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Farbenspiele in der Tierwelt : Die hohe Kunst des Leuchtens

  • -Aktualisiert am

Eine männliche Pfauenspinne der Art Maratus speciosus präsentiert bei der Balz den auffällig gefärbten Hinterleib. Bild: Jürgen Otto, Proceedings of the Royal Society

Tiefstes Schwarz und winzige Wölbungen an der richtigen Stelle sind das Geheimnis der atemberaubenden Farbenpracht von Vögeln und Spinnen.

          3 Min.

          Rabenschwarz ist für Paradiesvögel längst nicht schwarz genug: Wenn die Männchen um eine Partnerin werben, präsentieren sie eine artistische Show, die ihr extravagantes Federkleid zur Geltung bringt. Häufig kontrastieren dann farbige Akzente mit tiefstem Schwarz, das nicht etwa glänzt und schimmert wie das Gefieder von Krähen. Schwarze Paradiesvogelfedern, die den Hintergrund für eindrucksvolles Farbenspiel bieten, kommen samtig-matt daher. Dank ihrer raffinierten Struktur reflektieren sie nicht einmal ein Zehntel so viel Licht wie normale schwarze Federn. Das haben Dakota McCoy von der Harvard University in Cambridge, Massachusetts und Teresa Feo vom National Museum of Natural History in Washington D.C. herausgefunden.

          Gemeinsam mit amerikanischen Kollegen studierten sie Federn von fünf verschiedenen Paradiesvogelmännchen aus Museumssammlungen. Dazu gehörte auch der in Gebirgswäldern Neuguineas heimische Kragen-Paradiesvogel. Sein schwarzes Rückengefieder reflektiert etwa vier Prozent des einfallenden Lichts, es besteht demnach aus ganz normalen Federn mit viel dunklem Melanin. Die schwarzen Federn hinter dem türkisblau schillernden Kragen reflektieren einen wesentlich geringeren Anteil des Lichts. In Richtung des Weibchens, das die Präsentation begutachtet, sind es nur 0,31 Prozent, beim ebenfalls auf Neuguinea heimischen Prinzessin-Stephanie-Paradiesvogel sogar nur 0,05 Prozent. So viel Licht schlucken die Federn, vor denen das metallische Blaugrün von Kopf und Kehle prachtvoll glänzt. Wie die Forscher in „Nature Communications“ berichten, reflektieren tiefschwarze Paradiesvogelfedern im langwelligen Bereich ebenso wenig Licht wie im kurzwelligen. Damit übertreffen sie manch hochwertigen Samt.

          Die Erscheinung sagt viel über  innere Werte

          Unter dem Rasterelektronenmikroskop zeigt sich, warum die Federn so viel Licht schlucken: Die kurzen Strahlen, mit denen die Federäste überlappen, haben keine glatte Oberkante. Stattdessen kommen sie je nach Vogelart gekerbt wie ein Eichenblatt daher oder gezähnt wie ein Kamm. Zudem bilden die gezackten oder gezähnten Federstrahlen einen Winkel von etwa 30 Grad zu den Federästen. Wenn Licht auf diese reich strukturierte Oberfläche fällt, wird es wieder und wieder reflektiert und quasi geschluckt.

          Ein männlicher Prinzessin-Stephanie-Paradiesvogel Bilderstrecke

          Solche schwarzen Vogelfedern verhindern nach Einschätzung der Forscher nicht nur, dass neben brillanten Farben störende Glanzpunkte aufleuchten. Das tiefe Schwarz führt auch dazu, dass die Szenerie schlecht ausgeleuchtet wirkt. Folglich wird die Leuchtkraft benachbarter Farben derart überschätzt, dass ein bunter Fleck selbst Licht auszustrahlen scheint – oder scheinbar über dem satten Schwarz schwebt. Bei Menschen sind solche optischen Täuschungen eindeutig nachgewiesen, bei Vögeln noch nicht.

          Ähnlich wie das spektakuläre Federkleid der Pfauen, ist auch das Gefieder von Paradiesvogelmännchen ein Produkt der Evolution. Um ein dermaßen dekoratives Outfit zu erklären, hat Charles Darwin das Konzept der „sexuellen Selektion“ entwickelt: Demnach kommen dank weiblicher Vorlieben stets die Bewerber mit der aufwendigsten Ausstattung zum Zug. Solche Männchen haben die besten Chancen, Nachwuchs zu zeugen. Dabei machen die wählerischen Weibchen durchaus eine gute Partie. Denn in diesem Fall lässt ein attraktives Äußeres auf innere Werte schließen. Wer ein eindrucksvolles Federkleid zur Schau stellen kann, erweist sich damit als besonders fit und gesund.

          Spinnenmännchen balzen nach Paradiesvogelart

          Nicht nur Vögel, auch Springspinnen werben mit optischen Signalen um die Gunst des weiblichen Geschlechts. Im Gegensatz zur Mehrzahl der Spinnentiere können die meist nur wenige Millimeter großen Springspinnen nämlich ausgezeichnet sehen. Bei der Partnersuche präsentieren sich die Männchen mit komplexen Tanzschritten, wobei sie oft ein auffällig gefärbtes Beinpaar emporstrecken. Springspinnen der Gattung Maratus zeichnen sich außerdem durch einen farbenfrohen Hinterleib aus, den sie während der Balz in die Höhe recken. Was ihnen in Australien, wo die meisten dieser Spinnenarten zu Hause sind, den Namen „Peacock spiders“ (Pfauenspinnen) eingebracht hat. Paradiesvogel-Spinnen wäre womöglich noch passender. Wie die Springspinnen ihr Schwarz erzeugen, erkundeten Wissenschaftler um Dakota McCoy von der Harvard-Universität und Victoria McCoy von der Universität Bonn. Dabei stießen sie auf zwei unterschiedliche Accessoires des äußeren Skeletts, der Kutikula. Zwei Arten wurden untersucht: Maratus speciosus und Maratus karrie. Beide präsentieren ein rot-schwarzes Muster auf einem metallischblau schillernden Hinterleib. Die samtig schwarzen Flecken, so stellte sich heraus, reflektieren bei der einen Spezies 0,44 Prozent des einfallenden Lichts in Richtung weiblicher Interessenten, bei der anderen sind es 0,35 Prozent.

          Um diesen relativ hohen Absorptionsgrad zu erreichen, gilt es, die Kutikula entsprechend auszurüsten. Mit dem Rasterelektronenmikroskop konnten die Forscher zweierlei Mikrostrukturen identifizieren: Zum einen sitzen auf der Kutikula winzige Schuppen mit einer bürstenartigen Oberfläche. Deren spitz zulaufende Borsten sind bloß wenige tausendstel Millimeter lang. Wenn Licht darauf fällt, wird vermutlich ein Teil von Melanin-Pigmenten absorbiert. Was reflektiert wird, trifft mit hoher Wahrscheinlichkeit auf eine andere Borste, die wiederum einen Teil des Lichts schluckt. Außerdem sind die samtig schwarzen Bereiche von dicht an dicht stehenden Mikrolinsen bedeckt. Wie Modellrechnungen ergaben, reduzieren diese Buckel – jeder nur tausendstel Millimeter groß – die Lichtreflexion drastisch.

          Gefragt sind also Wölbungen, die in alle Richtungen gleichermaßen wenig Licht reflektieren. Anscheinend sind Vögel und Spinnen im Laufe der Evolution unabhängig voneinander auf denselben Trick gekommen: Sie plazieren leuchtende Farben neben so tiefem Schwarz, dass dem Betrachter als optische Täuschung eine extreme Leuchtkraft vorgegaukelt wird.

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