Quando la maggior parte delle persone pensa al cambiamento di colore, pensa ai polpi o ai camaleonti – ma la capacità di cambiare rapidamente colore è sorprendentemente diffusa.
Molte specie di crostacei, insetti, cefalopodi (calamari, seppie, polpi e loro parenti), rane, lucertole e pesci possono cambiare colore.
Hanno tutti una cosa in comune: sono ectotermi (animali che non possono generare il proprio calore corporeo come i mammiferi e gli uccelli) e solo gli ectotermi hanno le cellule specializzate che permettono di cambiare colore.
Guarda i primi 20 secondi del video qui sotto – ti farà impazzire:
La colorazione negli animali è prodotta dalla riflessione e dalla dispersione della luce da parte delle cellule e dei tessuti, e dall’assorbimento della luce da parte dei pigmenti chimici all’interno delle cellule della pelle.
Negli ectotermi, le cellule che contengono pigmenti sono chiamate cromatofori e sono in gran parte responsabili della generazione del colore della pelle e degli occhi.
Cambiacolori dei vertebrati
Negli ectotermi vertebrati (come rane, lucertole e pesci), ci sono tre tipi principali di cromatofori:
- xantofori, che contengono pigmenti giallo-rossi
- iridofori che contengono pile incolori di cristalli o piastrine che riflettono e diffondono la luce per generare tonalità come il blu, il bianco e l’ultravioletto
- melanofori, che contengono il pigmento nero della melanina
I melanofori svolgono un ruolo cruciale nel cambiamento di colore.
Sono grandi cellule a forma di stella con lunghe “braccia” (dendriti) che si estendono verso la superficie della pelle.
Il cambiamento di colore avviene grazie al movimento di “pacchetti” di pigmento di melanina (melanosomi) all’interno dei melofori.
Quando il pigmento di melanina è aggregato al centro della cellula, la pelle appare molto pallida, mentre quando è disperso attraverso i bracci dei melofori verso la superficie della pelle, l’animale appare scuro.
Poiché i bracci dei melanofori si estendono tra e sopra gli altri tipi di cromatofori (generando gialli, rossi, blu, ecc.), variando il grado di dispersione della melanina si possono nascondere o rivelare questi cromatofori, variando così il colore dell’animale.
Il cambiamento di colore può avvenire anche a causa di cambiamenti nella spaziatura delle pile di piastrine o cristalli all’interno degli iridofori, che cambia il modo in cui riflettono e diffondono la luce, e quindi il loro colore.
I trucchi dei cefalopodi
Nei cefalopodi, le strutture note come cromatofori sono molto diverse da quelle dei vertebrati.
I cromatofori dei cefalopodi contengono una sacca piena di pigmenti, circondata da fibre muscolari radiali.
Questi muscoli si contraggono per cambiare la dimensione e la forma della sacca piena di pigmenti (ad esempio, un disco sottile e piatto contro una piccola sfera), provocando un cambiamento di colore quasi istantaneo e drammatico.
Sotto i cromatofori nei cefalopodi ci sono altri due tipi di cellule:
- iridofori, che sono molto simili agli iridofori dei vertebrati
- leucofori, che appaiono bianchi
Quando le sacche di pigmento si contraggono, queste altre cellule vengono rivelate, cambiando i colori che vediamo.
Quindi, sebbene il cambiamento di colore nei cefalopodi e nei camaleonti coinvolga entrambi i cromatofori, i cromatofori sono strutture molto diverse, così come il meccanismo del cambiamento di colore.
Nei camaleonti, il cambiamento di colore avviene a causa del movimento dei pigmenti all’interno dei cromatofori, mentre nei cefalopodi, il cambiamento di colore avviene a causa di “organi cromatofori” controllati dai muscoli che cambiano la forma delle sacche di pigmento.
Premere il grilletto
Il rapido cambiamento di colore può avvenire a causa di vari “trigger”, tra cui la temperatura o la luce (una risposta riflessiva attraverso recettori sensibili alla luce nella pelle).
Ecco perché i camaleonti sono molto pallidi di notte quando dormono, ma si scuriscono non appena una torcia viene fatta brillare su di loro (e solo sul lato con la luce che brilla su di esso).
Più importante, gli animali cambiano colore in risposta al loro ambiente (comprese le variazioni di colore di fondo, la presenza di predatori, compagni o rivali).
Hanno bisogno di valutare l’ambiente circostante per sapere in quale colore cambiare.
Le informazioni sull’ambiente circostante di un animale (dai sensi) sono elaborate dal cervello e il cervello invia segnali direttamente, o tramite ormoni, ai cromatofori.
Tutto cambia
Il cambiamento di colore è un’abilità molto utile.
Dato che gli animali che cambiano colore non possono generare il proprio calore corporeo, il cambiamento di colore può aiutare gli animali a regolare la loro temperatura corporea.
Così, quando fa freddo, una lucertola può essere scura perché i colori scuri assorbono più calore, mentre quando fa caldo, una lucertola può diventare molto pallida perché i colori chiari riflettono il calore.
Ma forse le due funzioni più importanti del cambiamento di colore sono il camuffamento e la comunicazione.
Il cambiamento di colore permette agli animali di mostrare colori brillanti per avvertire i rivali o attirare le compagne, pur rimanendo mimetizzati in altri momenti.
I maschi delle seppie giganti usano onde in movimento di strisce bianche e nere in manifestazioni aggressive e di corteggiamento (vedi video sopra), mentre i camaleonti mostrano una gamma impressionante di modelli di colore cospicui.
Tuttavia, quando non stanno comunicando tra loro, sono superbamente mimetizzati.
Il cambiamento di colore permette una flessibilità senza pari, ed è forse per questo che lo troviamo così affascinante.