Schwarz wird nicht viel schwärzer als das Gefieder männlicher Paradiesvögel, und neue Forschungen zeigen, warum.
Die schwärzesten Federn dieser Regenwaldvögel sind mikroskopisch grundlegend anders geformt als normale schwarze Federn. Die Nanostruktur der Feder macht sie besonders anfällig für Streuung und Reabsorption von Licht, und das wiederum macht sie nicht nur schwarz, sondern auch ein mattes Schwarz, das Licht wegzuwischen scheint.
"Das Schwarz ist auf diesen Paradiesvögeln so auffällig. Es sieht wirklich anders aus", sagte Teresa Feo, Postdoktorandin bei der Abteilung für Vögel der Smithsonian Institution. "Wenn du sie ansiehst, sind sie so dunkel, dass deine Augen sich nicht auf sie konzentrieren können. Du fühlst dich fast ein wenig benommen."
Schwärzeste der Schwarzen
Paradiesvögel sind besser bekannt für ihre dramatisch auffälligen Farben als für ihr dunkles Gefieder. Sie kommen in Orten wie Indonesien und Australien vor und sind berühmt für ihre langen Schwänze, leuchtenden Farben und auffälligen Paarungstänze.
Neben ihren bunten Federn tragen viele Arten mattschwarze Federn, die "einfach so komisch" sind, sagte Feo gegenüber Live Science. Diese Verrücktheit veranlasste die Harvard-Doktorandin Dakota McCoy, die Struktur der Federn zu untersuchen, um herauszufinden, warum sie so gut Licht absorbieren konnten. Feo und mehrere andere Kollegen schlossen sich später dem Projekt an, um Bildgebungsarbeiten durchzuführen und die Optik der Federstrukturen von fünf Paradiesvogelarten und zwei einfachen schwarzen Vogelarten zu modellieren.
Unter Verwendung von Rasterelektronenmikroskopie und anderen extrem nahen Bildgebungsmethoden stellten die Forscher fest, dass die superschwarzen Federn eine ungewöhnliche mikroskopische Struktur aufweisen. Die kleinsten mikroskopisch kleinen Zweige der normalen schwarzen Federn überlappen sich normalerweise und liegen flach, sagte Feo. Die superschwarzen Federn hingegen haben eine komplexe Verzweigungsstruktur - aus der Nähe sehen die Zweige aus wie getrocknete, zusammengerollte Eichenblätter. Anstatt sich flach auszuruhen, ragen sie in kleine Wälder von Zweigen, wie die Borsten einer Flaschenbürste, sagte Feo.
Farben zum Platzen bringen
Diese Struktur fängt im Wesentlichen Licht ein und reflektiert es um die winzigen Hohlräume zwischen den Zweigen. Je mehr das Licht auf diese Weise streut, desto mehr davon trifft unweigerlich wieder auf die Oberfläche der Feder. Und je öfter das Licht auf die Oberfläche der Feder trifft, desto mehr Möglichkeiten gibt es, diese zu absorbieren, anstatt sie für das Auge des Betrachters zu reflektieren.
Tatsächlich war das Reflexionsvermögen der superschwarzen Federn mit 0,05 bis 0,31 Prozent fast so gering wie bei vielen synthetischen Materialien, die so reflektierend wie möglich hergestellt wurden, berichteten die Forscher am 9. Januar in der Zeitschrift Nature Communications. Zum Vergleich reflektieren normale schwarze Federn etwa 3,2 bis 4,7 Prozent des Lichts.
Nur männliche Paradiesvögel haben diese ultraschnellen Federn, sagte Feo, und sie sind nur an ihren Flügeln, Truhen und anderen Stellen zu finden, die die Vögel während der Paarungsvorführungen zeigen. (Es ist noch nicht bekannt, ob andere Vögel ähnliche Strukturen haben, sagte Feo.) Die Forscher vermuten, dass die Männchen die lichtsaugenden Gefiederflecken verwenden, um ihre farbenfrohen, schillernden Flecken in einer Art optischer Täuschung hervorzuheben, die Liebhabern der Kitschkunst vertraut ist.
"Wenn Sie sich jemals ein Samt-Elvis-Gemälde angesehen haben, eines dieser Gemälde auf Samt, knallen diese Farben", sagte Feo.
