Homepage: Die Natur kopiert bei sich selbst

Ein Team von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam und der Ben-Gurion Universität im israelischen Beer-Sheva hat herausgefunden, dass die Zähne des australischen Flusskrebses Cherax quadricarinatus mit einem Schmelz überzogen sind, der dem Zahnschmelz von Wirbeltieren in verblüffender Weise ähnelt. Wie das Institut mitteilte, bestehen beide Materialien aus Kalziumphosphat und stimmen auch in ihrer Mikrostruktur weitgehend überein. „Offenbar hat sich diese besonders harte Substanz bei den Flusskrebsen unabhängig von den Wirbeltieren entwickelt, weil sie die Zähne besonders robust macht“, heißt es vom Institut. „Manche besonders gelungenen Entwicklungen kopiert die Natur bei sich selbst“, so die Einschätzung der Forscher.

Kein anderes biologisches Material kann mit der Härte von Zahnschmelz mithalten. Die Härte und Festigkeit verdankt die äußere Schicht der Zahnkrone des Menschen und anderer Wirbeltiere winzigen Kristallen aus Kalziumphosphat, das auch Knochen hart macht. Auch bei Flusskrebsen habe die Evolution eine stark mineralisierte Schutzschicht für die Kiefer hervorgebracht, die dem Schmelz der Wirbeltiere sehr ähnelt. Das haben Barbara Aichmayer und ihre Kollegen des Max-Planck-Instituts in Potsdam in Kooperation mit Amir Berman und Amir Sagi von der Ben-Gurion Universität in Beer-Sheva herausgefunden. „Wir gehen davon aus, dass im Laufe der Evolution sowohl Wirbeltiere als auch Flusskrebse unabhängig voneinander zahnschmelzartige Strukturen entwickelt haben“, so Barbara Aichmayer, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung und Leiterin der Studie. „Diese erstaunlichen Materialien sind eine optimale Antwort auf die ähnlichen Anforderungen an die Kauwerkzeuge.“ In den Kiefern von Flusskrebsen ist das weichere Verbundmaterial aus Chitin und amorphem Kalziumkarbonat jedoch mit einer dünnen Schicht überzogen, die sich wie der menschliche Zahnschmelz hauptsächlich aus Kalziumphosphat zusammensetzt. „Das ist bemerkenswert, weil sich der Bestandteil Kalziumphosphat im Exoskelett von wirbellosen Tieren ausgesprochen selten findet“, so Barbara Aichmayer. PNN