Elég régóta hajózik már az ember a Földközi-tengeren, de ez sokáig eléggé bonyolult volt. Egy 11-12. századi tengeri térkép általában hasznosabb volt tüzelőként, mint navigációs eszközként. Egészen a 13. század végéig, 14. század elejéig a csillagok és iránytű segítségével tájékozódtak a tengerészek, aztán egyszer csak megjelentek a portolántérképek.

Ezek a báránybőrre rajzolt térképek a semmiből, mindenféle előzmény nélkül jelentek meg, és a mai napig komoly fejtörést okoznak a történészeknek.

Az amerikai Kongresszusi Könyvtár egyik térképésze az alpoki lepkék szárnymintái segítségével magyarázta meg, hogyan készített egy középkori térképész egy olyan térképet, ami alapján még ma is hajózhatnánk.

John Hessler vegyészmérnökként dolgozott, de amatőr lepkekutatóként 2000-ben úgy döntött, hogy tart egy év szünetet és kutatja egy kicsit az Alpok lepkepopulációjának evolúciós kapcsolatát. A különböző fajok térképen való elhelyezéséhez megtanult kartográfiai szoftvereket használni, a fajok közötti kapcsolat feltárására pedig morfometriát használt: Fogta egy lepke szárnyának mintáját, és egy számítógépes szimulációba úgy vitte be, mintha egy fémlapra lenne felrajzolva. Ezek után elkezdte hajlítgatni a modellt úgy, hogy a pontok helyzete passzoljon egy másik faj pontjaihoz. Arra gondolt, hogy minél kevesebb energia kellett ahhoz, hogy formára hajlítsa a szimulált lemezt, annyival közelebbi rokon lehet a két faj. Ugyanezt a technikát alkalmazta a portolántérképek kutatásakor is.

Először egy 1559-ben készült térképpel találkozott, amin tökéletesen fel volt vázolva a Földközi-tengert körülvevő partszakasz minden kiugrása. Természetesen a középkori térképészek sokat adtak a látványvilágra, így a rajzoló a szárazföldi részeket (amik a hajózás szempontjából kevésbé relevánsak) látványosan illusztrálta. Voltak rajta itáliai fejedelmek, elefántok, sőt, egyszarvúk is.

A portolántérképek készítőinek is meg kellett küzdenie azzal a problémával, hogy nem könnyű egy gömb részleteit egy sík papírra felrajzolni. Manapság ezt az 1569-ben kidolgozott Mercator-vetülettel oldják meg, bár így a földrészek aránya nem pontos, a térkép navigációra tökéletes. A portolántérképek alkotói is egy hálóval akarták áthidalni a problémát, de máshogy közelítették meg: a térképeken véletlenszerűnek tűnő pontokból 16 vonal indul a 16 lehetséges égtájkombináció irányába (például észak, északkelet, észak-északkelet). Az egymást metsző vonalak hasonló hálót alkottak, mint a mai térképekre jellemző négyzetháló.

Hessler arra gondolt, hogy kipróbálja ugyanazt a morfometrikus módszert a portolán- és a mai térképeken, mint amit a lepkék szárnyainál használt. Egy korabeli térképrajzoló igencsak korlátozott eszköztárral rendelkezett: leginkább tengerészek pontos-pontatlan méréseire, elbeszéléseire tudott hagyatkozni.

Ha ezek alapján akarta volna berajzolni a kikötők helyét, akkor a szél, az rossz mérések és a tengeri viszonyok miatt mindig pontatlan lett volna, egy körút sem oda futott volna be, ahonnan elindult. Ha összevetette volna más forrásokkal, akkor is pontatlan lett volna, csak kicsit máshogy.

Hogy ezt megfejtse, Hessler egy mai Mercator-térkép minden pontját felvitte egy valamikor 1290 és 1350 között készült portolántérkép modelljére. Természetesen nem volt tökéletes az egyezés, a négyzetháló el volt csúszva, de még feltűnőbb volt, hogy minden 8,5 fokkal el volt csúszva.

Mint kiderült, ez azért van, mert akkoriban még nem ismerték a valódi észak fogalmát. Az iránytűk, amiket használtak, a Föld mágneses északi pontjára mutattak, de a valódi északi sark nem ez, hanem az a pont, ahol a bolygó forgási tengelye találkozik a felszínnel. A modern térképgyártók ezt is figyelembe veszik a térképek készítésekor.

Ez a 8,5 fokos eltérés, ami az 1300 körül készült térképekre jellemző, egy átlag. Itáliánál az eltérés inkább 6 fokos, míg a Fekete-tengernél 8,8. Hesslernek az is feltűnt, hogy az ezt követő 150 évben ez az eltérés egyre nagyobb lett, és egy darabig a térképek pontossága is romlott. Ez azért lehetett, mert az eredeti portolánkészítők pontosan tudták, mit csinálnak, de akik őket másolták, esetleg tőlük tanultak, nem voltak olyan tehetségesek, mint a korai mesterek. Ez néhány évtized után megfordult, és a térképek is egyre pontosabbá váltak.

Ahogy fejlődött a hajókészítés és a térképészet, a portolántérképek lassan idejétmúlttá váltak. Rövidebb távon tökéletesek voltak, de egy atlanti hajóúton már problémát jelentett a Föld gömbölyűsége. A belga Gerardus Mercator megközelítése jól leküzdötte ezt a problémát, és 1800-ra ez terjedt el a legjobban, míg a portolántérképek polcra kerültek.

Még nem tudjuk pontosan, hogy lehetnek ilyen pontosak ezek a térképek (kivéve, ha a brit szigeteket nézzük, mert azok ábrázolásának kevés köze van a valósághoz), a történészek a mai napig keresik a választ.