In Natura il colore fa la differenza

© Imperial Bulldog

Vi siete mai chiesti perché alcuni animali sono così colorati o qual è la funzione del loro colore? La curiosità di molti scienziati ci ha permesso di rispondere a queste domande, ma di imparare non si smette mai! Grazie allo sviluppo di nuove tecnologie (spettrofotometria, digital imaging, neuroscienze computazionali, studi sul campo, analisi comparative su larga scala), si stanno ottenendo così tante informazioni tecniche ed interdisciplinari, da poter costituire una branca di studio a sé, la biologia del colore.

Nel regno animale i colori possono derivare dalla presenza di pigmenti, ed essere limitati dalla chimica, o dalle nanostrutture riflettenti la luce, e spaziare in un ampio range cromatico. In entrambi i casi, comunque, la colorazione di un animale è il risultato dell’interazione tra il suo patrimonio genetico (genotipo) e l’ambiente in cui vive; questo la rende uno dei caratteri fenotipici (esteriori) più importanti per la sopravvivenza, se non addirittura il più importante. La prima funzione del colore che viene in mente, infatti, è probabilmente quella del mimetismo, concetto che viene spesso banalizzato e ridotto ad un solo scopo: non farsi vedere in un determinato ambiente. La verità è che esistono vari tipi di mimetismo e che questi differiscono sia per scopo finale che per strategia adottata. Si tratta di un valore adattativo enorme che supera la sopravvivenza immediata dell’individuo e mira alla sopravvivenza della specie, passando per la sua evoluzione. Non sto esagerando ed ora ve lo dimostro con degli esempi e qualche informazione in più.

Mimetizzarsi con l’ambiente: risultare poco visibili in un determinato ambiente è una strategia talmente vantaggiosa da essere comparsa in numerosissime specie animali, anche appartenenti a taxa evolutivamente molto lontani tra loro. È proprio questo fenomeno di convergenza adattativa che denota l’importanza del mimetismo criptico, sia per la sopravvivenza delle prede che dei predatori. Infatti, se per le prime è fondamentale confondersi con l’ambiente per ridurre le possibilità di essere predate, per i secondi è altrettanto importante per poter ottimizzare le operazioni di cattura. Sarebbe impossibile immaginare un ghepardo rosa che riesce in un agguato tra le sterpaglie gialle della savana, così come fa ridere pensare ad una lepre artica, verde, che si nasconde in una distesa innevata. Le caratteristiche cromatiche di un animale sono mutevoli e legate sia a variazioni temporali che spaziali. Il mimetismo criptico, infatti, può essere adottato in specifiche fasi di vita di un animale, come quelle di maggiore vulnerabilità; ne sono un esempio i piccoli, come i cuccioli di foca che presentano un manto candido fino al passaggio con l’età adulta, o le femmine degli uccelli che nel periodo della cova hanno un piumaggio mimetico. Altre volte la muta del manto, del piumaggio o dell’epitelio può avvenire stagionalmente e virare verso colori più simili a quelli dell’ambiente circostante. Se il fattore mutevole è lo spazio, invece, la difficoltà di mimesi è maggiore, tanto da necessitare specifici adattamenti; sto parlando del camaleonte, del polpo, della seppia ed altri animali con cellule cromatofore così efficienti da fare invidia ad uno schermo full color. Queste cellule cutanee contengono pigmenti colorati sensibili a particolari radiazioni luminose che permettono di adattare la propria colorazione all’ambiente circostante con velocità e precisione; il camaleonte è addirittura in grado di cambiare il colore in base al ‘punto di vista’ del predatore o della preda da cui deve nascondersi. La regola generale, quindi, è che gli animali ‘vestono’ gli stessi colori dell’ambiente in cui si trovano, ma, poiché l’evoluzione è grandiosa, alcune caratteristiche del mimetismo criptico si accompagnano spesso a vantaggi secondari, diversi da quelli della semplice visibilità, ed utili all’adattamento climatico. È questo il caso dell’orso polare che aiuta la termoregolazione con una pelle completamente nera, in grado di assorbire la luce incidente, ed una pelliccia che sembra bianca, ma è in realtà trasparente. Ogni pelo è infatti privo di colore, munito però di una tasca dariche riflette la luce del sole, facendolo apparire bianco come la neve.

Una strategia diametralmente opposta a quella descritta finora è invece l’aposematismo, ovvero l’impiego di colori sgargianti e vistosi per avvertire della propria pericolosità e scoraggiare i predatori. Come è possibile? Queste colorazioni sono solitamente presenti in specie dotate di difese fisiche o chimiche (pungiglioni, veleni, sapori e odori sgradevoli). Un esempio perfetto sono le Vespe cartonaie (Polistes gallicus) dalla livrea giallo-nera evidente e con un temibile pungiglione. È chiaro che la strategia risulta vincente quando gli animali aposematici sono predati da specie in grado di vedere i colori.

Mimetizzarsi con individui di un’altra specie: imitare la livrea di un’altra specie può risultare vantaggioso per diversi motivi tra cui protezione, predazione e risparmio energetico. Si parla di mimetismo batesiano quando una specie inoffensiva si camuffa da specie pericolosa, velenosa o comunque poco appetibile. I più comuni mimi della Vespa citata poco fa sono i Sirfidi, numerosa famiglia di innocui ditteri in grado di ingannare anche occhi molto allenati. Il mimetismo mülleriano, invece, coinvolge due specie dotate di qualche forma di protezione che si imitano a vicenda, come la famosa farfalla monarca (Danaus plexippus) e la meno nota Vicerè (Limenitis archippus). Esiste un altro tipo di mimetismo, definito aggressivo, che non è universalmente accettato e permette ai mimi di alimentarsi a spese di altre specie. Il Blennio dai denti a sciabola imita il variopinto pesce pulitore (Labroides dimidiatus) per poter ferire l’ignaro pesce ‘cliente’ e nutrirsi del suo sangue. Strategia molto simile al parassitismo, quindi, ma che si avvale del mimetismo come tecnica di inganno della vittima. Un altro esempio interessante è quello del Cuculo che opera il parassitismo di cova per ridurre il suo investimento energetico nella crescita della prole, riuscendo a deporre uova incredibilmente somiglianti, per forma e colore, a quelle delle specie adottive.

Mimetizzarsi con individui della stessa specie: nascondere la propria presenza tra molti altri individui è un vantaggio ben noto sfruttato dalle specie che vivono in branco. Un ulteriore aiuto è dato dalla colorazione di alcuni di questi animali, come le zebre che confondono i predatori con le loro strisce verticali; l’effetto ottico di colori vicini così contrastanti è quello di non poter distinguere il contorno dei singoli individui. Nel mimetismo femminile, invece, è sempre il maschio che mima la livrea femminile, normalmente molto diversa. Questa strategia è talvolta adottata da specie in cui il dimorfismo sessuale è accentuato e la competizione per l’accoppiamento è forte. Il Combattente è una specie di uccello in cui sono stati osservati più volte dei giovani mimi che entravano indisturbati nelle arene di accoppiamento (lek), per poi fecondare delle femmine senza doversi confrontare con altri maschi.

Volendo fare un veloce resoconto, quindi, possiamo dire che il colore, indispensabile per la funzione mimetica, ha portato, direttamente o indirettamente, ad ulteriori vantaggi: fisiologici (termoregolazione, fotoprotezione, risparmio energetico), di sopravvivenza (protezione e nutrimento), evolutivi (adattamenti), riproduttivi e comunicativi. La colorazione di alcuni animali, inoltre, è specificamente finalizzata alle funzioni di comunicazione e riproduzione, che ora vedremo meglio.

Comunicazione cromatica: quella extraspecifica, funzionale alla sopravvivenza, l’abbiamo già vista con i diversi tipi di mimetismo; quella intraspecifica è invece funzionale alla competizione per le risorse (femmine, territorio, acqua e cibo), alla riproduzione ed ai legami parentali. Questi segnali possono essere di riconoscimento, attrattivi o intimidatori come nel caso della vespa Polistes dominula, i cui modelli cromatici facciali corrispondono alle capacità di combattimento. Poiché gli animali hanno diverse capacità visive del colore, lo stesso modello cromatico può essere percepito in modo differente; alcune specie usano dei veri e propri canali privati di comunicazione dove un segnale risulta saliente per i destinatari (femmine, prole, rivali) e non apprezzabile per osservatori indesiderati (predatori). La Cicala di mare, un crostaceo stomatopode, possiede ben 12 tipi diversi di fotorecettori (il quadruplo dei nostri), ciascuno dei quali sintonizzato su una ristretta gamma di lunghezze d’onda che vanno dall’ultravioletto vicino al rosso, con cui riconosce specifici segnali di pericolo o sfida dei rivali. I suoi sono considerati come gli occhi più complessi del regno animale, eppure non permettono di distinguere bene le diverse sfumature di colore poiché le informazioni sono processate in modo diverso, ovvero nell’occhio stesso e non nel sistema nervoso centrale.

Riproduzione: i colori sgargianti dei maschi sono considerati come ornamenti secondari per la selezione sessuale. Questi caratteri appariscenti sono tanto dispendiosi (in termini di energia) e rischiosi (visibilità) quanto vantaggiosi per la riproduzione; una colorazione accesa, infatti, è un’espressione di buona salute e di alta fitness (idoneità all’ambiente) che la femmina usa per scegliere il miglior patrimonio genetico da trasmettere alla futura prole. La coloratissima coda del pavone è l’esempio più noto, ma se ne potrebbero fare moltissimi altri, soprattutto nella classe degli uccelli, come la sacca giugulare rossa delle Fregate.

Le numerose pressioni evolutive, la velocità di adattamento delle specie e le loro interazioni, il costante avanzamento delle tecnologie moderne e il crescente interesse interdisciplinare fanno della biologia del colore un perfetto esempio di ricerca infinita. A mio parere, la sua caratteristica più entusiasmante è appunto che più la si studia, più si scopre la vastità dell’impiego in Natura.

 

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