La giovanissima studiosa che nel 1600 anticipò Linneo e Darwin studiando le farfalle

La storia di Maria Sibylla Merian, naturalista e pittrice nata in Germania a metà del 1600 che fin da giovanissima ha iniziato a osservare le farfalle con un’ottica scientifica, cambiando il volto della scienza  e anticipando Linneo e Darwin.


IN COPERTINA e nel testo: illustrazioni di Maria Sibylla Merian

Questo testo è tratto da “La vita e i segreti delle farfalle”, di Wendy Williams. Ringraziamo Aboca Edizioni per la gentile concessione.


di Wendy Williams

È solo sulle ali di una farfalla che le leggi dell’evoluzione sono stampate a colori in un’unica pagina.

G. Evelyn Hutchinson

Charles Darwin non è stato certamente l’unico a comprendere l’importanza delle interconnessioni tra le specie animali e vegetali che vivono sul nostro pianeta. In effetti, questa idea – che è alla base di ciò che chiamiamo ecologia – fu concepita per la prima volta non da Darwin né da altri grandi uomini dell’epoca vittoriana, ma da un’adolescente vissuta nel diciassettesimo secolo.

Maria Sibylla Merian divenne celebre come appassionata di lepidotteri, e fu ammirata per il coraggio, celebrata per la finezza artistica e apprezzata per il rigore scientifico proprio come lo è oggi Charles Darwin. Dopo di che fu dimenticata, sepolta nella nebbia del tempo. Visse in Europa nel diciassettesimo secolo, un’epoca quanto mai difficile per le donne. Sia Merian sia Hill fecero il loro ingresso nel mondo degli adulti all’età di tredici anni, ma mentre Charlotte Hill a quell’età cominciò a crescere una famiglia, Maria Sibylla Merian intraprese lo studio – che avrebbe proseguito per tutta la vita – di bruchi, farfalle e falene, e delle piante che ne rendono possibile l’esistenza.

L’epoca in cui Merian visse è tra le più straordinarie della storia umana. Fu un’epoca piena di contrasti: oscura e irrazionale, ma anche illuminata e protesa al futuro, altamente tecnologica e profondamente stimolante. L’Europa di quegli anni era, per alcuni, un incubo; per altri, un mondo culturale dinamico e coinvolgente.

La guerra dei Trent’anni, condotta in gran parte del continente sia sul fronte religioso sia su quello nazionale, costò la vita a otto milioni di europei e destabilizzò profondamente il continente. Allo stesso tempo, tuttavia, per la prima volta nella storia, grazie alle nuove tecnologie e all’espansione del commercio internazionale, crebbe il reddito disponibile per la borghesia, in progressiva crescita. Quando l’istruzione si aprì alle masse, la risposta fu travolgente. Nelle conferenze pubbliche su argomenti scientifici c’erano spesso solo posti in piedi. Anche alle donne era permesso di partecipare.

Il secolo era iniziato in tutt’altra chiave. Nel 1600, il filosofo Giordano Bruno fu arso vivo a Roma perché si ostinava ad affermare che la Terra e gli altri pianeti giravano intorno al Sole. Nello stesso anno, furono pubblicate le Disquisitionum magicarum del gesuita Martin del Rio, un’opera di grande successo che alimentò le fiamme della follia collettiva e della caccia alle streghe, che portarono a 50.000 condanne a morte nel corso del secolo. Un’epoca pericolosa per le donne: la maggior parte delle vittime di queste persecuzioni erano infatti donne.

Ciononostante, l’età della ragione cominciò ben presto a guadagnare terreno. I nuovi sviluppi tecnologici permettevano all’umanità di vedere le cose in un modo nuovo, basato sui fatti. A questa rivoluzione contribuì la diffusione delle lenti di ingrandimento, che davano accesso al mondo dell’infinitamente piccolo. Le lenti – chiamate flea glasses, «lenti per pulci», perché consentivano lo studio ravvicinato degli insetti – divennero d’uso comune.

Divenne così possibile scorgere in una goccia d’acqua una miriade di minuscole forme di vita prima invisibili: mondi all’interno di mondi. Fino a quel momento, l’umanità non sapeva nulla dell’esistenza di microrganismi (animalcula, come vennero chiamati) quali le amebe. Questo sviluppo non sarebbe stato senza ripercussioni.

Il nuovo interesse per il sapere provocò un importante cambiamento culturale. L’Europa all’inizio del diciassettesimo secolo era un mondo di certezze assolute: Dio aveva ordinato gli esseri secondo un’invariabile gerarchia. Se sei nato in povertà, questo è ciò che Dio voleva per te: non ribellarti, soffri la fame senza malanimo e aspetta la giusta ricompensa quando sarai nel regno dei cieli. La mobilità sociale ascendente era peccato.

I re erano tali per diritto divino. Tutti lo sapevano, quindi non c’era bisogno di dimostrarlo. (Le regine? Beh… loro un po’ meno.) La scala naturae, la «scala» o l’«ordine» naturale della grande catena dell’essere, descritta fin dall’antica Grecia, classificava tutti gli esseri viventi dal «più basso» al «più alto». Ciascun essere vivente occupava una ben precisa posizione nella scala rispetto agli altri.

Il rango era specificato con precisione enciclopedica. Ad esempio, i mammiferi erano superiori agli uccelli. Tra questi, i rapaci precedevano gli uccelli mangiatori di carogne, che precedevano quelli mangiatori di vermi, che precedevano quelli mangiatori di insetti. I cani occupavano una posizione piuttosto elevata, ma non quanto i leoni, che, del resto, erano selvaggi, liberi e forti – e più pericolosi da prendere a calci. Solo un breve passo separava i leoni dalle donne, le quali, ovviamente, erano molto inferiori agli uomini, che erano appena al di sotto degli angeli, sopra i quali c’era Dio.

Gli insetti si trovavano piuttosto in basso nella gerarchia, subito sopra le piante e i coralli.

Ma le farfalle no.

Le farfalle erano speciali. Erano amate e ammirate, e avevano un rango ben superiore a quello degli altri insetti. Godevano di questo privilegio in parte a causa della loro irresistibile, folgorante bellezza e, in parte, a causa del loro mistero. Spuntavano all’improvviso da non si sa dove per poi spiccare il volo verso il cielo. Sembravano toccate dalla grazia di Dio.

I bruchi, per parte loro, erano vermi: esseri abominevoli, degni del massimo disprezzo. Il loro posto nella scala della natura era molto, molto in basso. Erano viscidi. Ripugnanti. Primitivi. Nelle opere di Shakespeare, gli avvocati, che egli aborriva, sono chiamati false caterpillars («infidi bruchi»). E i cortigiani, che detestava, sono definiti caterpillars of the commonwealth («bruchi della nazione»), perché si facevano strada divorando, foglia dopo foglia, l’Inghilterra.

