Forscher vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge haben die Schuppen des Grauen Flösselhechts (Polypterus senegalus) genauer untersucht und fanden heraus, dass sich die einzelnen Schichten darin optimal ergänzen, um die empfindlichen Weichteile im Inneren des Fisches zu schützen.

Es war bereits bekannt, dass sich die gepanzerten Schuppen des Flösselhechts aus vier verschiedenen Schichten zusammensetzen – jeweils nur rund hundert Millionstel Meter dick. Nach Christine Ortiz und ihre Kollegen ist die äußere Lage aus Ganoin, einer glänzenden, zahnschmelzähnlichen Substanz, die härteste aller Schichten und am resistentesten gegen Bissattacken oder Ähnliches. Das darunter liegende Dentin ist weicher und leitet die eingehende Energie über plastische Verformungen optimal weiter. Die folgende Lage besteht aus Isopedin und besitzt eine sperrholzartige Struktur. Sie bietet eine zweite Verteidigungsschicht für den Fall eines tieferen Eindringens. Als unterste Schicht folgt eine Knochenplatte.

In ihrem Labor imitierten die Wissenschaftler unter anderem auch eine Bissattacke auf eine einzelne Schuppe, die sie zuvor einem lebenden Fisch entfernt hatten. Der spezielle Aufbau sorgte dafür, dass sich der Riss nur in einem Kreis um die Eindringstelle ausbreitete, anstatt auf die gesamte Struktur – wie etwa bei vielen keramischen Werkstoffen zu beobachten. Alle Lagen verformen sich und leiten die Energie derart weiter, dass sie die Abwehrleistung der Schuppen optimal steigern, berichten die Forscher. Die Reihenfolge und Dicke der Schichten sowie die Übergänge zwischen ihnen scheinen genau so konstruiert, dass sie zwar mechanisch enorm belastbar sind, aber dennoch wenig wiegen, um die Mobilität der Fische zu gewährleisten. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen biologisch inspirierte Materialien, beispielsweise leistungsfähige Schutzpanzer für Menschen, herzustellen.

Der Stammbaum des Grauen Flösselhechts lässt sich 96 Millionen Jahre zurückverfolgen. Er bewohnt schlammige Süßwassergewässer in Afrika und besitzt anders als die meisten der heutigen Fische eine Art Panzerkleid, wie es vermutlich vor Millionen von Jahren bei den Fischen vorzufinden war. Dies brachte ihm auch den Spitznamen "Dinosaurier-Aal" ein. (mp)