III/11: Ein Haizahn „in der Röhre“

Querschnitt eines fossilen Haizahns Quelle: LIAG

Die hochauflösende Computer Tomografie (CT) ist inzwischen für eine Vielzahl industrieller und wissenschaftlicher Anwendungen zu einer etablierten Methode geworden. Während des letzten Jahrzehnts wurden dabei insbesondere die Auflösung sowie die Rekonstruktionszeit der gescannten Probe signifikant verbessert. Moderne CT-Geräte ermöglichen heute einen schnellen, dreidimensionalen Einblick in natürliche (Gesteins-)Proben mit einer Sub-Mikrometer Auflösung. Die CT eröffnet für geologische und gesteinsphysikalische Zwecke völlig neue Untersuchungsmöglichkeiten und führt somit zu einer neuen Dimension des Verständnisses von komplexen (Gesteins-)Strukturen und deren physikalischen Eigenschaften.

Seit Dezember 2009 nutzt die Sektion 5 – Gesteinsphysik und Bohrlochgeophysik des LIAG (Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik, Geozentrum Hannover) ein hochauflösendes CT-System für qualitative und quantitative Untersuchungen an natürlichen Festgesteinen. Das nanotom 180 wird vertrieben durch die Firma GE Sensing & Inspection Technologies (phoenix|x-ray). Das Gerät ist mit einer High-Power nanofokus (HPNF) Röhre ausgestattet, welche einen Brennfleck F von < 0,9 µm ermöglicht. Die untere Grenze der Detail-Erkennbarkeit beträgt ca. 1/3 F, was in der Praxis ungefähr 0,5 µm für kleine Proben bedeutet. Die Funktionalität des Geräts wird hier am Beispiel eines fossilen Haizahns gezeigt:

Video Dreidimensionale Außenansicht des Zahns (x-msvideo, 3 MB)

Video Zahnaufbau, seitliche Ansicht (x-msvideo, 501 KB)

Video Aufbau des Zahns von der Basis zur Spitze (x-msvideo, 426 KB)

Zum Scannen wurde der Haizahn auf einen Glasstab montiert. Quelle: LBEG

Haie sind vorwiegend im Meer lebende Knorpelfische. Fossil sind sie seit dem Devon bekannt, also seit mehr als 400 Millionen Jahren, sie gelten daher als Lebende Fossilien. Da Knorpel im Gegensatz zu Knochen nur unter besonderen Bedingungen fossil erhaltungsfähig ist, sind Haizähne neben Hautschuppen und Teile der Rückenflossen meist die einzigen Zeugen für ihre Existenz. Skelette sind nur unter besonderen Ablagerungsbedingungen fossil erhaltungsfähig. Haie haben ein sogenanntes Revolvergebiss, in dem zahlreiche Zähne in mehreren Reihen hintereinander liegen, wobei die vorderen voll ausgebildet sind und die dahinter liegenden Ersatzzähne unterschiedliche Entwicklungsstadien aufweisen. Wenn ein Zahn ausbricht, rückt ein anderer nach, so dass immer ein vollständiges Gebiss zur Verfügung steht. Auf Grund der großen Anzahl der Zähne in einem Gebiss können Haizähne sehr häufige Fossilien sein, vor allem in der Kreide und im Tertiär. Das untersuchten Exemplar stammt vermutlich aus dem Tertiär.

Text: Matthias Halisch & Carmen Heunisch

Übrigens: Die BGR unterhält Sammlungen in Berlin und Hannover, hier in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG). Sie gehören zu den großen geowissenschaftlichen Sammlungen in Deutschland.

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