Per comprendere questo contrasto fra le farfalle e i bruchi, bisogna considerare che in Europa, all’epoca, si credeva che i bruchi e le farfalle fossero completamente indipendenti. Questa era l’opinione comune. Per quanto possa apparire strano, nessuno aveva mai messo in relazione un certo tipo di crisalide prodotta da un certo bruco con la farfalla che fuoriusciva poi dalla crisalide.

«Mettere in rapporto la larva con il relativo insetto adulto avrebbe significato postulare una prodigiosa trasformazione in grado di dare origine a un animale interamente nuovo» ha osservato l’entomologo Michael Engel.

La difficoltà nasceva dal semplice fatto che nessuno aveva studiato i bruchi e le farfalle. Anche se il ciclo di vita del bombice del gelso, utilizzato da tempo per la produzione della seta, era ben conosciuto, nel Seicento nessuno pensava che tutti i lepidotteri si sviluppassero in quel modo.

La magia della farfalla stava nel suo scaturire da quello che sembrava essere il disgustoso viscidume della crisalide. Comprendere il processo ordinato che va dall’uovo al bruco alla crisalide fino a uno splendido insetto alato, un processo all’opera in tutte le farfalle, era, secondo lo zoologo Matthew Cobb, «un’impresa tutt’altro che semplice».

Scoprire la verità sulla trasformazione da uovo a farfalla aiutò la scienza a liberare la cultura europea dalla camicia di forza della scala naturae. Al suo posto, prese forma l’idea di una rete interdipendente di cui fossero partecipi tutti gli esseri viventi.

Fu Maria Sibylla Merian a compiere per prima questo passo.

Se incidete la cuticola di una crisalide di farfalla, ne colerà un fluido disgustoso e corrotto. O che, almeno, sembrava disgustoso e corrotto agli uomini dell’epoca. Eppure, se aspettate abbastanza a lungo, vedrete uscire dalla crisalide un’incantevole farfalla dai colori brillanti. Nel Seicento, questa era la prova evidente di un qualche genere di magia. Una stregoneria o un incantesimo, o magari un semplice passatempo diabolico.

L’idea che le farfalle siano magiche è antica quanto l’umanità. La parola greca psyché non significava solo «anima», ma anche «farfalla». Gli antichi Greci credevano che così come la farfalla abbandona la dimora del suo vecchio corpo per spiccare il volo verso mondi sconosciuti, allo stesso modo l’anima umana si scioglie dai suoi vincoli terreni per salire al cielo.

I bruchi, invece, erano i «vermi del demonio». In una meditazione del 1624, John Donne lancia un’invettiva contro «serpenti e vipere, creature maligne e velenose, e vermi e bruchi, che si adoperano per divorare» il mondo.

Alla base c’era l’idea della generazione spontanea, che, per opinione generale, era un indiscutibile fatto della vita. I vermi si sviluppavano spontaneamente dalla carne. Mettete della biancheria sporca e del grano in un vaso di vetro e ne nasceranno senz’altro dei topi. «Anche le persone istruite ammettevano che in certi casi una donna potesse dare alla luce un coniglio o un gattino» ha scritto Matthew Cobb. Secondo Shakespeare, i coccodrilli si sviluppavano spontaneamente dal fango del Nilo. Le api scaturivano magicamente dalle carcasse dei buoi in decomposizione. Johannes Keplero, un figlio del suo secolo, la mente brillante che determinò matematicamente l’orbita ellittica della Terra intorno al Sole, affermò che i bruchi nascevano per generazione spontanea dalle secrezioni degli alberi.

L’idea della natura metamorfica del mondo non era priva di conseguenze pratiche. Nel suo libro L’astronomo e la strega, Ulinka Rublack narra come lo stesso Keplero dovette mettere da parte per qualche tempo i suoi studi per difendere in tribunale la madre dall’accusa di stregoneria (i testimoni dicevano che avesse cavalcato a rovescio un vitello fino a farlo morire e che fosse usa a trasformarsi in gatto).

Ho chiesto a Rublack se secondo lei Keplero credesse nella stregoneria.

«Perché no? Del resto, a quel tempo ci credevano più o meno tutti» ha risposto.

Nessuno era al sicuro. Tutti potevano essere sospettati.

Maria Sibylla Merian nacque in questo mondo di pensiero magico. Era una donna di razionalità cristallina e spiccato talento artistico; la sua lucidità, meticolosità e tenacia erano, si potrebbe dire, un miracoloso caso di generazione spontanea. Senza istruzione, destinata ai lavori domestici e alla cucina, fissò tuttavia, grazie al suo amore per le farfalle, nuovi standard per la storia naturale, e incarnò l’innovazione scientifica più importante del secolo: l’accurata osservazione dei fenomeni. Merian nacque in Germania, a Francoforte sul Meno, nel 1647, quando lo studio obiettivo della realtà era cosa rara. A tutti gli effetti pratici, non c’era ancora un «metodo scientifico» consolidato.

All’età di tredici anni, si appassionò ai bruchi, a dispetto della loro cattiva reputazione. Lungi dal disprezzarli, ne era affascinata. Scoprì che molti erano piuttosto fedeli alle loro piante nutrici e mangiavano solo alcune specie vegetali evitando le altre. Osservò i bruchi fuoriuscire dalle uova, mutare la cuticola più volte durante la crescita, e poi diventare crisalidi. Si rese conto che da un certo tipo di crisalide prodotta da un certo tipo di bruco emergeva poi una specifica farfalla.

Le sue rivoluzionarie scoperte cambiarono il volto della scienza. Ma Merian non si limitava a osservare. Disegnava e dipingeva ciò che vedeva, in modo da corredare le sue scoperte di una preziosa documentazione visiva in un’epoca in cui la fotografia era ancora di là da venire. Queste raffigurazioni ad acquerello, di grande impatto visivo, davano sostegno scientifico alle sue osservazioni. Studiando bruchi, farfalle e falene per più di cinquant’anni, riuscì ad accumulare una considerevole mole di dati che dimostravano chiaramente come l’idea della generazione spontanea fosse insostenibile. Al contrario, Merian mostrò che il mondo naturale era ordinato e razionale e che poteva essere descritto come una rete interconnessa di esseri viventi. Le relazioni non erano casuali, ma coerenti e prevedibili.

Possiamo ancora oggi apprezzare le sue ricerche. Il fatto di essere donna le precludeva l’accesso alle normali riviste scientifiche; per tutta risposta, pubblicò a proprie spese le sue tavole e le relative annotazioni, prima in Germania e poi ad Amsterdam. Grazie alla loro esattezza scientifica e alla loro bellezza artistica, furono un grande successo editoriale.

Il fatto di essere una donna la ostacolò anche nella ricerca di finanziamenti per nuove ricerche, ma intraprese ugualmente una spedizione, di tasca propria e accompagnata solo dalla figlia; fu la prima spedizione condotta dall’Europa nell’emisfero occidentale a fini puramente scientifici. Per l’unicità della sua esperienza, fu molto ammirata presso i circoli scientifici del tempo, finché non morì, nel 1717.

E tutto questo per amore delle farfalle.

