Biomineralisation: Kontrollierte Konstruktion biologischer Hochleistungsmaterialien

Noch stärker als metallhaltige Proteine und ionische Elektrolyte widerlegen die chemisch und vor allem morphologisch sehr unterschiedlichen biomineralischen Konstruktionen den Eindruck eines organisch-chemisch dominierten Lebens. Selbst unsere Kenntnis über frühere Lebensformen beruht zum größten Teil auf biomineralischen Überbleibseln (Fossilien), die in der Gesamtmenge ein enormes, ja “geologisches” Ausmaß besitzen können: Korallenriffe, Inseln und ganze Gebirgszüge bestehen aus überwiegend biogenem Material, z.B. in Form von Kreide. Diese gewaltige bioanorganische Produktion hat die Bedingungen für das Leben selbst einschneidend verändert: CO₂ wurde in Form von Carbonaten gebunden und dadurch der Treibhauseffekt der Erdfrühzeit zurückgedrängt. Zu den biomineralischen Substanzen gehören neben den bekannteren Calcium-enthaltenden tierischen Schalen, Zähnen und Skeletten sehr unterschiedliche Materialien wie etwa die von Muscheln produzierten Perlen aus Aragonit, die aus Kieselsäure bestehenden Hüllen und Stacheln von Diatomeen, Radiolarien und bestimmten Pflanzenarten, die Ca-, Ba- und Fe-haltigen Kristallite in Schwerkraft- und Magnetfeldsensoren sowie auch einige der eher pathologischen “Steine” in Niere oder Harnblase. Das in Kapitel 8.4.2 vorgestellte Eisenspeicherprotein Ferritin ist aufgrund von Struktur und anorganischem Gehalt ebenfalls schon als Biomineral aufzufassen.