I colori dei pappagalli? Questione di chimica e di fisica!

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I colori dei pappagalli

Siamo affascinati dai colori del piumaggio degli uccelli, dei pappagalli in particolare.

I loro rossi, arancio, gialli, blu, verdi, raggiungono delle punte di brillantezza e vivacità che ci incantano, è innegabile.

Ma come riescono a creare tale meraviglia? Con quali sostanze?

Ce lo svelano numerosi studi scientifici, che dimostrano che il merito non è solo della chimica, ma di chimica e fisica insieme!

I colori degli animali

In generale la colorazione degli animali copre l’intera gamma del visibile.
È legata alla presenza di un gruppo di pigmenti differenti da un punto di vista chimico e generalmente è correlata all’ambiente, per permettere il mimetismo sia delle prede che dei predatori.

I colori brillanti hanno invece in genere altri scopi: avvertire del pericolo di un predatore, assumere i colori di un animale pericoloso o inviare segnali visivi precisi a scopo riproduttivo.

Al di là della gradazione e della funzione, i colori sono soggetti a forte pressione selettiva.

I colori dei pappagalli

In generale negli uccelli il rosa, il rosso, l’arancione e il giallo sono conferiti dai carotenoidi, pigmenti estratti dagli alimenti e concentrati alla base delle penne. È il caso dei canarini e dei fenicotteri.

Per i pappagalli invece sono stati scoperti pigmenti specifici, e già nel 1882 si è cominciato a parlare di psittacofulvina.

Più recentemente è stato scoperto che si tratta di composti che differiscono dai carotenoidi, in particolare per l’assenza di gruppi laterali metilici e anelli iononici.

Composti di psittacofulvina simili sono responsabili della colorazione rossa di pappagalli anche distanti tra loro da un punto di vista filogenetico, ma uno studio recente ha individuato una sostanza molto simile anche per il giallo del Melopsittacus undulatus, la cocorita.

Com’è possibile?

I ricercatori hanno proposto che lo shift dal rosso al giallo possa essere legato all’assenza, nel pigmento psittacofulvina di piume gialle, di una lunga “spina dorsale” di carbonio coniugato.

Altre ipotesi considerano la differente organizzazione strutturale dei pigmenti nelle penne e nelle piume, oppure la presenza o assenza di un pigmento noto come C20 oppure ancora il diverso stato ossidativo al termine delle catene aciliche.

Da penne rosse sono stati estratti pigmenti arancioni, probabilmente per l’interazione tra molecole che ne provoca la variazione di conformazione: il cambiamento di struttura elettronica può a sua volta alterare il modo in cui il pigmento interagisce con lo spettro luminoso.

Foto. Magda Ehlers da Pexels

La psittacofulvina, la luce e i colori dei pappagalli

Grazie anche ai più moderni sistemi di rilevazione, come la spettroscopia Raman di risonanza e i test per le differenze molecolari ambientali è stato possibile confermare che nei pappagalli l’intera gamma di colori dal magenta al giallo è legata allo stesso gruppo base di pigmenti psittacofulvini.

I colori dei pappagalli dunque, a differenza degli altri uccelli ad eccezione di pinguini e otididi, non dipendono dalla dieta.
Questi animali creano da un punto di vista biochimico i propri pigmenti.

Si tratta di cromofori, intesi come parti o configurazioni di molecole che producono colore assorbendo la luce.

In alcuni pappagalli le penne assorbono luce ultravioletta, invisibile all’occhio umano, e la riemettono come luce colorata visibile.
Un fenomeno noto come fluorescenza.

Le principali variazioni di colore sono associate dunque a differenze nell’organizzazione degli psittacofulvini nella struttura della penna, mentre piccole alterazioni di tonalità possono essere legate a diverse concentrazioni di cromofori.
La regolazione del colore attraverso una gamma di sfumature può spiegare le principali variazioni nella colorazione del piumaggio tra specie strettamente imparentate.

Potrebbe essere possibile che i pappagalli “sintonizzino” gli psittacofulvini per produrre un’intera gamma di colori – dal magenta di un Galah al giallo di un Cacatua!

Conclusioni

Le moderne tecniche d’indagine, come accade in molti campi della scienza, stanno confermando osservazioni compiute anche secoli prima.

E anche se c’è ancora del lavoro da fare per dimostrare la correlazione tra diversità dei cromofori e regolazione del colore, oggi sappiamo che i pappagalli hanno sviluppato un sistema peculiare da un punto di vista evoluzionistico per mostrarsi in tutta la loro straordinaria bellezza!

Per approfondire:

Jonathan E. Barnsley, Elliot J. Tay, Keith C. Gordon, and Daniel B. Thomas (2018). Frequency dispersion reveals chromophore diversity and colour-tuning mechanism in parrot feathersRoyal Society Open Science5:172010 | doi:10.1098/rsos.172010

Post a cura di: Cinzia Ciarmatori, DMV, GPCert(ExAP)

Foto in evidenza: Zepps Project da Pexels

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