Dire che il suo comportamento fosse insolito per una donna del diciassettesimo secolo sarebbe un eufemismo. Passeggiando per campi e giardini alla ricerca di bruchi, rischiò di essere considerata una pazzoide, se non una strega. Il lettore non pensi che stia esagerando i rischi che correva: nel suo Viaggio di un naturalista intorno al mondo, Darwin racconta di un naturalista tedesco che, nella costa occidentale del Sud America, fu rinchiuso in carcere con l’accusa di negromanzia perché aveva portato a casa con sé dei bruchi che poi erano diventati farfalle. E questo nel diciannovesimo secolo, duecento anni dopo.

Ad ogni modo, Merian non incorse in incidenti del genere. Per quanto ne sappiamo, non fu mai accusata di stregoneria, né rischiò di essere perseguita per i suoi comportamenti poco femminili. Fu paragonata invece alla «dea Minerva» e il suo lavoro fu definito verwundernd, «stupefacente». Fu lodata per l’«instancabile dedizione». Il «padre dell’entomologia francese», René-Antoine Ferchault de Réaumur, la elogiò per l’amour véritablement héroïque pour les insectes, «l’amore veramente eroico per gli insetti». Quando Merian morì, Pietro il Grande acquistò gran parte delle opere rimaste nel suo studio di Amsterdam.

La voce di Merian continuò a risuonare nei secoli successivi. Linneo si servì delle sue opere per fondare il campo della tassonomia. Nel diciannovesimo secolo, il grande lepidotterologo Henry Walter Bates, nel suo classico diario di viaggio The Naturalist on the River Amazons, confermò una delle scoperte di Merian, che in precedenza non era stata presa sul serio da altri ricercatori. Lepidotterologi dell’età vittoriana come l’americano Samuel Scudder ne tessero le lodi. Nel ventesimo secolo, nell’autobiografia Parla, ricordo, il celebre romanziere e lepidotterologo Vladimir Nabokov la descrive come un’importante fonte d’ispirazione nella sua infanzia.

Di recente, lo storico dell’arte Gauvin Alexander Bailey l’ha definita «una delle figure più straordinarie della storia della scienza». Il naturalista David Attenborough ne ha illustrata l’opera in Amazing Rare Things, pubblicato dalla Yale University Press nel 2007. Nel 1995, in Donne ai margini, la storica Natalie Zemon Davis la descrive come una «pioniera» dell’ecologia: « curiosa, caparbia, riservata, eclettica, guidata nelle sue vicissitudini religiose e familiari da un’appassionata ricerca delle interconnessioni e della bellezza della natura». La biologa Kay Etheridge ha definito il suo lavoro «senza precedenti», sottolineando come Merian abbia fornito un «contributo fondamentale» che «ha fissato nuovi standard per la storia naturale».

Nel 2014, quasi trecento anni dopo la sua morte, è stata fondata la Maria Sibylla Merian Society, e nel 2016 un museo olandese ha pubblicato un’edizione in facsimile di uno dei suoi libri, oltre trecento anni dopo la data di edizione originale.

Ne ho acquistato un esemplare. Sfogliandolo, sono rimasta sbalordita per la bellezza e la cura dei dettagli. Eppure, prima d’allora, non avevo mai sentito parlare di lei.

Ho voluto saperne di più.

Merian non nacque ricca, ma trovò nella sua famiglia altre risorse. Il padre era editore a Francoforte; morì quando Merian aveva tre anni, e la madre sposò in seconde nozze un pittore e incisore. Francoforte era un ambiente stimolante, una città libera, autonoma, all’avanguardia, un importante centro culturale e intellettuale. Merian ebbe familiarità con le arti editoriali fin da piccola. Quando nacque, la famosa fiera del libro della città aveva già più di un secolo di vita. I libri sarebbero diventati parte di lei e del suo modo di vivere.

Non potendo usare i colori a olio – riservati agli uomini –, cominciò a dipingere fiori con gli acquerelli e divenne abilissima a combinare i pigmenti per ottenere i colori che vedeva in natura. Pochi artisti, dopo di lei, hanno cercato di raffigurare gli insetti con tanta precisione. Lei ci riuscì. Voleva riprodurre la bellezza del mondo il più fedelmente possibile. Voleva che il suo pigmento rosso corrispondesse esattamente al rosso del petalo di un fiore o delle squame di una farfalla o della livrea di un bruco.

Nella bottega del patrigno, Merian aiutò a disegnare e dipingere a mano cataloghi pubblicitari di fiori. Quello, del resto, era il secolo della «mania dei tulipani». Il commercio dei fiori era un grosso affare e le illustrazioni dovevano essere accurate affinché i clienti sapessero cosa stavano comprando. Senza dubbio, Merian collaborò all’edizione di opere scientifiche. Molto probabilmente, lesse alcuni di questi libri e ascoltò discussioni sui temi di cui trattavano. Forse ne conobbe anche gli autori.

Il dibattito scientifico del secolo verteva sull’origine degli esseri viventi: da dove viene la vita? Come la si spiega, se non si ammette la generazione spontanea? Alcuni scienziati sostenevano che tutti gli esseri viventi, compresi gli esseri umani, nascessero da uova, proprio come i polli. Non c’entravano né la magia né l’alchimia. Il colpo all’ordine tradizionale non era meno forte di quello che ad esso avrebbe inferto, duecento anni dopo, la teoria dell’evoluzione di Charles Darwin.

Per parte sua, Merian cominciò a raccogliere dati in modo formale, documentando, attraverso note di campo e tavole ad acquerello, le sue ricerche sulla vita di bruchi, farfalle e falene e sulle loro piante preferite. Per cinquant’anni, avrebbe studiato cosa mangiavano, come si accoppiavano, come erano fatte le loro crisalidi e le loro uova.

Merian studiò il ciclo di vita dei lepidotteri come nessuno aveva mai fatto prima. Altri avevano studiato singole specie, ma nessuno aveva raggiunto una comprensione dell’intero sistema paragonabile alla sua. Queste conoscenze complete e dettagliate le permisero di dimostrare che (1) le farfalle si accoppiavano; (2) venivano deposte uova; (3) le uova si schiudevano dando origine a specifici bruchi; (4) i bruchi si nutrivano di specifiche piante; (5) dopo un certo periodo di tempo, i bruchi si trasformavano in crisalidi; e (6) dopo un certo periodo di tempo, dalle crisalidi uscivano specifiche farfalle.

Ai nostri occhi possono sembrare ovvietà ma, per gli uomini del Seicento, questa documentata ricostruzione di un intero ciclo di vita era una conquista rivoluzionaria: significava che c’è un metodo nella follia della vita. Le raffigurazioni dei bruchi di Merian non avevano uguali. Doveva avere una fermezza di mano straordinaria: in alcune illustrazioni, viene meticolosamente riprodotto ciascun pelo di ciascun segmento del corpo di un bruco. Con l’aiuto delle lenti d’ingrandimento dell’epoca e di un rozzo «microscopio», Merian fu in grado di osservare per la prima volta i più minuti dettagli dei bruchi.

