I nudibranchi, comunemente noti come lumache di mare, sono da tempo ammirati per i loro colori sorprendenti. Ricerche recenti rivelano che queste tonalità vibranti non sono create da pigmenti, ma da cristalli microscopici che agiscono come “pixel” naturali nella loro pelle. Questa scoperta mette in discussione le ipotesi precedenti su come queste creature marine raggiungano una così sorprendente diversità di modelli.
Colorazione strutturale: oltre i pigmenti
Per anni, gli scienziati hanno creduto che i colori dei nudibranchi derivassero dai pigmenti, nello stesso modo in cui il becco di un tucano prende le sue tonalità. Tuttavia, i ricercatori del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces hanno scoperto che il colore strutturale, un effetto della luce riflessa dalle strutture microscopiche, gioca un ruolo cruciale. Ciò significa che i colori non riguardano di cosa è fatta la lumaca, ma come è strutturata la sua pelle.
La colorazione strutturale è comune in natura: si vede negli insetti, nei camaleonti e persino nelle chiazze di petrolio. Funziona in modo diverso rispetto ai pigmenti; invece di assorbire la luce, manipola il modo in cui la luce riflette. Molti effetti vibranti combinano il pigmento con il colore strutturale. Ad esempio, la coda di un pavone appare iridescente a causa di strutture microscopiche che interferiscono con la luce, esaltandone la base marrone.
Come lo fanno i nudibranchi: nanocristalli di guanina
I nudibranchi utilizzano minuscoli nanocristalli di molecole di guanina disposti nella loro pelle. La disposizione, la lunghezza e gli angoli di questi cristalli determinano il colore visualizzato. Sorprendentemente, questi colori appaiono opachi nonostante la colorazione strutturale di solito causi iridescenza (come l’ala di una farfalla).
La chiave è la casualità: i nanocristalli sono impilati in strati all’interno di “pixel” sulla superficie della lumaca. Se perfettamente ordinati, luccicherebbero, ma il leggero disordine appiattisce il colore, creando tonalità audaci e luminose senza glitter. Ciò consente ai nudibranchi di creare uno spettro completo di colori con solo piccoli aggiustamenti strutturali tra le specie.
Implicazioni e applicazioni future
Questa scoperta spiega come i nudibranchi abbiano sviluppato una gamma così ampia di colori e motivi. Potrebbe anche ispirare nuovi materiali per uso umano. La fisica Silvia Vignolini osserva che le tecnologie del colore sostenibili potrebbero essere sviluppate sulla base di questi principi naturali.
“Spesso traiamo ispirazione dalla natura quando sviluppiamo nuovi materiali e tecniche. Potrebbe essere possibile sviluppare colori sostenibili basati sugli stessi principi utilizzati dai nudibranchi.”
La capacità di creare colori vividi e opachi utilizzando semplici aggiustamenti strutturali è un notevole adattamento evolutivo e potrebbe fornire preziose lezioni per la scienza dei materiali in futuro.
