Forscher haben eine biologische Anpassung bei der Herzmuschel (Corculum cardissa) entdeckt, einer Muschelart, die im Indischen und Pazifischen Ozean vorkommt. Diese Muscheln besitzen einzigartige Strukturen in ihren Schalen, die ähnlich wie Glasfasern wirken und das Sonnenlicht zu den in ihnen lebenden symbiotischen Algen leiten. Dadurch versorgen die Muscheln ihre Algen mit dem nötigen Licht für die Photosynthese und schützen sie gleichzeitig vor schädlichen UV-Strahlen. Die Algen wiederum versorgen die Muscheln mit wichtigen Nährstoffen wie Zucker.
Sonnenlicht kanalisiert sich durch Muscheln
Herzmuscheln sind kleine Muscheln, die etwa die Größe einer Walnuss haben. Ihre Schalen sind mit winzigen transparenten Bereichen bedeckt, die nachweislich ähnlich funktionieren Glasfaser Kabel. Diese Fähigkeit wird auf die Struktur von Aragonit zurückgeführt, einer kristallinen Form von Calciumcarbonat, die in ihren Schalen vorhanden ist. Durch mikroskopische Untersuchungen wurde festgestellt, dass die Aragonitkristalle Röhren bilden, die Licht präzise durchlassen und gleichzeitig schädliche UV-Strahlung blockieren.
Dakota McCoy, eine Evolutionsbiophysikerin von der University of Chicago, und ihr Team zeigten, dass die Schalen mehr als doppelt so viel photosynthetisch nützliches Licht eindringen lassen als UV-Licht in einem Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications. Dieser Prozess trägt möglicherweise dazu bei, Korallenbleiche und ähnliche Phänomene bei Muscheln zu verhindern, die durch den Klimawandel verschlimmert werden können.
Einzigartiges Design bietet technologische Einblicke
Die faseroptischen Strukturen in Herzmuscheln sind nicht nur im biologischen Kontext faszinierend, sondern bieten auch mögliche Anwendungen in der Technologie. Forscher vermuten, dass die natürlichen Lichtkanalisierungsfähigkeiten von Aragonit zu Fortschritten bei optischen Systemen, insbesondere bei drahtlosen Kommunikations- und Präzisionsmessinstrumenten, führen könnten.
Boon Ooi, ein Photonikforscher an der King Abdullah University of Science and Technology, stellte fest, dass die Nachahmung dieser Strukturen zu effizienteren Lichtsammelsystemen führen könnte, was laut Science News Verbesserungen gegenüber aktuellen Glasfasertechnologien bieten könnte Bericht.