Ma una ricerca non conta nulla finché non la si pubblica. E così, all’età di trentadue anni, sposata e con due figli, decise di pubblicare il suo libro. Intitolato La meravigliosa metamorfosi dei bruchi e il loro singolare nutrirsi di fiori (in realtà il titolo completo sarebbe molto più lungo, ma preferisco risparmiarlo al lettore), il libro, pubblicato nel 1679, riscosse un successo strepitoso. I lettori ne ricercavano avidamente le copie.

«Ritengo necessario» scrive nell’introduzione, «affermare nel modo più chiaro che tutti i bruchi nascono da uova di insetto che siano state precedentemente fecondate». Presentò una grande mole di dati. Il suo primo libro sui bruchi analizzava cinquanta esempi, e così il secondo e terzo libro, per un totale di centocinquanta.

Oggi non esistono molte copie del libro originale, ma il Museo americano di Storia naturale di New York ne ha una. La bibliotecaria Mai Reitmeyer, che assiste i visitatori nelle ricerche bibliografiche, me l’ha gentilmente mostrata.

Questi fragili volumi, nella maggior parte dei casi, non hanno resistito bene alle ingiurie del tempo. Per mostrarmi la copia del museo, Reitmeyer indossò dei guanti sterili e mi disse che avrebbe girato le pagine mentre le guardavo.

Ci chinammo entrambe sull’opera per osservare da vicino le mirabilie contenute in ogni pagina. Rimanemmo stupite per la chiarezza e la finezza delle incisioni.

I particolari di ogni pianta erano resi in modo straordinariamente minuzioso. Le foglie, quando apparivano mangiate dai bruchi, rivelavano esattamente il tipo di danno che sarebbe stato provocato da un particolare bruco. In alcune illustrazioni, le foglie erano completamente distrutte salvo le nervature, e questo, ancora una volta, era il risultato che quella particolare specie di bruco avrebbe prodotto su quella particolare specie di pianta.

Gli stadi di sviluppo dei bruchi erano raffigurati in modo superbo. Merian aveva riprodotto pazientemente ogni singolo punto del corpo degli animali e imitato alla perfezione i colori reali grazie alla sua straordinaria conoscenza dei pigmenti. Un bruco verde presentava le stesse minuscole serie di punti giallo-oro visibili nell’esemplare vivente.

Cosa ancor più notevole, questi organismi erano presentati nel loro contesto. Merian raccontava l’intera storia. Se sapeva che aspetto avevano le uova, le mostrava. Se i bruchi cambiavano colore secondo lo stadio di sviluppo, lo mostrava. Mostrava il bruco nello stadio appropriato nell’atto di sgranocchiare una foglia con il danno appropriato. Mostrava anche la crisalide. Se sapeva che il maschio e la femmina di una specie avevano un aspetto differente, illustrava entrambe le forme.

Opere d’arte di questa finezza erano rare. Ma informazioni complete e accurate come queste erano uniche. I numerosi lavori della biologa e storica della scienza Kay Etheridge su Merian includono un articolo del 2010 intitolato Maria Sibylla Merian and the Metamorphosis of Natural History. Il titolo, col suo riferimento alla «metamorfosi della storia naturale», è eloquente. Etheridge sottolinea che Merian fu «tra i primi naturalisti a condurre studi a lungo termine su uno specifico gruppo di organismi».

Nel suo libro Donne ai margini, la storica Natalie Zemon Davis offre ai lettori un affascinante saggio dello stile di Merian: un brano del libro sui bruchi in cui viene descritta una falena la cui pianta nutrice è il ciliegio. Merian spiega che aveva già visto in passato la falena ed era stata incantata dai suoi colori. Un bel giorno, per «grazia di Dio», assisté «alla metamorfosi del bruco» e poté così mettere in relazione il bruco appropriato con la falena che aveva tanto ammirato: «Nel vedere esauditi i miei desideri, mi invase una gioia così grande e una così profonda soddisfazione che quasi non riesco a trovare le parole per descriverle».

Dominando a stento l’esaltazione, indugia beata sui bruchi in questione: «Sono di un verde intenso, come l’erbetta che spunta a primavera, e sfoggiano un’elegante stria nera che corre lungo tutto il dorso; ciascun segmento è attraversato da un’altra stria nera con quattro macchie circolari bianche che risplendono come perle. Inframmezzati a queste vi sono…» – e l’estasi si prolunga per altre centinaia di parole.

Nel 1691, dopo aver lasciato il marito, Merian si trasferì nell’avanzata e prospera Amsterdam, allora come oggi una città aperta all’arte, alla scienza e al pensiero illuminato. Qui poté ammirare le collezioni di farfalle di ricchi appassionati olandesi. Tra le altre, le splendide morfo blu (Morpho menelaus) dell’America Centrale e Meridionale, ancora oggi molto apprezzate dagli appassionati di farfalle. Quegli esemplari erano magnifici, ma per lei furono anche una delusione.

Le farfalle morte le sembravano insignificanti. Qual era il loro contesto naturale? Di quali piante si nutrivano? Quanto a lungo vivevano? Come apparivano in volo? Come erano fatti i loro bruchi? Quanto tempo durava lo stadio di ninfosi? Queste domande la ossessionavano. Aveva bisogno di risposte.

Così, nel 1699, grazie ai fondi raccolti vendendo le sue opere, si imbarcò su una nave e salpò per il Suriname, accompagnata solo dalla figlia ventunenne. Aveva cinquantadue anni. Nessun europeo, men che meno una donna sola, aveva mai intrapreso un viaggio del genere. La maggior parte degli europei che faceva rotta per le Americhe inseguiva sogni di ricchezza. Altri si imbarcavano perché costretti, altri ancora al servizio del re e della nazione.

Merian voleva solo soddisfare la sua curiosità. Le grandi spedizioni di ricerca scientifica, come quella di Charles Darwin, erano di là da venire. Nessuno –letteralmente nessuno – aveva viaggiato attraverso l’Atlantico senza aiuti, contando solo sulle proprie forze, con l’intenzione di condurre autonomamente ricerche sul campo per amore della scienza.

La storica Davis la definisce «tenace», ma il suo spirito intrepido va ben oltre la tenacia. Le ricerche sul campo in Suriname furono massacranti, nonostante l’aiuto della figlia per catturare e allevare fino allo sfarfallamento tutti i bruchi che riusciva a trovare. Aveva pensato di rimanere per cinque anni. Le precarie condizioni di salute (forse contrasse la malaria) la costrinsero al rientro dopo due anni.

Il libro che pubblicò nel 1705 per documentare il viaggio, intitolato Metamorphosis insectorum surinamensium, conquistò l’Europa intera, un po’ come oggi i grandi successi di Hollywood. Il formato del libro era fuori dell’ordinario: un in folio di oltre 35 cm per quasi 56 cm. Un formato più piccolo, secondo Merian, non avrebbe reso giustizia a tutte le meraviglie che aveva visto.

