Metallisches Grün und schimmernde Blautöne – manche Insekten erstrahlen in buntem Glanz. Solche tierischen Juwelen kreuchten und fleuchten auch schon durch die Welt der Dinosaurier, zeigen nun 99 Millionen Jahre alte Bernsteinfossilien. Das fossile Harz hat die Strukturfarben der Insekten so detailliert erhalten, dass sie heute noch ihre einstige Pracht entfalten. Wahrscheinlich dienten die optischen Effekte auch damals schon der Tarnung, sagen die Forscher.
Faszinierende Grüße aus der Vergangenheit: Wissenschaftler haben in den letzten Jahren viele Spuren einstiger Lebewesen in Bernsteinen entdeckt. Das versteinerte Baumharz hat Insekten, Pflanzen, Pilze, Federn oder Körperteile konserviert, die interessante Einblicke in die Entwicklungsgeschichte des Lebens ermöglichen. Die Fossilien zeigen oft erstaunliche Details der einstigen Strukturen. Doch ein Aspekt fehlt in der Regel: Die Farben der Körperstrukturen haben sich nicht erhalten – Käfer, Fliege und Co erscheinen in Beinsteinen meist dunkel und matt. Doch bei dem Schatz aus insgesamt 35 Funden, über den chinesische Wissenschaftler nun berichten, ist das nicht der Fall. “Wir haben schon Tausende von Bernsteinfossilien gesehen, aber die Erhaltung der Farbe ist bei diesen Exemplaren außergewöhnlich”, sagt Co-Autor Huang Diying von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Nanjing.
Schimmernde Winzlinge im Reich der Dinosaurier
Die Funde stammen aus einer Bernsteinmine im Norden Myanmars und wurden auf ein Alter von etwa 99 Millionen Jahren datiert. “Sie entstanden somit in der Blütezeit der Dinosaurier“, sagt Chenyang. „Das Harz für die Bildung der Bernsteine lieferten Nadelbäume, die in einem tropischen Regenwald wuchsen, der sich damals am Fundort befand“, erklärt der Paläontologe. Das zähflüssige Material umschloss die Insekten und verwandelte sie auf diese Weise in einen Gruß aus der Kreidezeit. Offenbar verlief dieser Prozess bei den neuen Funden so optimal, dass Oberflächenmerkmale erstaunlich detailliert die Jahrmillionen überdauert haben.
“Die Art der Farben, die in den Bernsteinfossilien erhalten geblieben sind, werden als Strukturfarben bezeichnet“, erklärt Co-Autor Pan Yanhong von der Universität Nanjing. Sie beruhen nicht auf Pigmenten, sondern auf optischen Effekten, die durch spezielle Strukturen in den Oberflächen der Insektenpanzer hervorgerufen werden. Sie erzeugen metallisch wirkende Farbreflexe, die sich je nach Blickwinkel ändern. „Dieses Konzept prägt viele heutige Insekten und ist auch für einige Farben verantwortlich, die wir aus unserem täglichen Leben kennen“, sagt Yanhong.
Doch entsprechen die Farbreflexe der Insekten in den Bernsteinen tatsächlich dem Aussehen der einst lebendigen Tiere – oder handelt es sich möglicherweise um Effekte der Fossilisation? Um dieser Frage nachzugehen, haben die Wissenschaftler einigen Exemplaren mit einem Diamantmesser winzige Proben entnommen. Durch elektronenmikroskopische Untersuchungen konnten sie zeigen, dass die optischen Effekte tatsächlich auf gut erhaltenen Exoskelett-Nanostrukturen basieren. Daraus geht hervor, dass die heute noch sichtbaren Farbeffekte auch in der Kreidezeit erstrahlten. Bei Fossilien, die keine Farben zeigen, sind die Kutikularstrukturen hingegen so stark beschädigt, dass nur noch ein braunschwarzes Aussehen übrig bleibt, erklären die Forscher.
Wozu der Schimmer?
Bei den schillernden Insekten in den Bernsteinen handelte es sich den Untersuchungen zufolge unter anderem um kreidezeitliche Vertreter der Kuckuckswespen. Sie besaßen blaugrüne, gelbgrüne oder purpurblaue Färbungen am Kopf, im Brustbereich, am Hinterleib sowie an den Beinen. Auch heute gibt es noch Kuckuckswespen-Arten, die ähnlich Farbmuster besitzen, sagen die Wissenschaftler. Weitere besonders auffällige “Juwelen” im Bernstein-Schatz sind blaue und violette Käfer und eine metallisch grün schimmernde Vertreterin der Soldatenfliegen.
Wie die Wissenschaftler erklären, könnten die Strukturfarben einen Tarneffekt vermittelt haben. Man könnte zwar meinen, dass die schillernden Effekte gerade besonders Aufmerksamkeit erregen, doch wie erst kürzlich eine Studie gezeigt hat, kann auch das Gegenteil der Fall sein: Vor dem Hintergrund im Licht schimmernder Pflanzenteile können Strukturfarben tarnend wirken.
Daneben kommen aber auch weitere Funktionen der Farben infrage, wie etwa bei der Partnerfindung oder dem Schutz vor Überhitzung. Denn Strukturfarben können bei Insekten auch der Abschirmung oder Abgabe von Strahlung dienen, haben Studien gezeigt. „Die Entdeckungen können nun wichtige Hinweise auf die Entwicklungsgeschichte der strukturellen Farben bei Insekten liefern“, schreiben die Wissenschaftler abschließend.
Quelle: Chinese Academy of Sciences Headquarters, Fachartikel: Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2020.0301
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