Wie die Vögel verhindern, dass sie ergrauen
Nanotechnik. Farbe lässt sich nicht nur mit Pigmenten erzeugen, sondern auch mit Strukturen. Besonders raffiniert tut das der Eichelhäher.
Nicht nur ein Jahr wird grau, wenn es alt wird, wir werden es auch, und viele Tiere werden es, die mit den Pelzen. Nur jene mit den Federn prunken in unvergänglicher Pracht, etwa im partiellen Blau der Eichelhäher. Das wird noch staunenswerter, wenn man die einzelnen Ästchen der Federn betrachtet: Sie haben nicht überall die gleiche Farbe, auf das Blau folgt ein Weiß, dann ein Grau.
Wie geht das zu? Farben kamen in die Welt, als mehrzelliges Leben in die Welt kam, vor etwa 540 Millionen Jahren in der Kambrischen Explosion. Da ist das Leben aufgeblüht, in der Vielfalt und auch im Wortsinn: Die Tiere haben Augen entwickelt, und wo die Augen des einen hinsehen, will sich der andere verbergen oder in vollem Prunk zeigen. Zu beiden Zwecken entwickelten sich früh zwei Prinzipien: Pigmente und Strukturen. Unsere Haare sind mit Pigmenten gefärbt, sie bleichen im Lauf der Zeit aus; andere Lebewesen färben sich mit Strukturen, so halten es Käfer und Falter, auch die afrikanische Polia-Beere tut es, im Herbarium der Royal Botanic Gardens Cew in London glänzen Exemplare seit über 100 Jahren metallisch blau vor sich hin.
Das kommt davon, das sie außen nanometerdünne Zellulosefäden haben, die leicht verdreht übereinanderliegen. Das bringt viele Punkte im Geflecht, die den Abstand der Wellenlänge von blauem Licht haben und es reflektieren. Mit ähnlichen Nanotricks arbeiten alle, die sich strukturell färben, der Eichelhäher tut es, indem er das Keratin, aus dem seine Federn bestehen – so wie unsere Haare auch –, in ein schwammartiges Gebilde umbaut, das, je nach Zahl der Löcher, Licht verschieden streut. Entlang der Ästchen der Federn kommt der Schwamm in verschiedener Gestalt, das bringt die unterschiedliche Färbung. Andrew Parnell, Physiker an der University of Sheffield, hat es bemerkt und hofft, das Prinzip für die Herstellung von Kleidung nutzen zu können, deren Farbe nie ausbleicht („Scientific Reports“, 21. 12.).
Aber alle Farben lassen sich mit Strukturtricks allein nicht produzieren, vor allem das Grün mit seiner niedrigen Wellenlänge ist schwierig. Zu seiner Herstellung werden beide Prinzipien vereint: Grün färben sich Vögel, indem sie das strukturelle Blau mit einem gelben Pigment kombinieren, das absorbiert so viel vom Blau, dass ein Grün übrig bleibt. Wieder anders hat es der allererste Vogel gehalten, Archaeopteryx, er hat den einen Effekt mit dem anderen verstärkt – den der Pigmente durch den der Struktur – und sich damit in tiefstes Schwarz gehüllt.