Philosophie & Biologie

Zeit für neue Farben

Von Sibylle Anderl und Joachim Müller-Jung
 - 18:21
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Die Welt präsentiert sich den Normalsichtigen unter uns überaus farbenfroh. Und damit sind nicht nur all die farblichen Reize gemeint, mit denen wir Menschen uns heute selbst unsere Umgebung verschönern – auch die Natur geizt nicht mit Farbe und lässt uns ins Grübeln darüber kommen, woher im Tier- und Pflanzenreich all das Bunte kommt und welchem Zweck es dienen könnte. Doch damit sind die Fragen im Anschluss an den Farbenreichtum unserer Welt nicht erschöpft. Die philosophischen Fragen fangen hier erst an.

Der Grund ist, dass die Farben einen ganz eigenartigen Status als vermeintliche Eigenschaften von Objekten besitzen, indem sie, anders als Objekteigenschaften wie die Länge oder die Form, eine Abhängigkeit von der Physiologie des Wahrnehmenden aufweisen. Es stellt sich daher die Frage: Ist die Welt auch dann bunt, wenn es niemanden gibt, der sie als solche sieht? Die philosophische Kontroverse, ob Farben eher auf der Seite des Subjektes oder vielmehr auf der Seite der Objekte anzusiedeln sind, wird seit Jahrhunderten bis heute geführt.

Die Wissenschaft hat diesem Streit unterdessen ein immer detaillierteres Wissensfundament bereitgestellt. Auch wenn der Einfluss des wahrnehmenden Subjektes die Wissenschaft von den Farben historisch in den einen oder anderen Methodenstreit gestürzt hat, können wir heute physikalisch einiges darüber sagen, wie Licht mit Objektoberflächen interagiert und sie für uns erscheinen lässt. Die innere Logik der Farben erklärt sich durch Physiologie unserer Farbwahrnehmung, die verschiedenen Rezeptortypen, deren Erregungsmuster in komplexer Art und Weise in der Netzhaut und schließlich dem Gehirn verarbeitet werden. Dieses universelle Verständnis menschlicher Farbwahrnehmung wirft allerdings gleich die nächste philosophische Frage auf: Sehen alle Menschen die Welt in gleicher Weise bunt?

Farben sind ein ideales Beispiel für das Studium der Wechselwirkung zwischen Sprache und Wahrnehmung. Hier stehen sich Universalisten und Relativisten gegenüber, die einerseits den für alle Menschen biologisch vorgegebenen Rahmen oder andererseits die weltformierende Kraft unserer jeweiligen Kultur und Sprache in den Vordergrund stellen. Sehen wir alle das Gleiche und benennen es nur verschieden? Oder benennen wir es unterschiedlich und sehen es deshalb auch anders? Der amerikanische Anthropologe Brent Berlin veröffentlichte zu diesen Fragen 1969 zusammen mit dem Linguisten Paul Kay eine wegweisende Studie. Darin untersuchten sie die Farbausdrücke verschiedener Kulturen und stellten auf dieser Grundlage eine allgemeine Regel für die Existenz von grundlegenden Farbbegriffen auf: Jede Kultur besitzt demnach Begriffe für Schwarz und Weiß. Wenn es dann einen weiteren Farbbegriff gibt, dann ist es immer rot, danach Grün und Gelb, dann Blau, Braun und dann erst andere.

Dieses empirisch gefundene Muster gab den Universalisten Aufwind: Das allgemeine Schema schien kulturelle Unterschiede zu überspannen. Die Resultate blieben allerdings nicht unumstritten. Der geäußerte Vorwurf war, dass die Studie nicht vorurteilsfrei durchgeführt worden sei und dass die angewandte Methode die gefundenen Ergebnisse beeinflusst habe. Die Forscher hatten ein Set von Farbplättchen nach dem sogenannten Munsell-Farbsystem zur Befragung der Testpersonen benutzt, das, so die Kritiker, bereits eine westliche Farbvorstellung impliziere. Den jeweiligen kulturellen Umgang könne man nicht verstehen, wenn man ihn wie in den Experimenten nur als geglückte Zuordnungsaufgabe von Farbwörtern zu Farbplättchen verstehe, denn der gesamte Verwendungskontext könnte in anderen Sprachen völlig anders sein – ein Aspekt, für den die Experimente blind seien. Von dieser Kritik weitgehend unbeeindruckt, wurden von verschiedenen Forschern in den nachfolgenden Jahrzehnten weitere 110 Sprachen in Hinsicht auf ihre Farbbezeichnungen empirisch studiert und die Ergebnisse in Anschluss an Berlin und Kay im „World Color Survey“ gesammelt und 2009 veröffentlicht.

