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Colorazione, in biologia, l’aspetto generale di un organismo come determinato dalla qualità e quantità di luce che viene riflessa o emessa dalle sue superfici. La colorazione dipende da diversi fattori: il colore e la distribuzione dei biocromi (pigmenti) dell’organismo, in particolare la posizione relativa delle aree diversamente colorate; la forma, la postura, la posizione e il movimento dell’organismo; la qualità e la quantità di luce che colpisce l’organismo. La colorazione percepita dipende anche dalle capacità visive dell’osservatore. La colorazione è una caratteristica dinamica e complessa e deve essere chiaramente distinta dal concetto di “colore”, che si riferisce solo alle qualità spettrali della luce emessa o riflessa.
Molte funzioni evolutive sono state suggerite per gli effetti della colorazione sulla segnalazione ottica. Un organismo con una colorazione vistosa attira l’attenzione su di sé, con una sorta di interazione adattativa come risultato frequente. Tale colorazione “pubblicitaria” può servire a respingere o attrarre altri animali. Mentre la colorazione vistosa enfatizza i segnali ottici e quindi migliora la comunicazione, la colorazione può, al contrario, sopprimere i segnali ottici o creare segnali errati e quindi ridurre la comunicazione. Questa colorazione “ingannevole” serve a ridurre le interazioni dannose o disadattive con altri organismi.
La colorazione può anche influenzare un organismo in modi diversi dalla sua interazione con altri organismi. Tali funzioni non ottiche della colorazione includono ruoli fisiologici che dipendono dalle proprietà molecolari (ad esempio, forza e tipo di legami chimici) delle sostanze chimiche che creano il colore. Per esempio, i capelli scuri sono meccanicamente più forti di quelli chiari e le piume scure resistono meglio delle piume chiare all’abrasione. La colorazione può anche giocare un ruolo nel bilancio energetico dell’organismo, perché i biocromi creano il colore attraverso la riflessione differenziale e l’assorbimento dell’energia solare. L’energia assorbita come risultato della colorazione può essere usata in reazioni biochimiche, come la fotosintesi, o può contribuire all’equilibrio termico dell’organismo. Le funzioni non ottiche della colorazione includono anche funzioni visive in cui la colorazione o il suo modello influisce sulla visione dell’animale stesso. Le superfici vicino all’occhio possono essere colorate di scuro, per esempio, per ridurre la riflessione che interferisce con la visione.
La luce emessa, il prodotto della bioluminescenza, costituisce una parte della colorazione di alcuni organismi. La bioluminescenza può rivelare un organismo agli animali vicini, ma può anche servire come fonte di luce in specie notturne o in animali marini di acque profonde come i pesci pigna (Monocentris). Questi pesci si nutrono di notte e hanno fotofori luminosi, o organi bioluminescenti, sulle punte delle loro mascelle inferiori; sembra che usino questi organi come minuscoli riflettori mentre si nutrono di organismi planctonici (minuti galleggianti).
Perché molti pigmenti si formano come sottoprodotti naturali o solo leggermente modificati di processi metabolici, alcune colorazioni possono essere senza funzione adattiva. La colorazione non funzionale può, per esempio, essere un effetto accidentale di un gene pleiotropico (un gene che ha effetti multipli), o può risultare da una reazione farmacologica (come quando la pelle di una persona caucasica diventa blu in acqua fredda) o dal puro caso. Sembra improbabile, tuttavia, che qualsiasi colorazione apparentemente fortuita possa sfuggire a lungo al processo di selezione naturale e quindi rimanere totalmente senza funzione.
A prescindere dai suoi vantaggi adattativi, una particolare colorazione o modello di colorazione non può evolvere a meno che non sia all’interno del pool naturale di variabilità genetica della specie. Così una specie può mancare di una colorazione apparentemente adattativa perché la variabilità genetica non ha incluso quella colorazione o modello nel suo repertorio ereditario.
Perché gli esseri umani sono animali altamente visivi, siamo naturalmente interessati e attenti alla colorazione biologica. L’attenzione umana per la colorazione va da quella puramente estetica a quella rigidamente pragmatica. Le colorazioni tenui e pastello aiutano ad aumentare l’efficienza del lavoro e contribuiscono a creare stati d’animo tranquilli; i colori vivaci e fortemente contrastanti sembrano contribuire all’eccitazione e all’entusiasmo. Questi fenomeni possono essere estensioni della risposta umana di base agli sfondi morbidi blu, verdi e marroni dell’ambiente in contrasto con le colorazioni di avvertimento fortemente contrastanti che si trovano su molti organismi pericolosi. È possibile che gran parte del valore estetico che gli esseri umani attribuiscono alla colorazione sia strettamente legato alle sue ampie funzioni biologiche.
L’interesse umano per la colorazione ha portato a studi biologici. Il classico lavoro dell’abate moravo Gregor Mendel sulle caratteristiche ereditarie, basato in gran parte sulla colorazione delle piante, ha costituito la base della moderna genetica. La colorazione aiuta anche nell’identificazione degli organismi. È una caratteristica facilmente percepibile, descritta e confrontata. Specie affini che vivono in habitat diversi, tuttavia, spesso hanno colorazioni sorprendentemente diverse.