Der Neonsalmler (Paracheirodon innesi) zählt unter Aquaristikern zu den beliebtesten Zierfischen. Auffälliges Merkmal des ursprünglich aus dem Amazonas stammenden Fisches ist ein breiter Streifen auf der Seite, der im Hellen grün-blau, im Dunkeln indigo erscheint. Wie dieser Mechanismus funktioniert, konnten nun israelische Wissenschafter klarstellen. Das Farbenspiel basiert auf winzigen Kristallen, die wie eine Jalousie gekippt werden und so zu dem bekannten Effekt führt.

Nach dem Jalousiemodell neigen sich Lagen von Kristallen der Nucleobase Guanin, wodurch sich die Dicke der zwischen den Kristallen liegenden Schichten aus Zellplasma ändert, was die Farbe beeinflusst. Das ebenfalls diskutierte Akkordeon-Modell sieht dagegen den Einstrom von Flüssigkeit in die Zwischenschichten als alleinige Ursache für die Dickenänderung vor.

Welches der Modelle nun tatsächlich zutrifft, konnte die Gruppen um Lia Addadi und Steve Weimar vom Weizmann Institute of Science in Israel eindeutig klären. Dafür untersuchten die Wissenschafter physiologisch aktive Hautzellen des farbigen Streifens des Neonfisches durch Microspot-Röntgenbeugungsanalyse. Weil sich unter Hell- und Dunkelanpassung die Spots im Beugungsmuster deutlich verschoben, erkannten die Forscher das Jalousiemodell als gültig.

Interessante Anwendungen

Mit diesen Ergebnissen wollen die Forscher nun auch die Auslösung der Verkippung durch das Lichtsignal erklären. Kann man den Farbwechsel der Guaninkristallschichten steuern, bieten sich unzählige interessante Anwendungen an. Dvir Gur, Koautor des Artikels, erklärt: "Guaninkristalle sind unbedenklich und biokompatibel und werden deshalb sehr gerne von der kosmetischen Industrie verwendet, wo sie Produkten wie Nagellack, Wimperntusche und Makeup einen schimmernden Glanz verleihen".

Die Wissenschafter denken dabei etwa an einen Lidschatten, der bei Wechsel von Sonnenlicht zu Kunstlicht seine Farbe anpasst. Neben rein dekorativen Anwendungen sind auch optische Elektroniken interessant wie beispielsweise die Anwendung als neuartiger Bandpassfilter, oder im Bereich neuer Materialien für die Industrie.

Neue Materialien

Mit Blick auf die Manipulationsmöglichkeiten meint Gur: "Will man die Strategie des Fischs nachahmen, muss man gezielt den Abstand der Guaninkristalle beeinflussen. Hält man die Guaninkristalle an einem Ende fest, ändert sich der Kippwinkel, ähnlich wie im Neonsalmler-System." Der kleine Aquarienfisch und sein Farbenspiel mit den Guaninkristallen könnte also zur wertvollen Inspirationsquelle für das Design neuer Materialien avancieren. (red, 26.5.2015)