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Aug 01, 2023

Gli scienziati rivelano come funziona il colore

23 agosto 2023 Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

23 agosto 2023

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di JoAnn Adkins, Florida International University

Secondo una nuova ricerca, quando i pesci cambiano improvvisamente colore, ci sono piccoli fotorecettori incorporati in profondità nella loro pelle che vigilano per garantire che il colore sia quello giusto.

Per la prima volta, gli scienziati hanno esaminato la struttura del sistema che non solo consente agli animali di cambiare rapidamente colore, ma anche di farlo con sufficiente precisione per sopravvivere. Il gruppo di ricerca, che comprende la scienziata marina della Florida International University Heather Bracken-Grissom ed è guidato da Lori Schweikert dell'Università della Carolina del Nord Wilmington, ha esaminato il hogfish per lo studio pubblicato questa settimana su Nature Communications. Il pesce della barriera corallina dal muso appuntito può cambiare dal bianco al marrone rossastro in pochi millisecondi mentre si adatta alle mutevoli condizioni del suo ambiente. La sua precisione nel determinare il colore deriva dai fotorecettori presenti nella pelle del pesce.

"Se questi pesci non assumono i colori giusti, verrebbero predati", ha detto Schweikert, che ha condotto alcune di queste ricerche mentre era un illustre ricercatore post-dottorato presso la FIU presso il College of Arts, Sciences & Education e l'Institute of Ambiente.

I hogfish hanno cellule piene di pigmenti che possono far apparire il pesce di colore scuro quando i pigmenti sono dispersi e di colore chiaro quando i pigmenti sono raggruppati insieme.

Quando gli scienziati hanno osservato più da vicino con microscopi avanzati, hanno scoperto che per ogni cellula che cambia colore nel hogfish c'era un fotorecettore corrispondente che osservava la luce. Anche se questo era abbastanza interessante, è stata la posizione dei fotorecettori a sorprenderli maggiormente. 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 hogfish, i fotorecettori sono sepolti più in profondità e si trovano effettivamente 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.

Gli scienziati paragonano questa funzione a quella di una persona che si guarda allo specchio per determinare se il suo abbigliamento ha senso per la giornata. Solo per le persone, la scelta dell'outfit raramente è una questione di vita o di morte. Per un hogfish, selezionare il colore sbagliato potrebbe renderlo più facile da trovare per i predatori.

Una migliore comprensione di come funzionano questi sistemi biologici è importante per gli scienziati che lavorano per proteggere le specie e la salute degli oceani. Bracken-Grissom sottolinea inoltre che questa conoscenza può essere utile alle persone.

"Il design bio-ispirato ci consente di trarre conoscenza dalla natura e di apportare benefici alla società", ha affermato. "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."

Oltre a Schweikert e Bracken-Grissom, il gruppo di ricerca comprendeva scienziati della Duke University, del Florida Institute of Technology e dello Smithsonian Institution.

Maggiori informazioni: Lorian E. Schweikert et al, Filtraggio dinamico della luce sull'opsina dermica come sistema di feedback sensoriale nel cambiamento di colore dei pesci, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40166-4

Informazioni sul diario:Comunicazioni sulla natura