Conchiolin

Conchiolin ist ein wichtiger Baustein von Molluskenschalen (hier fast ausschließlich Muscheln am Strand der Insel Cayo Costa an der Golfküste von Florida)

Conchiolin (auch Conchin, Conchyolin, oder Conchyn) ist die traditionelle Bezeichnung für die komplexe organische Substanz, die neben Calciumcarbonat der wichtigste Bestandteil der Schalen von Weichtieren (Mollusca) ist.[1] Die Bezeichnung wurde 1855 vom französischen Chemiker Edmond Frémy im Rahmen einer Arbeit über die chemische Zusammensetzung verschiedener Skelettmaterialien geprägt, in Abgrenzung zum „Ossein“ (Collagen), das er aus Knochen isoliert hatte.[2]

Conchiolin ist zusammengesetzt aus fibroin­artigen Skleroproteinen, die vorwiegend aus den Aminosäuren Glycin, Alanin und Serin aufgebaut sind, aus verschiedenen Polysacchariden, insbesondere Chitin, sowie aus asparaginsäure­haltigen Glykoproteinen. Diese Stoffe werden, wie auch das Calciumcarbonat, vom Mantel (Pallium) der Mollusken abgeschieden (sezerniert).[3]

Das Conchiolin ist Hauptbestandteil der „Außenhaut“ (Periostracum) der Weichtierschalen sowie der Matrix, in welche die Calciumcarbonat-Kristalle der inneren Schichten der Schalen eingebettet sind (vgl. → Perlmutt). Diese Matrix verleiht – analog zum Collagen der Knochen der Wirbeltiere – den Schalen eine gewisse Elastizität und eine Festigkeit, die jene von reinem Calciumcarbonat weit übertrifft. Je nachdem, aus welchen Proteinen sich das Conchiolin der Matrix im Einzelnen zusammensetzt, wird die Kristallisation von Aragonit oder von Calcit begünstigt bzw. gehemmt.

Eine Infektion mit Krankheitserregern kann bei Weichtieren die abnormale Abscheidung von reinem Conchiolin an der Innenseite der Schale hervorrufen.[4]

Literatur

  • Katharina Gries: Untersuchungen der Bildungsprozesse und der Struktur des Perlmutts von Abalonen. Dissertation, Universität Bremen, 2011 (PDF 25,4 MB).
  • Frederic Marin, Nathalie Le Roy, Benjamin Marie: The formation and mineralization of mollusk shell. In: Frontiers in Bioscience, Scholar Edition. Bd. 4, 2012, S. 1099–1125, PMID 22202112 (alternativer Volltextzugriff: ResearchGate).

Einzelnachweise

  1. ↑ Ulrich Lehmann: Paläontologisches Wörterbuch. Enke, Stuttgart 1996, ISBN 3-432-83574-4, S. 49.
  2. ↑ „Certaines espèces de coquilles, traitées par l’acide chlorhydrique, laissent un résidu d’une matière organique fort remarquable, d’un aspect brillant et feutré, insoluble dans l’eau, l’alcool et l’éther, et qui résiste à l’action des acides étendus j’ai donné à cette substance le nom de conchioline. [Bei bestimmten Schalen blieb nach einer Behandlung mit Salzsäure ein Residuum aus einem sehr bemerkenswerten organischen Material zurück, hell und filzig im Aussehen, unlöslich in Wasser, Alkohol und Äther, und lösungsresistent gegenüber verdünnten Säuren, dem ich den Namen Conchiolin gab.]“ Edmond Frémy: Recherches chimiques sur les os. In: Annales de chimie et de physique. Serie 3, Bd. 43, 1855, S. 47–107 (Gallica), S. 96
  3. ↑ Conchin im Spektrum Online-Lexikon der Biologie.
  4. ↑ S. Huchette, C. Paillard, J. Clavier, R. Day: Shell disease: abnormal conchiolin deposit in the abalone Haliotis tuberculata. In: Diseases of aquatic organisms. Bd. 68, Nr. 3, 2006, S. 267–271, doi:10.3354/dao068267, PMID 16610593.

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Autor/Urheber: James St. John, Lizenz: CC BY 2.0

Mollusc shells on a marine beach at the southern tip of Cayo Costa Island, Florida, USA (January 2016).

Cayo Costa Island is one of dozens of barrier islands in the West-Central Florida Barrier Chain. This 191-mile long, slightly sinuous stretch of islands is located along the Gulf of Mexico coast of southern Florida. The southern-most island in the chain is Cape Romano Island. The northern-most islands are the Anclote Keys.

Cayo Costa Island is located between North Captiva Island and Gasparilla Island, offshore from the towns of Fort Myers and Cape Coral, Florida. Most of Cayo Costa Island is a state park and is only accessible by boat.

Cayo Costa is on the western side of Pine Island Sound, a large lagoon just south of Charlotte Harbor. Two large tidal inlets border Cayo Costa Island - Captiva Pass to the south and Boca Grande Pass to the north. Cayo Costa is a classic example of a drumstick barrier island - it is wide on its northern end and tapers to a point or hook on its southern end. This shape is the result of long-shore currents along the coastline. Other islands in the barrier chain also have this morphology.

Cayo Costa Island and nearby North Captiva Island, Captiva Island, and Sanibel Island are Holocene barriers that rim the western and southern sides of a Late Miocene depression that is now Pine Island Sound. Middle Miocene limestone bedrock was subject to significant dissolution and karst/cave development. The Pine Island Sound area was a large karst depression in the Late Miocene. It is now filled with sediments - most of modern Pine Island Sound is significantly shallow.

The beaches of Cayo Costa Island are famous for having an abundance of shells - they form moderately thick piles along much of the island's shoreline. The relative abundance and quality of shells varies from site to site and with weather & seasonal conditions. The shells shown above are 99% bivalves, but gastropods, echinoids, and other organisms are also present. The large, articulated clam shell is an elegant dosinia, Dosinia elegans.

West-Central Florida Barrier Chain geologic info. synthesized from:

Evans et al. (1985) - Bedrock controls on barrier island development: west-central Florida coast. Marine Geology 63: 263-283.

Davis (1989) - Morphodynamics of the West-Central Florida barrier system: the delicate balance between wave- and tide-domination. Proceedings, Koninklijk Nederlands Geologisch Mijnbouwkundig Genootschap Symposium, 'Coastal Lowlands, Geology and Geotechnology', 1987: 225-235.

Evans et al. (1989) - Quaternary stratigraphy of the Charlotte Harbor estuarine-lagoon system, southwest Florida: implications of the carbonate-siliciclastic transition. Marine Geology 88: 319-348.