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Annette Bültmann
 
Umweltanpassung und Farbwechsel
 
 
In der Tierwelt gibt es viele Beispiele für farbliche Anpassung an die Umgebung, außerdem auch Anpassungen von Körperform und Verhalten. Bekannt sind Insekten, die in Form und Farbe einem Blatt ähneln, oder auch Zweigen, Ästen oder der Rinde. Die äußerliche Anpassung wird als Tarnung oder Mimese bezeichnet, die Anpassung des Verhaltens auch als Krypsis. Eine Kombination von Farbanpassung, Form und Verhalten ist z.B. auch beim Chamäleon zu finden, dessen Beine Zweigen ähneln und das sich langsam und unbemerkt in der Vegetation bewegt, oft schaukelnd wie im Wind bewegte Äste. Es hat mehrere Schichten von Farbzellen in der Haut, die Chromatophoren genannt werden. Die Zellen in der obersten Schicht enthalten Xantophoren und Erythrophoren, sie können gelbe und rote Farbe annehmen, die Schicht darunter kann den blauen Teil des eintreffenden Lichts reflektieren, und die unterste Schicht besteht aus Melanophoren, die Melanin enthalten und das Tier dunkel oder hell erscheinen lassen. Außer zur farblichen Anpassung an die Umgebung werden die Farben des Chamäleons auch eingesetzt z.B. zur Wärmeregulierung, bei niedrigen Temperaturen können sie dunkel, bei hohen fast weiß werden, und zum Anzeigen von Stimmungen bei der Kommunikation mit anderen Chamäleons.
Andere Methoden des nicht-gesehen werdens sind die Auflösung der Konturen, z.B. durch Muster oder Streifen, vor der Umgebung oder in einem Schwarm, das Verstecken der Augen oder Ohren in den Mustern der Körperfarbe, dunkle Körperpartien können dazu dienen den Schatten weniger auffällig erscheinen zu lassen, eine helle Körperunterseite bei fliegenden oder schwimmenden Tieren hat den Zweck von unten gegen den hellen Himmel weniger auffällig zu sein.

Bei Meerestieren gibt es vielfältige Formen der äußeren Anpassung an den Lebensraum. Im Sand lebende Fische wie die Flunder sind flach und grau, andere Fische graben sich fast völlig in den Boden ein. Aber auch die auffällige rote Farbe von Korallenriffen kann eine Tarnfarbe, da sie nachts blaugrau erscheinen. Im flachen Wasser sind Fische durch Streifenmuster getarnt, die sie optisch mit den Schattenwürfen auf dem Meeresboden verschmelzen lassen. Besonders interessant ist das ähnlich wie beim Chamäleon auch bei diversen Meeresbewohnern vorkommende Phänomen des Farbwechsels, dass auch bei diesen durch Farbzellen in der Haut, so genannte Chromatophoren, erzeugt wird. Flundern können bei feinerem Sand ein feines Muster auf der Haut haben, aber auch größere Flecken wenn sie sich auf Schotter aufhalten. Der Anglerfisch kann seine Hautfarbe der Umgebung anpassen, hat außerdem sich bewegende Hautlappen zur Auflösung der Körperumrisse und eine angelförmig nach vorne verlängerte Rückenflosse mit einer wurmähnlichen Verdickung, die über dem Maul des Fisches als Köder platziert werden kann. Auch Tintenfische könne durch Chromatophoren ihre Farbe ändern, außerdem eine dunkle Flüssigkeit ins Wasser sprühen, und Tiefseetintenfische können eine Wolke von Leuchtbakterien ins Meer pumpen, die dann verfolgt wird, während sie unbemerkt entkommen können. Auch Drachenköpfe können ihre Farbe anpassen, nachdem sie mit den Augen Muster und Farben der Umgebung wahrgenommen haben. Manche Arten haben Hautausstülpungen und verlängerte Flossenstrahlen zur Auflösung der Konturen. Manche Drachenköpfe sind Bodenfische die gut getarnt am Grund lauern und giftige Stacheln haben können. Die vor der kalifornische Küste lebende Schmuckkrabbe sammelt zur Anpassung an die Umgebung Stücke von Tang und Schwämmen an Borsten auf dem Rückenpanzer. Auch Krabben wechseln die Farbe, sie haben Chromatophoren und lagern Farbstoffe in ihre Panzer ein. Ein optisch sehr ansprechendes Beispiel für Tarnung sind die nah mit den Seepferdchen verwandten Fetzenfische, die sich mit vielen blattartigen Hautlappen in Tangbüscheln gut verstecken können. Auch die Seepferdchen selbst sind getarnt zum einen durch Form und Verhalten, wenn sie wie ein Zweig in der Unterwasservegetation schaukeln, aber auch durch den Farbwechsel, der bei ihnen außer zur Tarnung auch beim Paarungstanz vorkommt.

