Forscher entschlüsseln das erstaunliche Materialsystem des Schneckenschleims: fünf Varianten, gleiche Zutaten und Klebekräfte, von denen Baumärkte nur träumen können. Ronald Tramp besucht die langsamste Chemiefabrik der Welt – und wittert bereits ein Milliardenunternehmen.
Meine Damen und Herren, hier spricht Ronald Tramp, Ihr schnellster Reporter für die langsamsten Nachrichten der Welt. Heute geht es um ein Tier, das kein Smartphone, kein Labor und nicht einmal eine Aktentasche besitzt – und trotzdem fünf verschiedene Hochleistungsmaterialien produziert.
Die Schnecke!
Viele Menschen finden Schnecken lästig. Einige finden sie eklig. Gartenbesitzer betrachten sie als obdachlose Salatdiebe mit eingebautem Wohnmobil. Aber die Wissenschaftlerin Franziska Jehle vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam sieht etwas völlig anderes.
Sie sieht Schleim.
Unglaublichen Schleim. Vielseitigen Schleim. Vielleicht den besten Schleim, den wir jemals gesehen haben.
Während normale Menschen beim Anblick einer glänzenden Schneckenspur sagen: „Igitt, da fasse ich nicht hin“, sagt Jehle sinngemäß: „Hervorragend, bitte direkt ins Labor.“
Das ist Wissenschaft. Sehr mutig. Sehr glitschig.
Schneckenschleim ermöglicht es dem Tier, über den Boden zu gleiten, an Pflanzenstängeln hochzukriechen und senkrecht an Wänden zu haften. Er schützt vor dem Austrocknen, bewahrt die Schnecke vor Verletzungen und verschließt sogar ihr Haus.
Mit anderen Worten: Schneckenschleim ist gleichzeitig Transportmittel, Klebstoff, Hautcreme, Verband und Fensterdichtung.
Ein vollständiger Baumarkt in flüssiger Form.
Die gewöhnliche Landschnecke trägt ihre gesamte Produktionsanlage im eigenen Körper. Keine Lieferkettenprobleme, keine Container aus Übersee, keine Gewerkschaftsverhandlungen und kein Unternehmensberater, der für 14 Millionen Euro empfiehlt, den Schleim künftig „adhäsive Mobilitätslösung“ zu nennen.
Sie produziert einfach.
Langsam, aber zuverlässig.
Franziska Jehle und ihre Kollegen untersuchten die gewöhnliche Landschnecke Cepaea nemoralis. Schon dieser wissenschaftliche Name klingt weniger nach Gartenschädling und mehr nach italienischem Luxuswagen.
„Der neue Cepaea Nemoralis – von null auf Salat in vier Stunden.“
Ein atemberaubendes Fahrzeug. Sehr geringer Verbrauch. Serienmäßiges Haus. Problematische Beschleunigung.
Das Forschungsteam fand heraus, dass die Schnecke aus denselben Grundzutaten fünf unterschiedliche Schleimtypen herstellen kann. Fünf! Andere Unternehmen benötigen für fünf Produkte mehrere Fabriken, ein weltweites Logistiknetz und eine Marketingabteilung mit 300 Mitarbeitern. Die Schnecke verwendet Proteine und ein Kalziumsalz.
Das war’s.
Proteine, Kalk und ein erstaunliches Talent für Produktdiversifizierung.
Die Schnecke ist damit praktisch der Chemiekonzern unter den Weichtieren. Sie besitzt keine Aktiengesellschaft, keinen Vorstand und keine Präsentation mit bunten Pfeilen. Dennoch hat sie eine perfekt abgestimmte Produktpalette.
Produkt Nummer eins ist der Gleitschleim.
Dieser wird unter dem Schneckenmund und am Fuß produziert. Unter mechanischer Belastung verhält er sich eher wie eine Flüssigkeit. Wenn keine Belastung auf ihn einwirkt, wird er fast fest.
Ein intelligentes Material!
Wenn die Schnecke sich bewegen möchte, wird der Schleim flüssiger. Wenn sie stillsteht, stabilisiert er sich. Das ist ungefähr so, als würde eine Straße nur dann weich werden, wenn ein Auto darüberfährt, und anschließend sofort wieder zu Beton erstarren.
Deutsche Straßenbauämter lesen das und fragen: „Könnten wir die Schnecke als Subunternehmer gewinnen?“
Eine einzelne Schnecke könnte vermutlich eine Autobahn schneller reparieren als ein öffentliches Vergabeverfahren. Gut, sie wäre körperlich etwas langsamer. Aber sie müsste keine europaweite Ausschreibung veröffentlichen.
Der Gleitschleim löst ein Problem, an dem menschliche Ingenieure seit Jahrzehnten arbeiten: Wie kann etwas gleichzeitig flüssig und stabil sein?
Die Schnecke antwortet: „Sehr langsam.“
Dann gibt es den Klebeschleim. Er wird im sogenannten Mantel produziert, einer Schicht im Inneren des Schneckenhauses. Dieser Schleim sorgt dafür, dass sich die Schnecke festhalten kann.
