Raubsaurier machten die Tierwelt bunt, Vögel und Säuger blieben dabei. Die Gründe sind unklar.
Wer heute in einen Zoo geht, bekommt eine Farbenpalette zu sehen, die sich über den ganzen Regenbogen hinzieht. Seit wann ist das so? Die ersten Farben gab es vermutlich in der Kambrischen Explosion vor 450 Millionen Jahren, da blühte das Leben generell auf. Da entstanden auch Augen, und mit ihnen die Notwendigkeit, ihnen etwas zu bieten – bei der sexuellen Werbung – oder, bei drohender Gefahr, sie abzuschrecken bzw. sich vor ihnen zu verstecken, Camouflage zu betreiben, sich etwa so einzufärben wie der Hintergrund. Aber der große Schub kam später, viel später, als die ersten Raubsaurier so viele Federn hatten, dass sie sich zum Fliegen bereitmachten, vor etwa 150 Millionen Jahren.
Ja, woher will man denn wissen, welche Farben Tiere hatten, die vor Jahrmillionen ausgestorben sind? Was von ihnen geblieben ist, ist doch längst verblichen! Ja. Aber die Behälter („Melanosomen“), in denen die Farben bzw. ihre Pigmente („Melanine“) in den Zellen waren, die gibt es noch, und sie haben je nach Farbe eine andere Form, das sieht man an heutigen Tieren, so kann man zurückschließen. Auf die Idee kam Jakob Vinther (University of Texas) 2006, da bestimmte er die Farbe fossiler Tintenfische, damit eröffnete er ein neues Forschungsfeld.
Wozu Federn? Zum Signalisieren!
Dort wandte man sich zunächst besonderen räuberischen Dinosauriern zu – Maniraptoren, die mit extrem beweglichen Handknochen gut zugreifen konnten, Velociraptor etwa gehörte dazu –, man hatte gerade bemerkt, dass manche gefiedert waren, mit kurzen Stoppeln („Protofedern“) oder auch voll ausgebildeten Schwungfedern. Woher und wozu die Innovation gekommen war, wusste man nicht, dem Wärmen kann sie nicht gedient haben – diese Saurier hatten kaltes Blut –, dem Fliegen zunächst auch nicht, dazu waren die ersten Federn zu schwach. Also dienten sie wohl als Signale, kräftige: Die Federn von Mikroraptor etwa waren irisierend schwarz, dafür sorgten nicht nur schwarze Pigmente in den Melanosomen, die Melanosomen selbst waren obendrein so angeordnet, dass sie durch ihre räumliche Struktur Farbe und Glanz erzeugten.
Schwarz trug auch Archaeopteryx, der Urvogel: Seine Melanosome sind würstchenförmig – einen Mikrometer lang, 280 Nanometer breit –, heutige Vögel mit solchen Melanosomen sind schwarz. Dabei geht es nicht nur um Farbe, Melanosomen stabilisieren auch die Spitzen der Federn, dort ist die Beanspruchung am stärksten.
Farben schützen Federn zudem vor UV-Licht, sie haben viele Funktionen, und aus ihnen kann man auf die Physiologie und das Verhalten ihrer Träger zurückschließen. Darauf hoffen zumindest Julia Clarke (University of Texas) und Matthew Shawkey (University of Akron): Sie haben Farben und Melanosome quer durch das Tierreich und die Zeiten verglichen und zunächst bemerkt, dass bei Krokodilen, Schildkröten und vielen Sauriern die Variationsbreite der Melanosomen eng war und kaum Rückschlüsse auf die Farbe zulässt.
Das änderte sich bei den Maniraptoren, und zwar, als die sich fiederten. Die Formen und Farben blühten auf, das steigerte sich noch bei den Erben den Maniraptoren, den Vögeln, und bei denen, die keine Federn haben, sondern Haare, den Säugetieren (Nature, 12.2.). Warum just bei denen? Sie haben warmes Blut, heizen sich selbst, hat es damit zu tun? Gene, die beim Färben mitspielen, werden vom Körper oft auch in anderen Funktionen eingesetzt, etwa in der Steuerung des Stoffwechsels. Und sie spielen beim Verhalten mit, das weiß man von heutigen Tieren: Ganz dunkel gefärbte, schwarze Panther etwa, sind aggressiver als hellere, Löwen.
Aber die Maniraptoren werden nicht plötzlich warmblütig geworden sein, und wie könnten sie ihr Verhalten so geändert haben, dass sich das im Farbkleid niederschlug? „Bisher wissen wir nur, dass der Wandel in der Zeit geschah, in der die Federn entstanden, und dass er vor dem Fliegen passierte“, erklärt Clarke, „beim Verständnis der Gründe sind wir erst ganz am Anfang.“
("Die Presse", Print-Ausgabe, 13.02.2014)