Messerscharfer Zahnschmelz: Die Zähne von Komodowaranen sind mit Eisen beschichtet
Wissenschaftler haben entdeckt, dass die Zähne von Komodowaranen mit Eisen verstärkt sind. Das klingt erstaunlich – doch es sind nicht die einzigen Tiere mit solchen eisenharten Zähnen.
Mit der Entdeckung britischer Wissenschaftler bekommt der Ausdruck "messerscharfe Zähne" eine ganz neue Bedeutung. Dabei scheinen Eisenzähne eher eine Idee von Comic-Autoren zu sein als eine evolutionäre Strategie. Gefunden hat man sie trotzdem. Aktuell in Komodowaranen.
Wissenschaftler des King's College London konnten zeigen, dass sich bei Komodowarane Eisen entlang ihrer Schneidekanten und den Spitzen ihrer Zähne konzentriert. Auf diese Weise halten die Echsen ihre Zähne rasiermesserscharf, heißt es in der Studie, die am Mittwoch im Fachblatt "Nature Ecology & Evolution" erschienen ist. Die Beobachtung der Forscher könnte auch Hinweise dafür liefern, wie zum Beispiel der T-Rex seine Beute zerfleischte.
Hatte auch der T-Rex Eisen auf den Zähnen?
Die in Indonesien beheimateten Echsen sind mit einem Durchschnittsgewicht von etwa 80 Kilogramm die größte lebende Waranart. Als tödliche Raubtiere fressen sie fast jede Art von Fleisch, von kleineren Reptilien und Vögeln bis hin zu Hirschen, Pferden oder Wasserbüffeln. Auch Menschen werden hin und wieder von ihnen angegriffen. "Komodowarane haben gebogene, gezackte Zähne, mit denen sie ihre Beute zerreißen, genau wie die fleischfressenden Dinosaurier. Wir wollen diese Ähnlichkeit nutzen, um mehr darüber zu erfahren, wie sich fleischfressende Dinosaurier ernährt haben könnten und ob sie Eisen in ihren Zähnen auf die gleiche Weise verwendeten wie der Komodowaran", sagt Aaron LeBlanc, Dozent für Zahnbiowissenschaften am King's College London und Hauptautor der Studie.
Um den chemischen und strukturellen Aufbau der Zähne von Komodowaranen zu verstehen, durchsuchten die Wissenschaftler Museen nach Schädeln und Zähnen von Komodowaranen und untersuchten die Zähne von Ganas, einem 15-jährigen Komodowaran, der im ZSL-Erhaltungszoo im Londoner Zoo lebte, mit bildgebenden Verfahren und chemische Analysen. Mit ihrer Hilfe konnten sie die Schutzschicht aus Eisenoxid auf den Zahnzacken und -spitzen analysieren.
Auf Dinosaurier-Zähnen ist den Forschern das bislang nicht gelungen. "Leider können wir mit der uns zur Verfügung stehenden Technologie nicht feststellen, ob versteinerte Dinosaurierzähne einen hohen Eisengehalt hatten oder nicht. Wir glauben, dass die chemischen Veränderungen, die während des Fossilisierungsprozesses stattfinden, den ursprünglichen Eisengehalt verschleiern", so LeBlanc.
Mit weiteren Analysen der Komodo-Zähne könnten sie vielleicht andere Marker in der Eisenbeschichtung finden, die während der Fossilisierung nicht verändert werden, glaubt der Wissenschaftler.: "Mit solchen Markern wüssten wir mit Sicherheit, ob auch Dinosaurier eisenbeschichtete Zähne hatten, und wir könnten diese wilden Raubtiere besser verstehen."
Zahnschmelz fleischfressender Dinosaurier war überraschend dünn
Auch Thomas Tütken, Paläontologe an der Johannes Gutenberg Universität Mainz hält das für möglich. "Für unsere chemischen Untersuchungen von Dinosaurier-Zähnen nutzen wir unter anderem die Laserablation“, sagt Tütken. Dazu schießt man mit einem Laser auf einen Dinosaurierzahn, um mit hoher Ortsauflösung die Konzentrationen der einzelnen Elemente, welche den Zahnschmelz aufbauen, sowie deren räumliche Verteilung zu bestimmen."
Dass man dabei auf Eisen stößt, hält der Experte nicht für unplausibel. "Wobei man bei Dinosaurierzähnen berücksichtigen muss, dass eine zusätzliche Eiseneinlagerung auch während der Fossilisation des Zahns nach dem Tod geschehen kann", so Tütken. "Wir wissen aber, dass fleischfressende Dinosaurier eine viel dünnere Schicht von hartem Zahnschmelz haben als Pflanzenfresser." Das erscheint auf den ersten Blick unlogisch, da ein karnivorer Dinosaurier wie ein T-Rex, der auch Knochen zerbiss, auf scharfe und stabile Zähne angewiesen war. Für die Schärfe und insbesondere die Härte der Zähne spielten aber auch noch andere Faktoren eine Rolle, wie etwa der interne Aufbau der Zahnkrone aus Schmelz: "Die räumliche Anordnung sowie die Größe der Zahnschmelzkristalle bestimmt, wie stabil der Zahnschmelz ist", so Tütken.
Nicht nur Komodowarane haben eisenharte Zähne
Aber auch der Mineralisationsgrad vom Zahnschmelz spielt eine Rolle sowie die Art der Biominerale im Zahnschmelz, der typischerweise zu etwa 96 Prozent aus dem Kalziumphosphatmineral Hydroxylapatit besteht. Die Einlagerung von weiteren Stoffen wie Eisenoxiden bei der Zahnbildung könnten zusätzlich zu einer größeren Festigkeit und damit Abnutzungsresistenz geführt haben.
Dafür spricht, dass Komodowarane nicht die einzigen Tiere sind, die eisenharte Zähne haben. Beim Biber etwa verstärkt eine gelb-orange leuchtende Eisenoxidverbindung die Vorderseite seiner Schneidezähne. Und auch Bestimmte Spitzmausarten haben durch die Eisenverbindungen rot gefärbte Zähne. "Diese härtere eisenoxidhaltige Zahnschmelzschicht der Nagezähne führt zu einer automatischen Schärfung der Schneidekanten der Zähne, So Tütken. "Der Mensch hat sich dies im Rahmen der Bionik von der Natur schon abgeguckt und nutzt das Prinzip für die Konstruktion selbstschärfender Messer und Werkzeuge." Ob auch Dinosaurier davon profitierten, muss sich jedoch erst noch zeigen.