Runzeln in der Elefantenhaut sind eigentlich Brüche – und haben einen Zweck

    Video3. Oktober 2018, 09:00
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    Unter den Hautfalten von Afrikanischen Elefanten verläuft ein Netz von Kanälen zur Speicherung von Wasser

    Genf – Warum haben Elefanten eine so faltige Haut? Um Antworten auf diese nur scheinbar triviale Frage zu finden, hat sich ein Team um den Evolutionsgenetiker Michel Milinkovitch von der Universität Genf näher mit der grauen Haut der Rüsseltiere beschäftigt. Herausgekommen ist dabei zunächst einmal, dass diese Runzeln bei genauerer Betrachtung gar keine Falten sind, sondern Brüche in der obersten Hautschicht – und, dass diese ein Netzwerk kleinster Kanäle verbergen, das einen wichtigen Zweck erfüllt. Diese Furchen und Falten dienen nämlich als Schlamm- und Wasserspeicher, wie die Forscher im Fachblatt "Nature Communications" berichten.

    Afrikanische Elefanten (Loxodonta africana) sind begeisterte Plantscher: Sie lieben es, sich im Schlamm oder Wasser zu wälzen und bespritzen sich dabei auch gerne selbst mit dem Rüssel. Was auf den ersten Blick wie ein reiner Zeitvertreib wirkt, hat durchaus einen biologischen Grund: Der Haut von Afrikanischen Elefanten fehlen Schweiß- und Talgdrüsen, die bei vielen anderen Säugetieren dafür sorgen, dass die Haut feucht und flexibel bleibt. Gleichzeitig vermeiden die Dickhäuter, die ihren Lebensraum südlich der Sahara haben, auf diese Weise Überhitzung.

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    Video: Das Geheimnis der Elefantenhaut.

    Wirksamer Wasserspeicher

    Nicht zuletzt bedeuten insbesondere die Schlammbäder Schutz vor Parasiten und der Sonnenstrahlung. Eben jener Schlamm haftet in der extrem zerklüfteten Haut der Elefanten besser. In dem Netzwerk aus miteinander verbundenen, wenige Mikrometer breiten Spalten, die sich unterhalb der sichtbaren Falten befinden, kann das Tier zudem fünf bis zehn Mal mehr Wasser speichern, als dies bei einer glatteren Oberfläche der Fall wäre.

    Die Wissenschafter um Milinkovitch haben nun geklärt, wie dieses hilfreiche Faltennetzwerk zustande kommt. Dafür analysierten sie Elefantenhautproben aus unterschiedlichsten Quellen und kamen zu dem Ergebnis, dass die Furchen das Resultat tatsächlicher Brüche im Stratum Corneum der Epidermis, also der obersten Hautschicht, sind. Diese Erklärung ist insofern bemerkenswert, als dass physikalische Rissmuster in unbelebten Materialien zwar häufig vorkommen, in biologischen Systemen aber sehr selten sind.

    Junge Elefanten ohne Risse

    Die Brüche in der Epidermis sind Folge von lokaler Biegespannung, berichten die Forscher weiter: Die Elefantenhaut ist gleichzeitig übermäßig verhornt und schuppenarm, dazu wächst sie auf einem Gitter von Erhebungen im Millimeterbereich. Mithilfe eines Computermodells berechneten die Biologen, dass die Kombination dieser drei Parameter ausreicht, um eine mechanische Biegespannung zu erzeugen, die mit fortschreitender Verdickung der Elefantenhaut zu den Risskanälen führt. Dazu passt, dass neugeborene Elefanten diese Kanäle noch nicht haben.

    Unbekannt ist allerdings weiter, warum die Haut von Asiatischen Elefanten keine derartigen Rissmuster ausweist. Zur Erklärung dieses Unterschieds wären weitere Untersuchungen nötig, so das Fazit der Wissenschafter.

    Parallelen zur Fischschuppenkrankheit

    Die Studie der Schweizer Forscher gibt allerdings nicht nur Aufschluss über das markante Aussehen der Haut Afrikanischer Elefanten. Die Studie der Schweizer Forscher legt auch einen erstaunlichen Zusammenhang mit einer menschlichen Hautkrankheit nahe. Denn die Verhornung der Epidermis bei den Dickhäutern erinnert rein äußerlich an die sogenannte Fischschuppenkrankheit (Ichthyosis vulgaris), eine recht häufige Erbkrankheit, die durchschnittlich etwa einmal unter 250 Personen auftritt und zu trockener, juckender und schuppiger Haut führt.

    Es seien detailliertere molekulare und zellbiologische Vergleiche nötig, um vielleicht eine Verbindung zwischen einer menschlichen Krankheit und der Morphologie der Elefantenhaut ziehen zu können, betonte Erstautor Michel Milinkovitch in einer zur Studie veröffentlichten Mitteilung. "Diese Übereinstimmung würde auch zeigen, dass ähnliche Mutationen, die unabhängig voneinander in den evolutionären Abstammungslinien von Menschen und Elefanten auftraten, sich als ungünstig für Erstere erwiesen und für Letztere adaptiv waren." (red, APA, 03.10.2018)

    • Nicht bloß Falten, sondern regelrechte Brüche durchziehen die dicke Haut der Afrikanischen Elefanten. Sie dienen vor allem dazu, mehr Wasser aufzunehmen.
      foto: michel milinkovitch

      Nicht bloß Falten, sondern regelrechte Brüche durchziehen die dicke Haut der Afrikanischen Elefanten. Sie dienen vor allem dazu, mehr Wasser aufzunehmen.

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