sábado, julio 5, 2025
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Plantas que captan la luz y el color verde

Vivimos en un mundo lleno de colores. Los loros, por ejemplo, son un deleite visual con sus plumas vibrantes y apariencia encantadora. Cada una de las cientos de especies de loros es una obra de arte. Los llamativos colores del guacamayo azulamarillo se distribuyen simétricamente: pico y cuello negros, rostro blanco con finas rayas negras, frente verde, espalda y cola azules, y alas y abdomen amarillo dorado. Esta distribución resulta de pigmentos y estructuras específicas: las áreas negras absorben todas las longitudes de onda de luz, mientras las blancas reflejan todos los colores. Las secciones amarillas, azules y verdes están estructuradas para reflejar tres longitudes de onda distintas de la luz blanca.

Esta disposición cromática requiere mediciones precisas a nivel atómico. Cada color en las plumas del loro está codificado en su ADN, dirigiendo la disposición de átomos para reflejar colores específicos. Los pigmentos se sintetizan para permitirnos percibir ciertas longitudes de onda como determinados colores.

El secreto del verde

El color puede definirse como la imagen que se forma en nuestro cerebro —y es percibida por nuestra alma— como resultado de la estimulación ocular por distintas longitudes de onda.

Muchos se preguntan: ¿por qué la mayoría de las plantas son verdes? ¿Por qué no azules o rojas? ¿No deberían las plantas, constantemente expuestas a los rayos solares, absorber todos los colores y volverse negras?[1]

El pigmento clorofila es responsable del color verde de las plantas. Absorbe gran parte del espectro luminoso y refleja la luz verde. Las plantas sobreviven y crecen mediante la fotosíntesis, proceso que usa la luz solar para producir glucosa y almacenar energía a partir de dióxido de carbono y agua. El Sol desempeña un papel clave en este proceso.

En el espectro visible, la longitud de onda más intensa (más dispersa) de la luz solar es el verde. Es decir, el color con mayor energía es el verde. Sin embargo, se ha descubierto que las plantas verdes reflejan solo parte del espectro verde.

Verde: el color regulador

Científicos que estudian la fotosíntesis han hallado que las plantas usan el espectro verde como regulador[2]. Al rotar la Tierra, el ángulo de los rayos solares cambia constantemente, alterando la posición de hojas y ramas respecto al Sol. Además, debido a las lluvias y el movimiento de las nubes, las plantas no reciben la misma intensidad de luz (y por tanto de energía) en todo momento.

Podemos compararlo con un aparato eléctrico que se dañaría si el voltaje fluctuara sin control. En tales casos, se usan reguladores para ajustar la corriente (220 V o 110 V). De manera similar, para optimizar la fotosíntesis —que requiere una cantidad estable de energía—, las plantas ajustan su color regulando la luz que absorben. Esto explica por qué a veces las plantas aparecen verde oscuro y otras veces verde claro.

Esta capacidad de regular la energía solar variable solo es posible reflejando ciertas regiones del espectro, produciendo diversos matices de verde. Al reflejar estos tonos según sus condiciones, las plantas logran un crecimiento más estable. Esta estabilidad es crucial para mantener la cadena de vida en la naturaleza, asegurando su vitalidad mediante la captación eficiente de luz.

Las hojas de algunos árboles, como Liquidámbar styraciflua, cambian de color según el ángulo de los rayos solares, adaptándose a las estaciones[3]. Este fenómeno ocurre gracias a la transformación de los pigmentos en las hojas. Gracias a esta capacidad adaptativa, los árboles maximizan su beneficio de la luz solar mientras transforman el paisaje en una exhibición maravillosa de verdes, rojos y amarillos.

Aprovechando al máximo el Sol

Otro punto clave es que las hojas se posicionan para maximizar el uso de la luz solar, elemento indispensable para la fotosíntesis. A la distancia, las ramas y hojas pueden parecer dispuestas al azar, pero al examinarlas en detalle, descubrimos una obra de arte. En cada árbol, el punto donde crecen las ramas, la disposición de las hojas e incluso las formas simétricas de las flores siguen reglas matemáticas precisas. Además, cada planta tiene sus propias reglas únicas de ramificación y disposición foliar.

Estas disposiciones —a menudo en estructuras circulares o espirales similares a la secuencia de Fibonacci— están codificadas en el ADN de la planta, asegurando que las hojas no se hagan sombra entre sí y reciban la máxima luz solar. Para optimizar la absorción lumínica, las hojas necesitan ser planas, razón por la cual están diseñadas así. Los paneles solares fotovoltaicos operan bajo el mismo principio[4].