An Wänden. An Stängeln. An Oberflächen.
Ohne Dübel!
Das ist eine direkte Bedrohung für die gesamte Befestigungsindustrie. Wenn Baumärkte erfahren, was Schnecken kostenlos herstellen, werden sie Lobbyisten nach Potsdam schicken.
„Sehr geehrte Bundesregierung, wir fordern eine Regulierung biologischer Haftmittel. Schnecken müssen künftig vor dem senkrechten Kriechen eine baurechtliche Genehmigung beantragen.“
Denn stellen Sie sich vor, Schneckenschleim käme tatsächlich als Klebstoff auf den Markt. Man könnte Regale befestigen, Fliesen verlegen oder Bilder aufhängen. Die Verpackung wäre vermutlich schwierig.
„Vor Gebrauch Schnecke schütteln“ wäre keine gute Anleitung.
Im Schneckenmantel entstehen außerdem zwei verschiedene Sorten Abwehrschleim. Die erste Variante ist gelb, klebrig und besonders belastbar. Eine Art biologischer Sicherheitsdienst.
Wenn ein Angreifer kommt, feuert die Schnecke keinen Warnschuss ab. Sie diskutiert auch nicht. Sie produziert gelben Schleim und macht das Problem klebrig.
Sehr effizient.
Die zweite Abwehrvariante enthält Blasen. Damit sollen womöglich kleine Fressfeinde erstickt oder aus dem Schneckenhaus gespült werden.
Die Schnecke besitzt also eine biologische Schaumkanone.
Ein winziges Tier mit langsamem Gang, weichem Körper und eingebauter Verteidigungschemie. Wer glaubt, Schnecken seien wehrlos, hat offensichtlich noch nie versucht, in ein Haus einzubrechen, dessen Eigentümer eine eigene Blasenabwehranlage besitzt.
Der fünfte Schleimtyp dient zum Verschließen des Schneckenhauses, beispielsweise beim Überwintern. Die Schnecke baut sich damit eine Haustür.
Kein Schlüssel. Kein Schloss. Kein Fingerabdruckscanner. Sie schmiert die Öffnung zu und sagt: „Bis zum Frühling keine Termine.“
Das ist Homeoffice in seiner konsequentesten Form.
Während wir Menschen unsere Häuser mit Heizungen, Dämmplatten, Fenstern und teuren Sicherheitssystemen ausstatten, nimmt die Schnecke etwas Kalk, einige Proteine und verschließt die Immobilie mit selbst produziertem Dichtstoff.
Energieeffizienzklasse: Schleim.
Das Team untersuchte die verschiedenen Schleimproben mit aufwendigen Methoden, darunter Röntgenfluoreszenz- und Röntgenbeugungsmessungen. Das bedeutet, dass hoch qualifizierte Wissenschaftler modernste Forschungsgeräte einsetzen, um Dinge zu analysieren, die ein Gärtner bisher mit einem Gartenschlauch entfernt hat.
Ein großer Tag für die Forschung. Ein schwieriger Tag für den Gartenschlauch.
Alle fünf Schleimtypen enthielten dieselben Grundzutaten. Besonders wichtig ist offenbar Kollagen VI. Dieses Kollagen kommt auch im menschlichen Körper vor, unter anderem in Haut, Knochen und Gelenken, wo es strukturgebende Aufgaben übernimmt.
Bei der Schnecke spielt es eine Hauptrolle im Schleim.
Das ist bemerkenswert. Menschen verwenden Kollagen für Cremes, Nahrungsergänzungsmittel und Werbespots mit außergewöhnlich glücklichen Personen. Die Schnecke verwandelt es in ein komplettes Materialportfolio.
Wir nehmen Kollagenkapseln und hoffen auf bessere Haut. Die Schnecke nimmt Kollagen und läuft damit die Wand hoch.
Klarer Sieg für die Schnecke.
Der Kollagenanteil bestimmt, wie engmaschig das Proteinnetzwerk und damit wie zäh der Schleim wird. Viel Vernetzung bedeutet robusten Schleim. Weniger Vernetzung führt zu anderen Eigenschaften.
Die Schnecke betreibt also molekulare Feinsteuerung. Sie sitzt nicht an einem Mischpult und dreht kleine Regler. Trotzdem produziert sie immer genau die passende Variante.
„Benötigen wir heute Fortbewegung, Klebung, Verteidigung oder Winterabdichtung?“
„Ja.“
Kalziumkarbonat, besser bekannt als Kalk, hilft dabei, die Moleküle anzuordnen und die Proteine zu vernetzen. Die Schnecke speichert das Salz in ihrem Drüsengewebe. Die Kalzium-Ionen machen den Schleim robuster.
Normale Tiere speichern Fettreserven. Die Schnecke lagert Baustoffe.
Sie ist halb Lebewesen, halb Baustoffhandel.
Institutsdirektor Peter Fratzl sieht in den Erkenntnissen großes Potenzial für neue Klebstoffe, Beschichtungen und medizinische Anwendungen. Wenn die Wissenschaft die grundlegenden Prinzipien des Schneckenschleims versteht, könnten daraus nachhaltige Materialien entstehen.