In diesem Herbst wurden diese Daten von einer internationalen Gruppe von Kognitionswissenschaftlern um Bevil Convay neu ausgewertet. Zunächst führten sie neue Experimente mit drei Gruppen durch: den Tsimane, einer isolierten Gruppe von Jägern und Sammlern im Amazonasgebiet, Bolivianern und englischen Muttersprachlern. Nachdem die Forscher die Farbbegriffe der Testpersonen mit Hilfe von Farbplättchen bestimmt hatten, ermittelten sie, wie schnell ein Zuhörer auf der Grundlage eines von einem Sprecher geäußerten Farbbegriffes den damit bezeichneten Farbchip korrekt identifizieren konnte.

Indem die Forscher aus allen Farbbegriffe, die einen konkreten Farbton bezeichneten, einen informationstheoretischen Durchschnittswert bildeten, konnten sie quantifizieren, wie effizient die Kommunikation in Bezug auf diesen Farbton in der jeweiligen Sprache abläuft.

Die Autoren fanden dabei ein überraschendes Ergebnis: In allen drei Sprachen wurden warme Farben (Rot- und Gelbtöne) effizienter kommuniziert als kalte (Blau- und Grüntöne) – ein Befund, der sich auch in allen 110 Sprachen des World Color Survey bestätigte. Die Wissenschaftler deuten dies so, dass in einer bestimmten Umgebung herausstechende Objekte, wie beispielsweise Früchte, überwiegend warme Farben besitzen und daher die zielgerichtete Kommunikation dieser Farben größere Relevanz besitzt. Wenn man der Studie Glauben schenkt, erscheint die Sprache über Farben wie ein kulturübergreifend an die jeweilige Umwelt angepasstes Werkzeug. Doch auch hier ist zu erwarten, dass Fragen nach den Grenzen der Forschungsmethode aufkommen werden: Geht etwas verloren, wenn die potentielle Verschiedenheit von Wahrnehmungen von einer einheitlichen Methodologie eingefangen werden soll? Die philosophische Farbdiskussion ist zumindest noch lange nicht abgeschlossen.

Die Biologie der Farben

Worte nur, Illusionen? Farbe als kulturelles Konstrukt im Kopf? Rayna Bell kann nicht in die Gehirne ihrer 2146 Frösche sehen, die sie am Smithsonian National Museum of Natural History in Washington untersucht hat. Aber sie hat einen konkreten Verdacht: Die wahre Bedeutung der Farben für das Sein wird grob unterschätzt. Unterschätzt nicht als ästhetische Erfindung der Natur; Schmuck und bunte Maskeraden sind als optische Attraktion in den Beziehungen des Menschen untereinander und zur Natur fest verankert. In Bells Augen aber war die Farbe bisher als Triebfeder der Evolution unterschätzt worden – als entscheidende schöpferische Variable, die, so viel sei voraus geschickt, mit den techno-visionären Mitteln des Menschen nun noch weiter ausgebaut werden soll.

Zum Beweis ihrer Evolutionsthese legte Bell in ihrer Studie jüngst im „Journal of Evolutionary Biology“ eine Liste von 179 Arten vor: Bislang standen auf dieser Liste lediglich drei Froscharten. Nach ihrer Untersuchung ist klar: Männliche Lurche, vor allem solche, die in Gruppen durch die Urwälder ziehen, legen sich für einige wenige Wochen im Jahr ein Farbkleid mit leuchtend blauen, gelben und roten Tönen zu. Das, und nicht etwa nur der charakteristische Gesang aus den Schallblasen, macht den eigentlichen Erfolg bei der Partnerwahl aus.

Bells Frösche sind nur eines von vielen Beispielen für eine Denkrichtung, die sich inzwischen mit neuen Spezialdisziplinen wie „Visualökologie“ oder „Neuroethologie“ zu Wort meldet. Im wissenschaftlichen Premiummagazin „Science“ wurde sie mit einem ausführlichen Übersichtsbeitrag zur „Biologie der Farbe“ geadelt. Ihre wichtigste These lautet: Farben und Muster sind nicht Fassade, auch die Wiedererkennung oder Artzugehörigkeit sind nicht ihr eigentlicher Zweck – was zählt, ist die evolutionäre Funktion der Farbe. Es geht um Funktionen, die mangels verfügbarer Methoden lange übersehen worden waren. Mit Big Data, Genanalytik und modernen Auswerteverfahren wie Künstlicher Intelligenz tritt es nun für die Biologen jedoch klarer denn je vor Augen: Farbe ist evolutionäre Notwendigkeit, nicht Zufall.

