Abwaschbare Färbung der Muschel • Alexey Opaev • Wissenschaftliches Bild des Tages über "Elemente" • Ornithologie

Abwaschbare Farbschale

Dieses Bild zeigt drei große ani Eier (Crotophaga major) – Kuckuck leben in Mittel- und Südamerika. Auf der linken Seite ist ein frisch gelegtes Ei, in der Mitte ist ein Ei am Ende der Inkubationszeit, und auf der rechten Seite ist ein Ei, von dem die weißliche obere Schicht künstlich entfernt wird (dies kann durch einfaches Reiben des Eies mit den Fingern getan werden). Was ist diese dünne Schicht, die leicht gelöscht werden kann, und warum wird sie benötigt?

Großer Ani (Crotophaga major). Fotos von sapayoa.com

Zu Beginn haben nicht alle Vögel eine solche Eigenschaft. Bis heute wurde die "waschbare Schicht" nur für zwei Gruppen beschrieben – dies sind Tölpel und Schlangenhunde (die Raufußhühner-Ordnung, Suliformes) und einige Kuckucke (die kuckuck-förmige Ordnung, Cuculiformes).

Die Eierschale besteht aus Calciumcarbonat. In der Natur wird Calciumcarbonat in Form von drei Mineralien gefunden – Calcit, Aragonit und Vaterit. Die widerstandsfähigste von ihnen ist Calcit, und Vaterit ist am wenigsten stabil. Daher ist es Calcit, der am häufigsten in der Natur vorkommt. Es besteht im Wesentlichen aus Vogeleierschalen, sowie beispielsweise Molluskenschalen.

Aber die weiße "Blüte" an einem großen Ei ist eine seltene Art von Calciumcarbonat – Vaterit. Die Schicht von Vaterita auf dem frisch gelegten Ei hat eine Dicke von nur 20 nm (die Dicke von darunter liegendem Calcit beträgt 300 nm).Vaterit auf der Schale liegt in Form von ungleich verteilten Nanosphären vor.

Mikrographien eines Fragments der Schale eines frisch gelegten Eis (a) und Eier, eine Schicht Vaterita, von der künstlich mit einem Wattestäbchen mit Wasser befeuchtet wurde (b). Auf dem Foto links sind weiße Vateritgranulate gut zu erkennen. Foto aus dem Artikel S. J. Portugal et al., 2017. Ein seltenes Mineral, Vaterit

Bisher haben Wissenschaftler nur eine mögliche Funktion von Vaterita vermutet. Es wird beispielsweise angenommen, dass es die Rolle eines Stoßdämpfers spielen kann. Tatsache ist, dass die Vögel regelmäßig die Eier im Nest bewegen, während sie sich unweigerlich gegenseitig treffen. Eine Schicht aus Vaterit kann solche Kollisionen zusätzlich absorbieren und die darunter liegende Calcithülle schützen. Die Härte und Elastizität von Vaterit ist fast die gleiche wie die von Calcit, und die Tiefe der durch Berührung verursachten Oberflächenverformung, wie durch Berechnungen der Kontaktmechanik von Eiern gezeigt, ist viel geringer als die Dicke der Schicht von Vaterit.

Diese Hypothese erklärt jedoch nicht, warum nicht alle Vögel Vaterit auf der Schale haben, sondern nur einige. Schließlich bewegen die Eier im Nest irgendwie alle Vögel.

Foto aus dem Artikel von Steven J. Portugal et al., 2017. Ein seltenes Mineral, Vaterit eines Vogels.

Alexej Opajew


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