Es ist Ziel der vorliegenden Arbeit, die Ursachen der Farbigkeit von Gummibärchen (ursulinus elasticus vulgaris) zu untersuchen. Es wird dargelegt, warum Gummibären üblicherweise nur in 5 diskreten Farben (rot, gelb, orange und grün, sowie einer farblose Sonderform) beobachtet werden, und daß hierzu eine genetische Disposition verantwortlich ist. Die zu diesem Thema vorliegende Literatur wird einer kritischen Prüfung unterzogen. Ausgehend von den hierbei gewonnenen Erkenntnissen läßt sich zwanglos die Nichtexistenz von blauen oder schwarzen Individuen in der Natur ableiten. Es ist jedoch gelungen, blaue Exemplare gentechnisch zu erzeugen.

Farbigkeit von Gummibären (ursulinus elasticus vulgaris) läßt sich in jedem Fall auf molekularer Ebene durch das Vorliegen von Strukturen erklären, deren Elektronensysteme sich durch Strahlung einer Wellenlänge von ca. 300- 800 nm anregen lassen. Die dadurch verursachte Absorbtion spezifischer Strahlungsanteile führt so zum visuell wahrnehmbaren Attribut "Farbe". Als zur spezifischen Strahlungsabsorbtion geeigneter Strukturen sind folgende Klassen denkbar:

1. anorganische Ionen, insbesonders von Elementen mit (teil-) besetzten d-Orbitalen in der äußersten Elektronenschale (sogenannte Übergangsmetalle) oder deren Verbindungen, und Komlexe aus derartigen Ionen.
2. anorganische oder organische Pigmente, d.h. Partikel, deren Farbigkeit aus ihrer Kristallstruktur ableitbar sind, sofern sie nicht unter die unter 1. oder 3. aufgezählten Klassen fallen.
3. lösliche organische Farbstoffe.

Für die Farbigkeit von Gummibären kann man davon ausgehen, daß diese durch die zuletzt genannte Gruppe hervorgerufen wird. Eine Färbung durch anorganische Ionen läßt sich a priori ausschließen, da diese auf die den Gummibären als Stütz- und Gerüstprotein dienende Gelatine generell denaturierend wirken würden und somit für die Gummibären - und auch für deren Fressfeinde, wie z.B. die verschiedenen Vertreter der Gattung homo - allein schon aus diesem Grunde toxisch wären. Auf die darüberhinausgehende Toxizität oder gar Cancerogenität spezieller farbiger Ionen, wie z.B. der von Kupfer- oder besonders Chromverbindungen sei hier explizit hingewiesen. Letztere, die je nach pH eine Färbung von rot bis gelb hervorrufen würden, führen unter Belichtung bei Gummibären ausserdem zur Sklerose, einem Symptom der vorzeitigen Alterung. Der dabei ablaufende photochemische Prozess des Chromats mit der Gelatine ist bereits seit Ende des 19.Jh. bekannt und hat seinerzeit sogar eine technische Anwendung in der frühen Photolithographie erfahren. Möglicherweise beruht der in der Gattung homo sapiens vor allem unter weiblichen Individuen mit Nachwuchs teilweise anzutreffende Irrglaube an die Giftigkeit von ursulinus elasticus vulgaris auf der fälschlichen Annahme, daß diese mit derartigen Substanzen gefärbt seien, obwohl die völlig folgenlose massenhafte Vertilgung von Gummibären ein deutlicher Beweis für deren fehlende Toxizität ist.

In gleicher Weise läßt sich eine Färbung der Gummibärchen durch Farbpigmente ausschließen, da diese bei gröberem Korn visuell auszumachen und zusätzlich sensorisch an Zunge und Gaumen (taktil) und zwischen den Zähnen (taktil und akustisch: Knirschen beim Kauen!) nachweisbar wären. Bei geringerer Korngröße bis hinein in den submiskoskopischen oder kolloidalen Bereich wäre hingegen eine Trübung oder sogar Dispersion nachzuweisen. Der durch kolloidale Partikel hervorgerufene Tyndall-Effekt ließe die Gummibären je nach Richtung des Lichteinfalls unterschiedliche Farben aufweisen. Dies steht im Widerspruch zu der Beobachtung, daß echte Gummibären stets transparent sind und ihre Färbung von der Richtung des Lichteinfalles unabhängig ist. Es existieren jedoch auch sog. "Gummibärchen", die im wesentlichen aus modifizierter Stärke bestehen und somit im Gegensatz zu ursulinus elasticus dem Pflanzenreich zuzuordnen sind. Diese Spezies, die lediglich Form und Aussehen von ursulinus elasticus vulgaris im Sinne eines Mimikry nachahmt, sind in der Tat trübe, doch diese Gattung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.

