Come i pesci che cambiano colore sanno quando hanno la tonalità perfetta

Comprendere come funzionano questi sistemi biologici è importante per le specie e la salute degli oceani e utile alle persone

[24 Agosto 2023]

Secondo il nuovo studio “Dynamic light filtering over dermal opsin as a sensory feedback system in fish color change”, pubblicato su Nature Communications da un team di ricercatori di Florida International University (FIU), Duke University, Florida Institute of Technology e Smithsonian Institution, «Quando i pesci cambiano improvvisamente colore, piccoli fotorecettori incastonati in profondità nella loro pelle vegliano per garantire che il colore sia quello giusto».

Il team di scienziati statunitensi ha esaminato per la prima volta la struttura del sistema che non solo consente agli animali di cambiare rapidamente colore, ma anche di farlo con sufficiente precisione per sopravvivere. Il tem di ricerca, che comprende la scienziata marina della FIU Heather Bracken-Grissom ed è guidato da Lorian Schweikert dell’Institute of the Environment, Department of Biological Sciences della FIU e della Duke University, che ora è all’Università della North Carolina – Wilmington, ha esaminato il pargo gallo (Lachnolaimus maximus), un pesce della barriera corallina dal muso appuntito che può mutare la sua livrea dal bianco al marrone rossastro in pochi millisecondi, mentre si adatta alle mutevoli condizioni del suo ambiente. La precisione nel determinarne il colore deriva dai fotorecettori presenti nella pelle del pesce.

Schweikert spiega che «Se questi pesci non assumessero i colori giusti, verrebbero predati».  .

I parghi gallo hanno delle cellule piene di pigmenti che possono far apparire il pesce di colore scuro quando i pigmenti vengono dispersi e di colore chiaro quando i pigmenti sono raggruppati insieme.  Quando gli scienziati hanno osservato più da vicino con microscopi all’avanguardia hanno scoperto che «Per ogni cellula che cambia colore nel pargo gallo c’era un fotorecettore corrispondente che osservava la luce». Sebbene questo fosse abbastanza interessante, è stata la posizione dei fotorecettori a sorprendere maggiormente gli scienziati che spiegano: «Se i fotorecettori fossero lì per osservare le mutevoli condizioni di luce dell’ambiente circostante, probabilmente sarebbero incorporati vicino alla superficie della pelle. Ma nel pargo gallo, i fotorecettori sono sepolti più in profondità e si trovano in realtà sotto le cellule che cambiano colore, il che significa che rilevano l’effettivo processo di cambiamento del colore e forniscono feedback per garantire che venga espresso il colore corretto».

I ricercatori paragonano questa funzione a quella di una persona che si guarda allo specchio per determinare se il suo abbigliamento è giusto per la giornata. Ma per le persone solitamente la scelta dello stile dei vestiti non è una questione di vita o di morte. Per un pargo gallo selezionare il colore sbagliato potrebbe renderlo una preda più facile per i predatori.

Un’altra autrice dello studio, Heather Bracken-Grissom della FIU e del  National Museum of Natural History della Smithsonian Institution, conclude: «Comprendere meglio come funzionano questi sistemi biologici è importante per gli scienziati che lavorano per proteggere le specie e la salute degli oceani. Questa conoscenza può essere utile alle persone. Il design bio-ispirato ci consente di trarre conoscenza dalla natura e apportare benefici alla società. Sapere come funzionano questi fotorecettori potrebbe avere implicazioni per la tecnologia dei sensori e altri settori. C’è così tanto che possiamo imparare dalla natura».