Tiefseefische Das Monster mit den durchsichtigen Zähnen

In der Tiefsee schwimmen Fische mit durchsichtigen Zähnen. Welchen Vorteil das bringt, haben Forscher nun herausgefunden.

David Baillot/ UC San Diego Jacobs School of Engineering

Im Meer gibt es Wesen, denen möchte man nur ungern begegnen. Aristostomias scintillans ist so ein Fall. Der Tiefseefisch ist pechschwarz und hat einen großen Kopf samt mächtigem Kiefer. Daraus hervor klaffen viele ausladende Zähne. Das Raubtier wirkt derart furchteinflößend, dass auch seine geringe Körpergröße daran nichts ändert.

Schaut man sich die etwa 15 Zentimeter lange, aal-ähnliche Kreatur genauer an, fällt noch etwas auf: Das Tier aus der Familie der Barten-Drachenfische hat durchsichtige Zähne. Warum?

Das fragten sich auch Forscher um Audrey Velasco-Hogan von der University of California in San Diego. Tiefseefische seien dafür bekannt, dass sie sich hervorragend an die Lebensbedingungen in teils Tausenden Metern Meerestiefe anpassen können. Etliche Raubfischarten erzeugen in der dunklen Tiefseewelt Lichtimpulse, durch die sie Beute anlocken. Auch Aristostomias scintillans gelingt das.

Aber über transparente Zähne verfügen sonst nur größere Arten. "Das hat uns verwirrt", berichten die Forscher in einer aktuellen Studie, die im Fachmagazin "Matter" veröffentlicht wurde.

Zusammen mit dem Materialforscher Eduard Arzt vom Leibniz-Institut für Neue Materialen schauten sich die Wissenschaftler die Zähne unter anderem unter dem Elektronenmikroskop an und wollten wissen, wie sie aufgebaut sind. Bei der Analyse entdeckten sie spezielle Nanokristalle aus Hydroxylapatit an der Oberfläche. Diese sind so strukturiert, dass sie praktisch kein Licht von den Zähnen streuen oder reflektieren.

Zudem fehlen den Tieren sogenannte Dentinkanälchen. Diese Hohlräume verleihen den Zähnen von Menschen und Tieren ihre Farbe. Weil der Drachenfisch keine Dentinkanälchen hat, sind seine Zähne transparent, schreiben die Forscher.

Das Team glaubt, dass er dieses Merkmal im Lauf der Evolution entwickelt hat, weil es ihn praktisch unsichtbar macht. Aufgrund dieser Tarnung gehören Drachenfische zu den Topraubtieren der Tiefsee, obwohl sie relativ langsam und klein sind.

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Tiefseefisch: Drache mit transparenten Zacken

"Sie schwimmen die meiste Zeit mit offenem Kiefer auf der Stelle und warten darauf, dass etwas vorbeikommt. Die Zähne sind immer freigelegt, daher ist es wichtig, dass sie transparent sind, damit sie kein Licht aus der Umgebung reflektieren oder streuen", so Velasco-Hogan.

Die Forscher hoffen, dass ihre Erkenntnis hilft, neue Materialien zu entwickeln. So könne man auf der Basis der kristallinen Nanostrukturen, wie man sie in den Drachenfischzähnen findet, vielleicht irgendwann transparente Keramik herstellen.

joe



insgesamt 14 Beiträge
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okrogl 05.06.2019
1. Hm...
Herrscht in der Tiefsee nicht absolute Dunkelheit? Was soll da reflektieren? Laternen anderer Raubfische?
msc75 05.06.2019
2. Das Stichwort ist ...
Biolumineszenz
interstitial 05.06.2019
3. hm
"warum" ist im Zusammenhang mit Evolution immer eine heikle, streng genommen unmögliche Frage. "Damit sie weniger Licht reflektieren" impliziert eine Teleologie, die der Evolution als algorithmischem Prozess grundsätzlich fremd ist. Aus einer beobachteten Eigenschaft auf eine biologische Funktion zu schließen, ist schon heikel. Aus der Funktion dann die Entstehungsbedingungen der Struktur herzuleiten eigentlich nicht möglich. Für mich sind beim schnellen Drüberkucken genetische oder stoffwechselphysiologische Hintergründe genauso plausibel. Insofern: Eher eine post-hoc-Plausibilitätserzählung, auch gern "just so-story" genannt. Sicher von höherem Unterhaltungswert als eine Aufzählung nüchterner Fakten, der Vermittlung eines Verständnisses von Evolutionsgeschichte aber eher schädlich.
permissiveactionlink 05.06.2019
4. Stealth-Gegenmaßnahmen
gegen LIDAR durch andere Tiefseebewohner. Wenn deren Leuchtorgane oder spezielle lumineszierende Bakterien mit Licht die Umgebung beleuchten oder nur mit kurzen Lichtblitzen ab-"pingen", dann nehmen ihre hochempfindlichen Augen jede Lichtreflektion in der Umgebung war, was dann einen Fluchtreflex auslöst, o d e r einen Fressreflex, je nachdem ! Umgekehrt ist es höchst gefährlich für Beutetiere, mit Licht aktiv auf sich aufmerksam zu machen, wenn auch nur, um Feinde noch rechtzeitig zu bemerken. Es fragt sich, was der im Text beschriebene Fisch mit seinem restlichen Körper anstellt ? Absorbiert der Licht, wie die Stealth-Beschichtung von Kampfflugzeugen elektomagnetische RADAR Impulse im Radiowellenbereich ? Ansonsten ergeben die speziellen transparenten Fangzähne nämlich nicht allzuviel Sinn !
Fearless Golf 05.06.2019
5. Dentinkanälchen fehlen,
damit kein Licht reflektiert wird. "Leuchtet" ein. Dass sie fehlen, mag noch einen anderen anderen Grund haben. Da diese Kanälchen hohl sind, wären sie wohl auch eher fehl am Platze; in der Tiefsee. Hohle Zähne würden unter diesem extrem hohen Druck zerbröseln wie ein alter Keks. So hat Aristostomias scintillans evolutionstechnisch 2 Fliegen mit einer Klappe geschlagen: keine Lichtreflexion, aber dafür stabile Beisserchen. Schön anzusehen sind sie allemal.
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