Byssus

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Handschuh aus Byssusseide im Überseemuseum Bremen

Byssus, Byssos (griechisch: βύσσος) bezeichnet mehrere Dinge. Byssus im Sinne von Muschelseide ist eine Bezeichnung für das Sekret aus den Fußdrüsen verschiedener Arten der Muscheln. Dabei bilden die einzelnen Sekrete mehrerer Drüsen im Fuß der Muscheln vor allem phenolische Proteide, die gemeinsam zu Haftfäden vereinigt werden und erhärten. Während viele Muschelarten nur als Jungmuscheln Byssus produzieren, kann diese Sekretion bei anderen zeitlebens andauern. Bekannte Beispiele für Muscheln mit Byssusfäden sind die Miesmuscheln, die sich mit den Byssusfäden an Strukturen der Brandungszone festsetzen und diese bei schlechten Umweltbedingungen auch wieder lösen können, sowie die Feigenmuscheln, die ganze Netze aus Byssusfäden spinnen und damit Fremdkörper fixieren. Weiterhin bezeichnet Byssus auch Fasern aus Seide, Baumwolle oder Flachs, aus denen feine Gewebe erzeugt wurden.[1] Byssus war früher eine nichttaxonomische Sammelbezeichnung für Moderpilze mit faserartiger Struktur, die zu den Hyphomycetes-Dematiei gezählt wurden.[2]

Byssus der Steckmuschel im Altertum[Bearbeiten]

Schleier von Manoppello
Auflichtmikroskopaufnahme von Byssusfasern
Querschnitt von Byssusfasern, eingebettet in weiße Baumwollfasern. Zu sehen ist der elliptische Querschnitt der Fasern

Seit dem Altertum werden die Fasern der im Mittelmeer lebenden Edlen Steckmuschel (Pinna nobilis L.) gewonnen. Die aus diesen Fasern hergestellten Gewebe werden als Byssus bezeichnet. Die Mehrzahl der antiken Vorkommen des Wortes Byssos meint jedoch kostbares, feines Leinen bzw. kostbare, feine Baumwolle[3]. Auch die neutestamentlichen Vorkommen des Wortes Byssos (bzw. dessen Ableitungen) in Lk 16,19 EU, Offb 18 EU,12.16 sowie Offb 19 EU,8.14 meinen feines Leinen[4]. Die Faser ist goldglänzend, sehr dünn und extrem fest und haltbar, insofern mit modernen Nylonfäden vergleichbar. Die Steckmuschel ist die weitaus größte Muschel des Mittelmeers. Sie kann bis zu einem Meter lang werden. Heute ist die Steckmuschel geschützt, das Handwerk nahezu ausgestorben.

In der Antike war der aus Byssus oder Steckmuschelwolle gewebte Stoff, die sogenannte Muschelseide oder Meerseide, ein sehr kostbarer textiler Werkstoff. Häufig wird behauptet, Byssus sei "um ein vielfaches feiner als Seide", jedoch haben die Byssusfasern einen Querschnitt von etwa 10-50 µm, entbastete Seide hat einen Querschnitt von 7-20 µm, nur Tussahseide (Wildseide) mit einem Durchmesser von 20-40 µm ist im Vergleich viel gröber[5]. Wegen seiner Haltbarkeit und der aufwändigen Gewinnung ist Byssus sehr begehrt und wertvoll. Textilien aus Muschelseide waren vor allem im Mittelalter unter hohen kirchlichen Würdenträgern und im Hochadel sehr begehrt.

Die kommerzielle Fertigung von Byssustextilien in Sardinien endete in den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts. Byssus wird heute nur noch auf der sardischen Insel Sant’Antioco verarbeitet, wo sich auch ein Byssus-Museum befindet.

Bekannte Stoffe aus der Geschichte[Bearbeiten]

Eines der bekanntesten Erzeugnisse, das vermutlich aus Byssus ist, ist der Schleier von Manoppello. Auf ihm ist nach allgemeiner Auffassung ein Abbild des Gesichtes Jesu Christi zu sehen. Auf welche Weise das Bild auf dem Schleier angefertigt worden ist, bleibt ungeklärt, da die Kirche einer Untersuchung nicht zustimmt. Vermutet wird, dass dieses Tuch aus Byssus-Fäden gewoben wurde und eine Bemalung dieses Stoffes nicht ohne weiteres möglich wäre.

