Biolumineszenz, die Fähigkeit lebender Organismen, Licht auszustrahlen, ist ein faszinierendes Phänomen, das bei verschiedenen Lebensformen beobachtet wird, darunter Tiefseefische, leuchtende Pilze und Glühwürmchen. Glühwürmchen faszinieren die Menschen schon seit langem mit ihren bezaubernden Lichtspielen und wecken die wissenschaftliche Neugier.
Kürzlich beschrieben Prof. Cai Chenyang und Kollegen vom Nanjing Institute of Geology and Paleontology der Chinese Academy of Sciences (NIGPAS) und ihre internationalen Mitarbeiter das zweite bekannte Glühwürmchenfossil aus dem Mesozoikum, das in burmesischem Bernstein gefunden wurde. Diese Entdeckung ist bedeutsam für das Verständnis der Evolution der Glühwürmchen-Biolumineszenz und ihrer Schlüsselmerkmale.
Die Forschung ist veröffentlicht im Verfahren der Royal Society B.
In den heutigen terrestrischen Ökosystemen gehören die meisten biolumineszierenden Organismen zur Ordnung Coleoptera (Käfer), insbesondere zur Überfamilie Elateroidea (Schnellkäfer, Glühwürmchen und ihre Verwandten). Unter den Elateroidea sind die meisten biolumineszierenden Arten Teil der „lampyroiden“ Klade, zu der die Familien Lampyridae (Glühwürmchen), Phengodidae, Rhagophthalmidae und Sinopyrophoridae gehören. Die meisten Arten dieser Familien haben weiche Körper und einige Weibchen weisen Neotenie auf, was es schwierig macht, Fossilien zu finden.
Glühwürmchenfossilien aus dem Mesozoikum sind äußerst selten; bisher wurde nur ein einziges Exemplar beschrieben. Im Jahr 2021 entdeckte Prof. Cais Forschungsteam in burmesischem Bernstein aus der Mittelkreidezeit eine neue Familie von Elateroidea, die Cretophengodidae genannt wird und ein Übergangsstadium in der frühen Evolution der Lampyroiden darstellt.
In Zusammenarbeit mit Forschern der University of Cambridge, der University of Bristol, der Charles Sturt University, des American Museum of Natural History und der Palacký-Universität identifizierten Cai und seine Kollegen ein gut erhaltenes weibliches Glühwürmchen aus burmesischem Bernstein aus der Mittelkreidezeit, das etwa 100 Millionen Jahre alt ist.
Dies stellt eine neue Gattung und Art dar: Flammarionellahehaikuni Cai, Ballantyne & Kundrata, 2024. Basierend auf der morphologischen Analyse wurde das Fossil in die basale Linie der Unterfamilie Luciolinae (Lampyridae) eingeordnet.
Die Fühler dieser Art weisen auf den Segmenten 3 bis 11 markante ovale Sinnesrezeptoren auf, wahrscheinlich spezialisierte Geruchsorgane. Das Leuchtorgan nahe der Hinterleibsspitze ähnelt stark denen moderner Glühwürmchen der Gattung Luciolinae, was die evolutionäre Stabilität dieses Merkmals belegt.
Zusammen mit zuvor entdeckten biolumineszierenden Käfern aus kreidezeitlichem Bernstein verdeutlicht diese Studie die morphologische Vielfalt der Leuchtorgane im Mesozoikum und erweitert unser Verständnis der Evolutionsgeschichte der Biolumineszenz bei Elateroidea erheblich.
Zukünftige Fossilienfunde werden voraussichtlich weiteres Licht auf die Evolution und die Mechanismen der Insekten-Biolumineszenz im Mesozoikum werfen.
Weitere Informationen:
Chenyang Cai et al., Ein Licht im Dunkeln: ein biolumineszierendes Glühwürmchen aus der mittleren Kreidezeit mit spezialisierten Antennen-Sinnesorganen, Proceedings of the Royal Society B: Biowissenschaften (2024). DOI: 10.1098/rspb.2024.1671