Biomineralien

“Ein Mineral ist ein natürlicher, anorganischer Bestandteil der festen Erdkruste”, allerdings spielen Mineralien auch in organischen Strukturen, also in Lebensformen, eine Rolle. Aufgrund ihrer Härte sind sie geeignet für Schutz- oder Stützfunktionen an denen Muskeln oder Organe ansetzten können.

Karbonat (Calcit und Aragonit) ist das häufigste und verbreitetste Biomineral - 19 Tierstämme verwenden diese Mineralgruppe. 

Abb.1.Apatit (Lodner, Südtirol).

Apatit ist bei Wirbeltieren, in ihren Knochen und Zähnen, weit verbreitet. Bei Wirbellosen findet sich das schwer lösliche Apatit nur bei Brachiopoden und den ausgestorbenen Trilobiten.  Ein menschlicher Knochen besteht zu 35% aus anorganischen Komponenten – Calciumphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumphosphat, Calciumflourd, Calciumchlorid und Alkalisalze.
Das Knochengewebe besteht aus Knochenzellen, die über feine Zellausläufer miteinander in Verbindung stehen. In der Grundsubstanz sind regelmäßig Apatitkristalle (Hydroxylapatit, Flourapatit, Brushit) eingelagert die den Knochen Festigkeit verleihen. Diese Kristalllamellen werden durch spezialisierte Zellen, den Osteoblasten, gebildet und in einer Grundmatrix aus Kollagenen eingelagert.

Quarz ist eines der häufigsten Mineralien in der Erdkruste, allerdings weit weniger verbreitet im Tierreich. Die einzelligen Radiolarien und Diatomeen verwendet Kieselsäure um ihre zarten Gehäuse aufzubauen, bei höheren Tieren sind einzig die Kieselschwämme bekannt die ihre Stützstrukturen aus Quarz aufbauen.

Abb.2. Quarz-Stufe.