Un calamaro bobtail che mostra i suoi colorati cromatofori. Inserendo i pigmenti dei calamari in una cella fotovoltaica, i ricercatori hanno rivelato che l’incredibile capacità degli animali di adattarsi ai colori potrebbe essere alimentata dall’energia solare. Il sorprendente cambiamento di colori dei cefalopodi, inclusi polpi, seppie e calamari, permette loro di mimetizzarsi con l’ambiente circostante o di comunicare visivamente tra loro. Sebbene i ricercatori sappiano da tempo che i cromatofori pieni di pigmenti nella loro pelle sono coinvolti in questo processo, non comprendiamo ancora completamente come funzioni.
Così, il biochimico Taehwan Kim e i suoi colleghi della Northeastern University negli Stati Uniti hanno costruito una cella solare per vedere se i granuli di pigmento all’interno dei cromatofori del calamaro longfin inshore (Doryteuthis pealeii) potessero facilitare la conversione della luce in elettricità. E infatti, all’esposizione alla luce solare, i granuli hanno trasferito una carica.
“Abbiamo scoperto che più granuli si mettono lì, maggiore è la risposta fotocorrente,” ha detto la biochimica della Northeastern University Leila Deravi a Cody Mello-Klein di Northeastern Global News. “È un’indicazione diretta che i pezzi del cromatoforo stanno effettivamente convertendo la luce dalla luce simulata del sole alla tensione, che può completare il circuito e poi essere raccolta, potenzialmente, per una fonte di alimentazione nell’animale.”
Inoltre, questo sistema deve essere incredibilmente efficiente, notano i ricercatori, dato che i calamari possono usare questa energia per cambiare l’aspetto di tutto il loro corpo sott’acqua dove solo bassi livelli di luce possono arrivare. “Avere qualcosa che percepisce i colori intorno a sé e li distribuisce entro centinaia di millisecondi è davvero pazzesco,” dice Deravi. “Non è qualcosa di facile da fare, specialmente in un sistema vivente che è sott’acqua.”
Un polpo che usa i suoi cromatofori per mimetizzarsi con le alghe di sfondo. I cromatofori, situati sulla pelle dei cefalopodi intelligenti, sono pieni di pigmenti di diversi colori, tra cui rosso, giallo e marrone nel calamaro longfin inshore. Questo alimentatore planctonico di breve durata migra attraverso il Nord Atlantico, spostandosi al largo in inverno e tornando verso la terra quando le acque si riscaldano, facendo affidamento sul loro inchiostro e camuffamento per evitare i numerosi predatori, dai delfini ai rombi.
Ciascuno dei loro minuscoli organi di pigmento ha nervi che possono trasportare abbastanza carica da far contrarre i muscoli del cromatoforo e espandere l’organo fino a 10 volte la sua dimensione, in sincronia con quelli circostanti. Questo permette loro di creare modelli di colore cangianti.
“La notevole risonanza su larga scala dei cromatofori suggerisce una comunicazione elettrica tra i cromatociti,” sottolineano i ricercatori. Quando esposti alla luce, i pigmenti rilasciano un elettrone in una reazione redox, creando una carica. Questo segnale di ‘percezione’ della luce potrebbe poi diffondersi ai cromatofori adiacenti, sospettano Kim e il suo team, spiegando forse come possano poi sincronizzare l’intensità dei pigmenti per imitare l’ambiente circostante del calamaro.
Comprendere di più su questi sensori di luce iper-efficienti potrebbe rivoluzionare campi come l’elettronica indossabile. Questa ricerca è stata pubblicata nel Journal of Materials Chemistry C.