Quanti colori ci sono in un prato fiorito? Tanti, sicuramente molti più dei milioni che siamo in grado di vedere noi umani: i nostri occhi, infatti, pur essendo sensibili a tantissime sfumature, non riescono però a rilevare per esempio la luce ultravioletta, né quella infrarossa. Del resto, non è per noi che i fiori scatenano le loro raffinate strategie cromatiche ma per attirare potenziali impollinatori, che a loro volta hanno sviluppato particolari capacità di rilevamento, come le api per la luce ultravioletta o i coleotteri per la gamma del rosso. E straordinariamente abile nel distinguere i colori sarebbe il colibrì a coda larga che, affermano gli autori di uno studio su Pnas, è in grado di cogliere variazioni di colore che noi non possiamo minimamente immaginare. A partire dai raggi ultravioletti.
La luce ultravioletta e i colori non spettrali
La retina dell’occhio umano ha solo tre tipi di coni – le cellule specializzate nella percezione dei colori – capaci di rilevare il rosso, il verde e il blu, i cosiddetti colori spettrali, la luce a noi visibile. Ma gli uccelli ne hanno un quarto, sintonizzato sulla luce ultravioletta. Per questo motivo, oltre ai colori che conosciamo, i volatili riescono a coglierne molti altri invisibili all’occhio umano, soprattutto nella gamma delle combinazioni “non spettrali”. Ed è proprio su queste che si sono concentrati gli scienziati.
I colori non spettrali sono combinazioni di colori che si ottengono sommando parti separate dello spettro della luce visibile. Un esempio classico, l’unico che possiamo vedere chiaramente, è il viola, che tecnicamente non fa parte dell’arcobaleno naturale. Questo colore, infatti, nasce dalla somma fra luce blu, formata da onde corte, e luce rossa, formata da onde lunghe. Il nostro occhio vede il colore viola quando sono stimolati i coni sensibili alle onde corte e a quelle lunghe, ma non quelli sensibili alle onde medie, che corrispondono al colore verde. Per questo, il viola si distingue da altre combinazioni di colori spettrali, ottenute invece da fasci di luce fra loro vicini nell’arcobaleno naturale, come il teal (o foglia di tè, tra il blu e il verde) o il giallo (verde e rosso).
Una percezione raffinata e precisa dei colori è fondamentale per gli uccelli: per riconoscere partner e individui della propria specie, predatori, cibo. E questo è possibile grazie alla presenza, sulla loro retina, di una particolare tipologia di coni, le cellule specializzate per i colori.
Avendo un tipo di coni in più, che recepisce la luce ultravioletta, gli uccelli dovrebbero vedere in teoria cinque colori non spettrali: non solo viola, ma ultravioletto più rosso, ultravioletto più verde, ultravioletto più blu e infine l’ultravioletto aggiunto allo stesso viola. È proprio questa l’ipotesi messa alla prova dagli scienziati dell’Università di Princeton e di altri atenei americani, che hanno studiato la visione del colore da parte dei piccoli colibrì a coda larga (Selasphorus platycercus).
L’enigma del colore che nessuno sa risolvere
Come spiega Mary Caswell Stoddard, a capo del team, questi piccoli uccelli sono particolarmente adatti per studiare la visione del colore. Essendo molto golosi di zuccheri, infatti, si sono evoluti per riconoscere i colori dei fiori che segnalano la presenza di nettare, quindi riescono ad apprendere le associazioni di colori velocemente e con poco allenamento. E, sfruttando questa loro caratteristica, gli studiosi sono riusciti ad osservarli per la prima volta nella loro vita quotidiana e in un’ambientazione naturale: il Rocky Mountain Biological Laboratory (RMBL) a Gothic, nel Colorado.
L’esperimento: acqua, zucchero e tubi colorati
Innanzitutto, gli scienziati hanno costruito due tubi di luce a Led, programmati per emettere un’ampia gamma di colori, inclusi quelli non spettrali, come l’ultravioletto più il verde. Quindi, hanno allestito il set per i loro esperimenti in un prato di montagna frequentato dai colibrì a coda larga locali, che si nutrono ad altitudini elevate. Ogni estate, per tre anni, i ricercatori si alzavano prima dell’alba e preparavano due mangiatoie: una contenente acqua zuccherata e illuminata dal tubo di un certo colore, l’altra con semplice acqua di rubinetto accanto a un tubo di un altro colore.
Il becco del colibrì: un aspiratore turbo
Periodicamente, gli scienziati scambiavano le posizioni dei tubi, così che gli uccelli non potessero basarsi solo sulla localizzazione per avere la loro ricompensa. Inoltre, i ricercatori si erano assicurati che non ci fossero altri elementi, come l’odore, che inavvertitamente potessero segnalare agli animali la presenza dello zucchero nell’acqua. Con il passare delle ore, i colibrì imparavano a riconoscere il colore che corrispondeva alla ricompensa. Tanto che, nel corso di 19 esperimenti, gli scienziati hanno registrato oltre 6000 visite alla mangiatoia zuccherata da parte degli uccelli.
Lo studio ha confermato che i colibrì possono vedere diversi colori non spettrali, compresi il viola e le combinazioni date dalla somma degli ultravioletti e di altri tre colori: verde, rosso e giallo. Questi piccoli uccelli possono distinguere sfumature che ai nostri occhi sono identiche, come il verde e la somma di verde più ultravioletto. Non solo: riescono anche a discriminare due diverse miscele di luce rossa e ultravioletta, una più rossa, l’altra meno.
Un’altra dimensione nella visione dei colori
Eppure, anche se queste esperienze ci danno un’idea dei colori percepiti dagli uccelli, è difficile per noi capire davvero come possono apparire ai loro occhi. “Ultravioletto più rosso è un mix di questi due colori, o un colore interamente nuovo? Possiamo fare solo speculazioni su questo”, spiega Ben Hogan, coautore dello studio. “Immaginare un’altra dimensione nella visione dei colori è la sfida per chi studia la percezione negli uccelli” aggiunge la Stoddard.
Ma questo discorso non è riferito solo ai volatili. “La tetracromia, cioè la presenza di quattro diversi tipi di coni, si è sviluppata nei vertebrati precoci”, continua la ricercatrice. “Questo tipo di visione dei colori è la norma per gli uccelli, per molti pesci e rettili e quasi certamente caratterizzava anche i dinosauri. Noi ipotizziamo che l’abilità di percepire molti colori non spettrali non sia caratteristica solo dei colibrì, ma sia ampiamente diffusa nel mondo animale”, conclude la Stoddard. Aggiungendo un altro tassello all’affascinante e misterioso mondo dei colori e della loro percezione.
Riferimenti: PNAS
Foto di Andy Morffew, Hampshire, UK.
