Villigen AG – Der auffällige, spiralförmige Stosszahn des Narwals hat Forschenden am Paul Scherrer Institut (PSI) sein Geheimnis verraten. Mit hochauflösenden Röntgenmethoden hat ein internationales Team herausgefunden, dass im Inneren des Zahns zwei gegenläufige Spiralen stecken, die sich zu einer besonders stabilen Struktur verzahnen.
Der männliche Narwal trägt meist seinen linken oberen Eckzahn als bis zu zwei Meter langes, schraubenförmiges Horn – Grundlage für den jahrhundertealten Mythos vom Einhorn. Wie genau dieses ungewöhnliche Wachstum zustande kommt, war bisher unklar.
Für die Studie untersuchte das Team um Marianne Liebi (PSI) und Adrian Rodriguez-Palomo den Zahn an drei europäischen Synchrotronanlagen, darunter die Schweizer Anlage SLS in Villigen. Mit der sogenannten Tensor-Tomografie machten sie sichtbar, wie winzige, mineralisierte Kollagenfasern im Zahn angeordnet sind – vom Nanometerbereich bis zur Form des ganzen Zahns.
Das Ergebnis: Die äussere Schicht des Zahns dreht sich in die eine Richtung, das Innere in die andere. «Auch der Narwalstosszahn muss gleichzeitig hart und flexibel sein», erklärt Liebi. Die verschränkten Spiralen wirken dabei ähnlich wie verdrillte Fasern in einem Seil und machen den Zahn widerstandsfähig gegen Verdrehung.
Die Resultate sind in der Fachzeitschrift «Nature Communications» erschienen. Das Forschungsprojekt untersucht zudem, wie das Wachstum des Zahns mit Umwelt- und Klimabedingungen in der Arktis zusammenhängt.
