Der Zahnschmelz bildet bei allen Wirbeltieren das härteste Gewebe, da er eine starke mechanische Leistung vollbringen und trotzdem jahrzehntelang intakt bleiben muss. Anders bei Port-Jackson-Stierkopfhaien, deren Gebiss sich regelmäßig erneuert. „Spannend ist, dass sich jegliche Zähne in ihrem Gesamtaufbau, je nach Funktion, unterscheiden, sich aber in ihrer Mineralzusammensetzung ähneln“, sagt Peter Fratzl. Apatit ist ein von Natur aus hartes, aber recht sprödes Material. Der Unterschied zwischen Zähnen anderer Wirbeltiere und beispielsweise Port-Jackson-Stierkopfhaien besteht im ungewöhnlich abgestuften Aufbau der äußeren Zahnschmelzschicht. Die Zähne nutzen sich zwar ab und werden geschädigt, aber ihre Funktion bleibt bis zu dem Zeitpunkt, wenn sie ausfallen, bestehen. „Anders ausgedrückt, wird ein Teil des Zahnmaterials für die Aufrechterhaltung der Funktionalität geopfert“, sagt Shahrouz Amini.
Am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung ist Prof. Dr. Peter Fratzl einer von vier Direktoren. Er leitet die Abteilung Biomaterialien, in der die Bauprinzipien natürlicher Materialien erforscht werden, welche die Natur im Laufe der Evolution hervorgebracht hat. Im Zentrum des Interesses stehen dabei die außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften solcher natürlichen Materialien, die sich ständig wechselnden äußeren Bedingungen anpassen können.
Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
Originalpublikation:
Amini, S., Razi, H., Seidel, R. et al. Shape-preserving erosion controlled by the graded microarchitecture of shark tooth enameloid. Nat Commun11, 5971 (2020)
