Effekte von Licht: Warum Kolibris so bunt schillern

Das Gefieder von Vögeln deckt ein wesentlich größeres Farbspektrum ab als bisher bekannt. Das belegen Analysen der Federn von mehr als 100 Kolibri-Arten. Demnach geht der Großteil der Farben dieser Vögel nicht – wie sonst oft üblich – auf spezielle Farbpigmente wie Melanin zurück, sondern auf Lichteffekte, die vor allem auf der Feinstruktur des Gefieders basieren. Dadurch entsteht die für viele Kolibris (Trochilidae) typische schillernde Färbung, die auch vom Einfallswinkel des Lichts abhängt.

Farben hätten bei Tieren diverse Funktionen, die von Thermoregulation bis zur Kommunikation reichten, schreibt das Team um Richard Prum von der Universität Yale im Fachblatt „Communications Biology“. Vögel zählen demnach zu den Tieren mit dem größten Farbspektrum. Das hängt wohl auch damit zusammen, dass ihre Netzhaut vier Typen von Zapfenzellen enthält – und damit einen mehr als beim Menschen: Zusätzlich zu den Zapfen für kurze, mittlere und lange Wellenlängen haben sie noch eine Gruppe von Fotorezeptoren für violettes und ultraviolettes Licht.

114 Kolibri-Arten untersucht

Prum hatte bereits 2011 im Fachblatt „Behavioral Ecology“ das Farbspektrum von Vogelfedern nach Analysen von 111 Arten aus verschiedenen Familien beschrieben. Nun untersuchte sein Team das Gefieder von 114 Kolibri-Arten aus 68 Gattungen. Das entspricht etwa einem Drittel der Arten dieser nur in Amerika lebenden Vogelfamilie.

„Kolibris erweitern das bekannte Spektrum von Vogelfedern und decken Farbbereiche ab, die bisher nicht dokumentiert waren“, schreibt das Team und verweist insbesondere auf intensive Grün- und Blautöne. Insgesamt decke das Farbspektrum der untersuchten Kolibris rund 85 Prozent der gesamten von Vögeln bekannten Bandbreite ab.

Das liegt weniger an den durch Pigmente wie etwa Melanin gebildeten Farben, sondern vor allem an den sogenannten Strukturfarben. Diese entstehen durch Interferenzen – also Überlagerungen verschiedener Lichtwellen – und beruhen bei den Vögeln auf dem Zusammenwirken mehrerer Faktoren. Dazu zählen unter anderem die Feinstruktur der ineinander verhakten Federn und die verschiedenen Schichten spezieller in Pigmentzellen gebildeter Organellen – der sogenannten Melanosome.
Das sei der wandlungsfähigste Mechanismus zur Farbgebung und bei Kolibris besonders komplex, betont das Team. „Kolibris sind nicht nur eine extrem farbenprächtige Familie, sondern sie enthalten auch die neun vielfarbigsten bekannten Vogelarten“, heißt es weiter. Dazu zähle insbesondere der in Südamerika lebende Hyazinthkolibri (Boissonneaua jardini).

Farbvielfalt hat sich durch Selektion ausgeprägt

Generell sei die Färbung von Kolibris meist besonders ausgeprägt an Kopf und Kehle, die für die Kommunikation der Vögel sehr wichtig seien, und die brillant schimmern, wenn sich der Kopf einem Betrachter zuwendet.

Die Forscher erläutern auch, warum die Farbenpracht gerade bei Kolibris so ausgeprägt ist: Dies hänge unter anderem mit der Zahl der Arten und mit dem Alter der Vogelfamilie zusammen. „Kolibris stechen in diesen Kriterien hervor“, heißt es. „Die 336 heutigen Kolibri-Arten haben sich in den vergangenen 22 Millionen Jahren rapide verbreitet.“ Im Laufe dieser Zeit habe sich die Farbvielfalt durch Selektion immer stärker ausgeprägt.

Walter Willems - dpa