Das Geheimnis des Narwalzahns - Spektrum der Wissenschaft

Narwalzahn: Das Geheimnis des »Einhorns«

Der Stoßzahn des Narwals gehört zu den faszinierendsten Gebilden des Tierreichs. Forscher haben nun dessen verborgene Strukturen analysiert – mit überraschender Wendung.

von Andreas Jahn

Das Bild zeigt zwei mikroskopische Aufnahmen vom Querschnitt eines Narwalzahns. Links ist eine Aufnahme zu sehen, die bunte, konzentrische Ringe darstellt. Rechts ist eine Aufnahme, die ebenfalls bunte, konzentrische Ringe zeigt, jedoch mit einem deutlichen Riss. In der Mitte unten ist eine Skala mit der Angabe „2 mm“ zu sehen. — © Rodriguez-Palomo, A. et al.: The narwhal tusk assembles its macroscopic helix from building blocks with opposing twists. Nature Communications 17, 2026, fig. 5; Bearbeitung: Spektrum der Wissenschaft (Ausschnitt)

Querschnitte eines Zahns

Mythen und Legenden ranken um das »Einhorn der Meere«; der dänische König ließ im 17. Jahrhundert sogar seinen Thron daraus herstellen – dabei handelt es sich bloß um einen Zahn. Um einen ganz besonderen allerdings: Beim Männchen des arktischen Narwals (Monodon monoceros) durchstößt der linke, obere Eckzahn die Oberlippe und wächst schraubenförmig gegen den Uhrzeigersinn gewunden nach vorn, wobei er eine Länge von mehr als zwei Metern erreichen kann. Wofür der Meeressäuger dieses Gebilde braucht, ist unklar; vermutlich mischt es bei der Partnerwahl mit.

Faszinierend ist nicht nur der kerzengerade Wuchs des Stoßzahns, sondern auch seine hohe Stabilität. Um der Sache auf den Zahn zu fühlen, setzte ein internationales Team unter der Leitung des Chemikers Henrik Birkedal von der dänischen Universität Aarhus Synchrotronstrahlung aus drei europäischen Großforschungseinrichtungen ein. Damit durchleuchteten die Fachleute den Zahn und tasteten dessen innere Architektur im Nanometerbereich Punkt für Punkt ab. Das obere Bild zeigt zwei Querschnitte des Narwalzahns in unterschiedlichen Analysetechniken, wobei die Farben den Organisationsgrad der inneren Fasern repräsentieren, die aus mineralisiertem Kollagen bestehen.

Bei der Auswertung der Daten erlebten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Überraschung: Das »Einhorn« des Narwals setzt sich aus zwei gegenläufigen Spiralen zusammen. Außen liegt eine Schicht aus Zahnzement, dessen Kollagenfasern wie der gesamte Zahn in einer linksgängigen Helix angeordnet sind. Das Dentin im Inneren folgt dagegen einer Drehung in entgegengesetzter Richtung. Diese ineinander verschränkten Helices ähneln den verdrillten Fasern eines Seils und verleihen dem Stoßzahn somit seine außergewöhnliche Stabilität.