Farfalla: quanto vive, come nasce e cosa ci insegna la sua scienza

Una farfalla pesa meno di un grammo, vive in media poche settimane e passa la parte più lunga della sua esistenza travestita da bruco. Eppure ha prestato il suo blu ai progettisti di schermi e il suo nome a una teoria del caos.

Chi cerca «farfalla» in rete vuole quasi sempre una risposta secca: quanto vive, come si chiama prima di diventare farfalla, perché si è posata proprio sulla sua spalla. Le trova qui sotto, una domanda alla volta. Chi ha pazienza arriva anche alla parte meno scolastica, quella in cui laboratori e ingegneri copiano da lei cose che ancora non sanno fare.

Quanto vive una farfalla?

Una farfalla adulta vive in genere da una a quattro settimane, quanto basta per cercare nettare, un partner e la pianta giusta dove deporre le uova. Il mito del giorno solo viene dalle effimere, insetti che con le farfalle non hanno parentela e che da adulti campano davvero poche ore.

I primatisti stanno altrove. La Monarca, quella che attraversa il Nordamerica fino ai boschi del Messico, nella generazione migratoria arriva a otto o nove mesi. La Cedronella (Gonepteryx rhamni), la farfalla giallo limone che in Italia si vede già a febbraio nelle giornate tiepide, passa l’inverno da adulta tra l’edera e i cespugli e può superare i dieci mesi di vita.

Il conto cambia se si include tutto il ciclo, dall’uovo alla crisalide. Allora una specie nostrana occupa buona parte dell’anno, e certe farfalle artiche impiegano due anni per arrivare ad avere le ali.

A quale categoria appartiene la farfalla e come si chiama in latino?

La farfalla è un insetto dell’ordine dei Lepidotteri (Lepidoptera, dal greco «ali a scaglie»). Nel mondo se ne conoscono circa 160.000 specie, contando anche le falene, e le farfalle diurne ne rappresentano una minoranza: intorno alle 18.000. In Italia le farfalle diurne sono poco meno di trecento.

Un nome scientifico unico per «la farfalla» non esiste, perché ogni specie ha il proprio, fatto di genere e specie. Lepidoptera indica l’ordine intero e serve a poco se si cerca un singolo animale. Alcuni esempi, con i nomi comuni italiani:

Che differenza c’è tra farfalla e falena?

Le antenne sono il primo indizio: nelle farfalle finiscono con una piccola clava, nelle falene sono a filo o a pettine, spesso piumose nei maschi. Conta anche la posa a riposo, perché la farfalla di solito chiude le ali dritte sopra il dorso e la falena le tiene distese o a tetto.

Le eccezioni rovinano la regola. La Sfinge colibrì (Macroglossum stellatarum) è una falena che vola di giorno, ronza davanti ai fiori e viene spesso scambiata per un uccello. Le farfalle, in realtà, sono un gruppo cresciuto dentro quello più grande delle falene, e la distinzione serve più a noi che alla sistematica.

Come si chiama la farfalla prima di essere farfalla?

Si chiama bruco, o larva, ed è la fase in cui l’animale mangia e cresce. Il ciclo conta quattro tappe: uovo, bruco, crisalide, adulto. La crisalide, in termini tecnici la pupa, appartiene alle farfalle, mentre le falene spesso si avvolgono in un bozzolo di seta.

Quando una farfalla esce dalla crisalide, evento che gli entomologi chiamano sfarfallamento, ha le ali umide e ripiegate. Le gonfia pompando liquido nelle nervature e per un paio d’ore resta ferma ad asciugarsi. Quello è il momento peggiore per toccarla.

Cosa succede dentro la crisalide?

Dentro l’involucro il bruco smette di essere bruco. Gran parte dei suoi tessuti viene demolita da enzimi, e gruppi di cellule rimasti in attesa fin dall’uovo, i dischi immaginali, usano quel materiale per costruire occhi, ali, antenne e zampe dell’adulto. Il processo dura da pochi giorni a diversi mesi, secondo la specie e la stagione.

