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Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

8 2 KRISTALLOGRAPHISCHE

8 2 KRISTALLOGRAPHISCHE UND BIOLOGISCHE GRUNDLAGEN Abb. 3: Projektionen der Kristallstruktur von Aragonit für drei unterschiedliche Orientierun- gen. (a) Kristallstruktur in [100] - Richtung. (b) Kristallstruktur in [010] - Richtung. (c) Kristall- struktrur in [001] -Richtung. 2.2 Aufbau und Struktur des Seeohrs Haliotis 2.2.1 Schalenaufbau und -wachstum Die Abb. 4 zeigt den schematischen Aufbau einer Schneckenschale. Eine dünne Gewebe- schicht, das Mantelepithel, kleidet das Innere der Schale aus. Die Epithelzellen sekretieren die organischen Moleküle, die letztendlich den Prozess des Schalenwachstums einleiten und beeinflussen, in den extrapallialen Raum [24]. Dieser befindet sich zwischen Mantelepithel und Schale. Der Mantel ist fest mit dem Eingeweidesack verbunden und nimmt dessen Gestalt an. Die Form der Schale wird daher letztlich ebenfalls durch den Eingeweidesack bestimmt [26]. Die äußerste Schicht der Schale bildet das Periostracum. Dies ist eine organische, (100 - 200)nm dünne Schicht [27], die einen Schutz vor der Abnutzung der Schale durch Erosion, also durch die Abtragung von Schalenmaterial durch Wasserströmungen, dar- stellt. Die folgende Schicht (Ostracum) besteht aus Calcitkristallen, besitzt eine Dicke von (0,5 - 3)mm und wird prismatischer Calcit genannt. Die innerste, schimmernde Schicht (Hypostracum) besteht aus Perlmutt und schließt sich relativ übergangslos an die Cal- citschicht an. Die Dicke dieser Schicht kann im Laufe des Lebens der Schnecke je nach Gattung bis zu einem Wert von 12 mm zunehmen. In unregelmäßigen Abständen tritt im Perlmutt außerdem eine aus grünem, organischem Material und Calcit bestehende Hete- roschicht auf.

2.2 Aufbau und Struktur des Seeohrs Haliotis 9 Abb. 4: Schematische Darstellung eines Querschnitts durch Schale und Mantelepitel einer Mee- resschnecke (adaptiert aus [27]). Das Schalenwachstum beginnt mit der Sekretion von Proteinen, die die Ablagerung von Calcit und anschließend von Aragonit vermitteln und findet primär an den Außenrändern der Schale statt. 2.2.2 Perlmuttschicht Das Verbundmaterial Perlmutt setzt sich aus Aragonitkristallen und verschiedenen organi- schen Materialien zusammen. Wie in der Einleitung erwähnt, liegen die Aragonitkristalle in Form pseudohexagonaler Plättchen vor. Diese besitzen eine Dicke von etwa 500nm und einen Durchmesser von (5 - 10)µm [27]. Die Plättchen sind lateral in Ebenen und verti- kal in Stapeln ( ” Münzstapel“) angeordnet (Abb. 5). Die Plättchennormale steht zugleich senkrecht zu der Schalenoberfläche. Abb. 5: SEM Aufnahme der Mikrotomschnittkante eines Perlmuttstückes, von dem einige Teile herausgebrochen sind. Das Perlmutt stammt aus der Schale der Schnecke Haliotis laevigata. Es ist die geschichtete Anordnung der Aragonitplättchen zu erkennen. Die Aufnahme wurde von Jacques Hawecker im Laboratorium für Elektro- nenmikroskopie, Karlsruhe erstellt.

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