Ein einzelnes menschliches Haar ist ziemlich dünn: Bei Europäern hat es im Schnitt einen Durchmesser von nur 0,06 bis 0,08 Millimetern. Asiatisches Haar ist mit 0,08 bis 0,12 im Vergleich etwas dicker – doch auch das erscheint noch ziemlich wenig. Trotzdem sind diese dünnen Fäden aus Keratin erstaunlich stark. So können 500 bis 1.000 unserer Haare problemlos das Gewicht eines Menschen tragen. Ihre sogenannte Reißfestigkeit liegt zwischen 200 und 260 Megapascal. Wenn man die unterschiedliche Dichte beide Materialien mitberücksichtigt, liegt die Stärke menschlicher Haare damit sogar in der Größenordnung von Stahl. Forscher sind überzeugt, dass diese Eigenschaft durch die besondere Struktur unserer Haare zustande kommt: Die Cuticula genannte Schuppenschicht bildet die äußere Hülle der Haare. Darin befindet sich der Cortex, der aus vielen Faserbündeln besteht. Diese Bündel setzen sich aus einer großen Zahl von Keratinfasern, den Fibrillen, zusammen. Dabei sind in einer Fibrille jeweils wiederum noch kleinere Fibrillen eingebettet.
Dünn schlägt dick
Dieser hierarchische Aufbau führt gemeinsam mit einer speziellen Verbindung der einzelnen Fasern dazu, dass das Haar extrem widerstandsfähig ist. Doch wie sieht das eigentlich bei anderen Tieren aus – ist ihr Haar ebenso stark, oder womöglich sogar stärker als unseres? Dieser Frage haben sich nun Wissenschaftler um Wen Yang von der University of California in San Diego gewidmet. Für ihre Studie untersuchten sie Haarproben von acht unterschiedlichen Säugetieren: Neben menschlichem Haar nahmen sie das Fell von Pferden, Bären, Wildschweinen, Elefanten und Giraffen sowie die Haare von Halsbandpekaris und Wasserschweinen unter die Lupe. Wie erwartet, unterschied sich die Dicke eines einzelnen Haars von Art zu Art erheblich. So hat zum Beispiel ein Elefantenhaar einen Durchmesser von 0,35 Millimetern – das ist rund viermal so dick wie das menschliche Pendant.
Wie es um die Reißfestigkeit dieser tierischen Haare steht, überprüfte Yangs Team mit einem speziellen Belastungstest. Dabei zog eine Maschine die Haare nach und nach auseinander, bis sie rissen. “Intuitiv würde man erwarten, dass dickere Haare stärker sind”, sagt Yang. Doch die Tests offenbarten: Das stimmt nicht. Stattdessen nimmt die Stärke mit zunehmender Dicke sogar tendenziell ab. Demnach ist etwa Elefantenhaar nur halb so stark wie die Haare auf unserem Kopf. Ein ähnlicher Zusammenhang zeigte sich auch beim Vergleich unterschiedlicher Haare ein und derselben Spezies. Wie die Forscher feststellten, hielten dünne Kinderhaare größerer Spannung stand als dickeres Haar eines erwachsenen Menschen. Zwischenartliche Unterschiede in der Haarstruktur können die beobachteten Differenzen demzufolge nicht erklären. Wie aber kommen sie dann zustande?
