Ecco come fanno i camaleonti a cambiare colore
Scritto e verificato la biochimica Luz Eduviges Thomas-Romero
La capacità dei camaleonti di cambiare colore ci affascina da sempre. Nella maggior parte degli esseri viventi la colorazione è associata a tessuti morti quali l’esoscheletro, le squame, le piume e il pelo ed è relativamente fissa.
Pur così, alcune specie sono in grado di cambiare colore in pochi minuti. Questa proprietà consente a questi animali di mostrare diversi colori e pattern in risposta a contesti ambientali mutevoli.
Esistono differenze tra cambiare colore e cambiare pattern?
Come anticipato, alcuni tassoni come i cefalopodi, i pesci e i rettili sono in grado di cambiare la loro colorazione durante le interazioni con altri organismi. Tra tutti questi, i camaleonti (che appartengono alla famiglia Chamaeleonidae) rappresentano un caso intrigante per la ricerca scientifica.
A differenza degli altri organismi, che assumono un colore diverso in un’area circoscritta, i camaleonti cambiano colore e pattern corporei durante le interazioni sociali.
I camaleonti cambiano colore in risposta alle temperature
Prima di tutto, è importante segnalare che i camaleonti sono animali ectotermi. Questo significa che non sono in grado di generare da sé il calore interno. In seguito a ciò, tutti gli organismi ectotermi dipendono da fonti di calore esterne per raggiungere una determinata temperatura corporea.
Molte caratteristiche di un animale ectotermo mutano sostanzialmente in funzione della temperatura corporea dell’esemplare. Queste caratteristiche includono i tempi di digestione, l’agilità nella corsa o nel nuoto e il colore, tra altri.
Ricordiamo che i colori scuri assorbono la luce, e dunque il calore, mentre i colori chiari la riflettono. Il mimetismo è facilmente comprensibile a qualsiasi persona che durante una giornata estiva ha trascorso diverso tempo in un’automobile nera sotto il sole cocente.
I camaleonti lo sanno e usano il colore della pelle come un termostato per regolare la temperatura che ricevono dall’ambiente.
Quando un camaleonte ha freddo, assume una colorazione più scura come il verde pino. Quando desidera rinfrescarsi, ricorre a tonalità più chiare come il verde menta.
Cambiare colore per impressionare
Il secondo motivo per cui i camaleonti cambiano colore è un concetto familiare agli esseri umani: l’autoespressione. È il caso degli umani che cambiano vestiti o acconciatura a seconda dello stato d’animo provato. Anche i camaleonti cambiano colore a seconda delle loro emozioni.
In genere, il camaleonte scurisce i suoi colori quando ha paura e li schiarisce quando è emozionato. Sono osservabili, inoltre, delle differenze tra i maschi e le femmine. I primi cambiano colore con una frequenza maggiore rispetto alle femmine, che tendono a usare segnali più indiretti per comunicare.
In tal senso, cambiare colore può servire al maschio anche per attirare una possibile compagna. I colori vivaci del maschio sono sinonimo di buono stato di salute agli occhi delle femmine.
Le tonalità scure, invece, possono indicare a un altro maschio che si è disposti a litigare. Per tutti questi motivi, un camaleonte può adottare ogni giorno diversi look a seconda della situazione.
La scienza indaga sul mimetismo dei camaleonti
In passato gli scienziati credevano che i camaleonti cambiassero colore alla pari dei polpi e dei calamari. In altre parole, che alteravano il loro aspetto cambiando la forma delle sacche di pigmenti contenute in cellule denominate cromofori della pelle. Si è scoperto, tuttavia, che i camaleonti cambiano colore tramite un meccanismo ben più complesso.
La pelle del camaleonte presenta colori prodotti dai pigmenti, composti colorati che vengono sintetizzati o accumulati nelle cellule. Dispone così di una gamma di colori come risultato dell’azione di melanine, pterine e altri pigmenti chimici.
Lo strato superiore della cute del camaleonte è composta da cellule contenenti pigmenti: xantofori se sono gialli, eritrofori se sono rossi. Queste cellule pigmentate sono presenti soprattutto nelle aree striate. Lo strato più profondo è composto dai melanofori, con estensioni che raggiungono lo strato cutaneo superiore.