Beim Farbwechsel wird zwischen physiologischem und morphologischem Farbwechsel unterschieden. Der physiologische Farbwechsel findet in relativ kurzer Zeit statt, z.B. innerhalb von Sekunden, durch Farbzellen in der Haut, die Chromatophoren, die ihre Form ändern oder in denen Pigmentmoleküle verlagert werden. Wenn sich Pigmente über eine Farbzelle verteilen, wirkt sie dunkler, wenn sie näher zusammen gelagert werden, wirkt sie heller. Pigmentzellen können auch in höhere oder tiefere Hautschichten wandern. Oft liegt unter eine Schicht mit Farbzellen eine Schicht mit Zellen die zwar keine Pigmente enthalten aber Licht reflektieren, dadurch können sie die Farbwirkung der Pigmente verstärken, oder auch einen anderen Farbton erzeugen wenn sie nur das Licht einer bestimmten Farbe reflektieren. Die Steuerung der Farbänderung kann, nachdem das Tier durch die Augen die Helligkeit und Farbe der Umgebung wahrgenommen hat, durch Hormone geschehen oder auch durch Nervenbahnen, die zu kleinen Muskeln führen, die sich zusammenziehen und dadurch die Form der Farbzelle ändern können.
Eine langsamere Form des Farbwechsels ist der morphologische Farbwechsel, zu dem auch die menschliche Sonnenbräune gehört. Häufig ist ein morphologischer Farbwechsel bei der Änderung der Farbe des Fells von Säugetieren zu beobachten, z.B. unterschiedliche Färbungen in verschiedenen Jahreszeiten, beim Schneehasen der im Sommer braun und im Winter weiß ist, so wie auch der Polarfuchs. Ähnliches gibt es auch bei Vögeln wie den Schneehühnern. Das Wiesel ist im Sommer braun auf der Oberseite, die Unterseite ist weiß, im Winter ist das gesamte Fell weiß bis auf die schwarz bleibende Schwanzspitze. Auch bei manchen Islandpferden ändert sich die Farbe mit den Jahreszeiten, sie werden Farbwechsler genannt. Beim Graubauchhörnchen gibt es einen Farbwechsel zur Brunftzeit, in der der Rücken orangegelb wird, währen das Tier sonst ein graues Fell hat. Auch unterschiedliche Färbungen in verschiedenen Lebensaltern kommen vor, Jungtiere haben oft ein anderes Fell als erwachsene Tiere, z.B. das relativ helle gefleckte Fell junger Wildschweine. Beim Schopfgibbon sind alle Jungtiere zunächst hellbeige, und werden dann nach einem halben Jahr schwarz. Weibliche Schopfgibbons wechseln dann mit der Geschlechtsreife erneut die Farbe und werden gelbbeige mit schwarzem Schopf, während die Männchen schwarz bleiben. Beim morphologischen Farbwechsel wird die Menge der Pigmente in den Zellen oder die Menge der Farbzellen erhöht. Die Fellfarbe wird durch mehrere Gene für Farbe und Scheckung beeinflusst, die die Menge von zwei Formen des Fellfarbstoffs beeinflussen, dem schwarzbraunen Eumelanin und dem rotgelben Phäomelanin, diese werden in den Pigmentzellen der Haarfollikel gebildet. Durch ein nach einem südamerikanischen Nagetier Agouti genanntes Gen können die einzelnen Haare Bereiche verschiedener Farben bekommen, z.B. eine helle Haarwurzel, dunkle Haarspitzen und dazwischen in unterschiedlicher Breite Bänder verschiedener Farbnuancen, wodurch die typische Wildfarbe des Fells vieler Tierarten entsteht.