La storia umana è costellata di banalità quotidiane, piccoli fatti che talvolta si presentano come rivelatori. Uno di questi accadde il 24 agosto 1966, quando un gruppo di Guardie Rosse affisse sui muri di Pechino l’ordinanza che, da quel momento in poi, la luce rossa del semaforo avrebbe indicato via libera e quella verde lo stop. Il fatto che il rosso, il colore del comunismo, obbligasse a fermarsi era considerato una grave scorrettezza simbolica[1]. Per qualche giorno la città precipitò nel caos, finché il primo ministro Zhou Enlai impose il ritiro dell’iniziativa.
L’ordinanza non poteva funzionare: è pur vero che i colori del semaforo sono una pura convenzione[2], ma è altrettanto vero che la Natura usa il colore rosso come segnale di pericolo, di stop. La Natura è saggia e sa che la luce rossa è meno dispersiva nell’aria rispetto alla luce di altri colori, ma proprio perché è saggia utilizza anche il giallo[3], percettivamente più evidente, e spesso l’accoppia col nero, una combinazione che rende massimo il contrasto sopratutto su uno sfondo verde vegetale, dove si muove la massima parte degli animali. Guarda caso il semaforo utilizza proprio le tre luci: verde (assenza di pericolo), giallo (attenzione) rosso (proibizione). I mezzi per movimento terra sono quasi sempre di colore giallo con strisce nere[4]: la civiltà delle macchine ha copiato dalla madre comune.
La corsa agli armamenti.
La storia dell’impiego di segnali di pericolo colorati in Natura è molto antica e potremmo farla partire da oltre 500 milioni di anni fa, quando si concluse un periodo felice in cui tutti vivevano in pace (eccetto i cnidari, meduse e affini, che già un centinaio di milioni di anni prima erano in grado di usare cellule urticanti per intrappolare le loro prede[5]). Quell’epoca terminò abbastanza bruscamente circa 520 milioni di anni fa, quando animali ormai evoluti scoprirono il comportamento predatorio e cominciarono ad andare alla ricerca di colleghi da mangiare. Non è detto che prima non si nutrissero di materiale biologico morto, ma fu soprattutto verso quegli anni che si svilupparono animali più grandi dotati di appendici (chele, denti…) specializzate per afferrare, tagliare, perforare e triturare le prede: è l’inizio di quella che i paleontologi hanno chiamato “corsa agli armamenti”[6].
Poiché a nessun animale piace essere mangiato, a mano a mano che alcune specie prendevano coscienza del rischio svilupparono organi, tecniche e strumenti versatili di difesa. La mappa dei nuovi talenti degli animali del tardo Cambriano, quando la celebre esplosione della biodiversità era ormai in fase avanzata, è assai simile alle abilità belliche della guerra tra gli uomini, col necessario chiarimento che il fine dell’aggressione tra gli animali era uno ed uno solo, mangiare la preda[7]:
- sviluppo di organi per la cattura (vere e proprie appendici col ruolo di armi: chele, artigli, zanne, corna, inoculazione di tossine);
- miglioramento della capacità di rilevazione e orientamento (vista, udito, olfatto, ecolocalizzazione, percezione delle vibrazioni e della temperatura);
- miglioramento della capacità di evitare incontri sgraditi (mobilità, mimetismo);
- sviluppo di organi protettivi (gusci, corazze, spine);
- meccanismi di deterrenza, per rendere sconveniente l’attacco (aposematismo).
Alcuni di questi organi e abilità erano a doppio uso: le spine dell’aggressore feriscono la preda, le spine della preda ne rendono difficile ingestione, la mobilità favorisce la caccia ma anche la fuga, vedere e sentire meglio consente di individuare più facilmente la preda ma anche - se sei una preda - il tuo nemico. In generale molte armi utilizzate per la caccia potevano essere impiegate per la difesa quando il predatore diventava a propria volta vittima designata di qualcun altro.
L'aposematismo e la deterrenza: stai attento a quello che fai!
Il punto che ci interessa di questo apparato bellico della preistoria è proprio l’aposematismo è un segnale con cui un animale dotato di meccanismi di difesa efficienti comunica agli altri di essere pericoloso, ovvero che mangiarlo esporrebbe il predatore a un rischio. E’ l’equivalente di un messaggio pubblicitario: se mi mangi, peggio per te!
