Camaleonti e non solo

Il regno animale  presenta una grande varietà cromatica, che va dall'aspetto multicolore di alcune specie di pappagalli come il Red Macaw  - rosso, giallo e azzurro -  a quella del pesce pagliaccio, che può avere una colorazione nera, arancione, gialla o rossa, con macchie e strisce. Le diverse tinte delle varie specie non sono comunque mai casuali. “Le motivazioni della colorazione di un animale possono essere molteplici, ma hanno tutte un elemento in comune: la necessità di un organismo di relazionarsi con il suo habitat. I colori che osserviamo non sono altro che una risposta alle pressioni selettive imposte dall'ambiente. È importante però sottolineare che alcuni colori probabilmente si sono originati senza avere inizialmente una funzione e un significato visivi, aspetti che vengono assunti e raffinati solo in un secondo momento”, spiega Paolo Colangelo dell'Istituto di ricerca sugli ecosistemi terrestri (Iret) del Cnr.

A determinare le differenti tinte dei rivestimenti degli animali sono innanzitutto le loro  caratteristiche  strutturali.  “Il pelo dei mammiferi, le penne degli uccelli, le squame dei rettili, per fare solo qualche esempio, riflettono la luce in modo diverso. Tali caratteristiche, associate a diversi tipi di pigmenti, capaci di assorbire diverse lunghezze d'onda, sono alla base delle differenze cromatiche che osserviamo nel regno animale”, prosegue il ricercatore. “La melanina, responsabile del colore marrone, è il pigmento più familiare per noi, poiché determina il colore della nostra pelle e sappiamo come l'aumento di melanina a seguito dell'esposizione ai raggi solari, l'abbronzatura insomma, abbia una funzione protettiva contro i raggi ultravioletti. È quindi ipotizzabile che nel regno animale la funzione della melanina non fosse connessa inizialmente in modo diretto alla colorazione, ma invece che mutazioni del colore dei mammiferi a opera di questa fossero piuttosto determinate dall'adattamento al divenire delle stagioni, alla termoregolazione e alla fotoprotezione”.

In alcuni casi, invece, il mutamento di colore è repentino. “Nei cefalopodi, come i polpi e le seppie, un raffinato controllo dei cromatofori, cellule specializzate dell'epidermide al cui interno si accumulano i pigmenti colorati, può causare un'ampia variazione cromatica, che svolge una funzione di camuffamento, di mimetizzazione, ma anche di comunicazione sociale. Modificando in tempi rapidissimi - qualche frazione di secondo - la concentrazione dei pigmenti nel corpo cellulare dei cromatofori, polpi e seppie variano le lunghezze d'onda assorbite dalla loro pelle e quindi il colore di essa”, chiarisce Colangelo.

Diverso è invece il sistema al quale ricorrono i camaleonti, noti a tutti per l'emblematica capacità di cambiare colore, come illustra il ricercatore del Cnr-Iret: “Gli strati superficiali della loro pelle presentano un reticolo di nanocristalli di guanina, la cui struttura può essere modificata in modo da influire sulla gamma di lunghezze d'onda della luce riflesse o assorbite. Il cambiamento del colore dei camaleonti è generalmente considerato un efficiente sistema di camuffamento, ma in realtà questa è solo una delle sue funzioni. Studi recenti hanno evidenziato che molte specie di camaleonti cambiano colore soprattutto per comunicare fra individui e probabilmente anche per migliorare la termoregolazione. Infatti, per animali ectodermi come questi, incapaci cioè di controllare autonomamente la temperatura corporea, poter regolare la quantità di radiazione solare assorbita è un indubbio vantaggio”.

Le funzioni del colore e delle variazioni cromatiche negli animali sono dunque varie, dal mimetismo alle interazioni sociali (corteggiamento, segnali di allarme, territorialità), fino alla termoregolazione e alla foto protezione. “Per avere una comprensione completa delle diverse colorazioni animali occorre un approccio  multidisciplinare nella ricerca, che coinvolga biologi evoluzionisti, genetisti, ecologi, fisiologi, chimici e fisici”, conclude Colangelo. “Negli ultimi anni l'impiego di tecniche quali la spettrofotometria, l'analisi delle immagini, la genomica stanno aiutando a rispondere ai quesiti ancora insoluti, ma allo stesso tempo ne pongono di nuovi, che rendono questo ambito di studio estremamente interessante”.

Fonte: Paolo Colangelo, Istituto di ricerca sugli ecosistemi terrestri, e-mail: paolo.colangelo@cnr.it