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Lexikon der Biologie: Kalk

Kalkm [von latein. calx, Genetiv calcis = Kalkstein], kohlensaurer Kalk, Calciumcarbonat, CaCO3, zu den verbreitetsten Mineralien der Erde gehörendes, in verschiedenen Ausprägungen mit wechselnden Beimischungen, Farben, Härtegraden, Kristallformen usw. auftretendes, in Wasser praktisch unlösliches Salz ( vgl. Infobox ). Kalk bildet einen wichtigen Bestandteil des Bodens (Bodenentwicklung, Kalkverwitterung) und beeinflußt dessen physikalische Eigenschaften und pH-Wert (Kalkdünger). Wesentlich beteiligt an der Entstehung von Kalkschichten waren die kalkhaltigen Mineralskelette mariner Organismen, die nach deren Tod auf dem Meeresboden sedimentierten. Hierzu zählen vor allem die Kalkbestandteile der Kalkalgen (Haptophyceae), aus denen ganze Gebirgsstöcke der Alpen aufgebaut sind, die aus Calcit aufgebauten Coccolithen der Kalkflagellaten, die Kalkschalen der Foraminifera (Nummuliten im Pariser Becken), Brachiopoden und Weichtiere (Schnecken, Muscheln, Muschelkalk, Perlen), die Kalkskelette der Stachelhäuter, die Kalknadelskelette der Kalkschwämme und die Kalkaußenskelette der Steinkorallen. Die Fähigkeit zur Bildung von Schalen und Skeletten aus Kalk besitzen Organismen erst seit etwa 560 Millionen Jahren – die Ausfällung von Kalk hat dabei bedeutenden Einfluß auf die Chemie des Meerwassers und der gesamten Biosphäre. Einige Cyanobakterien vermögen Kalkgestein aufzulösen, bei anderen lagert sich Kalk in ihren Gallertscheiden ab, was im Süßwasser zur Bildung von Seekreide und Kalktuff, im Gezeitenbereich warmer Meere zur Ablagerung geschichteter Kalkkrusten (Stromatolithen) führt. Auch in kalkreichen Böden und Wasserfällen lebende Moose tragen zur Bildung von Kalktuffen bei. Häufig sind die Kalkablagerungen eine Folge der CO2-Aufnahme autotropher Pflanzen. Durch Entzug von CO2 (Kohlendioxid) aus dem Wasser bei der Photosynthese tritt an die Stelle des im Quellwasser enthaltenen gut löslichen Calciumbicarbonats (Calciumhydrogencarbonat, Ca(HCO3)2) das schwerlösliche Calciumcarbonat (CaCO3): Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2 (Entkalkung). Dieses lagert sich in Form von Calcitkriställchen auf den Pflanzen ab. Kalk dient vielen Organismen nicht nur als Gerüstsubstanz für Exoskelette, Skelette (auch die Mineralsubstanz der Knochen enthält Kalk), Schalen und Panzer oder bei Krebstieren zur zusätzlichen Versteifung der Chitin-Cuticula, sondern kommt z.B. auch in den kalkgefüllten Darmtaschen (Kalksäckchen, Chylustaschen) von Regenwürmern und den kalkhaltigen Statolithen vor. Bei Blütenpflanzen kennt man Kalkeinlagerungen in den Zellwänden von Haaren der Kürbisgewächse und Rauhblattgewächse und in den Fruchtwänden des „Steinsamen“ (Steinsame), wodurch diese „steinhart“ werden. Manche Pflanzen lagern Kalk in Cystolithen-Zellen (Cystolithen) ab; die Kalkkrusten z.B. an den Blattspitzen von Arten des Steinbrechs sind eine Folge der Ausscheidung nicht benötigter Mineralstoffe. Gelegentlich wird in der Zelle überschüssiges Ca2+ (Calcium) nicht nur als Calciumoxalat, sondern auch in Form von Calciumcarbonat „aus dem Verkehr gezogen“. Krankhafte Ablagerungen von Kalk bezeichnet man als Calcinosen. Kalkdrüsen, Kalkmeider, Kalkpflanzen, Kalkstickstoff; Hohltiere II , Schwämme.

E.R.

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