Wir können also festhalten, daß Gummibären durch lösliche organische Farbstoffe gefärbt sind, wobei es zunächst unerheblich ist, ob diese natürlichen (genauer: unmodifiziert natürlichen, pflanzlichen) Ursprungs sind, oder durch gezielte Umwandlung aus fossilen Vorstufen entstehen, da diese fossilen Vorstufen selbst wieder ursprünglich aus Pflanzen hervorgegangen sind. Die immer wieder anzutreffende Unterscheidung in natürliche und naturidentische bzw. "künstliche" Farbstoffe ist also obsolet. Die Farbigkeit derartiger Substanzen wird durch ein mehr oder weniger raumerfüllendes konjugiertes pi-Elektronensystem hervorgerufen, das durch sichtbares Licht in angeregte Zustände versetzt wird und so den Eindruch der Farbigkeit erzeugt. Ob diese angeregten Zustände in irgend einer Korrelation zur Präferenz des homo sapiens stehen, Gummibärchen als bevorzugte Beute zu jagen, ist noch ungeklärt und muß Gegenstand weiterer Forschung werden.

Es ist bekannt, daß das Absorptionsmaximum in der Reihe rot - orange - gelb zunehmend in den Bereich größerer Wellenlängen verschoben wird. Bezüglich der Details bei der spezifischen Färbung der Gummibären wird hierbei auf die grundlegende Arbeit von Th. Lippert verwiesen, dort vor allem auf die UV-Vis-Spektren in Abb. 1, die diesen hypsochromen Wellenlängenshift eindeutig dokumentieren, wobei jedoch zu beachten ist, daß es sich bei der Abbildung nicht um Absorptions- sonden um Reflexionsspektren handelt. Bei diesen ist der Shift erwartungsgemäß gerade entgegengesetzt! Die Unterschiede in den UV-Vis-Spektren roter und hellroter Gummibärchen geht wohl auf die unterschiedliche Konzentration des roten Farbstoffes zurück; farblose Bärchen absorbieren erwartungsgemäß nur im nahen UV, die breite Bande < 300 nm ist auf aromatische Aminosäuren (v.a. Thyrosin und Phenylalanin) aus der Gelatine zurückzuführen. Eine besondere Überraschung bietet das Spektrum der grünen Gummibärchen: Der Vergleich mit dem der gelben Exemplare und die einzelne Bande bei ca. 680 nm lassen den Schluß zu, daß es sich hier tatsächlich um eine Mischung gelber und blauer Farbstoffe handelt. Wieso es trotzdem nicht zur Ausprägung einer blauen Färbung kommt, obwohl dieses Merkmal offensichtlich rudimentär angelegt ist, wird weiter unten diskutiert.

Nach Beantwortung der Frage nach der Natur der Färbung von ursulinus elasticus schließt sich folgerichtig die Frage nach deren Ursache an. Prinzipiell sind hier zwei Möglichkeiten denkbar:

Zum ersten könnte die Färbung durch Umwelteinflüsse hervorgerufen werden, wie z.B. durch die Aufnahme geeigneter Nahrungsbestandteile, wie dies etwa auch bei der Rosafärbung der Flamingos der Fall ist, zum zweiten könnte man aber auch an eine entsprechende genetische Disposition denken. Es ist verschiedentlich berichtet worden, daß innerhalb einer Tütenpopulation Dominanz einer speziellen Farbe zu beobachten gewesen sei. Da sich jedoch alle diese Arbeiten widersprechen, wurde die Frage nach der Farbdominaz innerhalb geschlossener Tütenpopulationen von uns erneut experimentell untersucht. Zu diesem Zweck wurde der Inhalt von 10 ungeöffneten Tüten nach Farben sortiert. Es wurden somit 50 Datensätze ausgewertet. Bei einer mittleren Tütenpopulation von 125 Individuen sollten bei Gleichverteilung im Mittel 25 Individuen pro Tüte und Farbe zu finden sein. Die deskriptive Statistik der tatsächlichen Häufigkeit pro Farbe und Tüte ist in Tabelle 1 zu finden:

Über alle Werte mit alpha = 0.05 zeigt sowohl der t-Test (p = 0.230648), als auch der Vorzeichentest (p = 0.45098) und der Rangtest (p = 0.265495), daß die gefundenen Werte statistisch nicht signifikant vom Erwartungswert 25 abweichen. Für die einzelnen Farben selbst sind die Mittelwerte mit den zugehörigen 95%-Vertrauensbereichen in Abbildung 1 zusammengefasst:

Abb. 1: Mittelwerte der einzelnen Farben mit 95%-Vertrauensbereichen

Abbildung 1 belegt eindeutig, daß im Naturzustand keinerlei statistisch signifikante Farbdominanz zu beobachten ist, es sei denn, daß diese gezielt unter Laborbedingungen hergestellt wird. Möglicherweise wurde in den früheren Arbeiten nicht mit ungeöffneten Tüten gearbeitet: wir konnten jedenfalls feststellen, daß an geöffneten Tüten nach gewisser Zeit tatsächlich eine Farbdominanz auftrat, und zwar in Abhängigkeit von der Anwesenheit bestimmter Experimentatoren. Vermutlich kann man hierin ein Indiz des bekannten Jäger - Beute - Effektes erkennen. Da die Lebensbedingungen und und damit auch die Nahrungsgrundlage für alle Exemplare der zu untersuchenden Spezies in ein und der selben ungeöffneten Tüte jedoch identisch sind, scheidet somit die Hypothese aus, die Farbigkeit wäre nahrungsbedingt.

Vor einigen Jahren wurde die Vermutung geäußert, die Farbe wäre ein Indikator für den Erregungsgrad der Gummibärchen (O. Jusko, 1996) und somit ebenfalls von Umweltreizen beeinflußt. Diese These impliziert, daß individuelle Exemplare die Farbe wechseln können, und dies in Abhängigkeit von exo- oder endogenen Reizen. Insbesonders sollte sich die Färbung durch Reize zunehmender Intensität von farblos (nach Jusko schlafende Gummibären) über gelb (wach), orange und rot (erregt) nach grün (unwohl) ändern lassen. Wir konnten jedoch an insgesamt fünf kompletten Tütenpopulationen in umfangreichen Versuchsreihen mit optischen, akustischen, taktilen oder gar elektrischen Reizen in keinem einzigen Fall eine Farbänderung in der oben beschriebenen Reihenfolge provozieren. In einem dieser Experimente wurden farblose Gummibärchen Reden deutscher Politiker in unterschiedlicher Lautstärke und Expositionsdauer ausgesetzt. Die erwartete Farbänderung in der oben beschriebenen Reihenfolge über gelb und rot nach grün, die bei Wiederholung des Experimentes wegen entsprechender Konditionierung beschleunigt bis zum sofortigen Farbunschlag nach rot oder grün stattfinden sollte, konnte jedoch in keinem Fall beobachtet werden. Hiermit hat sich die Jusko'sche These als experimentell unhaltbar erwiesen.

Zur Frage der genetischen bedingten Farbveranlagung bei Gummibärchen existiert bereits eine beachtenswerte erste Arbeit, die unter dem Pseudonym "Maus" veröffentlicht wurde, und daher als Mausburg-These bekannt ist. In dieser Arbeit werden die fünf bekannten Phänotypen: rot, gelb, orange, grün und farblos, den vier Genen für: rot (dominant, R), gelb (dominant, Y), grün (rezessiv, g) und farblos (rezessiv, w) zugeordnet. Der orange Phänotyp entspricht demnach dem Genotyp RY, was zur bekannten Mischfarbe führt. Die bei diesem Genotyp ebenfalls denkbare Ausprägung rot-gelb gescheckter Exemplare ist bislang nicht bekannt. Die Mausburg-These erklärt zwanglos, warum Gummibärchen nur in 5 diskreten Farben existieren, und es zu keiner Farbvermischung kommt. Unter diesem Aspekt müsste die Schußfolgerung, daß die Farbigkeit von Gummibären ein evolutionärer Fehler sei (M. Kavsek, 1996), neu bewertet werden.

