Forskare har tidigare observerat att regnbågsskimrande - ett fenomen där färgen på ett material ändras när ljusvinkeln ändras - finns över dinosauriens släktträd, såväl som hos moderna fåglar. Det var dock oklart hur regnbågsskimrande utvecklades och hur det är kopplat till utvecklingen av fjädrar.
Den nya studien, publicerad i Nature Communications, finner att mikrostrukturen hos de små, hullingliknande grenar som fjädrar är gjorda av spelar en avgörande roll.
Huvudförfattaren Dr Mostafa Kasim från Bristol's School of Earth Sciences sa:"Vi upptäckte att hullingens form är en nyckelfaktor för att avgöra om en fjäder är iriserande eller inte. Iriserande orsakas av hur hullingskammar sprids och stör ljuset och genererar strukturella färger. som ändras när vinkeln på fjädern ändras."
För att förstå den evolutionära kopplingen mellan hullingar och iriserande, utnyttjade forskarna det faktum att olika regioner inom en enda fjäder kan ha distinkta hullingformer.
De analyserade fjädrar från 45 moderna och utdöda fågelarter, inklusive kycklingar, påfåglar, ankor och kolibrier, och använde en teknik som heter Fourier transform light microscopy för att mäta hullingformer.
Deras resultat visar att det finns två nyckelgrupper av iriserande hullingformer. En grupp, som bara finns hos moderna fåglar, producerar kortvågig, blå till violett iris. Den andra gruppen, som finns i moderna fåglar såväl som Archaeopteryx, är ansvarig för längre våglängder, grön till röd iris.
Dr Kasim sa:"Vår studie visar på ett samband mellan utvecklingen av iriserande hullingformer och utvecklingen av fåglarna själva, särskilt inom gruppen "neovaves", som omfattar cirka 95 procent av moderna fågelarter. Denna grupp såg diversifieringen och utstrålningen av färgglada fjäderdräkter som ledde till det bländande utbudet av iriserande färger som ses hos många fågelarter idag."
Dr Kasim noterar också att samma fysiska mekanism som genererar regnbågsskimrande färger i fjädrar kan hittas i en mängd andra djurstrukturer, såsom fjällen från tropiska fjärilar, skalbaggars ryggsköld, huden på grodor och skalen på vissa blötdjur .
"Därför," sade han, "för vår studie inte bara vår förståelse av utvecklingen av skimrande fjäderdräkt hos fåglar och deras dinosaurieförfäder, utan ger också insikter om utvecklingen av strukturell färgning mer allmänt i djurriket."
