Landpflanzen schützen sich gegen Austrocknen mit einer dünnen Kutikula
bestehend aus wachsartigen Substanzen. Die Kutikula ist selten als
abgelöste Haut zu sehen, macht sich aber dadurch bemerkbar, dass
ihrewachsartige Beschaffenheit eine mechanische Inhomogenität im
Chalzedon darstellt, eine Fläche niedriger Bruchzähigkeit und folglich
leichter Rissausbreitung. Ein Riss längs einer solchen Fläche schafft
eine optische Inhomogenität
im durchsichtigen Chalzedon, die das einfallende Licht so reflektiert,
dass die Kutikula als ein auffälliger Rand der Pflanze erscheint.
Abb.1:
Zwei Blättchen des Baumfarns Scolecopteris
, Querschnitte mit Sporangien, mit
auffälliger optischer Wirkung des Risses längs der Kutikula auf den
Blättchen. Bildbreite 4.2mm.
Anscheinend war ein von links oben kommender Riss, getrieben von
Zugspannung, zufällig auf die Kutikula mit niedriger Bruchzähigkeit
getroffen, worauf er seine Richtung änderte und der Kutikula längs des
gekrümmten Blättchens folgte, bis die Belastung
der Rissspitze infolge der zunehmenden Richtungsänderung so niedrig
geworden war, dass
die Ausbreitung längs der Kutikula stoppte. An dieser Stelle bot ein
horizontaler
Rissweg eine höhere Belastung, so dass der Riss
wieder mit einem Knick seine Richtung änderte. Nachdem er einige Krümel
durchquert hatte, traf er auf die Kutikula des zweiten Blättchens und
folgte
dieser, bis er wieder aus gleichem Grunde wie zuvor stoppte. Die
im vorliegenden Beispiel höhere Belastung (Spannungsintensität oder
Energiefreisetzungsrate der Rissspitze)
auf horizontalen Risswegen ist aus den sehr schwach sichtbaren Rissen
am
rechten Bildrand zu erschließen.
Risse im Hornstein laufen meist, aber nicht immer,
unbeeinflusst durch die verkieselten Pflanzen hindurch.
Die
Kutikula als Hindernis für homogene Verkieselung, hier an einem
Beispiel aus dem Perm belegt (Abb.1), war erwartungsgemäß in gleicher
Weise auch bei anderen Hornsteinen wirksam, wie bei devonischen
Hornsteinen
(Abb.2). Hier wurden einlaufende Risse an der Kutikula
abgelenkt und um die Pflanze herum geleitet. Dabei
wurde die Pflanze vom umgebenden Chalzedon abgetrennt, wobei der
resultierende
Spalt die Sichtbarkeit der Oberfläche deutlich verbesserte.
Abb.2: Querschnitt (4mm hoch) der frühen LandpflanzeAglaophyton,
leicht schräg,
durch einen Riss längs der Kutikula vom umgebenden Chalzedon abgetrennt.
Die Kutikula selbst ist im Hornstein schwer zu entdecken, aber die
Hinweise auf ihre Existenz sind nützlich bei der Beurteilung
paläozoischer
Pflanzen als aquatisch oder terrestrisch.
Das betrifft auch die rätselhafte Kugel Pachytheca , die
zunächst für eine Alge gehalten wurde, aber wahrscheinlich ein
Nematophyt ist. Nematophyten
umfassen
aquatische und
terrestrische Organismen, auch aquatische,
die an gelegentliche Trockenheit angepasst sind. Die Ablenkung der
Risse an
Pachytheca
ist
ein Hinweis auf eine Kutikula an der Kugeloberfläche.
Samples: B/51.2 (> 5.2kg),
found near Bannewitz
(Doehlen basin)
in 1995;
Rh3/3.2
(0.28kg), found near Milton of Noth (Rhynie) in 1998.
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Abb.1:
Zwei Blättchen des Baumfarns Scolecopteris
, Querschnitte mit Sporangien, mit
auffälliger optischer Wirkung des Risses längs der Kutikula auf den
Blättchen.