Sie vertilgen auch ausgesprochen hartes Futter – Schnecken scheinen erstaunlich fest „zubeißen“ zu können. Besitzen diese Weichtiere so etwas wie Zähne im Maul? In gewisser Weise ja, und zwar auf der Zunge: Mit ihrer zähnchenbesetzten Radula schneiden, zerkleinern und schaufeln sie sich ihre Nahrung in den Schlund. Das Besondere: Obwohl die einzelnen Zähnchen eher weich sind, ist die Zunge überraschend stark, wie Experimente gezeigt haben. Die Radulazähnchen wirken demnach mit einem Druck von 4700 bar auf den Untergrund ein – das ist so viel wie bei einem industriellen Wasserstrahlschneider.
Schnecken besiedeln nahezu alle Lebensräume unseres Planeten – von der Tiefsee über Wüsten bis zum Hochgebirge. Hinter dem Geheimnis ihres Erfolges steht dabei auch ihre Fähigkeit, mit ihrer Raspelzunge sowohl weiches als auch sehr hartes Futter aufzunehmen. Das Mundwerkzeug besteht aus einem Chitinband, das mit Tausenden winzigen Zähnchen in Längs- und Querreihen besetzt ist.
Raspelorgan und Schaufelbagger in einem
Wenn eine Schnecke frisst, schiebt sie ihre Radula zuerst nach vorne aus dem Mund und drückt einen Teil ihrer Zähnchen auf das Futter. Dann zieht sie die Zunge wieder zurück und reibt dabei mit den Radula-Zähnchen die Nahrung vom Untergrund ab. Wie ein kleiner Schaufelradbagger transportiert die zahnbesetzte Zunge das Futter dann in den Schlund der Schnecke. Dort wird es gegen den starren Kiefer gedrückt, wodurch beispielsweise Blätter und andere größere Pflanzenteile zerrissen werden. Das Interessante dabei: Die Zähnchen der Schnecke sind relativ weich – bei einer Weinbergschnecke haben sie etwa die Härte von Holz. Trotzdem können die Tiere mit ihrer Radula selbst hartes Futter problemlos fressen.
Wie ist das möglich? Um das herauszufinden, haben Wencke Krings vom Centrum für Naturkunde der Universität Hamburg und ihre Kollegen die Arbeitsweise und die Kraft der Radula von Gefleckten Weinbergschnecken (Cornu aspersum) näher untersucht. “Wir wollten uns anschauen, was Schnecken mit ihren Zähnen eigentlich leisten können”, erklärt Krings. Bei den Versuchen trugen sie eine Futterpaste aus Mehl und Karottensaft auf eine durchsichtige Acrylplatte auf, in die ein winziger Kraftsensor eingelassen war. “Es war relativ schwierig, den Versuchsaufbau zu entwickeln, weil wir sichergehen mussten, dass die Schnecke mit nichts anderem als der Radula den Sensor berührt”, so Krings. Eine Kamera zeichnete zusätzlich von unten die Bewegungen der Radula auf.
Überraschend stark
Die Aufnahmen der Kamera enthüllten: “Wenn die Schnecke frisst, spannt sie die Radula wie ein Band, sodass die Zähne etwas abstehen und zum Kratzen genutzt werden können”, berichtet Krings. Da bei berührten nur die äußeren Spitzen der Radulazähnchen den Untergrund. “Wir haben die Zähnchen gezählt, die sich auf der Radula befinden und konnten durch Videoaufnahmen sehen, dass nur etwa 15 Prozent der Zunge überhaupt beim Aufkratzen der Nahrung zum Einsatz kommen. Das entspricht knapp 3300 der insgesamt rund 22.000 Zähne.”
Forschung zur Raspelzunge von Landschnecken (Video: Universität Hamburg)
Umso überraschender waren die Werte, die der Kraftsensor registrierte: Insgesamt übte die Radula eine Kraft von rund 107 Millinewton auf den Untergrund aus. Wie die Forscher feststellten, wurden die stärksten Kräfte beim Reibevorgang selbst erzeugt, die zweithöchsten beim Zurückziehen und Zerkleinern der Nahrung mit Radula und Kiefer. “Eine so hohe Kraft in dieser zweiten Phase hatten wir nicht erwartet”, berichten Krings und ihr Team.
Noch faszinierender aber wird es, wenn man die relativ kleine Kontaktfläche der Schneckenzunge von nur 227 Quadratmikrometern berücksichtigt. Denn dann ergibt sich daraus ein erstaunlich hoher Wert für den Druck, den die Schnecke ausüben kann: “Zusammen mit der gemessenen Kraft ergibt sich daraus, dass die einzelne Zahnspitze umgerechnet mit einem Druck von bis zu 4700 bar auf die Nahrung wirkt”, berichtet Krings. Das ist 470 Mal mehr als der Druck, mit dem eine handelsübliche Espressomaschine arbeitet und etwa so viel wie bei industriellen Wasserstrahlschneidern, die Metall und Gestein bearbeiten.
Quelle: Universität Hamburg; Fachartikel: Royal Society Open Science, doi: /10.1098/rsos.190222
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