Ci sono uomini che con i capelli brizzolati e il passare degli anni acquistano fascino. E poi ci sono gli uccelli, che mantengono il piumaggio vivido e colorato per tutta la vita. Questo perché i loro colori non hanno nulla a che fare con i pigmenti, come i nostri capelli, ma dipendono dalla struttura delle piume. Così raccontano i ricercatori dell’Università di Sheffield, che hanno studiato ai raggi X le piume delle ghiandaie Garrulus glandarius della vasta collezione del Museo di Storia Naturale (NHM) di Londra.
Le penne copritrici delle ghiandaie hanno un disegno inconfondibile, che vira dal bianco al celeste, all’azzurro intenso fino al nero. Secondo i risultati dello studio pubblicato su Scientific Reports, una tale variazione cromatica dipende da alcuni cambiamenti nella struttura delle piume, nell’ordine di nanometri, che gli uccelli riescono a controllare alla perfezione.
Utilizzando uno dei microscopi a raggi X più potenti al mondo, l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble, gli studiosi hanno analizzato la struttura cheratinica spugnosa che costituisce le piume. E hanno scoperto che la dimensione e la densità dei minuscoli forellini che danno alla cheratina una sembianza spugnosa variano, determinando così il colore da noi percepito. Quando la luce colpisce la piuma, infatti, la dimensione dei fori definisce come si riflette la luce: buchi più grandi riflettono una lunghezza d’onda maggiore, che corrisponde al colore bianco; viceversa quelli più piccoli, creando una struttura più compatta, riflettono il blu. Ma c’è di più: la dimensione dei fori non solo varia lungo una stessa piuma, ma anche lungo una singola barbula della penna. È un po’ come se noi fossimo in grado di regolare il colore dei nostri capelli, lungo ciascuno di essi.
Niente pigmenti, né coloranti, quindi, ma un colore strutturale. È per questo che i colori sgargianti e iridescenti degli uccelli rimangono tali, a dispetto dell’età, senza ingrigire. Se infatti il colore fosse dovuto ai pigmenti, il colore sbiadirebbe nel tempo diventando grigio, proprio come succede ai nostri capelli andando avanti con l’età. La ricerca, inoltre, ha sciolto un enigma da tempo irrisolto: perché il colore strutturale verde è molto raro in natura. “Per crearlo è necessaria una lunghezza d’onda complessa e precisa, molto difficile da produrre manipolando queste nanostrutture” ha spiegato Adam Washington, uno degli autori dello studio. “Di conseguenza, per creare il colore verde la natura ha aggirato questo problema, mescolando il blu strutturale, come quello della ghiandaia, con un pigmento giallo che assorbe parte del colore blu”.
Comprendere come le ghiandaie e gli uccelli creano e regolano il colore del loro piumaggio potrebbe aprire la strada alla creazione di vernici e vestiti che non sbiadiscono nel tempo. “Oggi la tecnologia non ci consente di creare colori con un tale livello di precisione, e infatti utilizziamo ancora pigmenti e coloranti” ha chiarito Andrew Parnell, primo autore dello studio. “Ma con questo approccio nanostrutturale possiamo iniziare a sviluppare nuovi materiali. Se la natura riesce a farlo sull’ala di un uccello, anche noi dovremmo essere in grado di farlo sinteticamente”.
Scientific Reports: DOI: 10.1038/srep18317
Credits immagine (Garrulus glandarius): Luc Viatour/CC