Le prime copie furono meticolosamente dipinte a mano da Merian e dalle figlie. La Biblioteca nazionale dei Paesi Bassi, che ne possiede una, la considera un «fiore all’occhiello» della sua raccolta e un «tesoro culturale». Purtroppo, molte di queste copie dipinte a mano sono andate disperse: le pagine, l’una dopo l’altra, sono state asportate e vendute singolarmente. Altre copie, destinate a un mercato più largo, furono stampate in bianco e nero e vendute a un prezzo significativamente inferiore.

Forse non è troppo azzardato dire che l’attrazione di Merian per le metamorfosi dei lepidotteri fosse l’espressione di un desiderio privato, un desiderio di cambiamento. Merian avrebbe dovuto essere nulla più che una donna di casa. Ma era una scienziata nata, animata da una vivissima curiosità che la spingeva a cercare la verità senza accontentarsi delle idee ricevute. Alla fine, riuscì a diventare ciò che voleva essere. «Se mai avesse dovuto raffigurare la propria vita, avrebbe sicuramente preso a modello quella dei suoi amati insetti» scrive il paleoentomologo Michael Engel «rappresentando così la sua stessa metamorfosi, il completo rovesciamento del destino di una donna all’alba dell’illuminismo».

La sua opera, secondo Etheridge, «diede un prezioso contributo al cammino della conoscenza, tanto da alterarne il corso stesso». Molte delle affascinanti illustrazioni del libro raffiguravano non solo farfalle ma mostruosi insetti, come la più grande tarantola del pianeta, e magnifiche piante cariche di frutti deliziosi, come ananas, angurie e melegrane mature. E rane e lucertole, e rettili e uccelli. E un alligatore alle prese con un serpente velenoso. Gli europei ne furono piacevolmente inorriditi.

«Fin dalla giovinezza ho coltivato lo studio degli insetti» cominciava il libro. «È per questo che ho rifuggito la vita sociale e mi sono dedicata a questo studio. Per esercitarmi nell’arte della pittura e per essere in grado di disegnarli e dipingerli dal vivo, ho ritratto meticolosamente su pergamena tutti gli insetti che riuscissi a trovare, prima a Francoforte sul Meno e poi a Norimberga».

Tra i suoi estatici resoconti c’è quello relativo alla morfo blu: «Ho allevato questo bruco giallo in Suriname con foglie di melograno. Il 22 aprile trovò un supporto cui ancorarsi e si trasformò in una pupa grigia, da cui l’8 maggio emerse una farfalla bellissima, con ali azzurro-argentee e un orlo alare marrone scuro con una serie di macchie bianche a forma di mezzaluna. La pagina inferiore è marrone con macchie ocellate gialle. Queste farfalle sono molto rapide nel volo».

Quindi Merian ci rivela qualcosa del suo uso delle nuove tecnologie.

«Osservate attraverso la lente d’ingrandimento, le ali di questa farfalla appaiono ricoperte di piastre azzurre disposte in modo molto ordinato e regolare, e in parte sovrapposte come le tegole di un tetto; esse hanno l’aspetto di larghe piume simili alle piume di pavone e meravigliosamente lucenti».

E continua: «Vale davvero la pena di osservarle coi propri occhi, perché descriverle è impossibile».

C’è qualcosa di elementare, di primario, nella bellezza di un’ala di farfalla. Al pari delle tele di pittori contemporanei come Mark Rothko o Jackson Pollock, i colori accesi e sfavillanti di un’ala di farfalla eccitano le nostre vie neurali in modi semplici, diretti e primordiali. Fissiamo lo sguardo. Guardiamo ancora: una seconda, una terza, una quarta volta. Ma cos’è che stiamo guardando? Quei colori mutevoli e cangianti sono inafferrabili.

Questa dev’essere stata l’esperienza di Merian. La «meravigliosa lucentezza» della morfo blu era tanto abbagliante quanto elusiva. Per quanto si sforzasse, non riusciva a riprodurre ciò che vedeva. L’essenza della farfalla le sfuggiva.

Non era possibile catturare in un’immagine statica (né racchiudere in una scatola entomologica) la dimensione emozionale della farfalla (l’affetto farfalla, si potrebbe dire), cioè la sua essenza, il suo colore cangiante, il modo in cui viene percepita soggettivamente dall’osservatore. La morfo blu, finché non interrompe il volo, è inafferrabile e indeterminata come il gatto di Schrödinger. I colori delle sue ali sono più evanescenti dei colori dell’arcobaleno. Adesso la farfalla sembra verde. Guardi di nuovo e la vedi viola. Poi nera. E poi l’azzurro abbagliante ritorna. Basta che l’angolo di osservazione cambi e l’iridescenza assume un’altra sfumatura.

Oggi, a causa della televisione e degli schermi di computer, che sfruttano le stesse vie neurali innate, siamo abituati, almeno in parte, a questo flusso incessante di cangianti forme luminose. Ma se si pone mente all’epoca di Merian, la sua reazione è facilmente comprensibile. Quando l’elettronica non dominava ancora l’esistenza umana, queste esperienze visive erano rare.

Eppure, nonostante tutta la ricchezza cromatica del mondo moderno, ancora oggi avvertiamo il fascino ipnotico delle morfo blu. Visitate una casa delle farfalle. Le morfo blu sono di gran lunga l’insetto più amato. I bambinetti le inseguono con ardore irrefrenabile. Vogliono quella farfalla.

I bush pilots che sorvolano le foreste coi loro piccoli aerei riescono a vedere le morfo blu da molto lontano, perché i bagliori azzurri dei maschi sono sfacciatamente intensi. (Anche le femmine sono azzurre, ma di un azzurro meno chiassoso e brillante.) L’ornitologo di Yale e appassionato di farfalle Richard Prum mi ha raccontato di una passeggiata da lui fatta in una nebbiosa mattina di marzo sul versante orientale delle Ande peruviane, sotto la città inca di Cuzco.

Si trovava all’altitudine ideale per le morfo quando all’improvviso, mentre l’aria cominciava a scaldarsi, la nebbia si era levata e in un lampo era stato circondato da decine e decine di farfalle che avevano preso a volteggiare da tre a sei metri sopra di lui. Sprazzi di luce abbagliante che gli passavano e ripassavano sopra la testa.

Se Merian avesse avuto un microscopio elettronico a scansione, avrebbe scoperto che i colori iridescenti della morfo blu, che colpiscono così intensamente le vie visive del cervello, non dipendono da pigmenti, come lei pensava, ma dalla struttura stessa delle squame. Merian era una vittima della fisica: la straordinaria aura luminosa sprigionata dall’insetto non avrebbe mai potuto essere riprodotta con gli acquerelli.

L’azzurro è uno strano colore. È molto comune – l’azzurro del cielo, l’azzurro del mare – ma i pigmenti blu sono piuttosto rari. Ai tempi di Merian, gli artisti che volevano usare nei loro quadri i toni dell’azzurro pagavano, letteralmente, un caro prezzo, perché il colore era difficile da trovare e molto costoso. Di solito veniva ricavato dal lapislazzulo, una pietra semipreziosa.