Il messaggio aposomatico può avvenire lungo tutti i canali sensoriali: può essere visivo (colori e disegni vistosi); acustico (suoni o richiami); olfattivo o chimico (odori e secrezioni); comportamentale (atteggiamenti o gesti di minaccia). Quello che ci collega alla storia dei semafori comunisti di Pechino è proprio l’aposematismo cromatico, cioè la colorazione assunta da alcune specie dotate di strumenti che possono danneggiare un predatore per avvertirlo che il suo attacco avrebbe un costo. Poiché si tratta di un codice diffuso, che i predatori hanno appreso, ogni cambiamento nel sistema di colori renderebbe il messaggio inadeguato, esponendo la specie a rischi, esattamente come il cambiamento del colore dei semafori sperimentato dalle Guardie Rosse.
Vespe e api possono difendersi ricorrendo al loro pungiglione, diverse specie di rane sudamericane (Dendrobates) hanno alcaloidi tossici sulla pelle, il veleno del serpente corallo (Micrurus fulvius) è letale per molte specie, il pesce leone (Pterois) possiede spine velenifere e gli esempi si possono moltiplicare: ragni, coccinelle, salamandre, puzzole… Tutti questi animali hanno una colorazione particolare: il corpo delle vespe e delle api è giallo con inserti neri; quello delle rane velenose può essere giallo, arancio, rosso… quasi sempre con inserti neri, blu, a strisce, a macchie, a bande; quello del serpente corallo è rosso, giallo e nero e così via. Il colore è importante, ma ancora più importante è che sia distribuito sul corpo dell’animale con inserti di colore e di forma diversa ad alto contrasto, affinché anche i predatori i cui occhi percepiscono uno spettro luminoso particolare (ad esempio nell’ultravioletto, come molti uccelli) riescano a comprendere l’avvertimento.
L’aposematismo cromatico, quindi, non è un’arma di difesa, ma un vero e proprio messaggio di deterrenza che ha esattamente lo stesso significato nella guerra umana: caro amico, io ho delle armi nascoste, non posso oppormi al fatto che mi mangerai, ma se mi mangi te la farò pagare cara. La sua funzione non è tanto quella di proteggere un singolo animale, ma di insegnare a un’intera specie di predatori che certe cose non si fanno, una sorta di manuale pedagogico della Natura: il predatore che ha ignorato il segnale di pericolo costituito dal mix di colori ne ha subito le conseguenze negative e da quel momento non attaccherà più una preda con quelle caratteristiche. E' un’esperienza che può essere trasferita agli eredi attraverso l’osservazione o la selezione naturale (i predatori che hanno appreso la lezione sopravvivono e si riproducono di più). E’ il cosiddetto paradosso dell’aposematismo: l’esistenza di specie che prosperano rendendosi particolarmente evidenti ai propri predatori; qualcuno di essi viene mangiato, ma il predatore impara (e “racconta” ai propri discendenti) che non è stata una gran bella esperienza.
L’aposematismo cromatico è quello più studiato[8], ma non è l’unica tipo di segnale con cui alcuni animali trasmettono la loro intrinseca pericolosità ai loro potenziali predatori: possono farlo anche col suono (il caso più tipico è quello del serpente a sonagli), emettendo odori sgradevoli (come le cimici, le locuste, l’opossum), attraverso comportamento particolari (come il cobra che gonfia il cappuccio, l’istrice che erge le spine). Ma non mancano animali che scoraggiano le prede con più accorgimenti simultanei: la puzzola usa l’odore e simultaneamente il contrasto bianco / nero del pelo e il battito delle zampe, la falena tigre (Arctiinae) combina la dissuasione visiva (colori) con quella sonora (emissione di ultrasuoni), col rilascio di sostanze sgradevoli e con manovre di volo evasive.
Quelli che copiano.