Eine Korrektur bedarf die Mausburg-These jedoch bezüglich der rezessiven Gene w und g. Es wird dort ohne weiteren Beweis eine Dominanz von w gegenüber g eingeführt, die jedoch nicht haltbar ist. Eigene Versuche haben ergeben, daß Hybride der farblosen Exemplare mit den farbigen stets nur Nachkommen in der Farbe des gefärbten Hybridisierungspartners ergeben. Tatsächlich finden sich in jeder Tüte stets auch heller gefärbte Exemplare einer bestimmten Farbe. Da es hier jedoch kein Kontinuum der Farbintensität gibt - es wurde zumindest in natürlichen Populationen noch nicht beobachtet - läßt sich bis zum Beweis des Gegenteils der Schluß ziehen, daß Hybride aus farblosen mit farbigen Exemplaren selbst steril sind. Die Hybridisierung läßt sich im Labor sehr leicht bei mäßig erhöhter Temperatur (es reicht u.U. Sonnenbestrahlung am Fensterbrett), gegebenenfalls unter Zusatz von wenig Wasser durchführen. Zur Frage der technischen Realisierung der Rekonstitution von Gummibärchen aus der amorhen Intermediärstufe der Hybridisierung in Negativmatrices aus Maisstärke s. J. Pütz (Hg.), Süssigkeiten mit und ohne Zucker, 1989.

Die Ergebnisse der Hybridisierungsversuche belegen eindeutig und ohne jeden Zweifel eine genetische Ursache der Farbigkeit von Gummibären. Aus diesen Versuchen läßt sich weiterhin widerspruchsfrei ableiten, daß die farblosen Exemplare stets reinerbig ww sind und diese Veranlagung in allen Fällen, auch gegenüber der für die Farbe Grün, rezessiv ist. Man kann sogar vermuten, daß die farblosen Exemplare Albinos sind, die Veranlagung für die Farblosigkeit also auf einem Gendefekt beruht. Darüber hinaus ist die Lebenserwartung farbloser Exemplare deutlich herabsetzt, was möglicherweise auch auf den mit dem Attribut "farblos" meist verknüpften Ananas-Aroma verbunden ist. Andere Autoren (z.B. H. Gerdes, 1996) beschreiben farblose Gummibärchen als häufig krank, was in Übereinstimmung mit obigem Postulat eines Gendefektes wäre. Allerdings kann Farblosigkeit neben der genetischen Disposition auch ein erworbenes Merkmal sein. So verlieren Gummibären ihre Farbe, die längere Zeit einer UV- oder intensiven Lichtstrahlung ausgesetzt sind, und solche, die zufällig oder gezielt in wäßrige Lösungen eingebracht werden. Solche Umwelteinflüsse führen stets zu gesundheitlich schwer geschädigten Gummibären bis hin zur Todesfolge. Neben Farbverlust ist stets auch ein Textur- und Aromaverlust zu verzeichnen; die bestrahlten Gummibären leiden darüber hinaus an progressiver Sklerose, die hyperhydratisierten an Hypertrophie bis hin zum völligen Formverlust. Angesichts der evidenten Lichtempfindlichkeit ist die Auffassung zu revidieren, daß Gummibärchen flashlight-resistent wären (L. Ferley, 1997). Die dort beschriebenen experimentellen Umstände enthalten allerdings Lichtimpulse von jeweils nur 2*10^-4 - 2*10^-5 s Länge, die einzeln verabreicht noch nicht zu einem visuell beobachtbaren Farbverlust führen. Jedoch konnte auch bereits Ferley eine gewisse Verhärtung unter Lichteinfluß beobachten.

Ein weiteres Indiz für die genetisch gesteuerte Farbigkeit von Gummibären ist die Tatsache, daß mit den diskreten Farben auch noch weitere diskrete Eigenschaften verknüpft sind, wie z. B. das Aroma. So haben farblose Exemplare Ananasaroma, gelbe Zitronenaroma, rote Himbeeraroma usw. Auch andere Eigenschaften oder Verhaltensmuster scheinen unmittelbar mit der Farbe zu korrelieren, s. hierzu u.a. J. Musch, 1997 und dort zitierte Literatur.

