Questo è il microraptor,
un dinosauro carnivoro con quattro ali che misurava una sessantina di centimetri,
si nutriva di pesce,
e viveva sulla Terra 120 milioni di anni fa.
Quasi tutto quel che ne sappiamo lo dobbiamo a fossili come questo.
Ma allora qui, per colorarlo, l'illustratore ha tirato a indovinare?
La risposta è no.
Sappiamo che questo nero scintillante è il colore giusto
perché i paleontologi hanno analizzato gli indizi presenti nei fossili.
Per trarre le giuste conclusioni però occorre esaminare attentamente il fossile
e capire come funziona la fisica della luce e dei colori.
Innanzitutto, ecco cosa effettivamente si vede sul fossile:
tracce di ossa e piumaggio, che hanno lasciato particolari depositi minerali.
Sulla base di queste tracce
possiamo stabilire che le penne del microraptor
erano simili a quelle dei dinosauri di oggi, cioè gli uccelli.
Ma cosa conferisce agli uccelli le loro varie e caratteristiche colorazioni?
La maggior parte delle penne contiene solo uno o due pigmenti.
Il rosso brillante del cardinale rosso viene dai carotenoidi,
gli stessi pigmenti che rendono arancioni le carote,
mentre il nero della mascherina è dovuto alla melanina,
lo stesso pigmento a cui dobbiamo il colore della pelle e dei capelli.
Ma nelle piume la melanina non funziona come una normale tintura.
Forma delle nanostrutture cave chiamate melanosomi
che possono riflettere tutti i colori dello spettro.
Per capire come funzionano
è utile ripassare quello che sappiamo sulla luce.
La luce è un'onda elettromagnetica piccolissima, che viaggia nello spazio.
La parte più alta dell'onda si chiama picco
e la distanza tra due picchi si chiama lunghezza d'onda.
I picchi della luce rossa distano l'uno dall'altro circa 700 miliardesimi di metro
e la lunghezza d'onda della luce viola è ancora più piccola,
circa 400 miliardesimi di metro, cioè 400 nanometri.
La luce che colpisce la sottile superficie frontale di un melanosoma cavo
in parte viene riflessa e in parte ci passa attraverso.
Una parte della luce trasmessa viene poi riflessa dalla superficie posteriore.
Le due onde riflesse interagiscono tra loro.
Di solito si annullano a vicenda,
ma se la lunghezza d'onda della luce riflessa
è uguale alla distanza tra le due pareti,
si rinforzano a vicenda.
La luce verde ha una lunghezza d'onda di circa 500 nanometri,
quindi i melanosomi con un diametro di circa 500 nanometri
restituiscono la luce verde,
quelli più piccoli restituiscono la luce viola,
e quelli più grandi la luce rossa.
Ovviamente le cose sono più complesse di così.
I melanosomi sono all'interno delle cellule, e ci sono in gioco altri fattori,
come la disposizione dei melanosomi all'interno di ogni singola penna.
Torniamo ora al fossile di microraptor.
Esaminando con un potente microscopio le tracce del piumaggio, gli scienziati
hanno osservato delle nanostrutture che somigliano ai melanosomi.
Anche l'analisi ai raggi X dei melanosomi ha avvalorato questa teoria.
Al loro interno c'erano sostanze prodotte dalla decomposizione della melanina.
Gli scienziati hanno poi scelto 20 penne da un singolo fossile
e hanno scoperto che in tutte e 20 c'erano melanosomi simili,
perciò sono quasi sicuri che questo dinosauro fosse a tinta unita.
Hanno confrontato i melanosomi del microraptor con quelli degli uccelli
e hanno scoperto che, anche se non sono proprio identici, somigliano molto
a quelli nelle piume verdi iridescenti delle ali delle anatre.
Esaminando attentamente la dimensione e la disposizione dei melanosomi,
gli scienziati hanno dedotto che le piume del microraptor erano nere iridescenti.
Ora che è possibile stabilire il colore di una piuma fossile,
i paleontologi stanno cercando altri fossili con melanosomi ben conservati.
Hanno scoperto che molti dinosauri, tra cui anche il velociraptor,
probabilmente avevano le penne,
perciò una ben nota serie di film forse non è così biologicamente accurata.
Sono furbi...