Poi ci sono i furbetti: animali innocui o dotati di sistemi di difesa deboli che scoraggiano i predatori assumendo (talvolta in modo un po’ approssimativo) caratteristiche di animali più pericolosi. Alcune specie di Sirfidi (come Episyrphus alteatus) hanno livree gialle e nere, e imitano anche forma e comportamento di vespe e calabroni, pur essendo innocui e privi del pungiglione. Il Lampropeltis elapsoides (e altri serpenti innocui americani) riproducono i colori del serpente corallo. Questi animali sono in un certo senso ladri (rubano il segnale di deterrenza agli animali veramente pericolosi) e truffatori (ingannano i predatori facendo credere loro di essere pericolosi). Al fenomeno è stato dato il nome di mimetismo batesiano[9].
Un'Acacia che sa stare al mondo.
Anche alcune piante presentano caratteristiche aposomatiche. Cioè sono pericolose e hanno sviluppato segnali che avvertono i predatori - che non possono che essere erbivori - del rischio che corrono mangiandone le foglie.
Il caso esemplare è quello di un'acacia, denominata Vachellia drepanolobium, un arbusto africano che combina incredibilmente deterrenza, difesa e simbiosi. L'arbusto presenta delle grosse spine, che da sole non basterebbero a frenare la voracità di capre, giraffe, elefanti o altri erbivori. Sulle spine vi sono dei noduli dove vengono ospitate alcune specie di formiche Cremotogaster, i noduli sono cavi e l'aria che passa nei buchi praticati dalle formiche produce un caratteristico fischio, che costituisce lo strumento sufficiente a tenere lontani gli erbivori (aposematismo acustico). Se poi uno sprovveduto si azzarda ad addentare una foglia, le formiche disturbate emettono feromoni di allarme che richiamano altre formiche che sciamano sulla pianta e allontanano l'aggressore con getti di acido formico. La pianta manifesta la sua gratitudine alle formiche emettendo un nettare extrafloreale (cioè non prodotto dai fiori) ricco di carboidrati e particolarmente appetibile. Insomma: una pianta si allea con un insetto (e lo mette a libro paga) per difendersi da animali molto grandi.
[1] la notizia si può leggere l su La Stampa del 7 ottobre 1966 e nelle pagine di altri quotidiani, tra cui L'Unità, reperibili in Internet. Un testo importante per la comprensione di quel periodo storico è: Talk About a Revolution: Red Guards, Government Cadres, and the Language of Political Discourse di Michael Schoenhals, un'autorità sulla storia del Maoismo, pubblicato dal Center for Pacific Asia Studies University of Stockholm. L'ordinanza prevedeva anche, per gli stessi motivi ideologici, che i veicoli tenessero la sinistra
[2] la prima installazione di un semaforo stradale moderno a tre luci risale agli anni '20, ma già molto prima esistevano sistemi semaforici meccanici utilizzati in ferrovia
[3] per ragioni di sintesi espositiva nel testo attribuiremo alla Natura e alle specie viventi caratteristiche antropomorfiche (la Natura non è saggia e non sa proprio nulla, men che meno utilizza un colore piuttosto che un altro, le sue strade seguono percorsi diversi!)
[4] fino al 1931, Caterpillar, il massimo produttore di trattori e macchine per il movimento terra, usava il grigio per i suoi veicoli. In seguito lo sostituì col giallo per migliorarne la visibilità
[5] come si legge in un redente articolo apparso su Evolution & Development
[6] la prima espressione di questo tipo sì trova nell'articolo di Dawkins & Krebs: Arms races between and within species, Proceedings of the Royal Society, 1979
[7] μηδενὸς φείδεσθαι ovvero "non risparmiare nessuno", come scrive Polibio nelle sue Storie X, 15, riportando l’ordine di Publio Cornelio Scipione dato ai militari romani durante la seconda guerra punica
[8] i testi sono molti, a partire dalla fine '800. Quello fondamentale è ancora oggi Hugh B. Cott: Adaptive Coloration in Animals, Methuen, London, 1940
[9]dal naturalista inglese Henry Walter Bates che individuò il fenomeno percorrendo l’Amazzonia - dal 1848 al 1859 - per studiare le farfalle, tra cui si incontrano tanto specie veramente "armate"quanto specie molto simili e innocue che utilizzano gli stessi cromatismi