Das ist der Microraptor,
ein fleischfressender Dinosaurier
mit vier Flügeln,
der fast 60 cm lang war,
Fisch fraß und vor etwa
120 Millionen Jahre lebte.
Fast unser gesamtes Wissen über ihn
stammt von solchen Fossilien.
Ist die Farbe hier nur
die Vermutung eines Künstlers?
Die Antwort lautet nein.
Das schimmernde Schwarz stimmt,
denn Paläontologen haben
Hinweise aus den Fossilien analysiert.
Aber damit die Hinweise Sinn ergeben,
müssen die Fossilien genau untersucht
und die Physik hinter Licht und Farbe
genau verstanden werden.
Hier erst einmal, was man
tatsächlich von einem Fossil sieht:
Abdrücke von Knochen und Federn,
die Mineralablagerungen hinterließen.
Aus diesen Abdrücken ist erkennbar,
dass die Federn des Microraptors
den Federn moderner Dinosaurier,
nämlich Vögeln, ähnelten.
Aber woher kommen die bunten
Federfärbungen der Vögel?
Die meisten Federn beinhalten
nur ein oder zwei Farbpigmente.
Das Rot des Kardinals
kommt vom Carotinoid,
dasselbe Pigment,
das Karotten orange färbt.
Das Schwarz am Kopf
stammt von Melanin,
das Pigment, das unsere
Haare und Haut färbt.
In Vogelfedern ist Melanin
jedoch nicht nur ein Farbpigment.
Es bildet hohle Nanostrukturen,
sogenannte Melanosomen,
die in allen Farben des Regenbogens
schimmern können.
Das wird verständlicher,
wenn man sich ein wenig
mit Licht auskennt.
Licht ist im Grunde eine winzige
elektromagnetische Welle,
die sich durch den Raum bewegt.
Die Spitze wird Wellenberg genannt.
Der Abstand zwischen
zwei Wellenbergen heißt Wellenlänge.
Die Wellenberge von rotem Licht liegen
etwa 700 Milliardstel Meter auseinander.
Die Wellenlänge von violettem Licht
ist sogar noch kürzer,
etwa 400 Milliardstel Meter
oder 400 Nanometer.
Wenn Licht auf die dünne Oberfläche
des hohlen Melanosoms eines Vogels trifft,
dann wird ein Teil davon reflektiert
und ein Teil geht hindurch.
Ein Teil des durchgelassenen Lichts wird
an der inneren Oberfläche reflektiert.
Die beiden reflektierten Wellen
beeinflussen sich.
Meistens heben sie sich gegenseitig auf,
aber wenn die Wellenlänge
des reflektierten Lichts
mit der Wellenlänge der
anderen Reflexion übereinstimmt,
dann verstärken sie einander.
Grünes Licht hat eine Wellenlänge
von etwa 500 Nanometern,
deshalb geben Melanosomen mit
einem Durchmesser von 500 Nanometern
grünes Licht ab.
Kleinere Melanosomen geben violettes,
größere Melanosomen rotes Licht ab.
Natürlich ist das viel komplizierter.
Die Melanosomen liegen gehäuft
in Zellen, und andere Faktoren,
zum Beispiel die Anordnung
der Melanosomen in der Feder
spielen ebenfalls eine Rolle.
Aber jetzt zurück zu
unserem Microraptor-Fossil.
Als Forscher die Federabdrücke unter
einem starken Mikroskop betrachteten,
fanden sie Nanostrukturen,
die wie Melanosomen aussahen.
Röntgenanalysen der Melanosomen
unterstützten diese Theorie weiter.
Sie enthielten Mineralien,
die von zerfallenem Melanin stammten.
Die Forscher untersuchten
dann 20 Federn eines Fossils
und fanden heraus, dass die Melanosomen
in allen 20 gleich aussahen.
Daher waren sie sich ziemlich sicher,
dass der Dinosaurier nur eine Farbe hatte.
Sie verglichen die Melanosomen
des Microraptors mit denen moderner Vögel
und fanden große Ähnlichkeiten,
aber keine genaue Übereinstimmung,
zu den blaugrün schillernden
Federn an Entenflügeln.
Durch Analyse der genauen Größe
und Anordnung der Melanosomen
konnten sie feststellen, dass
die Federn schwarz schillerten.
Da jetzt die Farbe von fossilen Federn
festgestellen werden kann,
suchen Paläontologen nach mehr Fossilien
mit gut erhaltenen Melanosomen.
Sie fanden heraus, dass viele Dinosaurier,
wie auch der Velociraptor,
wahrscheinlich Federn hatten.
Das heißt dann auch, dass einige Filme
es biologisch nicht so genau nehmen.
Schlaue Kerlchen.