#Die heimtückischen Giftspritzen der Schlangen

Schlangen sind die einzigen Wirbeltiere, die zwei Zähne zu Injektionsnadeln umgeformt haben. Mit ihnen können sie den tödlichen Inhalt ihrer Giftdrüsen gezielt in den Körper ihrer Beute spritzen. Solche Giftzähne haben sich mehrmals unabhängig voneinander entwickelt und kommen in zwei Versionen daher: Die einen leiten die toxische Flüssigkeit durch eine tiefe Rinne, die anderen durch eine Röhre. Wie molekulargenetische Analysen zeigen, sind Zähne, die eine Kanüle bilden, bei den Vipern (Viperidae), den Giftnattern (Elapidae) und bei einer Unterfamilie der Erdvipern (Atractaspididae) entstanden. Vipern haben sogar einen raffinierten Mechanismus entwickelt, der die Giftzähne aus einer Hautfalte herausklappt, sobald das Maul sich öffnet. Wieder eingeklappt, lassen sich selbst Zähne von imposanter Größe sicher im Gaumendach verstauen.

Gemeinsamer Ursprung all dieser Giftspritzen waren Zähne mit internem Faltenwurf: Wo das Epithel eines embryonalen Zahns zunächst Falten schlägt, bildet sich anschließend entsprechend gefaltetes Dentin. Dass dieses sogenannte Plicidentin nicht nur für bestimmte Echsen typisch ist, sondern auch für Schlangen, haben Biologen um Alessandro Palci von der Flinders University in Adelaide und Aaron LeBlanc von der University of Alberta in Edmonton entdeckt. Mit Mikro-Computertomographie scannten sie die Zähne von 19 verschiedenartigen Schlangen, die einen Querschnitt durch die Vielfalt dieser Reptilien repräsentierten.

Giftschlangen mit harmlosen Vorfahren

Bei 18 Arten, darunter auch viele ungiftige, identifizierten sie Zähne mit gefaltetem Dentin. Als einzige Spezies ohne Plicidentin entpuppte sich eine australische Blindschlange, die wie alle Blindschlangen unterirdisch lebt und kleinen Krabbeltieren wie Termiten nachstellt. Bei den meisten Schlangenzähnen beschränkt sich das gefältelte Dentin allerdings auf den Bereich, der im Kiefer verankert ist. Dass die Falten außerdem mikroskopisch klein daherkommen, erklärt, warum sie bisher übersehen wurden. Größere und längere Falten waren bereits als besondere Eigenart von Giftzähnen bekannt.

Wie Palci und Kollegen in den Proceedings of the Royal Society B darlegen, sind die tiefen Rinnen, durch die ein Schlangenzahn Gift leitet, nichts anderes als eine spezielle Ausprägung von Plicidentin: Das Epithel des embryonalen Giftzahns entwickelt, schon an der Spitze beginnend, eine besonders tiefe und lange Falte. Mitunter trägt aber nicht nur der Zahn, über den Schlangengift in den Körper des Opfers fließt, so eine prägnante Rinne. Bei einigen Giftschlangenarten stießen die Forscher auf Individuen, die mehr Zähne als üblich derart ausgestattet hatten. Kein Wunder, dass Giftzähne in der Evolution der Schlangen mehrmals von Neuem und an unterschiedlichen Stellen im Gebiss entstanden sind.

Aus der Familie der größtenteils ungiftigen Nattern (Colubridae) zum Beispiel sind einige Giftschlangen hervorgegangen, die ihre Giftzähne weit hinten im Oberkiefer tragen. Weil sie ihr Maul weit aufreißen, können sie ihr Gift trotzdem mühelos applizieren. Schlangen sind auch nicht die einzigen Reptilien, die über Zähne mit gefaltetem Dentin und tiefen Rinnen verfügen. Die Gila-Krustenechse (Heloderma suspectum), auch Gila-Monster genannt, bestückt sogar sämtliche Zähne mit einer prägnanten Einkerbung. Bei diesem schwarz-rosa gemusterten Reptil, das Trockengebiete im südwestlichen Nordamerika bevölkert, wirken wohl vor allem die Zähne im Unterkiefer als Giftzähne. Denn Krustenechsen haben ihre Giftdrüsen dort plaziert statt im Oberkiefer wie die Schlangen.

Giftspritze oder Muskelkraft

Doch welchen Nutzen hat plissiertes Dentin, wenn es nicht zur Giftspritze umgestaltet wird? Ob es den Tieren erlaubt, kraftvoller zuzubeißen, untersuchten Palci und seine Kollegen mit der Finite-Elemente-Methode. Dabei stellte sich heraus, dass Zähne mit Plicidentin weder mehr Druck aushalten noch größeren Biegekräften standhalten als ohne dieses Design. Weil der filigrane Faltenwurf die Fläche vergrößert, mit der sich die Zähne im Kiefer verankern, sorgt er aber wahrscheinlich dafür, dass sie fester sitzen

Die Mehrzahl der rund 3600 Schlangenarten kommt zwar ganz ohne Giftzähne aus. Von jenen, die auf Gift statt auf Muskelkraft setzen, um ihre Beute zur Strecke zu bringen, sind jedoch mehr als 600 Spezies medizinisch relevant. Hierzulande leben nur zwei Arten von Giftschlangen, und beide stehen aus gutem Grund unter Naturschutz: Die Aspisviper ist nur im südlichen Schwarzwald anzutreffen, die weniger giftige Kreuzotter zwar weiter verbreitet und auf feuchten Bergwiesen ebenso heimisch wie an Waldrändern und in Mooren. Doch sie ist ebenfalls so rar geworden, dass Begegnungen selten sind und Bisse noch viel seltener.