La maggior parte degli azzurri che si incontrano in natura non è frutto di pigmenti, ma della struttura superficiale dell’oggetto osservato. Questo è vero anche degli occhi azzurri: non c’è alcun pigmento azzurro in un’iride azzurra. Ci sono invece strutture che diffondono o disperdono (scattering) la maggior parte della luce tranne la lunghezza d’onda dell’azzurro.

Un esempio di colore strutturale che appartiene alla nostra esperienza quotidiana è quello dei colori che vediamo alterarsi e variare nelle bolle di sapone. Immergete una cannuccia in una vaschetta di acqua saponata, estraetela e soffiate: potrete vedere i colori delle bolle che mutano continuamente mentre le bolle volano via. Avete assistito al fenomeno del colore strutturale. I neuroni visivi sono molto sensibili ai colori prodotti dalla diffusione strutturale della luce.

Un bel cielo azzurro – effetto delle strutture cristalline presenti nell’atmosfera – cattura la nostra attenzione e ci fa stare meglio. Ricordo una giornata estiva di molti anni fa, nel Vermont sud-orientale; sentivo il cielo cupo e uggioso sopra le Green Mountains, gonfio di nuvole e di pioggia, pesare su di me. Ma c’era, in lontananza, una chiazza di cielo azzurro; saltai in macchina e la inseguii per tutto lo stato, fino al confine con lo stato di New York. Non l’ho mai raggiunta.

Anche la prima volta che vidi una morfo blu mi sentii come stregata. Provai immediatamente un senso di crescente eccitazione, che sfociò in una lieta, gioiosa bramosia. Ne volevo di più. Ero affascinata da quelle ali azzurre, come se la farfalla avesse lanciato un incantesimo. L’azzurro era intenso, chiassoso, vivido. Non riuscivo a determinare la tinta precisa. La chiazza azzurra iridescente come una bolla di sapone continuava a danzare. Era sul verde? O più scura? C’era davvero del nero? La tinta vibrava e palpitava.

Il fatto è che questa è proprio la risposta che la natura vuole evocare. Più siamo abbagliati e confusi, più tempo ha la farfalla per sottrarsi al pericolo.

Michelangelo è riuscito a produrre un effetto simile nella sua Sacra Famiglia, esposta agli Uffizi di Firenze. Gli azzurri della veste di Maria risplendono di una luce intensa e brillante. Quando vidi per la prima volta questo dipinto restai incantata, proprio come di fronte alla morfo blu o quando avevo inseguito quella chiazza di cielo azzurro attraverso il Vermont. Era come se un ipnotizzatore mi avesse fatto oscillare un orologio davanti agli occhi.

L’arte della confusione praticata dalla morfo blu si basa sulla forma delle squame della farfalla.

Le squame – un’innovazione dei lepidotteri – ricoprono non solo le ali, ma anche il corpo e le zampe dell’insetto. Durante lo sviluppo dell’insetto all’interno della crisalide (nel caso delle farfalle) o del bozzolo (nel caso delle falene), una singola cellula dà origine a due cellule distinte. Queste due cellule diventeranno infine l’una il peduncolo che fissa la squama all’ala, e l’altra la squama stessa.

In una farfalla adulta, la squama che vediamo è morta. Ma nella crisalide quella stessa squama era una cellula vivente, con tutte le normali componenti di una cellula – nucleo, citoplasma e così via – racchiuse in una membrana cellulare flessibile composta di più strati. La si può immaginare come un sacchetto di plastica contenente un fluido nel quale galleggiano una quantità di cose. Il nostro stesso corpo è costituito da cellule siffatte.

A mano a mano che la farfalla si sviluppa, le cellule viventi muoiono. Le strutture interne si dissolvono. La membrana cellulare, invece, resta al suo posto. Questa specie di sacchetto di plastica, da flessibile che era, si irrigidisce, dando al tempo stesso origine a strutture che riflettono la luce in vari modi.

Nella maggior parte dei lepidotteri, le squame morte, al loro interno, sono vuote. Sono disposte sulla superficie delle ali in modo ordinato, in file parallele, come le tegole di un tetto. Merian parla della disposizione ordinata delle squame della morfo: era ciò che le tecnologie disponibili all’epoca le permettevano di vedere.

Fatte di chitina, una sostanza dura composta da lunghe catene di zuccheri, le squame delle ali sono minuscole: ai nostri occhi appaiono come una polverina. Le squame di farfalla sono così piccole che le persone che lavorano abitualmente con i lepidotteri devono indossare maschere protettive per evitare di inalarle e di sviluppare disturbi respiratori.

Le squame non sono fissate molto saldamente alle ali. Quando dall’ala di una farfalla si staccano abbastanza squame, l’ala può diventare trasparente. Secondo gli studiosi, le squame potrebbero aumentare la portanza delle ali durante il volo. Tuttavia, anche le farfalle che hanno perso molte squame possono volare abbastanza bene. Quando si dice che una farfalla sembra vecchia e logora, ci si riferisce all’aspetto dimesso e spento prodotto dalla massiccia perdita di squame.

La forma delle squame e i modi in cui sono organizzate in strati variano da specie a specie. Alcune specie hanno squame allungate simili a peli, altre hanno squame simili alle pale di una pagaia vecchio stile.

Le squame delle ali delle farfalle hanno molteplici funzioni. Poiché si staccano molto facilmente dal corpo, possono avere una funzione difensiva: se la farfalla resta intrappolata in una ragnatela, può liberarsi facilmente «spogliandosi» delle squame, allo stesso modo in cui potremmo sfilarci la giacca se rimanesse impigliata a un filo spinato.

Il colore delle squame delle farfalle può servire anche a richiamare l’attenzione sulla farfalla (o a nasconderla alla vista). Quando le morfo blu dispiegano le ali, il loro azzurro scintillante è visibile a tutti. Quando volano ostentatamente alla luce del sole, non si può fare a meno di notarle.

Ma in questo modo, in realtà, le farfalle si nascondono – si nascondono mettendosi in bella vista. Usano una strategia del tipo «colpisci e terrorizza»: la luce cangiante riflessa dalle squame confonde l’aggressore. I nostri occhi non riescono a capire bene che cosa abbiamo di fronte. E non siamo gli unici potenziali nemici che, esitanti, lanciano una seconda, terza o quarta occhiata. Un uccello, per esempio, può restare sorpreso e avere difficoltà a mettere a fuoco la preda. Questo indugio può essere abbastanza lungo da lasciare alla farfalla il tempo di sottrarsi al pericolo.

La morfo blu usa anche altre strategie di difesa basate sul colore. Quando è posata su un cumulo di foglie secche con le ali chiuse in posizione di riposo, la farfalla si fonde perfettamente con l’ambiente naturale. Sulla pagina inferiore delle ali, le squame sono marroni, brune e nere, in sfumature opache e spente. Le macchie ocellari, proprio come gli ocelli dei pavoni maschi, sono numerose. Possono esserci fino a cinque ocelli: la farfalla usa il principio «l’unione fa la forza» per intimorire gli uccelli. Sulla pagina inferiore delle ali non c’è nemmeno un riflesso d’azzurro. Quando l’insetto ė posato sulla corteccia di un albero, è quasi invisibile. Impossibile immaginare i meravigliosi cromatismi della pagina interna delle ali.

