die Lichtabsorption von Proteinen im ultravioletten Bereich ist eine der grundlegenden Möglichkeiten, die Proteinmenge in einer Probe zu verfolgen; diese Messung wurde im Beitrag zu 280 nm beschrieben. Das Leuchten beim Skorpion ist dagegen nicht Ergebnis der Absorption, sondern der erneuten Abgabe der absorbierten Energie.
Welche Stoffe sind verantwortlich?
Die fluoreszierende Eigenschaft konzentriert sich in einer der äußeren Schichten des Außenskeletts, der dünnen, durchsichtigen Hyalinschicht. Unter den aus dieser Schicht isolierten Stoffen wurden eine Verbindung aus der Gruppe der Beta-Carboline und ein Cumarinderivat namens 7-Hydroxy-4-methylcumarin identifiziert. Man nimmt an, dass die Schicht noch weitere fluoreszierende Bestandteile enthalten kann; das Bild ist nicht vollständig geschlossen.
Das Licht, das das Leuchten auslöst, ist langwelliges Ultraviolett knapp jenseits des mit dem Auge sichtbaren Violetts. Bei Feldstudien werden meist Lampen verwendet, die Licht zwischen 365 und 395 Nanometern abgeben. Auch kurzwelliges Ultraviolett kann ein Leuchten erzeugen, wird zu diesem Zweck aber nicht bevorzugt, da es sowohl für Auge als auch für Haut schädlicher ist.
Dass die Stoffe in der Kutikula liegen, erklärt auch, warum das Leuchten nicht davon abhängt, dass das Tier lebt. Tote oder in Sammlungen aufbewahrte Exemplare können noch lange weiter leuchten; bei in Alkohol aufbewahrten Exemplaren wird berichtet, dass fluoreszierende Stoffe in die Flüssigkeit übergehen und den Alkohol ebenfalls leicht leuchten lassen können. Die Schichten des Außenskeletts und der allgemeine Körperbauplan werden im Beitrag zum Körperbau beschrieben.
Zusammenhang mit der Häutung
Zum Wachsen wechselt der Skorpion sein Außenskelett in bestimmten Abständen. Die Kutikula eines frisch geschlüpften Tieres ist weich und hell; in dieser Phase zeigt es unter ultraviolettem Licht kein deutliches Leuchten. Je mehr die Kutikula aushärtet und nachdunkelt, desto deutlicher wird auch die Fluoreszenz. Es wurde beobachtet, dass sich die Stärke des Leuchtens auch je nach Alter unterscheiden kann. Diese Beobachtung legt nahe, dass sich die fluoreszierenden Stoffe zusammen mit dem Aushärtungsprozess der Kutikula anreichern oder bilden; an den Einzelheiten des Mechanismus wird weiter geforscht.
Dieselbe Beobachtung hat eine praktische Entsprechung. In der Zucht im geschlossenen Kreislauf kann eine kurze ultraviolette Kontrolle helfen, frisch gehäutete Tiere zu erkennen; diese Tiere werden unberührt gelassen, bis ihre Kutikula ausgehärtet ist. Der Vorgang selbst wird im Beitrag zur Häutung behandelt.
Hat das Leuchten eine Funktion?
Ob die Fluoreszenz dem Skorpion einen Nutzen bringt, ist noch nicht abschließend geklärt. Im Hintergrund der Diskussion steht das Sehsystem der Skorpione. In der Mitte des Carapax liegt ein Paar Mittelaugen, an den Vorderrändern liegen Seitenaugen, deren Zahl je nach Art variiert. Diese Augen sind weniger für detaillierte Bilder als für Änderungen der Lichtstärke empfindlich und an das Arbeiten bei sehr schwachem Licht angepasst. Die in der Literatur vorgebrachten wichtigsten Erklärungen sind:
| Hypothese | Was sie behauptet | Stand |
|---|---|---|
| Lichtsensor | Die Kutikula wandelt Ultraviolett in blaugrünes Licht um, für das die Augen empfindlicher sind; das Tier nimmt mit seiner gesamten Oberfläche das Umgebungslicht wahr und vermeidet es, ungeschützt zu sein | Die am meisten diskutierte Erklärung, teilweise durch Verhaltensversuche gestützt |
| Sonnenschutz | Fluoreszierende Stoffe absorbieren schädliches ultraviolettes Licht und schützen die Gewebe | Belege begrenzt; für ein nachtaktives Tier wird sie infrage gestellt |
| Beute anlocken | Das Leuchten lockt ultraviolettempfindliche Insekten an | Experimentelle Stützung schwach |
| Kommunikation innerhalb der Art | Tiere erkennen einander am Leuchten | Kein direkter Beleg |
| Nebenprodukt | Das Leuchten ist eine funktionslose Folge der Kutikulachemie | Eine nicht auszuschließende Möglichkeit |
Die Lichtsensor-Hypothese erhält Unterstützung durch Beobachtungen, nach denen Skorpione unter ultraviolettem Licht verstärkt Unterschlupf suchen. Diesem Ansatz zufolge enthält selbst nachts das Mondlicht eine schwache ultraviolette Komponente, und der ganze Körper kann wie ein großflächiger Sensor wirken, der dem Tier meldet, ob es ungeschützt ist. Dennoch reichen die Befunde nicht aus, um eine einzelne Erklärung zu bestätigen; auch ein Zusammenwirken mehrerer Faktoren ist möglich.
Die Hypothesen direkt zu prüfen ist nicht einfach, denn es gibt keinen praktischen Weg, die Fluoreszenz zu beseitigen, ohne die Kutikula zu schädigen. In einigen Versuchen wurde das Leuchten durch lang andauernde ultraviolette Exposition verringert, doch es wurde diskutiert, dass dieser Eingriff auch andere Eigenschaften des Tieres beeinflussen könnte. Das ist der Grund, die Ergebnisse vorsichtig zu lesen.
Was zeigt das Leuchten nicht?
- Es zeigt nicht die Artidentität. Farbton und Stärke des Leuchtens können je nach Art, Alter und der seit der letzten Häutung vergangenen Zeit variieren; die Bestimmung erfolgt anhand morphologischer Kriterien.
- Es gibt keine Auskunft über die Wirkung des Gifts. Medizinisch bedeutsame wie unbedeutende Arten leuchten in ähnlicher Weise.
- Es hat nichts mit dem Gift zu tun. Es leuchten die Stoffe im Außenskelett; die Giftdrüsen und ihre Sekrete sind davon unabhängig.
Für Feldforschende ist die ultraviolette Taschenlampe seit Jahrzehnten ein Standardwerkzeug; das im Dunkeln schon aus einigen Metern Entfernung sichtbare Leuchten hat die Erfassung des Artenbestands erheblich erleichtert. Bevor die Lampe verbreitet war, wurden Skorpione meist tagsüber gefunden, indem man unter Steinen und Rinde suchte; die nächtliche Suche ermöglichte es, aktive Tiere in ihrer natürlichen Umgebung zu zählen, und beschleunigte die Erstellung regionaler Artenlisten. Die Verbreitung der Arten in der Türkei wird im Beitrag Skorpionarten in der Türkei zusammengefasst. Beim Arbeiten mit solchen Lampen darf das Licht nicht direkt auf das Auge gerichtet werden. Wird in Haus oder Garten ein Skorpion bemerkt, wird er nicht berührt; bei einem Stich gilt es, ruhig zu bleiben, die betroffene Stelle ruhig zu halten und die 112 anzurufen.
