C orreva l’anno 2015 quando su Internet cominciò a circolare una foto che mandò in crisi milioni di persone in tutto il mondo. Ritraeva un abito da cerimonia: c’era chi guardandolo lo vedeva colorato di bianco e oro, chi invece giurava che fosse nero e blu (che erano poi i suoi colori originali). Diventata virale su Facebook e sulla piattaforma che allora si chiamava ancora Twitter, la foto generò decine di milioni di post e altrettante accese discussioni tra il team #blueandblack e il team #whiteandgold, e persino serissime testate giornalistiche lo definirono “il dramma che sta dividendo il pianeta”. Indicato fin da allora come esempio perfetto di come un’apparente sciocchezza possa raggiungere fama mondiale grazie alla giusta combinazione di fattori, il dressgate servì anche per dimostrare una scomoda verità sulla nostra specie: abbiamo un problema con i colori. Ne vediamo pochi, tanto per cominciare, e anche su quelli non riusciamo a metterci d’accordo; basta la luce sbagliata per confonderci, e due cervelli diversi possono interpretare in modo altrettanto differente lo stesso stimolo; ci sono intere fette dello spettro luminoso che altri animali usano per orientarsi e dare un senso al mondo e che a noi umani sono precluse. È una condizione che ci portiamo dietro da milioni di anni, ed è tutta colpa dei dinosauri.
Tutta colpa dei dinosauri
Cominciata 66 milioni di anni fa grazie a un asteroide, l’era cenozoica (dal greco καινός, “nuova”, e ζωή, “vita”) è nota informalmente come età dei Mammiferi, nella quale la classe a cui apparteniamo anche noi ha conosciuto un’esplosione di diversità che l’ha portata a colonizzare ogni angolo e ogni nicchia ecologica del pianeta. Si tratta però di una parentesi nella lunga storia dei mammiferi, e neanche della più lunga. I Cynodontia, il clade che comprende il gruppo da cui si è evoluta la nostra classe, compaiono 260 milioni di anni fa; i primi mammiferi veri e propri risalgono invece a circa 225 milioni di anni fa, durante il Triassico.
La teoria del “collo di bottiglia” notturno proposta da Gordon Lynn Wells nel 1942, sostiene che i mammiferi siano nati come animali notturni e rimasti tali per gran parte della loro evoluzione, e le conseguenze si vedono ancora oggi.In quel periodo, però, un altro gruppo stava approfittando di un evento catastrofico avvenuto 30 milioni di anni prima, l’estinzione di massa avvenuta tra Permiano e Triassico, la più grave mai verificatasi sulla Terra, che portò alla scomparsa dell’80% delle specie marine e del 70% di quelle terrestri. Erano gli arcosauri, che oggi sono rappresentati da coccodrilli e uccelli e che comprendevano anche (e così ci arriviamo) i dinosauri non aviani e gli pterosauri. Durante quello che è noto come Triassic Takeover, durato circa 30 milioni di anni, gli arcosauri crebbero di dimensioni e divennero i predatori dominanti sulla Terra. I primi mammiferi si videro così costretti ad adattarsi a un mondo popolato da grossi rettili carnivori, e intrapresero una strada evolutiva che ha conseguenze ancora oggi.
La teoria, proposta per la prima volta da Gordon Lynn Wells nel 1942, è quella del nocturnal bottleneck, il “collo di bottiglia” notturno. Nel suo libro The Vertebrate Eye And Its Adaptive Radiation, Walls sosteneva che i mammiferi fossero nati come animali notturni e rimasti tali per gran parte della loro evoluzione – almeno fino a quanto l’estinzione K-T (Cretaceo-Terziario) non offrì loro una serie di nicchie ecologiche lasciate libere da dinosauri e pterosauri. I primi mammiferi erano quindi piccoli insettivori o frugivori che abitavano un mondo pericoloso, e restringere la propria attività alle ore notturne era il modo più sicuro per sopravvivere. Vivere al buio, però, richiede una serie di adattamenti e anche di sacrifici: il nocturnal bottleneck definì molte delle caratteristiche dei mammiferi, dall’omeotermia (utile se non ci si può affidare al sole per riscaldarsi) al miglioramento di udito e olfatto, dalla pelliccia (che aiuta nella termoregolazione) a un metabolismo più rapido. Più di ogni altra cosa, però, la vita notturna ebbe un effetto trasformativo sulla vista e sul rapporto dei mammiferi con i colori.
Di coni e bastoncelli
La storia evolutiva degli occhi è vecchia quanto quella della vita sulla Terra, e altrettanto complicata. Ci sono però alcune caratteristiche della vista e della percezione del colore che sono comuni a tutti gli animali. La prima è costituita dalle opsine, una famiglia di proteine che comprende cinque diversi gruppi fotosensibili, in grado di convertire i fotoni in segnali elettrici che vengono poi interpretati dal cervello (o, nel caso di organismi più primitivi, da organelli dedicati). Tutti gli animali sensibili alla luce usano le opsine per “leggere” lo spettro luminoso.
