Hay de diseños a diseños

¿Por qué las plantas son por lo general de color verde? Esta pregunta a primera vista parece frívola, pero en realidad está lejos de serlo, pues el color de las plantas obedece a principios físicos bien definidos relacionados con el color de la luz solar. Esto último de acuerdo con un artículo publicado el pasado 25 de junio en la revista “Science” por un grupo internacional de investigadores encabezado por Trevor Arp de la Universidad de California en Riverside.

Para entender los argumentos de Arp y colaboradores, recordemos primeramente que el Sol contiene todos los colores del arcoíris, desde el rojo hasta el violeta pasando por el verde. No todos, sin embargo, están igualmente representados, siendo el verde el más prominente. Recordemos también que el color de un objeto está determinado por la luz que refleja, de modo que el color de las plantas es debido a que reflejan la luz verde de manera más eficiente que la luz de otros colores. 

Por otro lado, sabemos que las plantas cumplen una función esencial, la fotosíntesis, por medio de la cual sintetizan la materia orgánica que posibilita la existencia de vida en el planeta. Para impulsar la fotosíntesis, las plantas hacen uso de la radiación solar que incide sobre su superficie.

Así las cosas, hubiéramos esperado que las plantas tuvieran cualquier color excepto el verde, dado que con este color se desperdicia la componente más abundante de la luz solar. Las plantas, no obstante, sabemos que son generalmente verdes, lo que nos lleva a preguntarnos por qué es así. ¿Por qué no son rojas o azules -o bien negras, que es ausencia de reflexión- para hacer un uso más eficiente de la radiación solar?

En su artículo, Arp y colaboradores ofrecen una explicación a esta aparente contradicción. De acuerdo con estos investigadores, las plantas desperdician la luz verde porque esta es demasiado intensa y varía demasiado a lo largo del día. De hecho, esta intensidad en un determinado momento puede ser lo suficientemente alta para dañar a la planta. 

Sabemos por experiencia propia que la luz del Sol puede variar grandemente y resultarnos incómoda en una cierta circunstancia. Por suerte, nosotros muy probablemente podríamos ponerle remedio. Por ejemplo, si estamos a la intemperie a pleno sol a las doce del día, podemos movernos hacia un lugar con sombra y así sufrir menos. Con excepciones, las plantas no tienen esta posibilidad y han de recurrir a otro tipo de defensa. En el caso que nos ocupa, según nos explican Arp y colaboradores, las plantas adquieren un color verde y con esto rechazan una parte importante de la radiación solar. 

En realidad, según el artículo de referencia, las plantas hacen más que eso, pues para una operación eficiente del proceso de fotosíntesis resolvieron el problema que representa la variabilidad de la intensidad de la radiación solar, tanto hacia arriba como hacia abajo del nivel necesario.  Podemos quizá entender este problema si pensamos en un lavamanos que por un lado se llena de agua por medio de una llave, y por otro lado se desaloja por el caño. Si queremos mantener un cierto nivel de agua en el lavamanos, es necesario ajustar el flujo de agua que entra con aquel que se va por el caño. De otro modo, el lavamanos nunca se llenaría o bien se desbordaría. Aplicado esto al proceso de fotosíntesis, el flujo de agua entrante corresponde a la energía solar que incide sobre la planta, y el flujo saliente a la energía empleada en la fotosíntesis.  

Para implementar el mecanismo de regulación de energía solar, las plantas desarrollaron dos tipos de captadores de energía, cada uno de ellos sensible a un solo color de la radiación solar. Estos colores fueron cuidadosamente escogidos por la naturaleza con el fin de amortiguar las variaciones de la energía solar que incide sobre la planta. 

Así, entendemos que las plantas son verdes, no por casualidad y sí por un diseño cuidadoso, para manejar la alta variabilidad de la radiación solar. En otro planeta, con una estrella más fría o más caliente que la nuestra es posible que las plantas no sean verdes, sino azules o rojas o de algún otro color. Esto, por supuesto, no es sino una especulación.

Por lo demás, lo que no es especulación es el asombroso diseño de ingeniería del proceso de fotosíntesis patentado por la naturaleza.