Alai

Ctenoide Schuppen schützen den Fischkörper vor Räubern und anderen Umwelteinflüssen. Gleichzeitig ermöglichen sie ein ausreichendes Maß an Flexibilität, um eine artspezifische Fortbewegung zu ermöglichen. Die Schuppen des Plattfisches Solea solea wurden ausgewählt, um das spezifische mechanische Verhalten und die Materialeigenschaften der ctenoiden Schuppen zu untersuchen. Mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie und der Mikro-Computertomographie wurden die dreidimensionalen, asymmetrischen Strukturen der gestapelten, mineralisierten Ctenoidstacheln im hinteren Bereich, der ein Teil der Schuppen ist, der der Umwelt ausgesetzt ist, im Detail untersucht. Nanoindentationen an der Oberfläche der Ctenialstacheln zeigten, dass der Elastizitätsmodul und die Härte dieser mineralisierten Strukturen etwa 14 GPa bzw. 0,4 GPa betragen. Die Stacheln scheinen durch gelenkartige Strukturen, die Weichgewebe enthalten, miteinander verbunden zu sein. Biegeversuche zeigten, dass die ctenoiden Schuppen zwei Funktionsbereiche haben: einen steifen, stützenden Hauptkörper und ein anisotrop verformbares hinteres Feld. Während der steife, plattenförmige Hauptkörper die gesamte Schuppe stützt, erhöhen die verformbaren, gelenkartigen Strukturen in den Ctenoidstacheln die Verformbarkeit des hinteren Feldes bei Biegung nach unten. Bei der Biegung nach oben verhindern die Stacheln jedoch durch einen Verriegelungseffekt die vollständige Faltung des hinteren Feldes.