Tutti i vertebrati, poi, usano le stesse due cellule presenti nella retina per percepire la luce. I coni, probabilmente la struttura più antica delle due, usano le opsine per la cosiddetta visione fotopica, cioè quella che funziona in condizioni di luce “normale”; permettono quindi di vedere i colori, e ancora oggi la maggior parte dei vertebrati ha quattro tipi di coni differenti. Pesci, rettili e uccelli sono quindi generalmente tri- o tetracromati: possiedono tre o quattro canali separati per analizzare la luce, incluso uno dedicato all’ultravioletto. È una condizione molto antica, probabilmente presente già nei primi vertebrati terrestri. I bastoncelli, invece, sono un’invenzione più moderna, e permettono la visione scotopica, cioè quella in condizioni di bassa illuminazione; tutti i vertebrati li hanno, ma i mammiferi ne hanno fatto il fotorecettore principale, a scapito dei coni.
La maggior parte dei mammiferi oggi è dicromatica. Cani, gatti e topi, per dire, faticano a separare colori che a noi appaiono nettamente diversi, come molte sfumature di rosso e verde. L’essere umano, però, ha un equipaggiamento cromatico migliore.Milioni di anni di vita al buio resero obsolete molte opsine: a cosa serve saper distinguere il rosso dal verde in piena notte? La capacità di penetrare l’oscurità era più importante per i primi mammiferi, e con il tempo gli occhi dei nostri antenati persero un gran numero di coni e due delle quattro succitate opsine. La maggior parte dei mammiferi moderni è ancora oggi dicromatica: cani, gatti, cavalli, conigli, mucche, topi; percepiscono tutti il mondo attraverso due soli canali cromatici principali. Distinguono bene alcune tonalità, soprattutto nella regione blu-gialla dello spettro, ma faticano a separare colori che a noi appaiono nettamente diversi, come molte sfumature di rosso e verde.
Il collo di bottiglia notturno, quindi, è la causa principale del dicromatismo di gran parte dei mammiferi, e il motivo per cui moltissime specie ancora oggi hanno mantenuto abitudini notturne; e anche quelli diurni, nella maggior parte dei casi, hanno ancora due soli tipi di coni: gli elefanti, per esempio, non vedono il verde e il rosso, che per loro sono entrambi grigi. La visione dei colori della classe alla quale apparteniamo, insomma, è tra le più limitate nei vertebrati, il che fa sorgere spontanea la domanda: perché noi umani ci vediamo meglio?
La toppa evolutiva
I più antichi primati sono comparsi quando ancora i dinosauri dominavano la Terra, circa 85 milioni di anni fa, ma come molti altri gruppi di mammiferi non hanno conosciuto un’esplosione fino a dopo l’estinzione di massa causata dall’asteroide Chicxulub. I primati moderni risalgono invece a 40 milioni di anni fa: in Africa con il parvordine Catarrhini (al quale apparteniamo anche noi umani), in Sud America con i Platyrrhini, le “scimmie del nuovo mondo”. Entrambi questi gruppi si trovarono a colonizzare regioni ricchissime, di cibo ma anche di sfide evolutive, la più importante delle quali fu la necessità di abituarsi a un ambiente forestale. Qui, all’improvviso, saper distinguere tra il verde e il rosso, quindi tra una banale foglia e un frutto maturo, divenne fondamentale per procurarsi il cibo. Di più: molte di queste specie si nutrivano anche di foglie, e saperne distinguere la tonalità di verde aiutava a selezionare quelle più nutrienti. E ancora: molti segnali sociali nei primati dipendono dal colore rosso (pensate per esempio a un umano che arrossisce) e saperlo individuare con certezza aiuta a navigare la complessità dei rapporti in un gruppo sociale.
La tricromia dei primati non ha molto a che fare con la quadricromia che permette a molti uccelli di vedere anche nell’ultravioletto. Assomiglia piuttosto a una soluzione evolutiva abborracciata, premiata perché per questi animali distinguere il rosso e il verde era diventato fondamentale.Insomma: le prime scimmie si ritrovarono a ereditare una visione cromatica insufficiente e inadatta alle loro necessità, e circa 35 milioni di anni fa, nei loro occhi, cominciò a succedere qualcosa. Tramite due meccanismi evolutivi diversi ma convergenti nei loro scopi, le scimmie del Vecchio e del Nuovo Mondo andarono incontro a una duplicazione delle opsine responsabili dell’individuazione del verde: il nuovo tipo si specializzò nel rosso, facendo nascere un nuovo tipo di cono e trasformando le scimmie da dicromatiche a tricromatiche. Nelle scimmie del Nuovo Mondo questo passaggio fu parziale: in alcuni generi, come Saguinus (il tamarino) e Saimiri (la scimmia scoiattolo), solo alcune femmine sono tricromatiche, mentre le altre, e tutti i maschi, sono dicromatici. Nelle scimmie del Vecchio Mondo, invece, umani compresi, il tricromatismo divenne una caratteristica fissa (al netto di mutazioni delle quali parleremo tra poco). In entrambi i gruppi, comunque, la comparsa di un terzo tipo di cono comportò cambiamenti radicali nella percezione del colore, e di conseguenza nel comportamento, con un ritorno parziale o totale a uno stile di vita diurno.
