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Projekt
Suche nach Pigment- und Strukturfarben in Pflanzenfossilien
Antragstellerinnen
Privatdozentin Dr. Carole T. Gee; Professorin Dr. Christa E. Müller
Fachliche Zuordnung
Paläontologie
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 348043586
Auch wenn die blendenden Farben lebender Pflanzen gut untersucht sind, haben Farben in pflanzlichen Fossilien bisher wenig Beachtung gefunden. In der heutigen Flora kommt Farbe primär durch Pigmentfarbstoffe, auch als Biochrome bezeichnet, zustande, die ein breites Farbspektrum von grün, gelb, orange, rot, rosa, blau, violett, ultraviolett, braun, grau und weiß aufweisen können. Farbe in Pflanzen kann auch durch Strukturfarben auftreten, oder, in seltenen Fällen, durch Biolumineszenz. Strukturfarben entstehen durch bestimmte physikalische Effekte aufgrund der regelmäßigen Anordnung von Mikro- und Nanostrukturen auf Oberflächen, die dazu führen, dass Pflanzen metallblau oder silbern schimmernd erscheinen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Biochrome und Strukturfarben bereits in Pflanzen in der geologischen Zeit existierten. Allerdings sind bisher nur wenige Beispiele von Pigmentfarben in Pflanzenfossilien untersucht worden, und Berichte über Strukturfarben in fossilen Pflanzen existieren bisher nicht. Grüne Blätter aus dem Känozoikum und eine rosafarbene Alge aus dem Jura gehören zu den wenigen faszinierenden Beispielen fossiler Pflanzen, die für ihre Färbung bekannt sind. Mit den hochsensitiven analytischen Geräten, die heute zur Verfügung stehen, sollte es möglich sein, Farbstoffe wie z.B. Chlorophylle, Carotenoide und Anthocyane sowie deren Derivative, aus fossilen Pflanzen zu extrahieren, zu identifizieren und zu quantifizieren. Känozoische Floren mit farbigen Blättern erscheinen vielversprechend für die Erforschung dieser Farbstoffe, wie z.B. die miozäne Clarkia-Flora in Idaho, USA, und die eozäne Geiseltal-Flora in Ostdeutschland. Während bereits Chlorophyll-Derivate aus grünen fossilen Blättern beider Floren extrahiert werden konnten, erscheint es wahrscheinlich, dass weitere Pigmente überlebt haben, welche mit dem neu beschafften hochempfindlichen Sciex QTRAP 6500+ System am Pharmazeutischen Institut der Universität Bonn detektiert und gemessen werden können. Des Weiteren werden nicht-destruktive Methoden, wie die konfokale Raman-Spektroskopie, für die Detektion, Identifizierung und Analyse der Pigmente entwickelt und eingesetzt. Für die Feldforschung und bei der Erkundung von Museumssammlungen wird der Einsatz eines nicht-destruktiven Handspektrometers zur initialen Evaluation erfolgversprechender Proben mit Farbpigment-Resten erprobt. Darüber hinaus wird ein nicht-destruktiver hochaufgelöster analytischer Ansatz in Form eines Rasterelektronenmikroskops gewählt, um nach Oberflächen-Nanostrukturen in fossilen Blättern zu suchen, die möglicherweise Strukturfarben gebildet haben könnten. Da Strukturfarben in den meisten Fällen als irisierendes Schimmern im Schatten der Blätter von Regenwaldpflanzen auftreten, werden wir Blätter der erhaltenen Lagerstätten des Känozoikums untersuchen, wie die tropische eozänen Flora von Messel, unter Einsatz des neu beschafften Rasterelektronenmikroskops in der Abteilung für Paläontologie in Bonn.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
