09.06.2010

Pigmente sind nicht alles

Bei Vogelfedern beeinflusst die Oberflächenstruktur die Farbe stärker als gedacht

Vogelfedern erhalten ihre Farbe entweder durch farbige Pigmente oder durch ihre Oberflächenstruktur, heißt es in vielen Biologie-Lehrbüchern. Irrtum, sagen nun Wissenschaftler aus Spanien, der Schweiz und Deutschland: Gelbe und orange Färbungen, wie sie etwa Kohlmeisen am Brustgefieder besitzen, können auch durch eine Kombination beider Effekte entstehen, fanden die Forscher vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen heraus. Die Wissenschaftler konnten außerdem zeigen, dass sich aus der Färbung des Gefieders sogar darauf schließen lässt, ob die Vögel mit vielen Geschwistern aufgewachsen sind oder nicht.

Das gelbe Brustgefieder von Kohlmeisen geht nicht nur auf Farbpigmente zurück, sondern auch auf die Oberflächenstruktur der Federn. Foto: suze, Photocase.com
Foto: suze, Photocase.com

Kohlmeisen tragen ihren Namen zwar wegen ihres kohlschwarzen Köpfchens – ebenso auffällig ist jedoch das gelbliche Brustgefieder dieser Vögel, das von einem schwarzen Streifen durchzogen ist. Um zu klären, wie diese Färbung zustande kommt, verabreichten die Wissenschaftler um den Ornithologen Alain Jacot heranwachsenden Kohlmeisen mehrmals Kügelchen mit Karotinoiden – jene gelben Farbstoffe, die unter anderem auch Karotten ihre Farbe verleihen. Tatsächlich zeigten die Jungvögel danach eine wesentlich intensivere Gelbfärbung an der Brust als unbehandelte Tiere. Unerwartet war für die Forscher jedoch ein zweiter Zusammenhang: Vögel, die in kleinen Bruten aufgewachsen waren, zeigten ein deutlich glänzenderes Gelb als Vögel mit zahlreichen Altersgenossen. Nur das Gelb an sich war hingegen unabhängig von der Zahl der Jungvögel im Nest.

Eine chemische und mikroskopische Untersuchung der Brustfedern bestätigte diese Beobachtungen: Der Gehalt an Karotinoiden in den mit den Farbstoffen gefütterten Jungvögeln war messbar höher als bei Vögeln, die keine zusätzlichen Pigmente im Futter erhalten hatten. Doch auch in der Oberflächenstruktur gab es merkliche Unterschiede, je nachdem, wie viele Vögel im jeweiligen Nest aufgewachsen waren.

Solche Oberflächenstrukturen spielen bei der Färbung von Vogelfedern eine wichtige Rolle und sind beispielsweise für das Schillern im Federkleid von Raben oder Pfauen verantwortlich. Sie beugen oder brechen das einfallende Licht und erzeugen so die manchmal faszinierenden optischen Effekte. Bisher wurden solche Oberflächeneffekte jedoch in erster Linie als eigenständiges Phänomen betrachtet – was nicht ganz stimmt, wie Alain Jacot erklärt: "Die Resultate zeigen, dass die meisten, wenn nicht alle gelben, orangen und roten Karotinoidfarben gleichzeitig eine strukturelle Komponente beinhalten." Die bisherige Trennung zwischen Pigment- und Strukturfarben sei nicht korrekt.

Die Frage, warum Meisen mit vielen Geschwistern ein weniger glänzendes Gefieder haben, konnten die Forscher allerdings nicht klären. Möglich sei, dass die Jungen in großen Bruten mehr für ihr Futter kämpfen müssen, was zu einer stärkeren Abnutzung der Oberflächenstruktur der Feder führt, vermutet Jacot. Vielleicht würden Jungvögel in kleinen Bruten aber auch einfach besser ernährt und hätten daher dickere und festere Federn. (ud)

Weitere Informationen: Originalarbeit der Forscher