Neue Bilder zeigen, dass der Glanz des Lebens mit dem Tod erlischt

Titelbild: Falschfarben-UPE-Bilder: Lebende Mäuse strahlen deutlich mehr Licht aus als kürzlich verstorbene Mäuse; gestresste Blätter leuchten an Verletzungsstellen. Quelle: The Journal of Physical Chemistry Letters / via Phys.org.

Eine neue, von Experten begutachtete Studie hat ein ultraschwaches Leuchten lebender Organismen eingefangen und beobachtet, wie es nach dem Tod abnimmt .

Dieser Effekt, die sogenannte ultraschwache Photonenemission (UPE) oder „Biophotonen“, ist für das menschliche Auge unsichtbar , kann aber mit hochempfindlichen Kameras nachgewiesen werden.

Die Forscher fotografierten sowohl lebende als auch kürzlich verstorbene Mäuse sowie Pflanzenblätter unter Stressbedingungen und entdeckten dabei ein einheitliches Muster: Vitalität ist hell, Tod ist schwach. ( Journal of Physical Chemistry Letters ; Phys.org )

Was die Wissenschaftler taten

Das Team setzte jeweils vier lebende Mäuse in eine lichtdichte Kammer und zeichnete eine Stunde lang ihre schwache Photonenemission auf. Nach der humanen Euthanasie wurde jede Maus eine weitere Stunde lang fotografiert, wobei die Körpertemperatur konstant gehalten wurde, um einfache thermische Effekte auszuschließen.

Das UPE-Signal war zu Lebzeiten deutlich erhöht und fiel nach dem Tod stark ab. Bei Pflanzen ( Arabidopsis thaliana und Zwergschirmbaum) verstärkten Verletzungen, Hitze oder Chemikalien das Leuchten an den betroffenen Stellen stundenlang. ( ScienceAlert ; Phys.org )

Es ist echtes Licht – aber zu schwach, um es zu sehen

UPE erstreckt sich über etwa 200–1.000 nm (UV über sichtbares Licht bis ins nahe Infrarot), seine Intensität liegt jedoch weit unterhalb der menschlichen Sehkraft . Um es zu erkennen, sind EMCCD/CCD-Systeme in einem ultradunklen Gehäuse erforderlich. Das bedeutet, es handelt sich nicht um eine sichtbare „Aura“, sondern um ein messbares Flüstern von Licht, das mit dem Stoffwechsel zusammenhängt. ( Erklärung auf Phys.org )

Woher das Leuchten kommt

Viele Biophysiker verweisen auf reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die im normalen Stoffwechsel entstehen. Wenn angeregte Moleküle sich entspannen, können sie winzige Mengen Licht – Biophotonen – freisetzen. Unter Stress (Hitze, Verletzung, Chemikalien) steigen die ROS-Konzentration und damit auch die UPE-Konzentration, insbesondere an Verletzungsstellen. ( Phys.org )

Warum das wichtig ist

• Vitalitätsindikator: Der Vergleich zwischen Lebenden und Toten legt nahe, dass UPE ein nichtinvasiver Biomarker für Gewebegesundheit und -stress werden könnte.
• Bildgebung des gesamten Organismus: Frühere Arbeiten konzentrierten sich auf Zellen/Gewebe; diese Studie demonstriert Bildgebungsprotokolle für lebende Tiere und intakte Blätter .
• Klinisches und landwirtschaftliches Potenzial: Von der Verfolgung von Genesung und Entzündung bis zur Überwachung von Pflanzenstress in Echtzeit. ( Newsweek )

Ansehen: Kurze Erklärung zu Biophotonen