Wie Lichtverhältnisse das Verhalten steuern / Probleme durch nächtliche Beleuchtung und Zeitumstellung

Taktgeber des Lebens

Bremen. Weil die Städte nachts hell erleuchtet sind, beginnen Vögel früher am Morgen zu singen und suchen abends länger nach Futter. Die Tiere liefern nur ein Beispiel von vielen dafür, wie Lichtverhältnisse Lebewesen beeinflussen.
24.03.2015, 00:00
Lesedauer: 4 Min
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Taktgeber des Lebens
Von Jürgen Wendler

Weil die Städte nachts hell erleuchtet sind, beginnen Vögel früher am Morgen zu singen und suchen abends länger nach Futter. Die Tiere liefern nur ein Beispiel von vielen dafür, wie Lichtverhältnisse Lebewesen beeinflussen. Das Licht spielt eine entscheidende Rolle für die innere Uhr. Dies zeigt sich bei Menschen nicht zuletzt dann, wenn die Sommerzeit beginnt. In der Nacht zum kommenden Sonntag ist es wieder so weit: Um zwei Uhr werden die Uhren eine Stunde vorgestellt.

Ob es die Aktivität von Genen ist, das Hormon- und das Immunsystem oder das Verhalten: Zahlreiche biologische Vorgänge haben einen bestimmten Rhythmus, der von der inneren Uhr bestimmt wird. Diese Uhr wird auch als „circadiane Uhr“ bezeichnet. „Circadian“ bedeutet sinngemäß so viel wie „ungefähr ein Tag“. Der Begriff drückt aus, dass es im Organismus Rhythmen gibt, die an die Zeit angepasst sind, die die Erde benötigt, um sich einmal um die eigene Achse zu drehen. Was in diesem Zusammenhang „ungefähr“ bedeutet, haben in den 1960er-Jahren aufsehenerregende Versuche in einem unterirdischen Labor im bayerischen Andechs deutlich gemacht. Dort lebten Testpersonen zum Teil wochenlang völlig abgeschirmt von der Außenwelt, das heißt auch vom Sonnenlicht. Wie sich zeigte, verschob sich dadurch ihr Tagesrhythmus. Dies konnte im Einzelfall bedeuten, dass eine Testperson jeden Tag etwas später schlafen ging und später aufstand. Dabei erstreckte sich der Schlaf-Wach-Zyklus nicht über 24, sondern über etwa 25 Stunden. Mit anderen Worten: Die innere Uhr muss geeicht werden, wenn ein 24-Stunden-Rhythmus eingehalten werden soll. Dies geschieht mithilfe des Lichts.

Während die Zeitumstellung im Herbst, das heißt das Zurückstellen der Uhr, Menschen in der Regel kaum Probleme bereitet, führt die Umstellung im Frühjahr bei vielen dazu, dass ihr Wohlbefinden vorübergehend deutlich abnimmt. Zahlreiche Menschen klagen über Einschlafprobleme und darüber, dass sie sich morgens unausgeschlafen fühlen und mehr Schwierigkeiten haben, sich zu konzentrieren.

Risiken für die Gesundheit

Eine Forschergruppe um Professor Till Roenneberg von der Ludwig-Maximilians-Universität München hat bereits vor einigen Jahren eine viel beachtete Studie veröffentlicht, die belegt, dass die Dämmerung für die Anpassung der inneren Uhr besonders wichtig ist. Diese gerät wegen der Zeitumstellung durcheinander. Dass es der Gesundheit schaden kann, wenn Menschen über längere Zeit gegen ihre innere Uhr leben, hat sich bei Schichtarbeitern gezeigt. Sie haben zum Beispiel häufig mit Schlaf- oder auch Essstörungen zu kämpfen.

Nicht nur zu viel Lärm kann negative Auswirkungen haben, sondern auch zu viel Licht. Forscher haben in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von Beispielen dafür gefunden. So hat sich herausgestellt, dass Zugvögel von künstlichen Lichtquellen angezogen werden und die Orientierung verlieren können. Erwiesen ist außerdem, dass sich die Lichtverhältnisse auch bei Vögeln auf die innere Uhr beziehungsweise biologische Rhythmen auswirken. Einen weiteren Beleg dafür liefert eine Studie, die Arnaud Da Silva, Mihai Valcu und Professor Bart Kempenaers vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen vergangene Woche im Fachjournal „Philosophical Transactions B“ vorgestellt haben. Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass einige Singvogelarten früher im Jahr singen, wenn sie unter dem Einfluss künstlicher Beleuchtung stehen.

Wenn die Tage länger werden, ist dies für viele Tiere – darunter wild lebende Vögel – das Signal, sich um die Fortpflanzung zu kümmern. Die Wahl des richtigen Zeitpunkts ist nicht zuletzt deshalb wichtig, weil der Nachwuchs mit ausreichend Nahrung versorgt werden muss. Für Vögel kommt es daher unter anderem darauf an, wann sie genügend Insekten finden. Ihr Gesang hilft ihnen, ihr Revier abzugrenzen und Paarungspartner zu finden. Nach den Erkenntnissen der Forscher des Max-Planck-Instituts für Ornithologie führt die nächtliche Beleuchtung dazu, dass Kohl- und Blaumeisen früher im Jahr mit ihren Gesängen beginnen. Besonders stark ausgeprägt sei dieser Effekt bei Rotkehlchen und Amseln, die von Natur aus bereits lange vor Sonnenaufgang singen. Deshalb habe künstliches Licht auf sie vermutlich einen besonders großen Einfluss, erklären die Forscher. Kein Effekt sei bei Buchfinken beobachtet worden.

In den vergangenen beiden Jahren sind Studien von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung und der Universität Leipzig veröffentlicht worden, die sich mit Amseln in Leipzig befassen. Danach singen die Vögel im Zentrum der Stadt nicht nur wesentlich früher am Morgen als ihre Artgenossen in ruhigeren und dunkleren Stadtvierteln, sondern sind abends auch länger auf Nahrungssuche. Besonders groß sind die Unterschiede am frühen Morgen. Während die beobachteten Amselmännchen in Parks frühestens zwei Stunden vor Sonnenaufgang mit ihrem Gesang begannen, wurden ihre Artgenossen im Stadtzentrum zum Teil schon fünf Stunden vor Sonnenaufgang aktiv.

Experten wie die des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung weisen darauf hin, dass bei den Auswirkungen der Lichtverhältnisse auf Mensch und Tier noch erheblicher Forschungsbedarf bestehe. Eine Frage sei zum Beispiel, wie sich unterschiedliche Arten von Licht auswirkten. Inzwischen würden immer mehr LED-Lampen eingesetzt. Ihr Farbspektrum unterscheide sich aber häufig stark von dem des natürlichen Lichts.

Der Wechsel von Tag und Nacht und die Länge des helllichten Tages spielen für Körpervorgänge und Verhaltensweisen eine zentrale Rolle.

FOTO: DPA

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