Zusammensetzung[Bearbeiten]

Pinna nobilis-Schale mit Byssus
Mytilus mit Byssus

Byssus wird von verschiedenen Muschelarten produziert, z. B. Pinna sp., Mytilus sp., Bathymodiolus thermophilus, Guekensia demissa, Modiolus modiolus und Dreissena polymorpha (Zebramuschel).[6]

Byssusfäden besitzen im Vergleich zu Haaren eine glatte Faseroberfläche ohne Schuppen, der Faserquerschnitt ist elliptisch und kann so gut von Seidenfasern unterschieden werden. Der Durchmesser der Fasern liegt zwischen 10 und 45 Mikrometer, womit die feineren Fasern darunter, nach Sortierung, zu den feinsten tierischen Naturfasern gehören.[7] Byssusfäden sind insbesondere im trockenen Zustand wenig reißfest, denn unter den tierischen Naturfasern wird Byssus in seiner Zugfestigkeit von Spinnenseiden (z. B. von Araneus diadematus),[8] Seiden und Tierhaaren übertroffen. Die Zugfestigkeit beträgt für den proximalen Teil der Faser 35 Megapascal und für den distalen Teil 75 Megapascal.[8] Der proximale Teil des Byssus kann auf die dreifache Länge gedehnt werden und besitzt damit eine vergleichsweise hohe Dehnbarkeit, die unter den tierischen Naturfasern nur von Spinnenseide übertroffen wird.[8] Der reißfestere, distale Teil der Faser kann auf das Doppelte seiner Länge gedehnt werden.[8]

Die Byssusfäden der Salzwassermuschelart Mytilus sp. bestehen aus einem Faserkern aus drei Kollagen-artigen Proteinen preCol-NG, preCol-D und preCol-P (von engl. Precollagen) und einem Fasermantel aus den Proteinen Mfp 1–6 (von engl. Mussel foot protein).[9] Mfp-1 ummantelt als Faserhülle (lat. Cuticula) die preCol-Proteine des Faserkerns und vermindert die Korrosion der Faser im Meerwasser. Mfp-3 und Mfp-5 sind darübergelagert und hauptsächlich für die Adhäsion verantwortlich.[10] Unter den drei Proteinen des Faserkerns ist preCol-NG (von engl. non-gradient ‚gleichmäßig verteilt‘) über die gesamte Faser verteilt, preCol-D tritt im distalen Bereich auf und preCol-P tritt im proximalen Bereich auf. Die mittelbraune Farbe entsteht durch die Einlagerung von Phäomelanin.[7] Das Mfp-1 ist über Calciumionen und Eisenionen an den Dihydroxyphenyl-L-Alaninen nicht-kovalent quervernetzt, was die Festigkeit erhöht.[11] Das Dihydroxyphenyl-L-Alanin im Mfp-1 entsteht aus Tyrosin durch posttranslationale Modifikation. In der aus Mfp-1 bestehenden Faserhülle gibt es knäuelförmige Bereiche mit besonders stark quervernetztem und festerem Mfp-1, welche in einer Schicht aus weniger quervernetztem Mfp-1 eingebettet sind.[12] Das Dihydroxyphenyl-L-Alanin trägt auch zu einer erhöhten Lichtabsorption und somit zu einem UV-Schutz der Byssusproteine bei.[11]

Trotz der niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten im Habitat besitzen unter den genannten Muschelarten die Byssusfäden der Süßwassermuschel Dreissena polymorpha die höchste Zugfestigkeit der Faser über die gesamte Länge, vermutlich da deren Byssusfasern keine Kollagen-artigen Proteine enthält.[6] Die Byssusproteine von Dreissena sp. sind ebenfalls durch Dihydroxyphenyl-L-Alanin quervernetzt,[13] und besitzen eine untypisch elektronendichte Kontaktfläche.[14] Bei den Salzwassermuscheln gibt es deutliche Festigkeitsunterschiede zwischen proximalen und distalen Bereichen der Byssusfäden, die entfernteren (distalen, preCol-D-enthaltenden) Teile sind, für sich betrachtet, fester als diejenigen der Süßwassermuschel Dreissena sp.[6][8]

