Am fünfundzwanzigsten Oktober hat jemand auf unserer Gemeinschaftskarte einen Winterleuchtkäfer in Maugerville in Kanada eingetragen. An demselben kühlen Tag entdeckte ein anderer Beobachter einen Großen Leuchtkäfer in Österreich, und wieder jemand anders sah Diaphanes citrinus in Hong Kong. Überall auf der Welt finden Menschen diese Insekten, die im Dunkeln leuchten. Wenn du das leuchtende Hinterteil eines Leuchtkäfers ansprichst, denkst du vielleicht sofort an eine winzige Glühbirne. Aber wenn du eine normale Glühbirne anfäßt, die schon ein paar Minuten brennt, ziehst du deine Hand ganz schnell wieder weg. Sie wird heiß. Das Hinterteil eines Leuchtkäfers bleibt beim Leuchten dagegen völlig kühl.
Wie schafft es ein lebendiges Insekt, Licht ganz ohne Hitze zu erzeugen? Das Geheimnis steckt in seinem Körper, in ganz besonderen Zellen im Bauch. Wissenschaftler nennen dieses kalte Licht Biolumineszenz. Das ist ein großes Wort, bedeutet aber einfach nur lebendiges Licht. Um zu verstehen, wie das funktioniert, denkst du am besten an das Backen von einem Kuchen. Du mischst verschiedene Zutaten zusammen, und genauso mischt ein Leuchtkäfer chemische Stoffe in seinem Hinterteil, um ein Blinken zu erzeugen.
In diesen leuchtenden Zellen gibt es vier wichtige Zutaten. Die erste ist ein Stoff namens Luciferin. Die zweite ist ein Helfer namens Luciferase. Solche Helfer beschleunigen chemische Vorgänge im Körper. Die dritte Zutat ist Magnesium, ein Mineral. Und die vierte und letzte Zutat ist Energie, die in jeder lebenden Zelle steckt, um Arbeit zu verrichten.
Wenn der Leuchtkäfer blinken will, öffnet er ein Ventil in einem winzigen Röhrchen. Dieses Röhrchen leitet Sauerstoff direkt in das Leuchforgan. In dem Moment, in dem der Sauerstoff auf das Luciferin und die Luciferase trifft, passiert eine schnelle Reaktion. Der Helfer sorgt dafür, dass sich der Sauerstoff mit dem Luciferin verbindet. Dabei entsteht ein ganz neuer Stoff mit extra viel Energie. Um diese Energie wieder loszuwerden, gibt das Molekül sie in Form eines winzigen Lichtteilchens ab. Weil sich die ganze Energie direkt in Licht statt in Hitze verwandelt, bleibt der Käfer ganz kühl.
Schauen wir uns eine von Menschen gemachte Glühbirne an, verschwendet diese sehr viel Energie. Eine alte Glühbirne verwandelt nur etwa zehn Prozent ihrer Energie in Licht. Die restlichen neunzig Prozent werden zu Hitze. Darum verbrennst du dir an brennenden Birnen die Finger. Ein Leuchtkäfer macht genau das Gegenteil. Er verwandelt fast einhundert Prozent seiner Energie in Licht. Forscher nennen das kaltes Licht, weil keine Hitze verschwendet wird. Wenn wir Menschen so sparsame Lampen bauen könnten, würden unsere Häuser viel weniger Strom verbrauchen.
Wenn wir auf die Kartendaten vom späten Oktober schauen, sehen wir verschiedene Leuchtkäfer, die das auf unterschiedliche Weise tun. In Spanien und Portugal trugen Beobachter den Mediteranen Leuchtkäfer ein. In Hong Kong fand jemand Pyrocoelia lunata. In Argentinien entdeckte ein Kartennutzer Photinus signaticollis. Einige dieser Arten blinken im Sommer in der Luft, um sich gegenseitig zu finden. Andere, wie die Großen Leuchtkäfer in Österreich, Russland und Tschechien, fliegen nicht blinkend durch den Himmel. Stattdessen sitzen die flügellosen Weibchen unten im Gras und leuchten stetig wie kleine grüne Straßenlampen, um die fliegenden Männchen anzulocken.
Obwohl ihre Körper dieselben Grundstoffe nutzen, steuern die verschiedenen Arten ihr Licht auf eigene Weise. Ein fliegender Leuchtkäfer muss in einem bestimmten Takt an- und ausgehen. Er kann das Licht nicht einfach ständig angelassen lassen, sonst würden ihm Sauerstoff und Chemikalien zu schnell ausgehen. Um zu blinken, steuert der Käfer seine Atemröhrchen. Hört der Sauerstoff auf zu fließen, geht das Licht sofort aus. Öffnet sich das Ventil wieder, leuchtet es wieder auf. Das passiert in einem Bruchteil einer Sekunde.
Denk mal daran, wie schnell du das Licht in deinem Zimmer an- und ausschalten kannst. Ein Leuchtkäfer schafft das noch viel schneller, indem er seine Luftzufuhr regelt. Wenn Menschen im späten Oktober einen Winterleuchtkäfer in Nordamerika entdecken, überstehen diese Insekten das kalte Wetter, indem sie sich im laub oder unter Rinde verstecken. Ihr Körper lauft langsamer, wenn die Luft kalt wird, aber die Zutaten in ihrem Hinterteil bleiben bereit für den nächsten Einsatz.
Das nächste Mal, wenn du auf der Karte stöberst und eine neue Sichtung in deiner Nähe siehst, denk an die Chemie, die in diesem winzigen Insekt abläuft. Es ist keine Zauberei und keine glühende Kohle. Es ist ein kluger Mix aus Sauerstoff und chemischen Stoffen, der im Dunkeln leuchtet, ohne auch nur ein bisschen Hitze zu verschwenden.