Come fa il camaleonte a cambiare colore? Il segreto sono i nanocristalli

Il camaleonte è l'emblema del trasformismo, in natura come nel linguaggio comune. Ma il modo in cui questi rettili cambiano colore è stato a lungo frainteso. Per generazioni si è insegnato che spostassero pigmenti all'interno della pelle, scurendola o schiarendola come una specie di tatuaggio vivente. La realtà, svelata nel 2015, è molto più sorprendente: il camaleonte è una macchina ottica che gioca con la luce.

Non pigmenti, ma cristalli

La svolta è arrivata da un gruppo dell'Università di Ginevra guidato da Jérémie Teyssier e Michel Milinkovitch. In uno studio pubblicato su Nature Communications, i ricercatori hanno scoperto che la pelle del camaleonte pantera (Furcifer pardalis) contiene cellule specializzate chiamate iridofori, al cui interno si trova un reticolo ordinato di nanocristalli di guanina.

Questi cristalli funzionano come un cristallo fotonico: riflettono selettivamente alcune lunghezze d'onda della luce a seconda di quanto sono distanti tra loro. Il colore che vediamo, insomma, non dipende (solo) da un pigmento ma dalla struttura, esattamente come accade per le ali iridescenti di certe farfalle o per le piume del pavone. Si parla in questi casi di colore strutturale.

Tendere o rilassare il reticolo

Ecco il meccanismo: quando il camaleonte è calmo, i nanocristalli sono fitti e riflettono soprattutto le lunghezze d'onda corte, dando tonalità di verde e blu. Quando l'animale si eccita — per esempio davanti a un rivale o a una femmina — "tende" attivamente il reticolo, allontanando i cristalli gli uni dagli altri. Aumentando la distanza, la pelle inizia a riflettere lunghezze d'onda più lunghe, e il camaleonte vira verso il giallo, l'arancione e il rosso in pochi minuti.

È un cambiamento controllato, rapido e reversibile, ottenuto non muovendo coloranti ma modificando una geometria su scala nanometrica. La documentazione scientifica disponibile su PubMed Central riporta nel dettaglio le tecniche di microscopia e modellazione usate per dimostrarlo.

Due strati, due funzioni

La scoperta più elegante riguarda l'esistenza di due strati sovrapposti di iridofori. Quello superficiale è responsabile del cambiamento di colore vero e proprio. Quello più profondo, con cristalli più grandi e disordinati, riflette gran parte della radiazione solare, soprattutto nell'infrarosso vicino: in pratica un sistema di protezione termica che aiuta l'animale a non surriscaldarsi sotto il sole tropicale.

Secondo gli autori, questa doppia architettura è una novità evolutiva dei camaleonti, che permette di combinare due funzioni in apparenza opposte: un camuffamento efficace e, all'occorrenza, un display spettacolare per la comunicazione sociale.

Un campionario di superpoteri

Il cambio di colore è solo uno dei talenti di questi rettili. I camaleonti hanno occhi che ruotano in modo indipendente, coprendo un campo visivo di quasi 360 gradi; una lingua balistica più lunga del corpo, capace di accelerazioni fulminee per catturare gli insetti; zampe a tenaglia e una coda prensile per arrampicarsi. Esistono circa duecento specie, gran parte delle quali endemiche del Madagascar, con dimensioni che vanno dal gigante Calumma parsonii, lungo fino a 70 centimetri, al minuscolo Brookesia nana, descritto nel 2021 in uno studio su Scientific Reports: con i suoi pochi millimetri di corpo è tra i rettili più piccoli mai scoperti.

Il colore strutturale, un trucco diffuso in natura

Il meccanismo del camaleonte non è un'eccezione bizzarra, ma una variante particolarmente sofisticata di una strategia diffusissima nel mondo vivente: il colore strutturale. Le ali blu della farfalla Morpho, le piume iridescenti dei colibrì, la coda del pavone e perfino l'azzurro di certe bacche non derivano da pigmenti, ma dal modo in cui microscopiche strutture interferiscono con la luce. Sono colori che non sbiadiscono, perché non dipendono da una molecola che può degradarsi, ma da una geometria.

La particolarità del camaleonte è di rendere questa geometria regolabile in tempo reale: anziché un colore fisso, un colore "a comando". È proprio questo aspetto ad affascinare gli ingegneri dei materiali, che sognano superfici capaci di cambiare tinta senza inchiostri né consumo di energia, per schermi più efficienti, sensori, tessuti intelligenti e perfino sistemi di mimetizzazione. La natura, ancora una volta, aveva risolto il problema milioni di anni prima di noi, e oggi la biomimetica prova a copiarne i segreti.

A cosa serve davvero cambiare colore

Contrariamente al mito, il camaleonte non cambia colore principalmente per mimetizzarsi con lo sfondo. Lo fa soprattutto per comunicare: segnalare dominanza, sottomissione o disponibilità all'accoppiamento, e per regolare la temperatura, scurendosi al mattino per assorbire calore. La tinta è un linguaggio e un termostato insieme. Capire come funziona ha ricadute pratiche inattese: i materiali fotonici ispirati ai camaleonti interessano oggi chi progetta schermi, sensori e tessuti capaci di cambiare colore senza usare inchiostri.

Vale infine la pena sfatare qualche altro luogo comune. Il camaleonte non diventa istantaneamente del colore di qualsiasi superficie su cui si posa: la sua tavolozza è limitata e legata soprattutto allo stato emotivo e alla temperatura, non a un mimetismo perfetto da supereroe. Inoltre molte specie sono oggi minacciate: la distruzione delle foreste del Madagascar e il commercio di animali esotici mettono a rischio proprio i camaleonti più spettacolari e rari. Ammirarli in natura, o in strutture serie e rispettose, è il modo migliore per apprezzarne i superpoteri senza contribuire al loro declino. Dietro quei colori cangianti c'è un capolavoro di evoluzione durato decine di milioni di anni: qualcosa che nessun laboratorio, per ora, è riuscito a eguagliare del tutto.