Molte farfalle hanno questa «doppia personalità». La farfalla indiana Kallima inachus, quando tiene le ali chiuse in posizione di riposo, appare del tutto simile a una foglia secca. Ma quando apre le ali, è tutta un’altra musica. Gli azzurri, all’improvviso, risplendono alla luce del sole, insieme a larghe bande d’un arancione sgargiante.

La filosofia di fondo delle farfalle sembra essere questa: se nascondersi non funziona, prova con la più sfacciata ostentazione. Due secoli dopo Maria Sibylla Merian, questa strategia a due livelli sarebbe stata al centro del dibattito sull’evoluzione, con i darwinisti che la interpretavano come risultato del processo di selezione naturale, e gli anti-darwinisti che usavano la complessa bellezza delle farfalle come prova dell’esistenza di un architetto divino.

Ciò che Maria Sibylla Merian non avrebbe mai potuto vedere con la tecnologia del tempo erano i minuti particolari della superficie delle squame. La scienza è giunta solo di recente a questo livello di dettaglio. Nel ristretto gruppo degli studiosi delle ali delle farfalle queste novità hanno suscitato grande interesse. Ne sono nate collaborazioni con gli ingegneri: tra gli obiettivi, studiare la struttura fine delle squame per accrescere in misura significativa la velocità dei computer e l’efficienza energetica.

Nipam Patel è cresciuto in Texas. Ha cominciato a collezionare farfalle all’età di otto anni e, quando l’ho incontrato, dopo trent’anni di carriera professionale, aveva accumulato più di 50.000 esemplari: una collezione all’altezza di quelle dei più grandi appassionati dell’epoca vittoriana. Nel 2018, Patel ha ricevuto la proposta di lasciare il suo laboratorio presso l’Università della California, a Berkeley, per dirigere il prestigioso laboratorio di biologia marina di Woods Hole, nel Massachusetts, vicino a dove vivo. Come condizione, Patel ha chiesto a quella veneranda istituzione, fondata 140 anni fa, di creare nuovi spazi per la sua collezione di farfalle. Senza di che avrebbe dovuto declinare l’invito.

Patel si occupa di embriologia, cioè di come gli organismi si sviluppano dall’uovo fino alla forma adulta. Da questo punto di vista, è un erede scientifico di Maria Sibylla Merian. Il laboratorio di Patel ha studiato per anni lo sviluppo dell’ala della morfo blu. I ricercatori hanno trovato il modo per studiare in dettaglio l’ala dell’insetto nel corso dello sviluppo. I video in time-lapse mostrano la «proto-ala» che si trasforma nella splendida ala che ammiriamo nella farfalla adulta.

Una recente passione di Patel è la fisica della bellezza, come mi disse quando andai a fargli visita a Woods Hole.

«La luce gioca strani scherzi» osservò a un certo punto.

Menzionò le bolle di sapone e i colori dell’arcobaleno. Mi venne in mente che avevo notato una lucentezza simile in certe macchie oleose.

Poi mi mostrò le foto degli alberi di Natale – o almeno di ciò che questo gruppo di scienziati pazzi per le farfalle chiama «alberi di Natale». Nel laboratorio di Patel e in altri laboratori in giro per il mondo, i ricercatori sono riusciti a sezionare trasversalmente le squame della morfo e, usando il microscopio elettronico, hanno scoperto che le squame hanno un profilo peculiare, regolare e ordinato, che ricorda appunto la sagoma di un abete.

È questa struttura abetiforme – realizzata su scala nanometrica, accurata, ordinata e regolata in modo spaventosamente fine – che dà origine al colore. Per capire fino a che punto in questo caso la realtà superi ogni immaginazione, bisogna considerare che la squama, all’inizio, altro non è che una membrana di una cellula vivente, quella che contiene le strutture interne della cellula stessa – una specie di sacchetto di plastica privo di una forma propria.

Le farfalle riescono a far sì che questo «sacchetto di plastica» si ripieghi in forme particolari, che riflettono la luce in modi altamente specifici. Semplici forze fisiche, agendo sulle proteine ​​presenti nella cellula, fanno sì che la membrana cellulare si deformi e si ripieghi in modi predeterminati.

Ne ho parlato con Richard Prum, dell’Università di Yale.

«Nella morfo» mi ha detto «i “sacchetti della spazzatura” formano anzitutto lunghe creste attraversate da solchi; le superfici di queste creste si ripiegano poi in modi specifici».

Ho cercato un’analogia che potesse gettare qualche luce su questo singolare fenomeno, ma senza successo. Ciò che accade quando la squama di una farfalla si trasforma da membrana vivente, priva di una forma propria quale era, in una struttura morta e rigida, con una configurazione specifica su scala nanometrica, non somiglia a nient’altro, che io sappia.

Quando le membrane cellulari muoiono, le squame della maggior parte delle farfalle formano lunghe creste, che ricordano i tetti di lamiera corrugata: regolari, ordinate, con una struttura ripetitiva. È questa struttura che è alla base dell’alterazione della luce. Successivamente le corrugazioni si ripiegano e si stirano in modo da dare origine al profilo ad albero di Natale.

La luce solare, quando colpisce la squama di una morfo blu, si riverbera tutt’intorno e la maggior parte delle lunghezze d’onda va incontro a dispersione o diffusione. Solo una lunghezza d’onda – quella corrispondente all’azzurro – resta sufficientemente ordinata per essere riflessa e quindi percepita dall’osservatore.

Questa è una delle ragioni del fascino che questo colore esercita su di noi: è un azzurro puro. Incontaminato. Luminoso. Intenso. I colori creati dai pigmenti non hanno questa qualità. Al confronto, possono apparire scialbi e spenti.

Si potrebbe obiettare: tutto questo ė molto bello, ma a che serve? Perché spendere tempo e denaro per correre dietro a minuzie del genere? In realtà, questo tipo di studi ha ragioni pratiche, oltre che estetiche. Ad esempio, studiare la struttura delle squame della morfo blu può aiutare a salvare delle vite umane.

Radislav Potyrailo, un mago della fisica-chimica-biologia-elettronica di origine ucraina, progetta sensori permeabili al vapore in grado di rilevare gas tossici nell’atmosfera. Il suo lavoro ha applicazioni pratiche d’ogni genere, dall’aiutare le persone che soffrono d’asma, all’individuare gas potenzialmente venefici provenienti da un vulcano o rilevare sostanze velenose liberate nella galleria di una metropolitana.

Potyrailo ha avuto occasione di usare una grande varietà di questi sensori, ma nessuno lo ha mai soddisfatto del tutto. O erano economici e non funzionavano bene, oppure erano troppo costosi, pesanti e scomodi da portare in giro.

