Kräftige Rottöne, Orange, Gelb, Blau und Lila unterstützen Pflanzen und Tiere bei der Kommunikation und im Überleben. Leuchtend orangefarbene Pfeilgiftfrösche warnen Raubtiere vor ihrer Giftigkeit, während verschiedene Vögel mit buntem Gefieder Partner anlocken. Blumen zeigen ein Farbspektrum, um Vögel und Bienen zur Bestäubung anzulocken.
Die Evolution der Färbung hat sich allmählich vollzogen; farbenfrohe, fruchtähnliche Samen tauchten vor etwa 300 Millionen Jahren auf, lebendige blühende Pflanzen erschienen 100 Millionen Jahre später, und Tiere wie Schaben und Schmetterlinge entwickelten etwa 70 Millionen Jahre danach kräftigere Pigmentierungen. Neueste Forschungen zeigen jedoch, dass die Fähigkeit von Tieren, viele Farben wahrzunehmen, der Existenz dieser Farben vorausging.
Eine Studie, die in Biological Reviews veröffentlicht wurde, zeigt, dass das Farbsehen vor etwa 500 Millionen Jahren entstand, in einer Landschaft, die von Brauntönen, Grautönen und gedämpften Farben dominiert wurde. Helle Farben bei Wirbeltieren und Arthropoden traten erst etwa 400 Millionen Jahre später auf. John J. Wiens, Mitautor der Studie und Professor für Ökologie und evolutionäre Biologie an der Universität von Arizona, erklärte: 'Es gab eine lange Verzögerung zwischen der Explosion der Farben und den Ursprüngen des Farbsehens.'
Forscher verwendeten einen phylogenetischen Baum, um die Evolution der Färbung zu verfolgen, indem sie genetische Beziehungen kartierten und Fossilien mit erhaltenen Pigmenten analysierten. Wiens und sein Co-Autor Zachary Emberts, ein integrativer Biologe an der Oklahoma State University, untersuchten weiter die Gene, die Proteinrezeptoren im visuellen System von Tieren kodieren, um zu bestimmen, wann eine Art Farben wahrnehmen konnte. Ihre Ergebnisse zeigten, dass Hunderte von Millionen Jahren zwischen der Entwicklung des Farbsehens und der auffälligen Färbung lagen.
Die evolutionäre Bedeutung des Farbsehens wirft Fragen zu seiner frühen Nützlichkeit auf. Die Studie legt nahe, dass das Farbsehen frühen Arten möglicherweise half, lebende grüne Blätter von toten braunen zu unterscheiden oder Raubtiere im Hintergrund zu identifizieren. Wiens stellte fest, dass im marinen Umfeld, in dem Wirbeltiere erstmals entstanden, das Farbsehen entscheidend war, um im Wasser durch gefilterte Lichtfarben zu navigieren.
Obwohl die Ergebnisse der Studie erheblich sind, bemerkte Innes C. Cuthill, Professor für Verhaltensökologie an der Universität Bristol, dass sie nicht das gesamte Spektrum des Farbsehens abdeckt. Die Forschung konzentrierte sich auf das trichromatische Farbsehen, ähnlich dem der Menschen, und berücksichtigte nicht das ultraviolette (UV) Sehen, das viele Insekten besitzen. Cuthill betonte: 'Die Farben, die wir sehen, sind für die meisten Tiere nicht von Bedeutung.'
Wiens räumte ein, dass viele Aspekte des Farbsehens noch ein Rätsel sind. 'Es gibt eine sehr lange Zündschnur, bevor diese Explosion der Farben stattfand,' sagte er, 'und wir wissen nicht wirklich, warum.'