26. November 2024, 17:46 Uhr | Lesezeit: 3 Minuten
Von leuchtendem Rot bis hin zu strahlendem Blau: Die bunten Farben von Vögeln und insbesondere die schillernden Papageienfedern sind wahre Naturwunder. Doch wie entstehen sie, und warum unterscheiden sie sich so stark von Fellfarben bei Säugetieren? Neue Studien zeigen überraschende Gemeinsamkeiten und Unterschiede, die evolutionäre Zusammenhänge belegen könnten.
Vögel bilden die unterschiedlichsten Federfarben aus. Doch warum das so ist, wusste man lange nicht. Im Gegensatz dazu sind Haarfarben bei Menschen oder auch Fellfarben bei Hunden und Katzen sind gut dokumentiert. Man kennt Phäomelanin und Eumelanin. Doch warum es besonders viele bunte Federn auf dem Spektrum von Rot bis Gelb, Blau oder Grün bei Vögeln gibt, ist weit weniger gründlich erforscht. Denn scheinbar haben Vögel andere Wege als Säugetiere gefunden, um diese Farben zu erzeugen. Finken zum Beispiel müssen aktiv Nahrung fressen, die Carotinoide enthält, um ihre Flügel und Schnäbel zu färben. Doch auch bei Papageienfedern hat sich dafür ein eigenes Pigment für die Ausbildung derselben Farbe entwickelt. Wie das funktioniert, und warum sich scheinbar beide Strategien im Laufe der Evolution parallel entwickelt haben, untersuchten zwei fast zeitgleich erschienene Studien.
Der einzigartige Mechanismus hinter den bunten Papageienfedern
Auch wenn sich die Farben verschiedener Vögel optisch ähneln, wissen Forscher schon eine Weile, dass die Pigmente bei Papageien einzigartig sind. Denn sie verfügen über das sogenannte Psittacofulvin, dass für besonders bunte Federn sorgt.
Bei anderen Vögeln wiederum funktioniert die Pigmentbildung in den Federn vor allem über die Nahrung. Flamingos nehmen etwa Krebstiere zu sich und werden dann im Verlauf ihres Lebens immer rosafarbener. Singvögel fressen mit Vorliebe Beeren und farbige Samen, die ihnen helfen, Carotinoide zu bilden und für kräftigere Färbung von Gefieder und Schnabel sorgen.
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Doch das einzigartige Pigment bei Papageien funktioniert anders, weil es praktisch das Carotin ersetzt. So ist es bei dem Roten Ara dafür verantwortlich, seine leuchtend roten Federn zu produzieren. Allerdings kann Psittacofulvin auch gelbe Federfarbe erzeugen. Wie genau diese beiden ungewöhnliche Farben sich jedoch verändern und in die Papageienfedern gelangen, war lange unklar.
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Ist die Farbe der Papageienfedern doch nicht so einzigartig?
Mithilfe von DNA-Tests konnten Wissenschaftler nun erstmals ergründen, wie der Mechanismus funktioniert. So sorgt ein Enzym, dass auf dem sogenannten ALDH3A2-Gen liegt, bei Papageien dafür, dass aus einem roten Farbton ein kräftiges Gelb werden kann. Doch in der Studie an Finken folgte die Riesenüberraschung für Vogelforscher: Finken bilden ihre gelbe Federfarbe mit demselben Enzym aus wie Papageien! Und dass, obwohl die Prozesse dahinter doch eigentlich völlig unterschiedlich sind. Scheinbar hat sich das verantwortliche Enzym bei Vögeln im Laufe der Evolution nicht verändert – oder hat sich sogar mehrfach gebildet. 1
„Die Einfachheit des zugrunde liegenden molekularen Mechanismus, bei dem ein einziges Enzym das Gleichgewicht zwischen roten und gelben Pigmenten beeinflusst, bietet eine Erklärung für die außergewöhnliche evolutionäre Beständigkeit der Papageienfärbung“, schreiben die Forscher, die sich mit Papageien beschäftigt haben. 2 Ähnlich beschreiben es auch die Finkenforscher. Ihre Studie veranschauliche, wie evolutionäre Übergänge zwischen gelber und roter Färbung erreicht werden könnten. Und das durch „Veränderungen bei einigen wenigen interagierenden Genen“. 3
Denn auch wenn die Forschung über Federfarben und ihre Entstehung in der Vogelwelt noch am Anfang steht, können Wissenschaftler jetzt schon sagen, dass sie nicht nur über bunte Farben verfügen. In einer ebenfalls 2024 erschienen Studie wurde bereits darüber berichtet, dass die bunten Federn noch über viele weitere faszinierende Eigenschaften verfügen: „Sie schützen sie vor Photooxidation, schädlichen Radikalen und bakteriellem Zerfall.“ 4 Scheinbar beginnen Forscher gerade erst, Farbenbildung und ihre Auswirkungen bei Vögeln zu verstehen und es dürften weitere spannende Erkenntnisse folgen.