Menschen fürchten vor allem den Stachel am Schwanz des Skorpions. Zu Recht: Viele der Spinnentiere sind potente Giftmischer. Sie verabreichen ihren toxischen Cocktail mit einem blitzschnellen Stich. Für kleinere Beutetiere sind auch die kräftigen Scheren der Skorpione, Pedipalpen genannt, eine tödliche Falle, in der die Unglücklichen zermalmt werden.
Je nach Lebensweise verfolgen Skorpione bei der Jagd unterschiedliche Strategien. Weil die Giftherstellung energieaufwendig ist, stechen manche der 3000 bekannten Arten nur zur Verteidigung oder heben sich ihre Toxine für besonders große, widerspenstige Beutetiere auf. Die Hauptarbeit erledigen ihre kräftigen Scheren. Für andere Spezies ist der Stachel die Waffe der Wahl, während die Pedipalpen die Beute fixieren und später mundgerecht zubereiten.
Die Lebensweise diktiert Form und Größe der Werkzeuge: Wer einen großen Stachel schwingt, besitzt oft kleine Scheren, und umgekehrt. Sie beeinflusst auch die Wahl des Materials. Als landlebende Gliederfüßer besitzen alle Skorpione ein Exoskelett aus Chitin. Dessen Eigenschaften lassen sich jedoch durch den Einbau bestimmter Elemente optimieren. Genau wie Spinnen und Insekten setzen Skorpione dabei auf Eisen, Mangan und Zink.
Forschende des Smithsonian National Museum of Natural History in den USA haben nun untersucht, welchen Strategien und welchem evolutionären Muster die Tiere beim Einsatz der Metalle folgen. Sie untersuchten Museumsexemplare von 18 Spezies aus verschiedenen Zweigen des Stammbaums, betrachteten Scheren und Stachel unter dem Rasterelektronenmikroskop und maßen die Röntgenstrahlung, die Atome in der obersten Schicht der Proben aussendeten, um einzelne Elemente zu identifizieren.
Haltbarkeit statt Härte
Die hochauflösenden Aufnahmen zeigen, wie präzise Skorpione ihre Waffen maßschneidern. Das Team um Sam Campbell entdeckte, dass die Spitze des Stachels bei manchen untersuchten Arten besonders reich an Zink ist; danach wird Mangan zum vorherrschenden Metall. Eine klare Grenze trennt die beiden Bereiche. Andere Spezies setzen nur auf eines der beiden Metalle. Auch die Scheren besitzen ein charakteristisches Muster. Der bewegliche Teil namens Tarsus enthält Metalle nur entlang der Schnittkante, wo die mechanische Belastung am höchsten ist.
Erneut zeigte sich, dass Skorpione ihren Fokus auf eine der beiden Waffen legen. Enthielten die Scheren viel Zink, war der Gehalt im Stachel gering, und umgekehrt. Interessanterweise wurde die Chitinstruktur durch einen höheren Metallanteil nicht automatisch härter. "Ab einem Schwellenwert wurde kein weiterer Anstieg der mechanischen Festigkeit beobachtet, was nicht die in dieser Studie festgestellte Vielfalt der Konzentrationen erklärt", schreiben die Forschenden in der Fachzeitschrift "Interface". Erstautor Sam Campbell mutmaßt, dass Zink womöglich nicht nur die Härte, sondern vor allem die Haltbarkeit steigert. Die Arbeit seines Teams legt nahe, dass Skorpione die Metalle präzise und zielgerichtet einsetzen. Doch welche evolutionären Vorteile jeweils dahinterstecken, müssen weitere Untersuchungen erst noch zeigen.
