Exoskelett

Zoologie - Extrem

Mit Kristallen überzogene Blattschneiderameisen.

Im Koran wird erwähnt, dass manche Ameisen etwas Zerbrechliches besitzen. Skeptiker behaupten, der Verfasser des Korans habe sich geirrt; Ameisen seien formbar und zerbrechlich. Heute bestätigen Wissenschaftler, dass Blattschneiderameisen mit Kristallen überzogen sind.

Viele Insekten besitzen ein Exoskelett, doch das der Blattschneiderameisen weist eine bisher unbekannte, kristallartige Panzerung auf.

Forscher haben eine neue Mineralart entdeckt, die das Exoskelett der Blattschneiderameisen bedeckt.


„ Blattschneiderameisen besitzen einen steinartigen Kristallpanzer, der bei Insekten noch nie zuvor beobachtet wurde. “

Blattschneiderameisen verdanken ihren Namen ihren unglaublichen Leistungen: Sie zerkauen Blätter und tragen unhandliche Stücke, die wie grüne Fahnen aussehen und um ein Vielfaches größer sind als sie selbst, über weite Strecken zu ihren Nestern. Dort zerkleinern sie die Blätter, um ihre unterirdischen Pilzfarmen zu düngen. Auf ihrem Weg trotzen die Insekten allerlei Fressfeinden – und liefern sich regelmäßig Kämpfe mit anderen Ameisen. Doch diese Insekten sind noch widerstandsfähiger als bisher angenommen.

Eine neue Studie zeigt, dass eine mittelamerikanische Blattschneiderameisenart über einen natürlichen Panzer verfügt, der ihr Exoskelett bedeckt. Diese schildartige Hülle besteht aus Kalzit mit hohem Magnesiumgehalt, einer Art, die sonst nur in einer anderen biologischen Struktur vorkommt: den Zähnen von Seeigeln, die Kalkstein zerkleinern können.

Knochen und Zähne vieler Tiere enthalten kalkhaltige Mineralien, und Krebstiere wie Krabben und Hummer besitzen mineralisierte Schalen und andere Körperteile. Vor dieser Entdeckung war jedoch in keinem ausgewachsenen Insekt Kalzit nachgewiesen worden.

Bei Blattschneiderameisen besteht diese Schicht aus Tausenden winziger, plättchenförmiger Kristalle, die ihr Exoskelett härten. Diese „Panzerung“ schützt die Insekten vor dem Verlust von Gliedmaßen in Kämpfen mit anderen Ameisen und wehrt Pilzinfektionen ab, wie eine am 24. November in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt.

National Geographic, Leaf-cutter ants have rocky crystal armor never before seen in insects, 2020

Diese Blattschneiderameisen besitzen ein Exoskelett mit einer sehr dünnen, für das bloße Auge unsichtbaren Kristallschicht.

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" Biominerale Panzerung bei Blattschneiderameisen"

Die Schicht besteht aus idiomorphen rhomboedrischen Kristallen mit gekrümmten Flächen und einer Größe von 3–5 μm (Abb. 1b). Um den Mechanismus des Kristallwachstums zu untersuchen, führten wir Synchrotron-Röntgenphotoelektronenspektroskopie (X-PEEM), In-vitro-Synthese und In-vivo-Beobachtungen der Kristallisation und des Wachstums in einem Ameisenzuchtversuch durch. Wir maßen die Kutikulahärte von Ac. echinatior-Ameisen mit und ohne Kutikulaschicht mittels In-situ-Nanoindentation und untersuchten zwei von mehreren möglichen Vorteilen der Biomineralpanzerung in experimentellen Ameisenkämpfen und Infektionen mit entomopathogenen Pilzen.

Nature, Biomineral armor in leaf-cutter ants, 2020

Es stellte sich heraus, dass die Blattschneiderameisen die einzigen Insekten sind, deren Exoskelett mit einer hauchdünnen, mit bloßem Auge unsichtbaren Kristallschicht überzogen ist. Diese Kristallschicht zerbricht wie Glas. Diese Erkenntnis kam erst vor Kurzem, doch wurde sie bereits 1400 Jahre zuvor im Koran erwähnt. Im Kapitel „Die Ameisen“ heißt es:


Quran 27:18

Als sie dann ins Tal der Ameisen kamen, sagte eine Ameise: „O Ameisen, geht in eure Häuser, damit ihr nicht von Salomo und seinen Soldaten zermalmt werdet, während sie es nicht merken.“

١٨ حَتَّىٰ إِذَا أَتَوْا عَلَىٰ وَادِ النَّمْلِ قَالَتْ نَمْلَةٌ يَا أَيُّهَا النَّمْلُ ادْخُلُوا مَسَاكِنَكُمْ لَا يَحْطِمَنَّكُمْ سُلَيْمَانُ وَجُنُودُهُ وَهُمْ لَا يَشْعُرُونَ

„Yahtimannakum“ (يَحْطِمَنَّكُمْ) bedeutet „brechen“. Heute wissen wir, warum der Koran dieses Wort verwendet: weil sein Exoskelett wie Glas zerbricht.

Wie konnte ein Analphabet, der vor 1400 Jahren lebte, etwas über Exoskelette wissen?

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