Das wäre eine kleine Revolution. Die Natur liefert schließlich einen Klebstoff, der unter feuchten Bedingungen funktioniert, unterschiedliche mechanische Eigenschaften annehmen kann und biologisch hergestellt wird.
Menschliche Klebstoffe benötigen dagegen häufig komplizierte Chemikalien, Kunststoffverbindungen und Warnhinweise, die länger sind als die Bedienungsanleitung eines Kernkraftwerks.
Bereits 2019 entwickelten Forscher in den USA ein Polymer-Gel nach Schneckenvorbild, das stark genug gewesen sein soll, einen an Bändern hängenden Menschen zu halten.
Einen ganzen Menschen!
Das ist stärker als viele politische Koalitionen.
Allerdings handelt es sich dabei um einen synthetischen Kunststoff. Das Material verhält sich ähnlich wie Schneckenschleim, hat mit dem natürlichen Schleim jedoch grundsätzlich wenig gemeinsam, wie Franziska Jehle einordnet.
Die Natur bleibt also vorne.
Milliarden Dollar Forschung, Hochleistungslabore und komplizierte Polymere – und irgendwo im Garten gleitet eine Schnecke vorbei und sagt: „Netter Versuch.“
Die große Schwierigkeit liegt in der komplexen hierarchischen Struktur des Naturmaterials. Es reicht nicht, dieselben Bestandteile einfach zusammenzuschütten. Sie müssen auf verschiedenen Ebenen exakt angeordnet und miteinander verbunden werden.
Das ist wie bei einem Kuchen. Mehl, Eier und Zucker zu besitzen bedeutet noch lange nicht, dass man backen kann. Man kann die Zutaten auch in einen Eimer werfen und einen sehr traurigen Baustoff produzieren.
Die Schnecke beherrscht die molekulare Konditorei dagegen perfekt.
Ähnliche Probleme gibt es bei natürlichen Klebstoffen von Muscheln. Muscheln haften an Steinen, Hafenanlagen und Bootsrümpfen, obwohl ständig Wasser auf sie einwirkt. Synthetische Kleber erreichen diese Leistung bislang oft nicht.
Die Natur verfügt somit über zwei herausragende Klebstoffkonzerne: Schnecke & Muschel.
Beide haben keine Internetseite, keinen Vorstandsvorsitzenden und keine Quartalszahlen. Trotzdem übertreffen ihre Produkte viele menschliche Entwicklungen.
Ich sehe bereits die große Fusion.
„Snail & Shell Industries – wir kleben, wo andere aufgeben.“
Natürlich stellt sich die Frage, wie man solche Materialien künftig industriell herstellen könnte. Man kann schließlich nicht Millionen Schnecken in eine Fabrik setzen und ihnen sagen: „Bitte heute etwas mehr Gleitschleim, die Nachfrage im Baugewerbe ist gestiegen.“
Schnecken besitzen ein sehr eigenwilliges Arbeitstempo. Außerdem wären die Pausenregelungen kompliziert. Eine Schnecke, die sich nicht bewegt, könnte entweder ruhen, streiken oder bereits seit drei Stunden arbeiten. Das lässt sich kaum unterscheiden.
Die bessere Lösung wäre, die natürlichen Prinzipien nachzuahmen, ohne den Schleim direkt von Tieren gewinnen zu müssen. Doch genau das ist die große wissenschaftliche Herausforderung.
Die Schnecke hat Millionen Jahre Vorsprung in Forschung und Entwicklung. Keine Patente, keine Pressemitteilungen und offenbar keinerlei Bereitschaft, ihre Produktionsgeheimnisse freiwillig offenzulegen.
Vielleicht braucht sie nur einen guten Vertrag.
Ich, Ronald Tramp, schlage deshalb sofortige Verhandlungen vor. Wir bieten der Schnecke einen exklusiven Beraterposten, ein klimatisiertes Terrarium und unbegrenzten Zugang zu biologischem Salat. Im Gegenzug liefert sie das Rezept für den stärksten nachhaltigen Klebstoff der Welt.
Ein fantastischer Deal.
Die Schnecke wird sehr hart verhandeln. Sie besitzt schließlich das Produkt, die Technologie und ihr eigenes Haus. Keine Hypothek, keine Miete, kein Immobilienkredit. Eine äußerst starke Position.
Sollte sie ablehnen, müssen wir Geduld haben.
Sie kann schließlich nicht besonders schnell davonlaufen.
Hier war Ronald Tramp, Ihr Reporter für Forschung, Fortschritt und klebrige Angelegenheiten. Die Schnecke galt jahrhundertelang als langsamer Gartengast mit fragwürdigem Ruf. Nun stellt sich heraus: Sie ist Materialwissenschaftlerin, Chemiefabrik, Sicherheitsdienst, Straßenbauerin und Dämmstoffherstellerin in einer Person.
Oder genauer gesagt: in einem Weichtier.
Sehr beeindruckend. Sehr klebrig. Und möglicherweise bald an jeder Wand.