D’altro canto, la pelle del camaleonte possiede un altro tipo di colorazione di tipo strutturale, che si deve alla presenza di nano-strutture riflettenti.
Queste nanostrutture sono presenti in cellule specializzate che prendono il nome di iridofori. Si formano a partire dal contenuto di guanina della cellula e producono colori metallici iridescenti in seguito all’interazione con la luce.
In che modo i camaleonti cambiano colore grazie agli iridofori?
L’iridescenza è il fenomeno ottico per cui il colore percepito è associato all’angolo in cui la luce incide sulla superficie riflettente. Detto ciò, è facile capire come funzionano gli iridofori del camaleonte.
Un recente studio riferisce che la pelle del camaleonte pantera possiede due tipi di cellule iridofore. Quelle superficiali sono state chiamate S-iridofore e si trovano nello strato più vicino all’epidermide; quelle più profonde prendono il nome di D-iridofore.
Oltre a ciò, ogni specie di camaleonte presenta cellule S-iridofore i cui cristalli di guanina differiscono in quanto a dimensioni, forme e distribuzione. Lo strato di S-iridofore è responsabile delle rapide mutazioni di colore nello spettro di luce visibile.
In aggiunta, i cristalli di guanina nelle cellule D-iridofore riflettono soprattutto la luce dell’infrarosso vicino (700–1400 nm). La funzione di questo strato cutaneo è quella di regolare la temperatura quando l’animale si trova sotto radiazioni solari intense, secondo quanto riferito dagli studiosi.
I camaleonti cambiano colore in pochi secondi
È interessante sapere che nella pelle del camaleonte che si trova in uno stato rilassato, i nanocristalli delle cellule S-iridofore sono raggruppati tra loro. In questo stato, l’indice di rifrazione effettivo è ottimale per le lunghezze d’onda del colore blu.
Se l’animale è eccitato, viceversa, si producono segnali che vengono mediati da ormoni o neurotrasmettitori indotti dagli sbalzi d’umore, di temperatura o dallo stress. In seguito a ciò, le cellule S-iridofore cambiano la disposizione dei loro nanocristalli.
Aumentando la distribuzione dei nanocristalli, l’indice di rifrazione effettivo è minore e aumenta la riflettanza nello spettro visibile per i colori rosso, arancione e giallo.
Infine, tutti questi meccanismi di produzione di colore vengono orchestrati per garantire al camaleonte l’aspetto desiderato. Per esempio, il colore verde è il risultato delle lunghezze d’onda gialle e blu. La combinazione del giallo degli xantofori con la luce riflessa dagli iridofori produce il colore verde vibrante che ci affascina tanto.
Nota finale
È probabile che la dinamica colorazione del camaleonte abbia favorito l’evoluzione di questi complessi segnali visivi. Il ricco repertorio di elementi cromatici della specie rivela l’importanza di questo codice di comunicazione nelle interazioni sociali, ma anche per perseguire altri fini.
Tutte le fonti citate sono state esaminate a fondo dal nostro team per garantirne la qualità, l'affidabilità, l'attualità e la validità. La bibliografia di questo articolo è stata considerata affidabile e di precisione accademica o scientifica.
- Teyssier, J., Saenko, S., van der Marel, D. et al. (2015). Photonic crystals cause active colour change in chameleons. Nat Commun 6, 6368 https://doi.org/10.1038/ncomms7368
- Smith, K. R., Cadena, V., Endler, J. A., Kearney, M. R., Porter, W. P., & Stuart-Fox, D. (2016). Color change for thermoregulation versus camouflage in free-ranging lizards. The American Naturalist, 188(6), 668-678.
- Smith, K. R., Cadena, V., Endler, J. A., Porter, W. P., Kearney, M. R., & Stuart-Fox, D. (2016). Colour change on different body regions provides thermal and signalling advantages in bearded dragon lizards. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 283(1832), 20160626.
Questo testo è fornito solo a scopo informativo e non sostituisce la consultazione con un professionista. In caso di dubbi, consulta il tuo specialista.