La parte che interessa ai ricercatori è un’altra: che cosa sopravvive. Nel 2008 un gruppo statunitense ha addestrato larve di Manduca sexta, una falena, a evitare un odore associato a una scossa elettrica, e una parte degli adulti ricordava ancora la lezione. Chi lavora sulla rigenerazione dei tessuti e sul rapporto tra cervello e memoria legge questi studi con un certo appetito.

Come si riproducono le farfalle e come si riconosce un maschio?

Il corteggiamento passa per l’odore e per il volo. Molti maschi emettono feromoni da ghiandole sulle ali, altri pattugliano un tratto di prato o aspettano su un posatoio che passi una femmina. L’accoppiamento dura da pochi minuti a diverse ore.

La femmina fa poi un lavoro da botanica. Ha recettori del gusto sulle zampe, tamburella sulla foglia, la assaggia e depone l’uovo solo se la pianta è quella giusta, perché il bruco che nascerà non avrà modo di spostarsi molto e dovrà mangiare quella o niente.

Riconoscere il maschio dipende dalla specie. Nell’Aurora (Anthocharis cardamines) l’indizio salta all’occhio: le punte delle ali anteriori sono arancioni solo nel maschio. In altre specie conviene guardare le dimensioni, perché la femmina è di solito più grande e ha l’addome più pieno. Il maschio di una farfalla non ha un nome a sé: si dice semplicemente maschio.

Quanti occhi, ali, zampe e cuori ha una farfalla?

• Occhi: due, ma composti, ciascuno formato da migliaia di unità ottiche chiamate ommatidi.
• Ali: quattro, in due paia, ricoperte di scaglie microscopiche.
• Zampe: sei, anche se in alcune famiglie, come le Ninfalidi, le anteriori sono ridotte e la farfalla cammina su quattro.
• Cuore: uno, un vaso tubolare lungo il dorso che spinge l’emolinfa verso la testa.

La polvere che resta sulle dita a chi tocca una farfalla è fatta di scaglie, e più avanti si scopre perché valgono tanto.

Come vede, come mangia e perché si posa su di noi?

La vista di una farfalla copre anche l’ultravioletto, e molti fiori hanno disegni visibili solo in quella gamma, come piste di atterraggio. Per mangiare usa la spiritromba, una lingua arrotolata che si distende nel fiore come una cannuccia. Assaggia con le zampe, e per questo si posa sulle cose prima di decidere se farne un pasto.

Se ti si posa addosso, quasi sempre cerca sali minerali. Il sudore e la pelle ne contengono, sodio in testa, e le farfalle ne hanno bisogno più di quanto ne offra il nettare. Il comportamento si chiama in inglese puddling e riguarda soprattutto i maschi, che in alcune specie passano il sodio alla femmina insieme allo spermatoforo, una specie di regalo di nozze.

Il resto è tradizione, e ne ha parecchia. In greco antico la stessa parola, psyche, indicava l’anima e la farfalla, e da lì viene l’idea che una farfalla porti notizie dei defunti o un buon augurio. Quando ne entra una in casa, in genere è stata attirata dalla luce o dal calore e cerca la via d’uscita: la cosa più utile da fare è aprire la finestra.

Dove vivono, dove dormono e quando si vedono?

Vivono ovunque ci siano fiori per gli adulti e piante per i bruchi, quindi prati, boschi radi, margini di campi, giardini e scarpate. Mancano solo in Antartide. In Italia la stagione va da marzo a ottobre, con il picco tra maggio e settembre, e alcune specie svernano da adulte e compaiono già con le prime giornate tiepide.

Di notte le farfalle diurne si fermano. Si appendono sotto una foglia o in un cespuglio, con le ali chiuse e il corpo immobile, e aspettano che il sole le scaldi. Un luogo dove vanno a morire non esiste: dopo aver deposto le uova finiscono come tutti gli insetti, per freddo, fame o predatori.

Qual è la farfalla più bella e quale la più rara?

Sulla bellezza non si discute, ma qualche candidata merita il podio. La Morpho blu del Sudamerica ha un colore che sembra acceso dall’interno, e il Macaone, con le code sulle ali posteriori, domina i prati europei.

La più rara dipende dalla lista che si consulta. Una candidata forte è l’Ornithoptera alexandrae, la farfalla più grande del mondo, con un’apertura alare che può superare i venticinque centimetri. Vive solo in una zona ridotta di foreste della Papua Nuova Guinea ed è tutelata da convenzioni internazionali.