Nuestros ojos

El mecanismo de la visión puede resumirse así: la luz que entra al ojo pasa por la córnea, pupila, cristalino y la cámara oscura antes de llegar a la retina. En la parte posterior de la retina se encuentran células fotorreceptoras llamadas bastones y conos por su forma. Aquí, la luz se convierte en señales eléctricas que se envían al cerebro.

Los conos son responsables de la percepción del color y requieren luz brillante para funcionar. Los humanos tenemos tres tipos de conos, cada uno sensible a diferentes longitudes de onda. Cada uno contiene pigmentos con distinta sensibilidad a la luz[5].

Estudios muestran que tanto los conos (que funcionan con luz media a brillante) como los bastones (que operan con poca luz) son más sensibles al verde[6]. Una razón por la que nos sentimos en paz en los bosques es que el verde es el color más relajante para nuestros ojos. El hecho de que la longitud de onda más intensa del Sol sea el verde demuestra que Quien creó estos rayos también creó nuestros ojos y el fenómeno de la visión.

Un ojo humano sano puede distinguir alrededor de un millón de colores distintos[7]. Al igual que los pintores mezclan tres colores básicos para crear otros, nuestros ojos tienen pigmentos en tres tipos de conos para combinar diferentes longitudes de onda y reconocer cientos de miles de colores.

Las cámaras y el color verde

Las cámaras son dispositivos inspirados en el ojo humano. Su contacto con la luz, mecanismos de enfoque, cubierta y lentes imitan el funcionamiento ocular. La tarea básica de todas las cámaras —incluyendo las de los teléfonos— es capturar tres colores (rojo, verde, azul), igual que nuestros ojos.

El inventor estadounidense Bryce Bayer, al descubrir la sensibilidad de nuestros ojos a la luz verde, logró obtener imágenes más nítidas al duplicar el sensor verde en las cámaras[8]. Así funcionan las cámaras actualmente.

El cine y la televisión

El verde también desempeña un papel crucial en la producción audiovisual. La tecnología de pantalla verde (chroma key) se usa para combinar y editar imágenes o videos. El verde destaca más durante la posproducción y puede manipularse fácilmente, permitiendo filmar escenas en campos de batalla o el espacio exterior —producciones que de otro modo serían prohibitivamente costosas— de manera más económica y eficiente. Los colores de longitud de onda corta —como amarillo y rojo, que evocan el Sol y el fuego— se llaman colores cálidos. En contraste, los de longitud larga —como púrpura, azul marino y azul— se clasifican como fríos. El verde está en el centro del espectro.

La razón por la que las hojas se vuelven amarillas y rojas al acercarse el otoño e invierno se debe a la descomposición de las moléculas de clorofila, lo que genera nuevas sustancias que interactúan con la luz de manera diferente. Los pigmentos de los grupos flavonoides y carotenoides cumplen varias funciones, incluida la protección de la clorofila contra la exposición excesiva a los rayos ultravioleta. Los tonos rojos y púrpura provienen de las antocianinas, los anaranjados de los carotenoides, y los amarillos de las xantófilas. Esta exhibición vibrante de colores no solo añade belleza a la naturaleza, sino que también nos recuerda que tal obra maestra no puede surgir por azar.

“Y todo lo que ha creado para vosotros en la Tierra de varios colores (y de diversas formas y cualidades). Sin duda, en ello se da un signo para la gente que reflexiona y es considerada” (el Corán, 16:13).

Notas

1. Dado que la luz solar está compuesta por una mezcla de todos los colores, cuando se viaja al espacio esta aparece blanca (su color real). Parece amarilla en la Tierra debido a nuestra atmósfera, que actúa como un filtro.

2. Trevor B. Arp et al. “Quieting a noisy antenna reproduces photosynthetic light-harvesting spectra”, Science 368/6, 26 de junio de 2020.

3. “Liquidambar styraciflua”, en.wikipedia.org/wiki/Liquidambar_styraciflua

4. “Energía solar”, www.nationalgeographic.org/encyclopedia/solar-energy

5. Irfan Yilmaz, “¡Pedro, soy yo, tus ojos!», Revista Cascada, julio de 2024.

6. Katarzyna A. Hussey et al. “Patterning and Development of Photoreceptors in the Human Retina”, Front. Cell Dev. Biol. 10/878350, 2022.

7. “How human eyes see different colours”, osmosmagazine.com/science/biology/how-human-eyes-see-diffe-rent-colours/

8. “Bryce Bayer”, en.wikipedia.org/wiki/Bryce_Bayer

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