Literatur[Bearbeiten]

Anmerkungen[Bearbeiten]

  1. Johann Georg Krünitz: Byssus. In: Oeconomische Encyclopädie (1773 - 1858), Band 7.
  2. Eugen Pierer: Pierer's Universal-Lexikon, 4. Auflage 1857–1865.
  3. Vgl. hierzu ausführlich: Franz Olck: Byssos. In: RE. Bd. III, 1, 1897, S. 1108–1114.
  4. Vgl. die einschlägigen Wörterbücher: Exegetisches Wörterbuch zum Neuen Testament; Bauer/Aland: Griechisch-deutsches Wörterbuch zu den Schriften des Neuen Testaments zum Wort.
  5. Latzke/Hesse: Textile Fasern. Rasterelektronenmikroskopie der Chemie- und Naturfasern. Frankfurt/ Main 1988. S. 55-56
  6. a b c S. Brazee, E. Carrington: Interspecific Comparison of the Mechanical Properties of Mussel Byssus. In: Biol. Bull. (2006), Band 211, S. 263–274. PDF.
  7. a b J. S. Jaworski: Properties of byssal threads, the chemical nature of their colors and the veil of Manoppello. In: Proceedings of the international workshop on the Scientific approach to the Acheiropoietos images (2010). PDF
  8. a b c d e J. Gosline, M. Lillie, E. Carrington, P. Guerette, C. Ortlepp, K. Savage: Elastic proteins: biological roles and mechanical properties. In: Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. (2002), Band 28, S. 357(1418):121-32. PMID 11911769; PMC 1692928 (freier Volltext).
  9. T. Lu, Z. Liao, M. Liu, M. Ye, L. Tan, R. X. Wang: Identification of mussel foot proteins with low molecular mass from Mytilus coruscus Plaques. In: Acta Hydobiolica Sinica (2011), Band 35(1), S. 30-35. DOI: 10.3724/SP.J.1035.2011.00030. PDF.
  10. Q. Lin, D. Gourdon, C. Sun, N. Holten-Andersen, T. H. Anderson, J. H. Waite, J. N. Israelachvili: Adhesion mechanisms of the mussel foot proteins mfp-1 and mfp-3. In: Proc Natl Acad Sci U S A. (2007), Band 104(10), S. 3782-6. PMID 17360430; PMC 1820661 (freier Volltext).
  11. a b N. Holten-Andersen, T. E. Mates, M.S. Toprak, G. D. Stucky, F. W. Zok, J. H. Waite: Metals and the integrity of a biological coating: the cuticle of mussel byssus. In: Langmuir (2009), Band 25(6), S. 3323-6. doi: 10.1021/la8027012. PMID 18847291; PMC 2746015 (freier Volltext).
  12. M. J. Harrington, A. Masic, N. Holten-Andersen, J. H. Waite, P. Fratzl: Iron-clad fibers: a metal-based biological strategy for hard flexible coatings. In: Science (2010), Band 328(5975), S. 216-20. doi: 10.1126/science.1181044. PMID 20203014; PMC 3087814 (freier Volltext).
  13. A. Gantayet, L. Ohana, E. D.: Byssal proteins of the freshwater zebra mussel, Dreissena polymorpha. In: Biofouling (2013), Band 29(1), S. 77-85. doi 10.1080/08927014.2012.746672. PMID 23211030.
  14. N. Farsad, E. D. Sone: Zebra mussel adhesion: structure of the byssal adhesive apparatus in the freshwater mussel, Dreissena polymorpha. In: J Struct Biol. (2012), Band 177(3), S. 613-20. doi 10.1016/j.jsb.2012.01.011. PMID 22309789.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Byssus – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien