Come fanno i camaleonti a cambiare colore

Pochi giorni fa la rivista Nature ha pubblicato un articolo che introduce alcune nuove minori scoperte relative al meccanismo che permette ai camaleonti di cambiare colore, in modo da mimetizzarsi nell’ambiente circostante. L’articolo pubblicato su Nature dice che il fenomeno della mimetizzazione dei camaleonti ha che fare con la loro capacità di disporre in vari modi delle strutture simili a cristalli all’interno di alcune cellule, che funzionano sostanzialmente come dei minuscoli specchi. Fino ad oggi si è sempre ritenuto che i camaleonti ottenessero i cambiamenti di colore disperdendo sotto l’epidermide dei pigmenti. La spiegazione precedente, in realtà, era parzialmente corretta ed è stata integrata in quella pubblicata di recente su Nature.

Una parte dei cambi di colore che può compiere la pelle di un camaleonte è effettivamente dovuta al fatto che alcuni fluidi “colorati” vengono dispersi sotto la pelle, oppure tenuti concentrati in apposite cellule. Il metodo della dispersione dei fluidi “colorati” viene utilizzato anche da altri rettili e pesci, che in questo modo possono diventare più chiari o più scuri in condizioni di stress, oppure per adattarsi all’ambiente circostante. Nessun animale, però, utilizza questa tecnica con altrettanta abilità dei camaleonti, che sono in grado di cambiare radicalmente il colore della propria pelle.

I maschi del camaleonte pantera, una specie originaria del Madagascar, possono ad esempio passare dal blu scuro – utilizzato per nascondersi davanti ai predatori – a un verde acceso e poi al giallo brillante, per spaventare i maschi rivali. La ricerca pubblicata su Nature dice i cambi di colore non possono essere spiegati solamente con la vecchia teoria dei pigmenti diffusi sotto l’epidermide: i camaleonti, infatti, non dispongono di una quantità sufficiente di pigmento per passare ad esempio dal blu al giallo o all’arancione, assumendo in mezzo il colore verde.

Gli scienziati hanno quindi esaminato un’altra caratteristica della colorazione dei rettili. Diverse specie dotate di una pigmentazione bianca o blu brillante – come ad esempio alcune specie di lucertole – riescono a ottenere la “brillantezza” utilizzando alcune cellule della pelle chiamate “iridofori”, che contengono delle strutture simili a cristalli che riflettono la luce. Anche i camaleonti possiedono questo tipo di cellule: fino ad oggi però si credeva che causassero solamente la tonalità “brillante” della loro pelle.

Per capire se queste cellule potessero avere qualcosa a che fare con i cambi di colore, oltre che con la brillantezza, i ricercatori hanno compiuto diversi esperimenti con alcuni camaleonti pantera. Prima hanno esaminato accuratamente la struttura che assumevano le cellule dotate di cristalli in una situazione di riposo. Poi hanno ripetuto l’esame in una situazione di stress, dopo che al camaleonte era stato mostrato un altro maschio. Quello che hanno scoperto è che la disposizione delle strutture cristalline cambiava radicalmente. In sostanza, in una situazione di riposo la struttura è molto più “compatta” e riflette principalmente una luce di colore blu. In situazioni di stress la struttura si rilassa e riflette luce di coloro rosso. Questo meccanismo, unito ai colori naturali della pelle del camaleonte e alla diffusione di fluidi pigmentati, può dare origine ai notevoli cambiamenti di colore di cui sono capaci questi animali.

La ricerca è stata compiuta da alcuni biologi evoluzionisti che hanno lavorato insieme ad alcuni fisici quantistici dell’università di Ginevra, in Svizzera. L’apporto dei fisici, hanno raccontato i ricercatori, è stato molto importante per capire che la soluzione del problema aveva a che fare con le strutture cristalline degli iridofori e con le diverse lunghezze d’onda della luce che riflettono. I ricercatori hanno scoperto anche un secondo strato di iridofori che si trova sotto il primo, utilizzato per i cambi di colore. In questo secondo strato le strutture cristalline sono molto più grosse e disposte in maniera molto più irregolare: in pratica sono in grado di riflettere quasi tutte le lunghezze d’onda della luce. Secondo i ricercatori, la funzione di questo secondo strato è anche quella di riflettere i raggi del sole e aiutare il camaleonte a rimanere al fresco.