Schönheit liegt nicht nur im Auge des Betrachters, in der Natur erfüllt sie in der Regel auch einen Zweck. So dient oft, was als »schön« wahrgenommen wird, der Zurschaustellung einer biologisch vorteilhaften Qualität, etwa, wenn Lebewesen um Sexualpartner werben.

Der Bildband von David Maitland präsentiert allerdings vor allem faszinierende Fotos von Mikroorganismen und mikroskopischen Strukturen, denn auch deren Schönheit hat meist einen lebenswichtigen Sinn. Natürliche Formen und Funktionen sind durch die Evolution untrennbar miteinander verbunden – selbst unförmig erscheinende Quallen haben sich mit ihrem Hydroskelett an einen bestimmten Lebensraum angepasst. Und auch wir Menschen durchlaufen als Individuen den Prozess der Morphogenese (Gestaltbildung).

Die großflächigen Fotos auf den 287 Seiten des Buchs sind absolut beeindruckend. Gleichzeitig erkennt man beim ersten Betrachten oft nicht, was man hier eigentlich vor sich hat. So dürften die meisten Leser die mikroskopische Aufnahme einer Flechte wohl zuerst für die Ansicht eines Waldes aus der Vogelperspektive halten. Hier greift Maitland auch ein zentrales Thema des Buchs auf: »Größe«. So sind, wie im genannten Beispiel, für die Wahrnehmung von Größe immer auch die Größenverhältnisse innerhalb des Dargestellten ausschlaggebend. Wie sehr die tatsächliche Größe die Lebensweise von Tieren prägt, erläutert der Autor am Beispiel einer Schlange, die nur fünf Zentimeter lang und zwei Zentimeter breit ist: Für sie kommen als Nahrung nur kleine Lebewesen in Frage, etwa der Hundertfüßer. Auch andere Aspekte des Lebens wie die Art der Fortbewegung werden maßgeblich durch den Faktor »Größe« beeinflusst.

Die Natur »liebt« Spiralen – und vielleicht auch die Mathematik

»Größe« ist eines der neun Kapitel des Buchs, weitere befassen sich etwa mit »Spiralen« oder »Symmetrie«. Spiralen sind ein häufiges »Motiv« in der Natur – von Schneckenhäusern bis hin zur DNA-Struktur. Unter ihnen finden sich archimedische Spiralen, wie bei Schlangen, die sich zusammenrollen, oder logarithmische Spiralen, die wie ein gewundener Kegel aussehen. Die Natur »liebt« Spiralen, denn bei Wachstum, Lagerung oder Schutz löst diese Form zahlreiche Probleme. So spielen Spiralen für den Aufbau von Pflanzen und die regelhafte Anordnung von Blättern (Phyllotaxis) eine wichtige Rolle. Denn in der Spiralform wird der Platz rund um den Stiel optimal genutzt, gleichzeitig haben die Blätter genügend Platz zur Entfaltung.

Auch das Gehäuse des Gemeinen Perlboots ist spiralförmig – das räuberische Meeresweichtier jagt in circa 500 Metern Tiefe und muss dort einem enormen Druck standhalten. Das Wachstum des Gehäuses folgt dabei dem Goldenen Schnitt, also einer bestimmten geometrischen Teilung einer Strecke. Der Goldene Schnitt ist mathematisch wiederum eng mit der Fibonacci-Folge verbunden, mit deren Hilfe sich ebenfalls viele Muster in der Natur beschreiben lassen.

Die Strukturen des Bildes der Kieselalgen (»Diatomeen«) erinnern an filigrane Glasstrukturen. In Wahrheit sind sie aber extrem stabil und können einem Druck von 700 Tonnen pro Quadratmeter standhalten – das Gewicht eines Wals wäre also kein Problem für diese Mikroorganismen. Diatomeen kommen in einer unglaublichen Formenvielfalt vor, obwohl sie nur mikroskopisch klein sind.

Symmetrien und Farben

Auch Symmetrien findet man überall in der Natur, sie haben ebenfalls tief greifende Auswirkungen auf das Leben von Organismen. Drei Arten von Symmetrien sind hier maßgeblich: die Bilateralsymmetrie, bei der sich zwei Seiten über eine Mittelachse spiegeln; die Radiärsymmetrie, bei der die Form mehrfach um einen zentralen Punkt gedreht ist, wie dies bei vielen Blüten oder auch Schneeflocken zu beobachten ist; und schließlich die Translationssymmetrie, bei der sich Formen deckungsgleich wiederholen – etwa in Fischschuppen. Bei Seesternen lässt sich ein Spezialfall beobachten: die fünfstrahlige (»pentamere«) Radiärsymmetrie, die sich in den fünf Armen des erwachsenen Tiers regelrecht »verkörpert«.

Im Kapitel »Farbe« ist neben der allseits bekannten grünen Farbe des Chlorophylls, das für die Fotosynthese erforderlich ist, auch die Tarnung durch Farben ein Thema. Manche Lebewesen nutzen aktiv Pigmente, um die Farbe ihrer Haut zu verändern, andere verfügen über spezielle physiologische Strukturen zur Brechung des Lichts für eine bestimmte Farbgebung. Um gänzlich farb- und formlos zu wirken, verfügen manche Meereslebewesen über ein Körpergewebe mit einem Brechungsindex, der dem des Wassers sehr nahekommt und sie dadurch praktisch unsichtbar werden lässt.

In seiner Einführung berichtet der Autor, dass er bereits als Kind von den Formen und Strukturen der Natur fasziniert war. Die zahlreichen Anekdoten und Reiseberichte im weiteren Verlauf des Buchs belegen nicht nur diese lebenslange Begeisterung, sondern sorgen auch dafür, dass der Text trotz der vielen Fakten leicht lesbar ist. So kann man das Buch wahlweise von vorn nach hinten lesen oder sich von Bild zu Bild hangeln und sich auf die dazugehörigen Erläuterungen und Hintergrundinformationen konzentrieren. Wie auch immer man vorgeht: David Maitland bereichert mit »Die Formen der Natur« unseren Blick auf das Leben.