Wer glaubt, das sei ein alter Hut, der sollte sich die von der kalifornischen Wildtierbiologin Tim Caro und von Hannah Rowland vom Jenaer Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in „Science“ skizzierten Kolorationsbeispiele aus der Tierwelt zu Gemüte führen. Da erweist sich das uralte Zusammenwirken von Licht, Umwelt, Materialien, Genen und Gehirn als ausgefeiltes Strategiespiel, das die unterschiedlichsten, oft weit über unsere Vorstellungskraft hinausgehenden Farbdesigns hervorbringt. So wie die der Fangschreckenkrebse, die nicht wie der Mensch über drei unterschiedliche Farbsinneszellen – Zapfen – verfügen, sondern über zwölf. Schon die Erkenntnis, dass viele Vögel und Insekten das für uns unsichtbare Ultraviolettlicht wahrnehmen können, war für den Menschen eine Herausforderung. Polistes fuscatus, soziale Feldwespen, tragen auf ihrer Stirn für uns unsichtbare UV-Farbmuster, die sich wie ein Fingerabdruck unterscheiden und den Wespen als persönliches Wiedererkennungsmerkmal dienen. Wie mag wohl die bunte Welt jener Fangschreckenkrebse mit zwölf Farbdimensionen aussehen? Oder wie die eines Schwalbenschwanzes beispielsweise, dessen Facettenauge mit sechs Zapfentypen bestückt ist?

Die optische Architektur im Auge und in den Gehirnen vieler Lebewesen ist längst noch nicht entschlüsselt. Doch schon heute lässt sich mit Bestimmtheit sagen: Ihre Farbökologie bestimmt maßgeblich Leben und Bau der Organismen. Farbproduktion und Farbwahrnehmung sind demnach hochgradig variabel und kontextabhängig; Farben transportieren unterschiedliche Informationen und sie entscheiden mitunter über Leben und Tod. Kuckuckseier werden im Nest des Teichrohrsängers normalerweise problemlos geduldet. Sitzt ein Kuckuck in der Nähe des Nestes, wird das Ei jedoch verstoßen.

Die neue, von Caro und ihren Kollegen ausgerufene „Ära der Farbwissenschaft“ soll eine interdisziplinäre Bewegung als neue Farbavantgarde auf den Plan rufen. Die will vor allem die alte Oberflächlichkeit beenden, mit der das Thema behandelt worden war. Es geht um das, was Kassia St. Clair in ihrem aktuellen Buch über „Die Welt der Farben“ als die endgültige Abkehr von einer historischen „Chromophobie“ bezeichnet: „Wie eine Laufmasche in einer Strumpfhose zieht sich eine gewisse Abneigung gegenüber Farben durch die westliche Kultur“ – gemeint ist die Hochkultur. Form und Linie dominierten lange, Farbe galt bei Schriftstellern und Küntslern als Ausschweifung, sogar als Sünde. Dass sich das in vielen Subkulturen längst änderte und eine noch stärkere Hinwendung zur Farbe ganz allgemein fast vorgezeichnet scheint, ist auch klar.

Die Mittel dazu finden Chemiker, Künstler und Ingenieure, wie sollte es anders sein, in der Natur. Ein aktuelles Beispiel sind die „Supraballs“. Melanin, neben Karotinioden zentrale Biobausteine für Pigmente, wurden von Forschern der University of Akron und der Northwestern University zu kugeligen Partikeln zusammengebaut, die je nach Anordnung und Bau dieser Nanokugeln das Licht in den gewünschten Wellenlängen reflektieren. Neue Strukturfarben also, wie man sie von Schmetterlingsflügeln oder in den Entenfedern kennt. A

uch von der Genetik darf man chromotechnische Unterstützung erwarten: In einer jüngeren Veröffentlichung wurde die genaue Funktionsweise des „Malergens“ WntA entschlüsselt – jenes Schlüsselgen, das die Muster und Farbgebung und damit den Paarungserfolg von Schmetterlingen entscheidend prägt. Und auch die Biochemie schafft bunte Fakten: In „Science“ beschrieb ein europäisches Team, an dem Max-Planck-Polymerforscher aus Mainz beteiligt waren, wie man die Hülle der Samenanlagen von Baumwollpflanzen durch Aufzucht in einer farbgebenden Zuckermischung so kolorierte, dass man bunte Baumwollfäden ernten konnte. „Material-Farming“ heißt die Methode. Sie könnte nicht nur die Farbpalette von Klamotten erweitern, sondern auch das Einfärben mit Chemie sparen. Wenn das mal keine rosigen Aussichten für die Farbökologie sind.

Quelle: F.A.Z.
Sibylle Anderl
Redakteurin im Feuilleton.
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Joachim Müller-Jung
Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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