Il blu che non esiste

Il blu della Morpho riserva una sorpresa: nelle sue ali non c’è pigmento blu. Le scaglie hanno creste sovrapposte, spesse poche centinaia di nanometri, che riflettono la luce in modo da rinforzare solo quella lunghezza d’onda. Si chiama colore strutturale, funziona come le bolle di sapone e le penne del pavone, e cambia con l’angolo da cui lo si guarda.

Per un’industria che dipende da coloranti costosi da produrre e da smaltire, è una tentazione. L’azienda giapponese Teijin ha lanciato un tessuto a colore strutturale chiamato Morphotex, e Qualcomm ha portato sul mercato gli schermi Mirasol, che riflettono la luce ambiente come le ali e consumano pochissimo. Nessuno dei due ha cambiato il mercato, ma il principio funziona e la ricerca su vernici senza pigmenti prosegue.

Il volo che gli ingegneri non riescono a copiare bene

Le farfalle volano male, almeno secondo i parametri di un ingegnere: battito lento, traiettorie a zig zag, ali enormi in rapporto al corpo. Quel volo irregolare serve in parte a sfuggire ai predatori. L’azienda tedesca di automazione Festo ha costruito le eMotionButterflies, farfalle robotiche da una trentina di grammi che volano in gruppo dentro una stanza, coordinate da un sistema di telecamere.

Il guaio sta nella scala. Sotto una certa dimensione l’aria si comporta come qualcosa di più vischioso, e i micro-droni a battito d’ala restano un problema aperto. Per questo gli insetti, farfalle comprese, sono ancora un banco di prova serio per chi progetta robot minuscoli.

A cosa servono le farfalle, e perché ne contiamo meno

Impollinano, anche se meno bene delle api, e fanno da cibo a uccelli, ragni e vespe. Servono soprattutto come termometro: reagiscono in fretta ai cambiamenti di temperatura e di uso del suolo, e in Europa vengono contate da decenni lungo itinerari fissi percorsi da volontari e professionisti.

I conti non sono incoraggianti. Secondo l’indicatore europeo delle farfalle dei prati, aggiornato nel 2023 da Butterfly Conservation Europe, dal 1990 l’abbondanza è calata del 32 per cento nei paesi dell’Unione e del 36 per cento nell’insieme dell’Europa. Le cause principali sono l’agricoltura intensiva nelle pianure e l’abbandono dei pascoli in montagna, soprattutto nell’Europa meridionale.

Il contributo dell’intelligenza artificiale per ora sta nel contare meglio: riconoscimento automatico delle specie dalle foto caricate dai cittadini, fototrappole, modelli che incrociano i dati con le mappe del clima. Il lavoro sul campo, con retino e quaderno, continua a servire.

L’effetto farfalla: da dove viene davvero

Nel 1961 il meteorologo Edward Lorenz riavviò una simulazione al computer partendo da un valore arrotondato, 0,506 invece di 0,506127, e ottenne un’evoluzione del tempo completamente diversa dalla precedente. Da quel risultato nacque la teoria del caos. La farfalla comparve più tardi, nel 1972, nel titolo di una relazione a un convegno: il battito d’ali di una farfalla in Brasile può scatenare un tornado in Texas? Il titolo, a quanto si racconta, lo suggerì un collega.

Nessuna farfalla ha mai prodotto un tornado. Il punto riguarda la sensibilità alle condizioni iniziali, un limite con cui i modelli meteorologici fanno i conti ancora oggi, reti neurali comprese.

Un grammo di complessità

Il paradosso sta nel conto. Studiamo con strumenti da laboratorio una creatura che pesa meno di un grammo per imparare a fare cose che ancora non sappiamo fare, come il blu senza pigmento e la memoria che attraversa la dissoluzione del corpo, mentre i prati dove vive si restringono. Ci ha consegnato il progetto, e nel frattempo le riduciamo il cantiere.

Per invertire la rotta in piccolo basta poco: un prato lasciato crescere fino a fine estate ospita più farfalle di uno rasato a cadenza settimanale.