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Färbung, in der Biologie, das allgemeine Erscheinungsbild eines Organismus, das durch die Qualität und Quantität des Lichts bestimmt wird, das von seinen Oberflächen reflektiert oder emittiert wird. Die Färbung hängt von mehreren Faktoren ab: von der Farbe und der Verteilung der Biochrome (Pigmente) des Organismus, insbesondere von der relativen Lage der unterschiedlich gefärbten Bereiche, von Form, Haltung, Position und Bewegung des Organismus sowie von der Qualität und Quantität des Lichts, das auf den Organismus trifft. Die wahrgenommene Färbung hängt auch von den visuellen Fähigkeiten des Betrachters ab. Die Färbung ist ein dynamisches und komplexes Merkmal und muss klar von dem Begriff „Farbe“ unterschieden werden, der sich nur auf die spektralen Eigenschaften des emittierten oder reflektierten Lichts bezieht.
Für die Auswirkungen der Färbung auf die optische Signalgebung wurden viele evolutionäre Funktionen vorgeschlagen. Ein Organismus mit auffälliger Färbung zieht die Aufmerksamkeit auf sich, was häufig zu einer Art adaptiver Interaktion führt. Eine solche „werbende“ Färbung kann dazu dienen, andere Tiere abzustoßen oder anzuziehen. Während eine auffällige Färbung optische Signale hervorhebt und damit die Kommunikation verbessert, kann die Färbung umgekehrt optische Signale unterdrücken oder falsche Signale erzeugen und damit die Kommunikation verringern. Diese „trügerische“ Färbung dient dazu, schädliche oder unangepasste Interaktionen mit anderen Organismen zu vermindern.
Die Färbung kann einen Organismus auch auf andere Weise als durch die Interaktion mit anderen Organismen beeinflussen. Zu diesen nicht-optischen Funktionen der Färbung gehören physiologische Funktionen, die von den molekularen Eigenschaften (z. B. Stärke und Art der chemischen Bindungen) der Chemikalien abhängen, die die Farbe erzeugen. Dunkles Haar ist beispielsweise mechanisch stärker als helles Haar, und dunkle Federn widerstehen Abrieb besser als helle Federn. Die Färbung kann auch eine Rolle für den Energiehaushalt des Organismus spielen, denn Biochrome erzeugen Farbe durch die unterschiedliche Reflexion und Absorption von Sonnenenergie. Die durch die Färbung absorbierte Energie kann in biochemischen Reaktionen wie der Photosynthese genutzt werden oder zum thermischen Gleichgewicht des Organismus beitragen. Zu den nichtoptischen Funktionen der Färbung gehören auch visuelle Funktionen, bei denen die Färbung oder ihr Muster das Sehvermögen eines Tieres beeinflusst. Oberflächen in der Nähe des Auges können zum Beispiel dunkel gefärbt sein, um die Reflexion zu verringern, die das Sehen beeinträchtigt.
Ausgestrahltes Licht, das Produkt der Biolumineszenz, ist ein Teil der Färbung einiger Organismen. Biolumineszenz kann einen Organismus für Tiere in der Nähe sichtbar machen, sie kann aber auch als Lichtquelle bei nachtaktiven Arten oder bei Tiefseetieren wie den Kiefernzapfenfischen (Monocentris) dienen. Diese Fische ernähren sich nachts und haben helle Photophoren oder biolumineszente Organe an den Spitzen ihrer Unterkiefer; sie scheinen diese Organe ähnlich wie winzige Suchscheinwerfer zu benutzen, wenn sie sich von planktonischen (winzigen schwimmenden) Organismen ernähren.
Da viele Pigmente als natürliche oder nur geringfügig veränderte Nebenprodukte von Stoffwechselprozessen gebildet werden, kann eine gewisse Färbung ohne adaptive Funktion sein. Eine funktionslose Färbung kann beispielsweise eine zufällige Auswirkung eines pleiotropen Gens sein (ein Gen, das mehrere Wirkungen hat), oder sie kann das Ergebnis einer pharmakologischen Reaktion sein (wenn sich die Haut einer kaukasischen Person in kaltem Wasser blau färbt) oder rein zufällig entstehen. Es scheint jedoch unwahrscheinlich, dass eine scheinbar zufällige Färbung lange dem Prozess der natürlichen Auslese entgehen und somit völlig funktionslos bleiben könnte.
Ungeachtet ihrer adaptiven Vorteile kann sich eine bestimmte Färbung oder ein bestimmtes Färbungsmuster nur dann entwickeln, wenn sie/es im natürlichen Pool der genetischen Variabilität der Art enthalten ist. So kann einer Art eine scheinbar adaptive Färbung fehlen, weil die genetische Variabilität diese Färbung oder dieses Muster nicht in ihr erbliches Repertoire aufgenommen hat.
Da der Mensch ein hochgradig visuelles Tier ist, sind wir von Natur aus an biologischer Färbung interessiert und achten darauf. Die menschliche Aufmerksamkeit für Farben reicht von der rein ästhetischen bis zur streng pragmatischen. Weiche, pastellfarbene Töne steigern die Arbeitseffizienz und tragen zu einer ruhigen Stimmung bei; helle, stark kontrastierende Farben scheinen zu Aufregung und Begeisterung beizutragen. Diese Phänomene sind möglicherweise eine Erweiterung der grundlegenden menschlichen Reaktion auf die sanften blauen, grünen und braunen Hintergründe der Umwelt im Gegensatz zu den scharf kontrastierenden Warnfarben, die bei vielen gefährlichen Organismen zu finden sind. Es ist möglich, dass ein Großteil des ästhetischen Wertes, den der Mensch der Färbung beimisst, eng mit ihren umfassenden biologischen Funktionen zusammenhängt.
Das menschliche Interesse an der Färbung hat zu biologischen Studien geführt. Die klassischen Arbeiten des mährischen Abtes Gregor Mendel über die Vererbung von Merkmalen, die weitgehend auf der Färbung von Pflanzen basieren, bildeten die Grundlage für die moderne Genetik. Die Färbung hilft auch bei der Identifizierung von Organismen. Sie ist ein leicht zu erkennendes, zu beschreibendes und zu vergleichendes Merkmal. Verwandte Arten, die in unterschiedlichen Lebensräumen leben, weisen jedoch häufig auffallend unterschiedliche Färbungen auf. Da die Färbung in verschiedenen funktionalen Zusammenhängen verändert werden kann, ist sie als konservatives Merkmal zur Bestimmung systematischer Beziehungen zwischen allen außer den am engsten verwandten Arten in der Regel unbrauchbar.
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