Per decenni, gli scienziati hanno saputo come gli uccelli con piume gialle o rosse di solito ottengano il loro colore: proviene da pigmenti negli alimenti che mangiano gli uccelli. I fenicotteri, ad esempio, estraggono pigmenti rosa dalle alghe e dai crostacei che filtrano dall'acqua. La sfida è stata quella di capire esattamente come gli uccelli blu ottengono il loro colore. Non può essere la loro dieta: i pigmenti blu, come quelli nei mirtilli, vengono distrutti quando gli uccelli li digeriscono. Gli scienziati hanno teorizzato che gli uccelli sembrano blu per lo stesso motivo per cui il cielo sembra blu: lunghezze d'onda rosse e gialle attraversano l'atmosfera, ma lunghezze d'onda blu più brevi rimbalzano sulle particelle e si disperdono, emettendo un bagliore blu in ogni direzione.
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Richard Prum, un ornitologo di Yale, ha scoperto che gli uccelli creano piume blu in modo diverso. "Diamo un'occhiata ad alcuni uccelli!" Dice mentre estrae un cassetto pieno delle pelli cucite di varie specie di cotingas, uccelli che vivono in Centro e Sud America. All'inizio sembrano tutti graziosi uccelli blu con segni neri. Ma guarda più da vicino e le diverse specie hanno sfumature leggermente diverse di blu.
Per trovare le origini del blu aviario, Prum e i suoi colleghi hanno analizzato centinaia di piume - da rappresentanti di quasi tutti i gruppi che hanno evoluto la colorazione blu - presso l'Argonne National Laboratory in Illinois, dove gli acceleratori di particelle generano raggi X estremamente potenti.
Prum ha scoperto che quando una piuma blu cresce, succede qualcosa di straordinario. All'interno di ogni cellula, molecole di cheratina spinose si separano dall'acqua, come l'olio dall'aceto. Quando la cellula muore, l'acqua si asciuga e viene sostituita dall'aria, lasciando una struttura di proteina cheratina intervallata da sacche d'aria, come una spugna o una scatola di spaghetti. Quando la luce bianca colpisce una piuma blu, il modello di cheratina fa sì che le lunghezze d'onda rosse e gialle si annullino a vicenda, mentre le lunghezze d'onda blu della luce si rinforzano e si amplificano a vicenda e si riflettono di nuovo sull'occhio dell'osservatore. Il risultato: il blu, un esempio di ciò che gli scienziati chiamano un colore strutturale (al contrario di un colore pigmentato) perché è generato dalla luce che interagisce con la disposizione tridimensionale di una piuma. E diverse forme e dimensioni di queste sacche d'aria e cheratina rendono diverse tonalità di blu.
Costruire nanostrutture così precise è un'eccezionale impresa evolutiva di ingegneria, eppure il colore blu è spuntato indipendentemente su molti rami dell'albero genealogico degli uccelli, specialmente nei maschi. Il che solleva la domanda: perché? Una teoria è che una serie di sottili piume blu significhi un maschio sano e ben nutrito, che pubblicizza i suoi buoni geni ai potenziali compagni. "Questo è come match.com, completo di quanti soldi hai in banca, chi era la tua famiglia, la religione, hai malattie a trasmissione sessuale - tutte queste cose pratiche", dice Prum. Ma pensa che i biologi abbiano esagerato con l'idea che gli ornamenti maschili, come corna o aculei, siano segnali per le femmine. "Penso che possa essere vero, ma che per lo più non è vero", dice; forse sono "semplicemente belli".
E se gli uccelli, come gli umani, avessero un senso di bellezza? Invece di essere freddi, calcolando le macchine per la deposizione delle uova, cosa succederebbe se alle volatili piacessero i maschietti? Prum ha tenuto un corso chiamato "Evoluzione della bellezza" e sta lavorando a una teoria che combina evoluzione ed estetica; pensa che la bellezza fisica negli animali si evolva insieme all'attrazione per essa. Prum collabora con filosofi, matematici e fisici; la sua volontà di pensare attraverso le discipline faceva parte di ciò che gli ha fatto guadagnare una MacArthur Fellowship, o "concessione geniale", alcuni anni fa. Sta usando i più alti strumenti tecnologici per studiare una domanda secolare. “Parla contemporaneamente di fisica, eccetera, ma riguarda davvero, cosa vogliono le donne? Riguarda davvero la bellezza. "
