Standort: science.ORF.at / Meldung: "Schlägertyp mit Panzerkeulen"

Auge des Fangschreckenkrebses

Schlägertyp mit Panzerkeulen

Fangschreckenkrebse sind gefürchtete Räuber im Unterwasser-Ökosystem. Sie feuern ihre Hiebe schneller ab als professionelle Boxer. Laut einer aktuellen Studie besitzen sie zudem einen einzigartigen Panzer: Nun interessieren sich auch Rüstungsforscher für das Krustentier.

Super-Krebs 08.06.2012

"Sicher, Marciano sah nicht übermäßig athletisch aus – aber ich muss sagen, dass seine Gegner, die jedes Mal regungslos in der Ringmitte lagen, auch nicht gerade gut aussahen." Was Charley Goldman, Trainer des legendären Schwergewichtsboxers Rocky Marciano, einst über seinen Schützling sagte, könnte man mit Fug und Recht auch von einem Krustentier namens Odontodactylus scyllarus behaupten.

Der Fangschreckenkrebs, wie er im Deutschen heißt, gilt als der effizienteste Puncher des Tierreichs. Der zwischen drei und 18 Zentimeter große Krebs besitzt zwei keulenförmige Fortsätze am Kopf, mit denen er seine Beute erlegt (siehe Video). Die Wucht seiner Schläge übersteigt mit 1.500 Newton sein Körpergewicht um das Tausendfache - und reicht aus, um Krebs- und Muschelschalen zu zertrümmern.

Im Prinzip kann das Tier sogar das Glas von Aquarien zum Zerbersten bringen, wie einmal der US-Zoologe Roy Caldwell in seinem Labor vor versammelter Presse vorexerziert hat. Gleichwohl neigt der Krebs zu derlei unproduktiven Gewaltausbrüchen nur dann, wenn man ihn entsprechend reizt.

Drei Schichten für optimalen Schutz

Die Studie

"The Stomatopod Dactyl Club: A Formidable Damage-Tolerant Biological Hammer", Science (doi: 10.1126/science.1218764).

Was die Frage aufwirft: Wie halten die vergleichsweise zierlich gebauten Keulen das aus? Warum zerbrechen sie nicht angesichts der wirkenden Kräfte? Harvard-Bioniker David Kisailus präsentiert im Fachblatt "Science" die entsprechende Antwort. Der Forscher vom Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering hat nun die Keulen des Fangschreckenkrebses unter die Lupe genommen und deren Struktur auf Nanoebene aufgeklärt.

Fangschreckenkrebs in Großaufnahme

S. Baron

Odontodactylus scyllarus: Don't mess with this shrimp!

Der K.O.-Schläger des tropischen Meeres schützt seine Angriffswerkzeuge demnach durch eine Drei-Schichten-Bauweise. Die äußerste Schicht besteht aus einem mineralisierten Material namens Hydroxyapatit, das bei Krebstieren normalerweise nicht vorkommt. Dafür aber bei Wirbeltieren inklusive des Menschen, die die Substanz für Knochen und Zähne verwenden. Um Brüche in dem an sich spröden Material zu verhindern, sind etwa in Zähnen Proteinschichten eingelagert.

Ähnliches tut auch der Krebs, er schützt die Mineralschicht mit Hilfe des Polymers Chitosan, das etwaige Risse im Material umleitet und so deren Ausbreitung verhindert. Die dritte Schicht im Panzer der Krebskeule hat im Gegensatz zu den anderen beiden eine ungeordnete ("amorphe") Struktur, ist deutlich weicher und daher ideal für die Schockabsorption.

Analogie: Cäsars Schildkrötenformation

Das gleiche Funktionsprinzip wurde, wie die schottische Materialforscherin Elizabeth Tanner in einem Kommentar hinweist, bereits an ganz anderer Stelle realisiert, und zwar im alten Rom. Zur Zeit Gaius Julius Cäsars entwickelten die Militärstrategen die sogenannte Testudo- oder Schildkrötenformation, um Soldaten vor gegnerischem Beschuss zu schützen und dennoch beweglich zu bleiben. Die Legionäre ordneten dabei ihre Schilder wie Dachschindeln über ihrem Kopf an - ein Manöver, das etwa auf der Trajansäule verweigt wurde.

Die notwendige Stabilität der Schilder erreichten die Waffenbauer der damaligen Zeit durch kreuz und quer verklebte Holzlatten, die die Ausbreitung von Sprüngen im Material verhinderten, und kombinierten diese harten Elemente mit flexiblerem Puffermaterial. Ähnliches bietet sich auch bei der Konstruktion moderner Rüstungen an. Aktuellen Versuchen zufolge könnten Keramikplatten plus ein Verbund aus Glasfasern, Teflon und Aluminiumschaum das Material der Wahl sein.

Fast schon ungerecht

Der Fangschreckenkrebs ist übrigens nicht nur in Rüstungsfragen eine Hochleistungsspezies. Seine Muskeln sind laut Biologen die schnellsten des Tierreichs, auch sein Sehorgan ist extrem leistungsfähig. Er kann seine Augen unabhängig bewegen, damit bis zu 12 Farbkanäle unterscheiden, polarisiertes, ja sogar zirkular polarisiertes Licht wahrnehmen. Und zwar auf einem Auflösungsniveau, das selbst Techniker mit der Zunge schnalzen lässt.

Laut Verhaltensforschern ist der Fangschreckenkrebs zudem erstaunlich intelligent. Wie soll da ein durchschnittlich begabtes Schalentier mithalten können? Würdige Gegner im Revier des Odontodactylus scyllarus sind bis auf weiteres nicht in Sicht.

Robert Czepel, science.ORF.at

Mehr zu diesem Thema: