Die afrikanische Marmelbeere Pollia condensata schimmert dauerhaft metallisch blau

Die Frucht der afrikanischen Marmelbeere (Pollia condensata) ist ein wahrer lebender Edelstein: Ihr spektakulärer metallisch blauer Schimmer verblasst niemals.

Tatsächlich sind die Beeren jedoch nicht blau, zumindest nicht in dem Sinn, den die meisten Menschen vermuten würden. Sie enthalten keinerlei blaue Pigmente. Stattdessen entsteht der kühle Farbton durch eine außergewöhnliche optische Täuschung, die sich erst bei einer sehr genauen Betrachtung der Fruchtzellen unter dem Mikroskop zeigt.

Genau das untersuchte ein Forschungsteam unter Leitung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der University of Cambridge im Vereinigten Königreich, um herauszufinden, wie diese marmorartig wirkende Beere ihr ungewöhnliches Aussehen erhält.

Wie die Marmelbeere ihr metallisches Blau erzeugt

Farben in unserer Welt entstehen üblicherweise durch subtraktive Färbung: Materialien absorbieren bestimmte Wellenlängen des weißen Lichts, während die verbleibenden Wellenlängen zur sichtbaren Farbe eines Objekts beitragen.

Die Frucht nutzt dagegen einen Trick der Strukturfarbe. Fasern in den äußeren Zellwänden sind in einer besonderen, verdrehten Anordnung aufgebaut, durch die Lichtwellen miteinander interferieren.

Durch diesen mehrschichtigen Aufbau löschen sich einige Wellen gegenseitig aus, während andere verstärkt werden. So entsteht in bestimmten Bereichen des Spektrums ein einzigartiges Schillern. In diesem Fall bleiben vor allem die Wellenlängen des blauen Lichts erhalten.

„Die leuchtend blaue Färbung dieser Frucht ist intensiver als die vieler zuvor beschriebener biologischer Materialien“, schreiben die Forschenden.

„Dies ist das bislang höchste gemeldete Reflexionsvermögen eines an Land lebenden biologischen Organismus, einschließlich Käferexoskeletten, Vogelfedern und des berühmten intensiven Blaus der Schuppen von Morpho-Schmetterlingen.“

Strukturfarben kommen in der Natur häufig vor, bei Früchten sind sie jedoch selten. Einen ähnlichen Effekt zeigt die Frucht des Baums Elaeocarpus angustifolius, allerdings mit deutlich geringerem Glanz.

Verglichen mit dem von einem Silberspiegel reflektierten Licht wirft die Marmelbeere 30 Prozent des auf sie treffenden Lichts zurück – ein ungewöhnlich hoher Wert. Zwar sorgt die verdrehte Faserschichtung dafür, dass Blau dominiert, doch auch andere Farben sind beigemischt. Das verleiht der Frucht letztlich ein leicht pixelliertes Erscheinungsbild.

„Unsere Untersuchung zeigt, dass Unterschiede in der Dicke der Mehrfachschichten in den Pollia-Früchten eine optische Reaktion erzeugen, die offenbar einzigartig in der Natur ist“, schreiben die Forschenden.

„Obwohl die blaue Reflexion dominiert, verleiht die vereinzelte Verteilung grün und rot reflektierender Zellen der Frucht ein faszinierendes pixelliertes (pointillistisches) Aussehen, das bei keinem anderen Organismus dokumentiert wurde.“

Auffällige Farben als Überlebensvorteil

Nach Ansicht der Forschenden erfüllt diese auffällige Präsentation einen Zweck: Indem die Frucht von P. condensata mit ihrem markanten Aussehen Vögel anlockt, kann sie ihre Samen weiter verbreiten und ihr Fortbestehen sichern.

Aufgrund der speziellen Zellstruktur kann die Frucht ihr attraktives Aussehen über Jahrzehnte hinweg bewahren.

Da die Beere keinen Nährwert besitzt, muss die samenführende Frucht optisch besonders herausstechen.

Auch Pfauenfedern setzen auf eine ähnliche Methode, um Blicke auf sich zu ziehen. Dort kommt allerdings ein anderer Ansatz der Strukturfarbe zum Einsatz, kombiniert mit Pigmenten.

Wieder einmal hat die Evolution die Natur über Millionen von Jahren auf beeindruckende Weise verfeinert – selbst bevor man den Mechanismus dahinter kennt. Bei der Entwicklung eigener Farben und Materialien versuchen wir noch immer aufzuholen.

„Diese unscheinbare kleine Pflanze hat einen fantastischen Weg gefunden, ein unwiderstehliches glänzendes, funkelndes, mehrfarbiges, schillerndes Signal für jeden Vogel in der Umgebung zu erzeugen, ohne ihre kostbaren photosynthetischen Reserven für Vogelfutter zu verschwenden“, sagt Beverley Glover, Pflanzenwissenschaftlerin an der University of Cambridge.

Die Forschungsergebnisse wurden in PNAS veröffentlicht.