Vogelfedern verdanken ihre brillanten Farbtöne Pigmenten, speziellen Strukturen
ISABELLE BUSCH
„Die meisten Federn verdanken ihre Tönung Pigmenten: organischen Verbindungen, die in der Feder verteilt sind. Melanin, das Pigment, das für schwarze, braune und lohfarbene Farbtöne verantwortlich ist, wird von Vögeln produziert und befindet sich laut Audubon in Federstrukturen, die als Melanosomen bezeichnet werden.
Ein Leuchten fällt ins Auge. Der feurige metallische Glanz gehört zu einem Calliope-Kolibri, der neugierig vor Ihnen schwebt. Dann verschwand es in einer schimmernden Unschärfe und hinterließ Ihre Augen in einer fast unglaublichen Farbe.
Viele Vogelarten sind blendend, besonders im Vergleich zu den meisten anderen Tieren. Ihre Federn sind wahre Kunstwerke. Wie geht es ihnen?
Die unglaublichen Farben von Kolibris und einigen anderen Vögeln sind das Produkt der Evolution. Vögel haben die Farbwissenschaft perfektioniert. Alle Federn bestehen aus Keratin, der gleichen Substanz wie menschliche Fingernägel und Haare.
Die meisten Federn verdanken ihre Farbtöne Pigmenten: organische Verbindungen, die in der Feder verteilt sind. Melanin – das Pigment, das für schwarze, braune und lohfarbene Farbtöne verantwortlich ist – wird von Vögeln produziert und befindet sich in Federstrukturen, die Melanosomen genannt werden Audubon.
Melanin ist auch ein wichtiges Pigment in menschlicher Haut und Haar. Die gelben und roten Farbtöne, wie sie bei Flamingos und Stieglitz zu sehen sind, sind das Werk von Carotinoiden. Vögel nehmen Carotinoide aus ihrer Nahrung auf.
Die Erzeugung von Schillern hängt jedoch von einer anderen Strategie ab. Anstatt die Feder nur mit Pigment zu füllen, haben schillernde Federn spezielle mikroskopische Strukturen, die das Licht eindrucksvoller reflektieren. Das Geheimnis liegt in der Stapelung von Schichten von Melanosomen und der Verteilung winziger Lufteinschlüsse, heißt es Audubon. Im Wesentlichen wirkt der Stift wie ein Prisma.
„Das Erstaunliche am Schillern ist, dass es völlig strukturell ist, wie ein Ölteppich; In mancher Hinsicht sind die Federn schwarz, in anderen schillern sie“, sagte Daniela Monk, Professorin für Ornithologie an der WSU.
Lufteinschlüsse streuen Licht, während Melanin bestimmte Wellenlängen absorbiert und einen ausgewählten Bereich davon reflektiert. Dies erzeugt eine einzelne helle Farbe, wie das Blau von Stellers Jay. Da diese Strukturen nicht auf Pigmenten aufliegen, erscheinen sie von unten betrachtet braun. Ihre reflektierenden Eigenschaften wirken nur in eine Richtung.
Kolibrifedern erzeugen einen Regenbogen von Farbtönen. Ihre Melanosomen sind pfannkuchenförmig; Anstelle von ständigen Lufteinschlüssen haben Kolibrifedern laut Audubon.
Diese filtern Licht in verschiedenen Wellenlängen, je nach Betrachtungswinkel. Aus diesem Grund ändert und verwandelt sich die Farbe der Ringkragen oder Kehlfedern eines Kolibris beim Vorbeiziehen.
Warum haben Vögel so bunte Federn entwickelt?
„Der Zweck des Schillerns besteht darin, zur Schau zu stellen, die Aufmerksamkeit des anderen Geschlechts auf sich zu ziehen oder die Art zu erkennen“, sagte Monk.
Die Forschung bietet viele Erklärungen, aber die am meisten akzeptierte Theorie ist, Partner anzuziehen; hellere Farben zeigen eine bessere Gesundheit an. Diese Farben haben jedoch Kosten. Zusätzlich dazu, dass ein Vogel für potenzielle Partner warm wird, erwärmen sich schimmernde Federn schneller. Spanische Forscher fanden heraus, dass schillernde Federn bis zu 5 Grad Celsius wärmer sein können als die umgebenden pigmentierten Federn.
Forscher der University of Akron in Ohio entdeckten, dass schillernde Federn Wasser weniger effektiv abweisen. Die schillernden Federn erschweren es zweifellos auch, sich vor Raubtieren zu verstecken. Da schillernde Federn einen Vogel vor Herausforderungen stellen, beweisen diejenigen, die am meisten funkeln, ihre Eignung für potenzielle Partner.
Pfauen, Elstern und Kolibris sind alle Paradebeispiele. Auf Fossilien gefundene Federstrukturen liefern Beweise dafür, dass einige Dinosaurierarten – darunter Archaeopteryx, Microraptor und der kürzlich entdeckte Caihong juji – auffällig schillernde Federn entwickelt haben, um Partner anzulocken Nationalgeographisch und das Nationale Wissenschaftsstiftung.
Schillerndes Gefieder kann auch eine Form der Kommunikation sein. Da die Farbe des Gefieders je nach Winkel zum Betrachter variiert, sendet das Schweben und Winden der Kolibris vielleicht eine Botschaft an ihre Flugbegleiterkollegen.
Rufous Kolibris sind notorisch territorial. Ihr schillerndes Gefieder könnte eine wichtige Rolle bei der Kommunikation mit ihren Rivalen spielen.
Wie viele Vogelarten sind Kolibris tetrachromatisch. Anstatt drei Arten von Zapfen in ihrer Netzhaut zu haben, haben sie eine vierte, die es ihnen ermöglicht, ultraviolettes Licht zu sehen: einen Teil des Spektrums, der für den Menschen unsichtbar ist.
Laut einer Studie von Cornell Universität.
Jetzt, da Sie die Wissenschaft hinter dem Flackern kennen, werfen Sie einen zweiten Blick auf den nächsten Vogel, den Sie sehen. Viele Vögel auf dem Campus, darunter Stare, Krähen und Elstern, weisen ein atemberaubendes Schillern auf.