Es muß an dieser Stelle jedoch erwähnt werden, daß so gut wie alle bisherigen Untersuchungen an Gummibärchen ausschließlich an der Zuchtform ursulinus elasticus vulgaris ssp haribo durchgeführt wurden, und nur diese die Limitation auf die bekannten 5 Farben aufweist. Bei den Wildformen, die gelegentlich in der Nähe von Naturkostläden zu beobachten sind, existiert jedoch noch zusätzlich eine dunkelrot- bis dunkelblauviolette Form, bei der es sich hypothetischerweise um Nachkommen von Hybriden der roten mit der ausgestorbenen blauen Form handeln könnte. Zur Erklärung dieser Farbe müßte dann jedoch eine zusätzliche dominante Veranlagung für blau (BL) eingeführt werden, die zusammen mit der Veranlagung für Gelb und Rot auch das Auftreten der Mischfarben Grün und Orange erklären würde. Allerdings sollte man dann auch einen dunkelblauen Phänotyp (Genotyp BL BL) und einen hellblauen Phänotyp (Genotyp BL w) in der Wildpopulation erwarten. Wegen deren Nichtexistenz ist also die Hypothese zu verwerfen, es handle sich hier um die Nachkommen der Hybride von roten und blauen Exemplaren. Es muss dagegen davon ausgegangen werden, daß die farblich auffälligen Exemplare lediglich besonders intensiv rot gefärbt sind. Dies kann man als Zeichen besonderer Gesundheit deuten, was auch mit dem Ort ihres Auftretens (Naturkostläden) korreliert. Diese Schlußfolgerung steht in Übereinstimmung mit der Arbeit von H. Gerdes (l.c.) über den schlechten Gesundheitsstatus farbloser Individuen. Bei hinreichend hoher Farbstoffkonzentration wäre sogar ein visuell schwarzer oder gegebenenfalls schwarzblauer Eindruck denkbar: vielleicht ist hier die Erklärung für die vereinzelten Berichte über das Auftreten "blauer" Gummibärchen zu suchen ("Bedeutung der Gummibären für den Homo sapiens erectus", S. Gerdes 1997), die interessanterweise stets durch den als wenig kritisch bekannten homo ludens beobachtet wurden.

Unter Berücksichtigung der spektroskopischen Daten von Th. Lippert (s. oben) bleibt die Frage offen, ob der grüne Typus eine Mutante des gelben ist, wobei gleichzeitig die Dominanz verloren ging, oder ob umgekehrt die dominante Veranlagung für Gelb aus der rezessiven für Grün hervorgegangen ist, unter gleichzeitigem Verlust der blauen Farbkomponente. Sollte letzteres der Fall sein, so wäre es durchaus denkbar, daß der grüne Genotyp selbst eine evolutionäre Weiterentwicklung aus einem ausgestorbenen blauen Vorfahren darstellt. Leider helfen hier auch paläontologische Befunde nicht weiter (M. Gahr, 1997), da diese Rückschlüsse auf die ursprüngliche Färbung nicht zulassen.

In jedem Fall wäre jedoch zu erwarten, daß sich aus dem grünen Gummmibären in ferner Zukunft ein blauer (rück-) entwickeln könnte. Diese evolutionäre Entwicklung läßt sich neuerdings gentechnisch umgehen. Tatsächlich ist es uns im Labor gelungen, farblose Albinos durch leichte Erwärmung in den amorphen Stammzellenzustand zurückzuversetzen, ihr Erbmaterial durch Zusatz einer wässrigen Brilliantblaulösung zu modifizieren, und sie anschließend nach der Pütz'schen Methode (l.c.) wieder zu rekonstituieren. Die so erzeugten blauen Exemplare lassen sich mit gelben in der Tat zu grünen Nachkommen hybridisieren. Auf die gleiche Weise konnten wir erwartungsgemäß aus gelben Exemplaren den grünen Typus erzeugen. Alle Daten sind in Übereinstimmung mit den oben angeführten Geno- und Phänotypen. Allerdings fanden die blauen und grünen Chimären und deren Hybride keinerlei Fressfeinde und starben eines natürlichen Todes infolge Sklerose. Mit dem Tod dieser Generation starb die gentechnisch erzeugte blaue Variante wieder aus, natürliche Nachkommen wurden nicht gefunden. Aus dieser letzten Beobachtung kann zwanglos gefolgert werden, daß das Gefressenwerden für die Fortpflanzung der Gummibären zwingend erforderlich ist. (Eine genauere Untersuchung hierüber ist in Vorbereitung) Da die blauen Individuen nicht gefressen werden (wohl weil die blaue Färbung abschreckend auf Fressfeinde wirkt), ist ihr Aussterben bzw. ihr natürliches Nicht-Vorkommen zwangsläufig, da sie sich nicht mehr vermehren können. Hier paranormale Phänomene heranzuziehen (Parapsychologische Phänomene bei Gummibären, S. Gerdes 1997) erscheint überflüssig.

Dr. U.v.Roman, 22.10.02