Perché il blu in natura è così raro

Blu in natura - Pavone

Il blu in natura a differenza degli altri colori è speciale: è estremamente raro e al posto dei pigmenti usa micro strutture che rifrangono la luce

Il blu è il colore più amato e diffuso nel mondo. È quello che meglio percepiamo al buio e da bambini impariamo che il blu è il colore del cielo e del mare. Eppure ritrovarlo in natura è estremamente difficile. Nella storia dell’uomo è apparsa una parola per definirlo solo recentemente, in piante e animali è pressoché introvabile e quando si manifesta lo fa sotto forma di illusione ottica. Su 64 mila specie di vertebrati solamente 2 di loro presentano un vero pigmento blu e oggi sappiamo che perfino il colore blu degli occhi è in realtà un marrone estremamente chiaro.

Synchiropus splendidus, conosciuto comunemente come Pesce mandarino, uno dei due vertebrati a possedere il pigmento blu

Colori strutturali e colori fisici

Il colore è il modo in cui percepiamo le diverse lunghezze d’onda e in molti sappiamo che il cielo e il mare ci appaiono blu a causa dell’interazione dell’atmosfera con la luce proveniente dal sole. Inizialmente bianca, la luce è composta dalle lunghezze d’onda dei vari colori, ma quelle blu, avendo una frequenza più corta delle altre, rimbalzano tra le particelle dei gas atmosferici diffondendosi.

I colori che vediamo, dunque, dipendono dalla luce che è riflessa o trasmessa dagli oggetti ai nostri occhi. In natura la fonte più comune di colore è la pigmentazione: quasi tutto quello che vediamo, inclusi i nostri vestiti e noi stessi, è colorato da molecole di pigmenti, che spesso vengono assunti con la dieta ( l’esempio più famoso è quello dei fenicotteri rosa).
Non è però il caso del blu in natura.


Come fanno allora alcuni uccelli e farfalle a sfoggiare questo brillante colore?

La risposta è nella fisica

Ed ha a che fare con il modo in cui la luce viene rifratta, producendo il cosiddetto colore strutturale. Questo è dato dall’interazione della luce con strutture regolari di poche centinaia di nanometri, che scompongono la luce incidente in onde riflesse che interferiscono tra loro apparendo ai nostri occhi come colori vivaci o iridescenti.

Scattering of light by bird feathers. Source: The Cornell Lab Bird Academy

In particolare, considerando la natura della luce secondo la teoria ondulatoria, quando i raggi colpiscono le microstrutture, vengono respinti completamente “in fase” con le creste dell’onda perfettamente sovrapposte. Per gli altri colori, i raggi vengono respinti “fuori fase” rendendoli per noi invisibili.

La luce blu viene respinta con le lunghezze d'onda in fase
Rappresentazione delle creste delle onde di luce e di come vengono respinte dalle strutture delle ali della farfalla Morfo Blu

Ad aggiungere eccezionalità ci ha pensato l’evoluzione, proteggendo le micro-strutture rifrangenti con una patina impermeabile all’acqua, che con il suo diverso indice di rifrazione cambierebbe il colore emesso.

Piante e fiori

La carenza del pigmento blu in natura è osservabile anche nel mondo vegetale. Di 280 mila specie di piante floreali infatti, meno del 10% producono fiori blu. In questo caso le piante utilizzano una classe di molecole molto comune: le antocianine.

i mirtilli sono blu grazie ad una variazione dell'antocianina, pigmento rosso

Si tratta di pigmenti di base rossi, appartenenti ai flavonoidi (spesso con proprietà antiossidanti), che possono assumere varie colorazioni virando dal rosso al blu, all’aumentare dell’alcalinità dell’ambiente. In questo modo possiamo osservare anche fiori e frutti blu, ma il meccanismo genetico alla base è ancora poco chiaro e al momento i ricercatori stanno cercando di fare luce.

Il blu e l’evoluzione

Come mai il colore blu in natura è quasi esclusivo di micro strutture, piuttosto che di pigmenti? La scienza non è in grado di dare una risposta univoca, ma una popolare teoria è quella che lo sviluppo della colorazione blu sia stato in qualche modo benefico (per comunicazione e sopravvivenza) ed in senso evolutivo, è stato più conveniente per piante e animali cambiare la forma del proprio corpo invece che riscrivere le regole della chimica.