La tricromia dei primati, però, non ha molto a che fare con l’originaria quadricromia degli altri vertebrati, quella che permette per esempio a molti uccelli di vedere anche nell’ultravioletto. Assomiglia piuttosto a una soluzione abborracciata, improvvisata evolutivamente con il materiale a disposizione. Lo dimostra il fatto che abbiamo tre tipi di opsine negli occhi: quelle che si occupano del colore blu stanno sul gene S, collocato sul cromosoma 7; quelle che percepiscono il rosso e il verde, M e L, si trovano invece sul cromosoma X. I geni M e L, peraltro, sono uguali al 96%, e durante la formazione dei gameti possono essere facilmente scambiati, cancellati o ricombinati in modo anomalo. Nelle scimmie del Nuovo Mondo, questo determina il fatto che i maschi sono generalmente dicromatici e solo alcune femmine sono tricromatiche, mentre negli umani il risultato di questi errori di trascrizione è la condizione chiamata daltonismo, in particolare la cosiddetta discromatopsia (l’acromatopsia è invece un deficit totale che porta a vedere il mondo in bianco, nero e grigio, ed è una condizione rarissima). Circa l’8% dei maschi umani sono daltonici, percentuale che scende molto nel caso delle femmine (che avendo due cromosomi X hanno una “copia di sicurezza”) ma che ci ricorda come la nostra visione sia non solo limitata ma anche in continua evoluzione: è possibile che in futuro vedremo i colori in modo diverso?
I colori del futuro
Qui è dove abbandoniamo il campo dell’evoluzione per entrare in quello della scienza (o della fantascienza): scoprire che gli altri animali vedono il mondo meglio di noi ha fatto scattare una competizione con loro, e una corsa a migliorare il nostro apparato visivo con tutti i mezzi possibili. Come si può pensare di capire davvero le altre specie se non sappiamo neanche come vedono il mondo? Prendete il piumaggio degli uccelli. C’è chi ha suggerito che quello che a noi sembra coloratissimo sia in realtà solo una parte di quello che vedono i volatili, e su cui si basano per decisioni fondamentali come la scelta del partner: ai nostri occhi manca tutta la porzione UV dello spettro, e quello che vediamo sulle loro ali è solo una pallida eco dei loro veri colori. E non è solo una questione di confronto con gli altri vertebrati: anche le api, per esempio, vedono nell’ultravioletto, e per loro i fiori hanno una ricchezza cromatica che possiamo solo immaginare.
Come avevano previsto gli X-Men, i mutanti sono già tra di noi, ci vedono meglio di noi e, soprattutto, sono tutte femmine.Il gap tra noi e il resto del mondo animale sta venendo parzialmente colmato negli ultimi anni grazie alla tecnologia: appena un anno fa, un gruppo di ricercatori di Berkeley è riuscito a mostrare ad alcuni volontari un colore mai visto prima, “olo”, ottenuto stimolando esclusivamente le opsine M. Lo sviluppo di telecamere a UV ci sta aiutando a scoprire il mondo dei colori che non vediamo: se volete un esempio imperdibile a livello divulgativo, la serie della BBC Life in Color, narrata ovviamente da David Attenborough, è una raccolta di immagini straordinarie che mostrano il modo in cui gli occhi di molti animali, dai pavoni ai mandrilli ai granchi violinisti, vedono il mondo. Ma se chiedete a me, non c’è nulla di più interessante del fatto che, come avevano previsto gli X-Men, i mutanti sono già tra di noi, ci vedono meglio di noi e soprattutto sono tutte femmine.
Se infatti la presenza di due opsine sul cromosoma X può generare confusione nei maschi, può in teoria portare una femmina a ereditare due varianti dell’opsina leggermente diverse: questa persona si ritroverebbe con quattro tipi di fotorecettori invece dei soliti tre. Un’idea nata già negli anni Quaranta come esercizio mentale, che è stata confermata nel 2010 dalla neuroscienziata Gabriele Jordan: da allora, gli studi sulle donne tetracromatiche si sono moltiplicati, soprattutto grazie al lavoro del Tetrachromacy Project dell’università di Newcastle. L’idea dietro al progetto è affascinante: in un mondo in cui tutto ciò che ha a che fare con il colore (dai tessuti alle stampanti, dagli schermi alle vernici), è creato da e per tricromatici, una persona tetracromatica rischia di non trovarsi mai davanti alle condizioni necessarie per scoprire la sua peculiarità. Forse tutte quelle barzellette e quei meme sul fatto che le donne distinguono i colori meglio degli uomini potrebbero avere una solida base scientifica, e investigarla potrebbe dirci qualcosa su come vedranno gli umani che verranno dopo di noi.