«Non puoi metterti in tasca una scatola da scarpe o un laptop», per dirla con le sue parole.

Come non essere d’accordo?

Sul mercato non mancano sensori abbastanza piccoli, ma non funzionano bene. Un malato d’asma che facesse uso di uno di questi sensori potrebbe ricevere dalla macchina un segnale d’allarme, per poi scoprire che il sensore stava in realtà rilevando gli effluvi di qualcosa di innocuo, come un pezzo di formaggio.

Perciò Potyrailo voleva creare qualcosa che unisse l’efficacia di un sensore grande con la comodità di uno più piccolo. Una conferenza tenuta da un collega sulla forma delle squame della morfo blu gli diede da pensare. Non era mai stato particolarmente interessato alle farfalle, né aveva mai riflettuto granché sulle loro squame. Ma durante la conferenza si accese una lampadina. Il suo collega mostrò la sezione trasversale di una squama, con la sua caratteristica forma ad abete.

Potyrailo prese le «regole di progettazione» della squama («grazie, evoluzione!») e le applicò ai suoi progetti. Un caso di «bioispirazione», per usare le sue parole. «Abbiamo confrontato la nuova struttura ispirata alle farfalle con le precedenti e, con nostra sorpresa, abbiamo visto che funzionava meglio» mi ha spiegato. «Abbiamo imitato il design delle squame. Dopo di che siamo andati oltre l’ispirazione della natura. Grazie ad essa abbiamo esplorato tutta una serie di nuove idee».

Altre specie di farfalle usano la tecnica del «sacchetto della spazzatura» per creare una varietà di forme e colori strutturali. Attualmente gli studiosi sono particolarmente interessati alle squame che, per effetto della forma che assumono, proiettano un vivido verde metallico. La scoperta di questa particolare configurazione in una squama di farfalla ha suscitato grande scalpore in tutto il mondo, almeno in quello scientifico.

Per comprenderne la ragione occorre andare indietro di qualche decennio, fino al 1970. Sulla base di profonde considerazioni teoriche, il fisico della NASA Alan Schoen, all’epoca impegnato a progettare un nuovo materiale ultraleggero, aveva definito matematicamente una nuova struttura, cui diede il nome di gyroid. Il concetto era molto interessante. I gyroids immaginati da Schoen erano delle strane superfici matematiche: strutture tridimensionali cristalline che consentivano un flusso di energia quasi senza ostacoli.

Per farvi un’idea di un gyroid, immaginate una struttura a nido d’ape, ma in tre dimensioni. Dopo di che immaginate di poter andare da un’«unità» del nido d’ape tridimensionale a qualsiasi altra unità semplicemente passando attraverso gli infiniti collegamenti del labirinto.

I gyroids teorizzati da Schoen non erano altro che sofisticati oggetti geometrici che, se necessario, potevano espandersi e crescere. Potevano farlo con grande economia di mezzi, poiché minimizzano la superficie del materiale che li costituisce. I gyroids, come li immaginava Schoen, potevano essere declinati in una varietà di scale, dal decisamente grande all’estremamente piccolo. L’interesse di Schoen era legato ai viaggi spaziali, che richiedevano materiali tanto robusti quanto leggeri.

La sua idea ebbe successo. Il museo della scienza di San Francisco, l’Exploratorium, ha costruito un gyroid a misura d’uomo entro il quale i bambini possono muoversi e arrampicarsi. Aziende tecnologiche hanno studiato l’idea di Schoen, nella speranza di progettare celle solari e sistemi di comunicazione migliori. L’idea sembrava dovuta esclusivamente alla creatività umana: il frutto di una rivoluzione tecnologica.

Si è visto invece che era un frutto dell’evoluzione biologica.

Le farfalle avevano inventato il gyroid decine di milioni di anni prima. La Callophrys rubi è una farfalla che modella la superficie delle sue squame in forma di gyroid, manipolando la luce in modo da isolare una certa lunghezza d’onda. Le altre lunghezze d’onda vanno perdute: disperse ai quattro venti, per così dire. Tutto ciò che resta è esattamente quell’onda di energia luminosa che i nostri occhi percepiscono come un meraviglioso verde metallico.

Il gyroid è essenzialmente un filtro ottico. È un po’ come il prisma di Newton (detto per inciso, un contemporaneo di Maria Sibylla Merian), solo che, invece di scomporre la luce in un arcobaleno di colori, il gyroid neutralizza tutti i colori dello spettro tranne uno.

Il gyroid della Callophrys è stato definito da un gruppo di scienziati come «una delle strutture più simmetriche, più complesse e più ordinate esistenti in natura». Un gruppo di scienziati australiani ha imitato il gyroid di questa farfalla per creare una struttura tridimensionale artificiale che potrebbe trovare posto nella tecnologia informatica, in particolare nella progettazione di nanostrutture per applicazioni fotoniche. Altri hanno utilizzato le scoperte fatte in questo ambito per migliorare i loghi anti-contraffazione.

Il tutto appare così complesso che si potrebbe pensare che per una specie l’evoluzione di nuovi colori sia un processo molto lento. La verità è che questi cambiamenti di colore possono avvenire quasi istantaneamente. Nel 2014, un gruppo di ricercatori di Yale ha scoperto che le farfalle possono cambiare colore in un battibaleno, evolutivamente parlando. I ricercatori, partendo da una farfalla con ali prevalentemente marrone spento, hanno incrociato tra loro quegli individui che mostravano un po’ di viola sulle ali (ma non molto). Dopo appena un anno – sei generazioni di farfalle viola che si accoppiavano con altre farfalle viola – il marrone spento aveva lasciato il posto a un vistoso viola.

A volte, il colore delle squame cambia secondo la stagione. Una piccola farfalla africana marrone che vive nella savana ha, in un certo periodo dell’anno, ocelli vivacemente colorati; le generazioni successive, invece, hanno colori più spenti, che ne facilitano la sopravvivenza nei sei mesi della stagione secca. Per quanto appaiano meravigliosi, i colori strutturali possono essersi evoluti negli animali centinaia di milioni di anni fa, e non essere affatto eccezionali. Secondo alcuni scienziati, è possibile che anche i dinosauri usassero colori strutturali, insieme a pigmenti, per colorare le loro splendide piume.

Ma che cosa ha a che fare tutto questo con Charles Darwin e la rivoluzione scientifica che fu ispirata dalle sue idee?


Wendy Williams è una giornalista scientifica. Ha collaborato con il “New York Times”, il “Wall Street Journal” e il “Boston Globe”. Ha trascorso la sua vita all’aria aperta, attraversando l’Africa, passeggiando nei campi e nelle foreste dell’Europa ed esplorando le catene montuose e le praterie nordamericane.
Vive a Cape Cod, in Massachusetts. È autrice del bestseller internazionale The Horse.

1 comment on “La giovanissima studiosa che nel 1600 anticipò Linneo e Darwin studiando le farfalle

  1. Gianni

    Meraviglioso, grazie!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *