Sicherheitshinweis:

Achtet auf einen vorsichtigen Umgang mit den Chemikalien (Brennspiritus, Aceton, Essigsäure) und mit dem UV-Licht. Richtet die Lampe immer von Euch und anderen Personen weg! Das UV-Licht kann zu Schäden im Auge führen. Führt die Versuche am besten zusammen mit einer erwachsenen Person durch und haltet Euch von offenem Feuer fern.

Was passiert in Eurem Glas eigentlich genau und wo kann man ein ähnliches Leuchten in der Natur und im Alltag finden? Und was hat das alles mit Schnabeltieren zu tun? Euer Wissensdurst ist geweckt worden?
Dann seid ihr hier genau richtig! Hier zeigen wir Euch anschaulich, was Fluoreszenz ist, wie sie funktioniert und wie sie sich von anderen Leuchteffekten unterscheidet. Außerdem gibt es kuriose Fakten zu fluoreszierenden Tieren und Tipps, was Ihr noch alles mit Eurer UV-Lampe untersuchen könnt.

Das leuchtende Phänomen, das Ihr beobachten könnt, heißt “Fluoreszenz”.
Um das zu verstehen, muss man die Ebene der Moleküle (Teilchen, aus denen ein Stoff zusammengesetzt ist) sowie die Eigenschaften von Licht betrachten.

Eine Lichtquelle, z.B. die Sonne, gibt Licht ab. Das Licht der Sonne erscheint uns weiß. Aber eigentlich setzt es sich aus verschiedenen Farben zusammen. Bei einem Regenbogen könnt Ihr das z.B. erkennen. Aber die Farben, die wir beim Regenbogen sehen, sind nur ein kleiner Teil des Lichtspektrums. Neben den für den Menschen sichtbaren Anteilen des Lichts gibt die Sonne auch noch Ultraviolettes Licht (UV-Licht) und Infrarotlicht ab. Diese beiden Arten von Licht sind für das menschliche Auge nicht sichtbar.

Für unseren Versuch ist das UV-Licht relevant. Habt Ihr schon einmal einen Sonnenbrand gehabt? Dafür war das UV-Licht verantwortlich. Es ist nämlich sehr energiereich. So energiereich, dass es zu Schäden in Eurer Haut führen kann.

Ein fluoreszierendes Molekül besitzt ein System, das Fluorophor genannt wird. Dieses System besteht meist aus bestimmten chemischen Gruppen.
Wenn das Molekül ein Fluorophor besitzt, kann es durch UV-Licht angeregt werden. Hier könnt Ihr Euch ansehen, was dabei passiert:

Wenn Ihr darauf keine Antwort wisst, ist das nicht verwunderlich. Dass Schnabeltiere unter Einstrahlung von Schwarzlicht fluoreszieren, wurde nämlich erst kürzlich entdeckt.
Sie sind aber nicht die einzigen Tiere, die diese Eigenschaft besitzen. Seht selbst, indem Ihr Euren Mauszeiger über die Bilder bewegt!

Schnabeltiere sind merkwürdige Tiere. Und zwar nicht nur, weil sie im Schwarzlicht fluoreszieren: Wusstet Ihr, dass weibliche Schnabeltiere Eier legen, aber ihre Jungen säugen? Schnabeltiere gehören damit zu den wenigen eierlegenden Säugetieren der Welt. Auch ihr entenartiger Schnabel ist eher ungewöhnlich für ein Säugetier. Und als wäre das alles noch nicht außergewöhnlich genug, besitzen männliche Schnabeltiere auch noch Giftsporne an ihren Hinterbeinen.

Wer weiß, was wir in Zukunft noch alles über diese faszinierenden Tiere herausfinden werden?

© J. Martin, Northland College; from Anich et al. 2020, Mammalia.

Nicht alles Leuchtende ist gleich Fluoreszenz. Wenn man z.B. einen Skorpion mit UV-Licht bestrahlt, fängt er an zu leuchten. Nimmt man die Lichtquelle weg, hört das Leuchten im selben Moment wieder auf. Daran, dass das Leuchten endet, sobald die Lichtquelle ausgeschalten ist, erkennt man, dass es sich um Fluoreszenz handelt.

Es gibt aber auch Stoffe, die nach Abschalten des Lichts weiter nachleuchten - manchmal sogar mehrere Stunden. Dieses Phänomen bezeichnet man als Phosphoreszenz. Einige Minerale besitzen diese Eigenschaft. Wenn z.B. die Zeiger Deiner Uhr oder die Leuchtsterne an deiner Zimmerdecke im Dunkeln leuchten, handelt es sich dabei auch um Phosphoreszenz.

Ein Glühwürmchen leuchtet auch im Dunkeln, es benötigt dafür nicht einmal eine externe Lichtquelle. Was steckt dahinter? In den Glühwürmchen findet eine chemische Reaktion statt, bei welcher Energie freigesetzt wird. Und diese Energie können wir dann in Form von Licht wahrnehmen. Das Phänomen wird Biolumineszenz genannt.

Wir haben Euch eine kleine Liste mit weiteren Dingen zusammengestellt, die unter UV-Licht fluoreszieren. Geht mit Eurer Schwarzlichtlampe auf Erkundungstour und entdeckt, was alles in ihrem Schein aufleuchtet!

• Kürbiskernöl
• Waschpulver oder weiße Textilien, die mit aufhellendem Waschmittel gewaschen wurden
• Geldscheine
• Nagelaufheller-Nagellack
• Die Farbe eines Textmarkers
• Chininhaltige Zitronenlimonade (z.B. Tonic Water)
• Verschiedene Flechten
• Einige Minerale
• Korallen
• Skorpione
• Vogelfedern einiger Papagei-Arten
• Urin (z.B. von Hunden)
• Briefmarken
• Und noch vieles mehr...

Dass auch Flughörnchen im Licht einer Schwarzlichtlampe farbenfroh glühen, ist ebenfalls erst seit Kurzem bekannt.
Die Forscher staunten bestimmt nicht schlecht, als sie diesen Effekt zum ersten Mal entdeckten!

Warum manche Tiere und Pflanzen fluoreszieren, ist oft ungeklärt.
Es ist allerdings bekannt, dass einige Tiere - im Gegensatz zu uns - UV-Licht sehen können. Dazu gehören zum Beispiel die Bienen.

© Fotos: J. Martin, Northland College; from Anich et al. 2020, Mammalia.