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Jun 07, 2024

On the Trails: Los numerosos caminos hacia el rojo

Las flores rojas de la aguileña nativa son causadas por antocianinas. (Foto cortesía / Deana Barajas) Los colores rojos y rojizos se pueden producir de muchas maneras, mediante una variedad de moléculas de pigmento. Cada

Las flores rojas de la aguileña nativa son causadas por antocianinas. (Foto cortesía/Deana Barajas)

Los colores rojo y rojizo se pueden producir de muchas maneras, mediante una variedad de moléculas de pigmento.

Cada invierno noto que las ramitas de arándanos se han puesto rojas. Eso me hizo pensar en los colores y en ese color en particular. Vemos rojos en otras plantas: muchas bayas, hojas de cornejo enano, flores de aguileña, etc.

Los colores rojo y rojizo se pueden producir de muchas maneras, mediante una variedad de moléculas de pigmento. En muchos casos, el grado de rojizo está determinado por la química (p. ej., acidez) del fluido celular alrededor de las moléculas de pigmento, por lo que a veces el color (tal como lo vemos) es naranja, rojo rosado o rojo violáceo. Y muchas veces los pigmentos están presentes sin contribuir al color, ya que tienen muchas otras funciones.

Aquí hay algunos pigmentos que pueden producir color rojo:

Los animales llevan un pigmento rojo llamado hemoglobina, que (en los vertebrados) transporta oxígeno por todo el cuerpo, y uno similar llamado mioglobina en los músculos rojos. El enrojecimiento de la sangre debajo de la piel explica los rubores, las caras rojas de algunos monos y las marcas rojas en la cara de los simios mandriles. Hay un recambio en la población de moléculas de hemoglobina: unas nuevas reemplazan a las viejas y, a medida que las viejas se descomponen, forman otro pigmento, una 'bilina' llamada bilirrubina, que produce el color amarillo de la orina y la ictericia.

La bilirrubina también se encuentra en algunas plantas taxonómicamente diversas. Sin embargo, parece que este pigmento sólo contribuye al color en el género Strelitzia, originario del sur de África. Estas plantas llamadas ave del paraíso tienen semillas que contienen apéndices ricos en nutrientes llamados arilos, que son de color naranja brillante y atraen a las aves que dispersan semillas.

Los animales también tienen pigmentos llamados melanina. Un tipo de melanina (eumelanina) produce marrones y negros; en los vertebrados, tiñen el cabello y la piel y protegen la piel de los rayos ultravioleta, mientras que en los insectos tienen muchas otras funciones. Pero otra, la feomelanina, produce rojos y amarillos; en combinación con una eumelanina marrón, explica el color del pelaje del zorro rojo y del pelo rojo en los humanos.

Otros pigmentos llamados betalaínas producen colores que van del rojo al amarillo o del rojo al violeta. Las betalaínas toman su nombre del nombre latino de la remolacha (Beta). Se encuentran en plantas de la mayoría de las familias taxonómicas del orden Caryophyllales y en algunos hongos. Los ejemplos incluyen no sólo la remolacha, sino también el amaranto, los cactus y las droseras. Al parecer, las betalaínas funcionan como antioxidantes y desarman a los radicales libres (átomos inestables o moléculas con un electrón desapareado que pueden unirse en algunos lugares inesperados, causando daño, aunque en bajas concentraciones también tienen funciones metabólicas adecuadas).

Las antocianinas producen color rojo en condiciones ácidas (pero azul en condiciones alcalinas). Actúan como una especie de protector solar en las plantas, protegiendo la maquinaria fotosintética de la luz excesivamente intensa, eliminando los radicales libres y las formas reactivas de oxígeno, protegiendo los compuestos de defensa fotosensibles y ayudando a las plantas a tolerar el estrés. A veces aparecen en hojas muy jóvenes de algunos árboles, donde pueden proteger de la luz intensa o incluso disuadir de alguna manera a la herbivoría. Los vemos en el llamativo color otoñal de algunas hojas de arce, las flores de aguileña silvestre y la col lombarda.