Il blu e l’Uomo

Ricerche come questa attestano che oggi il blu è il colore più popolare del mondo, ma non è sempre stato così.

Nel 1858 durante la sua carriera di studente (prima di diventare primo ministro britannico) Sir William Gladstone in uno studio sulla poetica di Omero, notò che nell’Odissea vengono menzionati centinaia di volte colori come il rosso e il bianco, decine di volte il giallo e il verde, mentre del blu non c’è traccia. Qualche anno più tardi il filologo Lazarus Geiger ha analizzato dei testi tradizionali in lingue antiche come Arabo, Hindu, Islandese, Ebraico e Cinese, cercando richiami o cenni al colore blu, non riuscendo a trovarli. In molte lingue non era presente una parola specifica per il blu e in altre come il Giapponese o il Celtico veniva usato lo stesso termine per blu e verde, colore con cui nelle mappe venivano rappresentate le acque fino al 17° secolo.
Il fatto che blu e verde siano distanti solamente 35 nanometri nello spettro del visibile della luce e che i riferimenti naturali del blu sono estremamente scarsi, può spiegarci come la percezione del blu fosse anticamente differente. Possiamo aggiungere che il blu in natura è spesso variabile, con cielo, fiumi e laghi non sempre della stessa tonalità di blu, quindi forse non era proprio un vocabolo di cui si sentisse la necessità.

Antica pergamena egizia con decorazioni blu e azzurre
Antica pergamena Egizia. Foto: Maugli / Depositphotos

Sappiamo che il blu come pigmento sintetico veniva prodotto dagli Egizi (IRTIU), ma il metodo per ottenerlo venne perso con la caduta dell’Impero Romano e non ritrovò diffusione fino al 13° secolo, quando un nuovo colore ottenuto dai fiori gialli cominciò a spargersi in campo tessile, il “BLAU“, che ebbe sempre più diffusione fino ai giorni nostri.

Colori e linguaggio

Proprio per la mancanza o per l’ambiguità delle parole utilizzate per descrivere il blu, possiamo affermare che anticamente gli uomini non potessero vederlo. Chiaramente il nostro sistema visivo funziona allo stesso modo da sempre, ma la percezione che abbiamo dei colori è fortemente influenzata dal linguaggio che utilizziamo per descriverli.

Nel 2006 Jules Davidof, professore di psicologia della Goldsmiths University of London ha pubblicato uno studio in questo senso sorprendente. Insieme al suo team di ricerca ha lavorato con la tribù degli Himba della Namibia, in cui non esiste una parola per definire il blu né una distinzione tra blu e verde. Per testare la loro visione dei colori è stato sottoposto ai membri della tribù un cerchio di colori con 11 riquadri verdi e uno distintamente blu (distintamente per noi).

esperimento del prof. Davidof su popolazione Himba
Una donna Himba di fronte al test del prof. Davidof

Di fronte a questo pannello, gli Himba non hanno saputo indicare un riquadro di colore diverso e, spinti a tirare a indovinare, il riquadro blu non veniva scelto più frequentemente degli altri.
Un elemento interessante è che gli Himba hanno per descrivere il verde più parole rispetto a noi.

Così, ribaltando l’esperimento, Davidof ha sottoposto a dei volontari inglesi una simile sequenza di colori, stavolta con 11 tonalità dello stesso verde e un solo riquadro di una sfumatura diversa.

Come si può vedere è molto difficile identificare il riquadro diverso (difficile per noi).

esperimento del prof. Davidof su popolazione britannica

Non per gli Himba però, che lo hanno riconosciuto senza problemi.

esperimento prof. Davidof su popolazione britannica. Ecco il colore diverso
in evidenza il quadrato con sfumatura diversa di verde

La storia del blu è curiosa e affascinante. Un colore che in realtà non esiste, se non sotto forma di illusione ottica e che non siamo stati in grado di distinguere fino a quando non abbiamo trovato una parola per descriverlo.

Un pianeta blu

Durante il primo volo nello spazio della storia, nel 1961 Jurij Gagarin guardando dalla sua navicella quello che nessuno aveva mai visto prima, comunicò alla base “la Terra è blu…Che meraviglia!”.

un astronauta al di sopra del nostro pianeta blu

Oggi tutti noi abbiamo familiarità con l’immagine che la Terra dà di sé, eppure se ci fermiamo un momento a pensare, è davvero ironico che quello che non è un vero e proprio colore, sia il colore del nostro Pianeta.

Fonti:

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