ONG Econciencia: ¿Por qué las hojas cambian de color?

▶ Ing. Raúl Cardielo
econciencia21@gmail.com

Tonalidades de verdes, rojos, azules, amarillos y otros aparecen en el paisaje como pinceladas nacidas en la paleta de un pintor. Las plantas se visten con los mejores colores para despedir un ciclo y se preparan para la crudeza del invierno, pero…¿por qué las hojas cambian de color? En general, el color que presenta un determinado tejido u órgano vegetal, depende del predominio de un pigmento o de la combinación de varios de ellos.

A simple vista el color verde es el mayoritario en las especies vegetales. Esta coloración es debida a la presencia de dos de los principales pigmentos vegetales, la clorofila A y la clorofila B, que se encuentran en prácticamente todas las plantas con semillas, los helechos, musgos y algas. La síntesis de la clorofila depende de la presencia de la Iuz, por lo tanto, aunque podría fabricarse en diferentes órganos de las plantas, su expresión dependerá de la exposición de cada tejido a la Iuz.

Otros pigmentos también están presentes en las plantas verdes, pero enmascarados por la clorofila. La síntesis, el tipo de pigmento y su concentración en una planta pueden ir variando ya que responden a factores externos como las condiciones climáticas o al estrés originado por el ataque de algún patógeno. Esto explica la variación de color en especies forestales a lo largo de las estaciones del año. En el otoño cuando la energía lumínica se reduce, disminuye la clorofila, por lo cual se manifiestan los pigmentos naranja, morado y amarillo que estaban enmascarados por la clorofila, ahora ausente.

¿QUE SON LOS PIGMENTOS?

En biología, un pigmento es cualquier molécula que produce color en las células animales, vegetales, bacterias y hongos. Muchas estructuras biológicas, como la piel, los ojos y el pelo en mamíferos contienen pigmentos. En los vegetales, los pigmentos pueden localizarse en diferentes organelas, denominadas plástidos. Estas moléculas son capaces de absorber ciertas longitudes de onda y reflejar otras, de acuerdo a su estructura química. Las longitudes que se reflejan son aquellas que los ojos reciben y que el cerebro interpreta como “color”.

La Iuz blanca es una mezcla del espectro visible de Iuz. Cuando esta Iuz se encuentra con un pigmento, algunas ondas son absorbidas por los pigmentos, mientras otras son reflejadas. El espectro de Iuz reflejado se percibe como color. Por ejemplo, un pigmento azul marino refleja la Iuz azul y absorbe los demás colores. Por reflejar las longitudes de onda en la gama del azul, el cerebro recibe y decodifica esa información.

VERDES, ROJOS Y AMARILLOS

La clorofila es la responsable del color verde de las hojas y se encuentra específicamente en las organelas vegetales llamadas cloroplastos. Asociados con la clorofila, existen también en los cloroplastos otra clase de pigmentos “accesorios” que forman parte del complejo antena de la fotosíntesis, de color amarillo y amarillo anaranjados, denominados xantofilas y carotenoides, respectivamente. Estos pigmentos se alojan además en otros plástidos, dando el color característico de las flores o frutos. Otros pigmentos son las antocianinas. Son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las células vegetales y que otorgan el color rojo, púrpura o azul, dependiendo del pH vacuolar, a hojas, flores y frutas. Desde el punto de vista químico, las antocianinas pertenecen a un grupo denominado flavonoides y se encuentran ampliamente distribuidos entre las plantas.

Las funciones de las antocianinas en las plantas son múltiples, desde la protección de la radiación ultravioleta hasta la atracción de insectos polinizadores. Las antocianinas se encuentran en muchas frutas oscuras (como la frambuesa, zarzamora, cereza, mora y uva) y muchas verduras. Hasta ahora fueron reconocidas 19 diferentes antocianinas, y presentan un abanico inmenso de colores que varían entre el púrpura, azul, rojo- violeta, rojo-salmón, entre otros.

En algunos árboles, como el arce rojo Americano (Acer rubrum) o el roble escarlata (Quercus coccinea), los flavonoles se convierten en antocianinas rojas cuando la clorofila de sus hojas se degrada en otoño. Esta transformación química que consiste en la pérdida de un átomo de oxígeno es la responsable de la percepción de los colores del otoño. Las antocianinas que aparecen en el otoño probablemente son las que protegen a las hojas del efecto de los rayos UV del sol.

El otro gran grupo de pigmentos son los carotenoides, que dan color rojo anaranjado o amarillo a las flores, hojas, frutos y semillas, y se diferencian de las antocianinas por su estructura química y su localización celular.

Los carotenoides resultan esenciales para la fotosíntesis como pigmentos accesorios en la absorción de luz y protegiendo a las plantas de la luz solar, además se unen a moléculas dañinas y evitan que dañen el ADN de las células.

Las betaínas también cumplen una función importante en la atracción de animales, pero se cree que tienen funciones adicionales como la absorción de luz ultravioleta y protección contra los herbívoros. Estos pigmentos rojo violeta y amarillos están presentes en 10 familias de plantas.

Las betalainas y las antocianinas son mutuamente excluyentes, por lo que cuándo se encuentran betalaínas en una planta, estarán ausentes las antocianinas y viceversa.