Las flores rojas de la aguileña nativa son causadas por antocianinas. (Foto cortesía/Deana Barajas)

Los carotenoides se encuentran ampliamente distribuidos en las plantas, donde ayudan a transferir la energía luminosa a la clorofila para la fotosíntesis. También son antioxidantes y eliminan los radicales libres. Aportan colores que van del amarillo al rojo en las hojas de otoño y muchas flores, el naranja de las zanahorias y el rojo de los tomates maduros. Los animales no pueden sintetizar estos pigmentos y deben obtenerlos de los alimentos. Allí funcionan como antioxidantes y controladores del exceso de radicales libres, como precursores de la vitamina A y mejoran la inmunidad; también funcionan en la elección de pareja y las rivalidades. El rojo brillante de los machos de mirlo de alas rojas y de los cardenales macho es producido por los carotenoides, al igual que el pico rojo de los pinzones cebra; el brillo depende de la disponibilidad de pigmentos en la dieta, y las hembras prefieren a los machos brillantes. Contribuyen al color en peces, anfibios y reptiles, e incluso en ciertos murciélagos que tienen la piel amarilla en las orejas, la nariz y las alas.

Las pterinas producen colores que van del amarillo al rojo, pero a diferencia de los carotenoides, los animales pueden sintetizarlas. Participan en muchos procesos fisiológicos fundamentales. También modifican la reflectancia ultravioleta en los machos de algunas mariposas, produciendo señales sexuales que contribuyen a la elección de pareja. A menudo interactúan con los carotenoides, produciendo, por ejemplo, las manchas anaranjadas que los guppies macho utilizan para cortejar a las hembras.

Exclusivos de los loros son tipos especiales de pigmentos rojo, naranja y amarillo que son sintetizados por las aves y no se obtienen de la dieta. Los turacos de África tienen algunas plumas rojas producidas por un pigmento que se sabe que no se encuentra en casi ningún otro lugar.

Esta es sólo una muestra de los pigmentos que producen el color rojizo; son claramente diversos y están muy extendidos. Pero los pigmentos azules, verdes y blancos parecen ser mucho menos comunes. Aquí hay una muestra de ellos:

Las pterinas pueden producir pigmentos blancos, que absorben tanta luz ultravioleta que nos parecen blancos; esto ocurre en las alas de las mariposas blancas de la col. Sin embargo, en general los colores blancos suelen deberse a la ausencia de pigmentos coloreados.

El azul suele hacerse estructuralmente; El azul de las plumas de los pájaros azules y los arrendajos, por ejemplo, es creado por bolsas de aire y moléculas que reflejan la luz azul. El vistoso azul de las mariposas morfo proviene de escamas superpuestas y estriadas que reflejan la luz. Las antocianinas pueden tener un aspecto azul o violeta (p. ej., genciana azul, lirio silvestre, arándanos) si se encuentran en un líquido celular no ácido. Pero, a la inversa, las flores de hortensia cambian de rosa a azul cuando se cultivan en suelos ácidos con iones de aluminio. Encontré un pigmento azul, un 'bilin', que es sintetizado por mariposas de alas de olivo y también se encuentra en algunas colas de golondrina.

Las verduras se producen de varias formas. Los turacos también tienen un pigmento verde único, pero la mayoría de las plumas verdes o verdosas (por ejemplo, en el lomo de muchas reinitas) son producidas por colores estructurales azules que recubren el pigmento amarillo. El mundo vegetal ofrece varias clorofilas, implicadas en la fotosíntesis. Algunos 'bilins' producen huesos verdes (la araña cazadora verde) o verdes de la aguja.

Entonces surge la pregunta habitual: ¿Por qué los pigmentos que producen rojo son aparentemente más diversos y comunes que otros pigmentos?

• Mary F. Willson es profesora jubilada de ecología. “On The Trails” es una columna semanal que aparece todos los miércoles.

Las antocianinas de los pétalos de la genciana azul han sido modificadas para producir colores azules mediante el fluido no ácido de las células. (Foto cortesía/Bob Armstrong)