Wenn es um Technologien geht, die nur Menschen nutzen können, könnte man meinen, Glasfaser gehöre dazu. Dies ist jedoch offensichtlich nicht der Fall. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es eine Muschel gibt, die ihre eigenen „optischen Fasern“ nutzt, um Nahrung zu gewinnen. Die herzförmige Muschel, benannt nach ihrem herzförmigen Panzer, ist eine Meeresmuschel, die im Indopazifik heimisch ist.
Diese Molluske filtert nicht nur Plankton aus dem Wasser, sondern ernährt sich auch von Zucker, der von Algen produziert wird, die in ihren Weichgeweben leben. Die Algen produzieren diesen Zucker durch Photosynthese, wofür Sonnenlicht erforderlich ist ... und tief im Inneren einer versiegelten Muschelschale gibt es normalerweise nicht viel Sonnenlicht.
Während Muscheln den Algen etwas Licht spenden können, indem sie ihre Schalen regelmäßig öffnen, bleibt ihr empfindliches Inneres dadurch anfällig für Raubtiere. Stattdessen entwickelten sie durchscheinende Fenster, die eine Reihe kleiner Erhebungen auf der Schale bilden. In einer aktuellen Studie untersuchten Wissenschaftler der Duke University und der Stanford University diese Fenster mithilfe von Elektronen- und Lasermikroskopie.
Die Studie ergab, dass unter jedem Fenster, das als Linse zur Fokussierung des Sonnenlichts fungiert, die geschichteten Kalziumkarbonatschichten, aus denen die Hülle besteht, dichte, haarähnliche Faserbündel bilden. Regelmäßige Platten verlaufen der Länge nach durch die Schale, wie gestapelte Ziegelsteine in einer Ziegelmauer, während Fasern senkrecht zu ihnen verlaufen und durch die Dicke der Schale verlaufen.
Die Fasern leiten nicht nur Sonnenlicht von der Oberfläche der Schale in die Algen, sie filtern auch Teile der ultravioletten Strahlen heraus, die für die Muscheln schädlich sein könnten, und lassen gleichzeitig das für die Algen-Photosynthese benötigte blaue und rote Licht durch.
Professor Sönke Johnsen von der Duke University leitete die Forschung gemeinsam mit Dakota McCoy, einer Postdoktorandin an der Stanford University.
Ein Artikel über die Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.