La natura si manifesta con una vasta gamma di colori sorprendenti, ma non è certo che questa bellezza sia stata creata per il nostro piacere. I colori vivaci spesso svolgono una funzione di segnale, aiutando gli animali a corteggiare i partner o a mettere in guardia i predatori. Tuttavia, le origini di questi colori che catturano l’attenzione rimangono avvolte nel mistero.
Le piante hanno iniziato a produrre frutti e fiori dai colori sgargianti prima che qualcuno sulla Terra potesse apprezzarne la bellezza? Questo ha forse permesso ad alcuni animali di evolvere la capacità di vedere i colori per cercare cibo e, successivamente, di sviluppare colori altrettanto vivaci? O è stata la visione a colori a comparire prima, con piante e animali che hanno sviluppato colori accattivanti solo dopo che gli animali in grado di vederli sono emersi?
In uno studio recente, ricercatori statunitensi hanno gettato luce su ciò che definiscono un’esplosione di segnali di colore negli animali negli ultimi 100 milioni di anni, offrendo nuove intuizioni sul momento e sui possibili stimoli di questa innovazione evolutiva.
“Abbiamo voluto scoprire quando si è evoluta la colorazione brillante e quale fosse lo scopo di questa colorazione. Questo è stato il principale motivo che ci ha spinto a condurre questo studio”, ha dichiarato il co-autore Zachary Emberts, biologo integrativo presso l’Università statale dell’Oklahoma.
Emberts e l’autore principale John Wiens, ecologo evolutivo presso l’Università dell’Arizona, hanno esaminato la letteratura sui segnali di colore utilizzati sia dalle piante che dagli animali. I colori vivaci nelle piante sono probabilmente evoluti sotto la pressione selettiva degli animali, poiché i segnali di colore dipendono dalla vista.
Le piante utilizzano principalmente due tipi di segnali di colore: i frutti colorati attirano gli animali che li mangiano per diffondere i semi, mentre i fiori sgargianti attraggono gli impollinatori. Gli animali, d’altra parte, sfruttano il colore in molteplici modi, tra cui il mimetismo e la regolazione della temperatura, ma i loro colori più vivaci tendono a trasmettere uno dei due messaggi di base: “guardami” o “lasciami in pace”.
Alcuni animali utilizzano i segnali di colore per impressionare i potenziali partner della stessa specie, mentre molti sfruttano la loro vistosità per una strategia conosciuta come aposematismo, in cui i colori accesi comunicano la tossicità, la resistenza o altre qualità dell’animale per scoraggiare i predatori.
Basandosi sulla loro analisi statistica, Wiens e Emberts hanno concluso che la visione a colori negli animali è emersa prima, evolvendo più di 100 milioni di anni prima che le piante iniziassero a produrre frutti e fiori colorati. La ricerca suggerisce che la visione a colori è comparsa circa 500 milioni di anni fa, evolvendo apparentemente in modo indipendente negli antichi artropodi e nei vertebrati.
I primi vertebrati in grado di vedere a colori probabilmente vivevano in un ambiente marino, riportano Wiens e Emberts, ma non è chiaro dove si sia sviluppata la visione a colori negli artropodi. È altrettanto oscuro quali vantaggi evolutivi la visione a colori offrisse all’epoca, prima che i segnali di colore comparissero nelle piante o negli animali.
Percepire il colore potrebbe aver aiutato gli animali a individuare visivamente oggetti, siti di nidificazione o cibo. Anche prima che frutti e fiori vivaci esistessero, la visione a colori potrebbe essere stata utile per distinguere oggetti come foglie verdi e marroni.
Tuttavia, il regno vegetale ha impiegato del tempo per sfruttare appieno questa caratteristica. I primi frutti colorati sono stati segnalati circa 300 milioni di anni fa, mentre i colori vivaci dei fiori sono comparsi solo circa 200 milioni di anni fa. Gli animali hanno iniziato a utilizzare i segnali di colore ancora più tardi, iniziando con gli avvertimenti aposematici, secondo Wiens e Emberts.
La loro analisi suggerisce che i colori di avvertimento si sono evoluti circa 150 milioni di anni fa, seguiti dai segnali di colore sessuali, che hanno fatto la loro comparsa solo circa 100 milioni di anni fa, circa 400 milioni di anni dopo l’avvento della visione a colori.
Da allora, tuttavia, i segnali di colore degli animali hanno subito un’evoluzione significativa. C’è stata un’esplosione drammatica sia dei segnali di colore di avvertimento che di quelli sessuali negli ultimi 100 milioni di anni, afferma Wiens.
Quali fattori hanno scatenato l’esplosione del segnalamento a colori rimangono un mistero, ma Wiens e Emberts identificano tre gruppi di animali che probabilmente hanno alimentato questa tendenza. I pesci ossei hanno contribuito a introdurre il segnalamento a colori negli habitat marini, mentre uccelli e lucertole hanno guidato l’innovazione sulla terraferma.
I colori e i segni aposematici rappresentano una forma più antica e diffusa di segnalamento a colori rispetto ai segnali sessuali. I segnali di avvertimento sono almeno cinque volte più diffusi, secondo Wiens.
Oltre ad evolversi prima, i segnali di avvertimento degli animali potrebbero essere più comuni dei segnali sessuali semplicemente perché sono utili per una gamma più ampia di specie. Un animale non ha bisogno di avere la visione a colori per spaventare i predatori con i suoi colori sgargianti, purché il predatore possa vederli.
Alcune specie con colori di avvertimento non hanno nemmeno occhi ben sviluppati, notano i ricercatori. I segnali sessuali, al contrario, richiedono una visione più avanzata poiché mittenti e destinatari sono della stessa specie. Questo potrebbe spiegare perché questi segnali sono generalmente limitati ai vertebrati e agli artropodi.
Questo studio contribuisce a tracciare la storia evolutiva della visione e del segnalamento a colori degli animali, ma c’è ancora molto da imparare su questi fenomeni, inclusa la variazione nella visione a colori tra le diverse specie animali.
In futuro, sarebbe interessante approfondire lo studio su ciò che determina la capacità degli animali di percepire colori specifici come il rosso o il blu, afferma Emberts.
Lo studio è stato pubblicato su Biological Reviews.
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