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.