Il cristallo che fa brillare i camaleonti

La guanina è una molecola fondamentale per la biologia. Insieme a citosina, adenina e timina è una delle quattro basi azotate che compongono il DNA e l’RNA. In forma pura è un solido cristallino bianco noto per riflettere la luce.

Grazie a due strati di cristalli di guanina, la pelle del camaleonte è un capolavoro di bio-ingegneria: mentre lo strato superficiale cambia colore in base agli impulsi nervosi e alle emozioni, quello profondo funge da scudo termico, proteggendo l’animale dal surriscaldamento.

Il colore cambia in base allo stato d’animo

La guanina è contenuta in speciali cellule dette iridofori. I cristalli sono minuscoli: misurano tra 1 e 100 nanometri, cioè tra 1 e 100 miliardesimi di metro. Si definiscono nanocristalli e hanno proprietà molto particolari, che dipendono dalla loro dimensione.

Più che per mimetismo, i camaleonti cambiano tonalità per comunicare il proprio stato d’animo: i cristalli di guanina si avvicinano quando sono rilassati, riflettendo il verde, e si distanziano quando sono eccitati, virando verso il giallo e l’arancione. 

Quando i nanocristalli si trovano a distanze diverse, il percorso che compie la luce all’interno degli iridofori cambia. Per questo la pelle cambia colore: la luce viene riflessa con lunghezze d’onda diverse e noi vediamo tonalità differenti.

Ecologia e biologia dei camaleonti

Grazie a occhi sporgenti e indipendenti, il camaleonte scansiona l’ambiente a 360°, calcolando con precisione millimetrica la distanza dalla preda. Una volta agganciato il bersaglio, scaglia una lunga lingua che, grazie a una punta vischiosa e un “effetto ventosa”, non lascia via di scampo.

Lo strato più profondo dei nanocristalli di guanina riflette anche la luce infrarossa, spesso responsabile del riscaldamento degli oggetti. Potrebbe quindi aiutare i camaleonti a regolare anche la propria temperatura corporea.

La maggior parte dei camaleonti vive in Madagascar, un tesoro di biodiversità insostituibile con oltre il 90% di mammiferi e rettili e l’80% delle piante che non esistono in nessun altro luogo. Proteggere questo ecosistema significa salvare specie che, se perse, svanirebbero per sempre.

La realizzazione di questa rubrica è frutto della collaborazione tra Fondazione ZOOM e il MU-CH | Museo della Chimica.