Skorpione, die bereits einen Look haben, der 'Nicht anfassen' schreit, haben offenbar heimlich ihre Zangen und Stachel mit Metallen wie Zink, Mangan und Eisen verstärkt. Eine neue Studie zeigt, dass dies nicht nur daran liegt, dass sie unordentliche Esser sind – es ist absichtliche, waffenfähige Metallurgie.
Sam Campbell, Biologe an der University of Queensland, sagte Reportern, dass das Vorhandensein von Metallen in Skorpionwaffen seit den 1990er Jahren bekannt sei. Was nicht klar war, war, ob die Kreaturen so evolviert sind oder nur versehentlich den falschen Dreck gefressen haben. Um das herauszufinden, untersuchten Campbell und sein Team 18 Skorpion-Taxa aus dem Smithsonian National Museum of Natural History, wobei sie hochauflösende Rasterelektronenmikroskopie und Mikro-Röntgenfluoreszenzbildgebung verwendeten, um farbcodierte Karten der Metallverteilung zu erstellen.
Die Ergebnisse, veröffentlicht im Journal of The Royal Society Interface, zeigen ein ausgeklügeltes Design. Zink konzentriert sich an der äußersten Spitze des Stachels, um ihn hart und stichfest zu halten, während Mangan direkt darunter sitzt, um Flexibilität zu bieten und Vibrationen zu absorbieren – und den Stachel in einen biologischen Speer verwandelt, der beim Aufprall nicht bricht. 'Es ist sinnvoll, weil der Stich eines Skorpions ziemlich aggressiv ist und ziemlich viel Kraft erzeugt, also muss der Stachel das aushalten, ohne zu brechen', erklärte Campbell.
Die Zangen erhalten ein ähnliches Upgrade. Zink- und Eisenanreicherung tritt nur auf den zahnartigen Dentikeln des beweglichen Klauensegments auf, wie bei einem Samuraischwert, bei dem das härteste Material entlang der Schneide verläuft. Campbell bemerkte, dass, wenn diese Dentikel auftauchen, das Metall erscheint – und überall sonst an der Klaue ist nichts. Der Rest der Klaue hängt also einfach herum, unverstärkt.
Aber die Evolution hörte hier nicht auf. Arten, die stark auf ihren Stachel zur Jagd angewiesen sind, wie die Familie Buthidae, haben lange, schlanke Zangen mit weniger Metall. Währenddessen nutzt der Kaiserskorpion (Pandinus imperator) seine massiven, metallverstärkten Klauen, um Beute zu zermalmen, und behält seinen Stachel für die Selbstverteidigung. Das Team fand eine inverse Korrelation: Wenn eine Skorpionart stark zinkangereicherte Zangen hat, ist ihr Stachel relativ zinkarm, und umgekehrt. 'Es ist nicht so, dass sie sich einfach entscheiden, eine Waffe mehr zu verstärken als die andere', sagte Campbell. 'Ich denke, das ist ein evolutionärer Drang, die Waffe zu verstärken, die am meisten genutzt wird.'
Die Eisenanreicherung warf jedoch eine Kurve. Campbell vermutet, dass es mehr um Abriebfestigkeit als um Härte geht: Skorpione mit schlanken Klauen müssen sich länger an zappelnder Beute festhalten, während das Gift wirkt, also hilft Eisen ihnen, den Griff zu behalten. Zink hingegen kompensiert schwächere Klauen durch zusätzliche Härte.
Trotz dieses cleveren Designs brechen Skorpionstacheln in der Wildnis immer noch – genau an der Übergangszone zwischen Zink und Mangan. Campbell gab zu, dass dies 'eine ziemlich interessante Schwachstelle' sei und dass er noch keine wirkliche Theorie dafür habe. Eine Möglichkeit ist, dass Zink und Mangan begrenzte Ressourcen sind, sodass Skorpione nur die kritischsten Teile verstärken.
Die Studie hat ihre Lücken. Das Team verwendete nur ein Exemplar pro Art, was Variationen zwischen Individuen und zwischen den Geschlechtern (Weibchen sind normalerweise viel größer) übersah. Sie verfolgten auch keine Veränderungen über Häutungen hinweg – Skorpione häuten ihr Exoskelett, während sie wachsen, und eine Studie zeigte, dass neugeborene Skorpione keine Metallanreicherung haben, Metalle erst im zweiten Stadium auftauchen.
Campbell räumte ein, dass Skorpione notorisch schwer zu untersuchen sind: nachtaktiv, wüstenbewohnend und buddelfreudig. 'Wir wissen nicht zu 100 Prozent, wie ihr Verhalten ist', sagte er. 'Es wäre gut, echte Korrelationen zwischen dem, was wir in der Wildnis beobachten, wie sie mit ihrer Umgebung interagieren, und dem, was wir in ihren Exoskeletten im Labor finden, herzustellen. Das wäre eine riesige, riesige Studie.'