17.05.2011

Nichts für den hohlen Zahn

Forscher haben das Fließverhalten von Schlangengiften untersucht, die über eine Furche im Zahn in die Wunde gelangen.

Forscher haben das Fließverhalten von Schlangengiften untersucht, die über eine Furche im Zahn in die Wunde gelangen.

Nur etwa ein Siebtel aller Giftschlangen injizieret, wie beispielsweise die Klapperschlange, ihr Gift mit Druck durch einen hohlen Giftzahn in den Körper des Opfers. Die meisten Schlangen und viele andere giftige Reptilien haben gar keinen hohlen Zahn. Physiker der Technischen Universität München (TUM) haben nun heraus gefunden, welche Tricks diese Tiere anwenden, um ihr Gift trotzdem erfolgreich unter die Haut ihrer Opfer zu bringen.

Viele Giftzähne haben lediglich eine Furche, an der entlang das Gift in die Wunde gelangt. Um zu verstehen, warum diese einfache Methode evolutionsbiologisch so erfolgreich sein konnte, obwohl beispielsweise Vogelfedern das offen auf dem Zahn entlang fließende Gift abstreifen können müssten, untersuchten die Forscher die Oberflächenspannung und die Viskosität verschiedener Schlangengifte. Ihre Messungen zeigten, dass Schlangengift erstaunlich zähflüssig ist und die Eigenschaften einer Nicht-Newtonschen Flüssigkeit aufweist. Das heißt, dass ihre Viskosität bei sich verändernden Scherkräften nicht konstant bleibt.

Abb.: Bei dem Giftzahn einer Natternart (Bothryum leutiginosum) ist die Furche deutlich zu erkennen. (Bild: TU München)

Durch die hohe Oberflächenspannung wird ein Tropfen Schlangengift in die Rinne des Zahns gezogen, in der er sich dann ausbreitet. Beißt die Schlange zu, bilden Zahnfurche und umliegendes Gewebe einen Kanal. Das Gewebe saugt dann das Gift durch diese Röhre. Vergleichbar mit Ketchup, der durch Schütteln deutlich flüssiger wird, lassen die durch den Sog auftretenden Scherkräfte das Schlangengift dabei wesentlich dünnflüssiger werden, so dass es dank der Oberflächenspannung schnell durch die Giftröhre einziehen kann.

So lange keine Beute in Sicht ist, liegt das Gift also zähflüssig und klebrig in der Rinne. Beißt die Schlange zu, fließt das Gift entlang der Furche in die Wunde. Die Geometrie der Zahnfurche und die Anpassung der Viskosität des Giftes haben sich im Laufe der Evolution auf die von den Schlangen bevorzugten Opfer eingestellt. So haben vogelfressende Schlangen tiefere Furchen entwickelt, in denen das zähflüssige Gift von Vogelfedern nicht mehr abgestreift werden kann.

TU München / MH

 

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