¿Por qué las hojas cambian de color en el otoño?

¿Por qué las hojas cambian de color en el otoño? Cuando las hojas aparecen verdes, es porque contienen una abundancia de clorofila. Hay tanta clorofila en una hoja activa que el verde enmascara a otros colores de pigmento. La luz regula la producción de clorofila, por lo que a medida que los días de otoño se acortan, se produce menos clorofila. La tasa de descomposición de la clorofila permanece constante, por lo que el color verde comienza a desvanecerse de las hojas.

Al mismo tiempo, creciente azúcar las concentraciones causan una mayor producción de pigmentos de antocianinas. Las hojas que contienen principalmente antocianinas aparecerán rojas. Los carotenoides son otra clase de pigmentos que se encuentran en algunas hojas. La producción de carotenoides no depende de la luz, por lo que los niveles no se reducen en días más cortos. Los carotenoides pueden ser de color naranja, amarillo o rojo, pero la mayoría de estos pigmentos que se encuentran en las hojas son amarillos. Las hojas con buenas cantidades de antocianinas y carotenoides aparecerán de color naranja.

Las hojas con carotenoides pero poca o ninguna antocianina aparecerán amarillas. En ausencia de estos pigmentos, otros químicos de plantas también pueden afectar el color de las hojas. Un ejemplo incluye los taninos, que son responsables del color marrón de algunas hojas de roble.

La temperatura afecta el tasa de reacciones químicas, incluidos los de las hojas, por lo que juega un papel en el color de las hojas. Sin embargo, son principalmente los niveles de luz los responsables de los colores del follaje de otoño. Se necesitan días soleados de otoño para las pantallas a color más brillantes, ya que las antocianinas requieren luz. Los días nublados darán lugar a más amarillos y marrones.

Echemos un vistazo más de cerca a la estructura y función de los pigmentos de las hojas. Como he dicho, el color de una hoja rara vez resulta de un solo pigmento, sino de una interacción de diferentes pigmentos producidos por la planta. Las principales clases de pigmentos responsables del color de las hojas son las porfirinas, los carotenoides y los flavonoides. El color que percibimos depende de la cantidad y los tipos de pigmentos que están presentes. Las interacciones químicas dentro de la planta, particularmente en respuesta a la acidez (pH) también afectan el color de la hoja.

Las porfirinas tienen una estructura de anillo. La porfirina primaria en las hojas es un pigmento verde llamado clorofila. Existen diferentes formas químicas de clorofila (es decir, clorofila un y clorofila si), que son responsables de la síntesis de carbohidratos dentro de una planta. La clorofila se produce en respuesta a la luz solar. A medida que cambian las estaciones y disminuye la cantidad de luz solar, se produce menos clorofila y las hojas aparecen menos verdes. La clorofila se descompone en compuestos más simples a una velocidad constante, por lo que el color verde de las hojas se desvanecerá gradualmente a medida que la producción de clorofila disminuya o se detenga.

Los carotenoides son terpenos hecho de subunidades de isopreno. Los ejemplos de carotenoides encontrados en las hojas incluyen licopeno, que es rojo, y xantofila, que es amarilla. No se necesita luz para que una planta produzca carotenoides, por lo tanto, estos pigmentos siempre están presentes en una planta viva. Además, los carotenoides se descomponen muy lentamente en comparación con la clorofila.

Los flavonoides contienen una subunidad de difenilpropeno. Los ejemplos de flavonoides incluyen flavona y flavol, que son amarillos, y las antocianinas, que pueden ser rojas, azules o moradas, dependiendo del pH.

Las antocianinas, como la cianidina, proporcionan un protector solar natural para las plantas. Debido a que la estructura molecular de una antocianina incluye un azúcar, la producción de esta clase de pigmentos depende de la disponibilidad de carbohidratos dentro de una planta. Antocianina el color cambia con el pH, por lo que la acidez del suelo afecta el color de la hoja. La antocianina es roja a un pH inferior a 3, violeta a valores de pH alrededor de 7-8 y azul a un pH superior a 11. La producción de antocianinas también requiere luz, por lo que se necesitan varios días de sol seguidos para desarrollar tonos rojos y púrpuras brillantes.

• Archetti, Marco; Döring, Thomas F.; Hagen, Snorre B.; Hughes, Nicole M.; Cuero, Simon R.; Lee, David W.; Lev-Yadun, Simcha; Manetas, Yiannis; Ougham, Helen J. (2011). "Desentrañar la evolución de los colores del otoño: un enfoque interdisciplinario". Tendencias en ecología y evolución. 24 (3): 166–73. doi:10.1016 / j.tree.2008.10.006
• Hortensteiner, S. (2006). "Degradación de la clorofila durante la senescencia". Revisión anual de biología vegetal. 57: 55–77. doi:10.1146 / annurev.arplant.57.032905.105212
• Lee, D; Gould, K (2002). "Antocianinas en las hojas y otros órganos vegetativos: una introducción". Avances en investigación botánica. 37: 1–16. doi:10.1016 / S0065-2296 (02) 37040-X ISBN 978-0-12-005937-9.
• Thomas, H; Stoddart, J L (1980). "Senescencia de la hoja". Revisión anual de fisiología vegetal. 31: 83–111. doi:10.1146 / annurev.pp.31.060180.000503