Los colores otoñales de las hojas son un fenómeno que ocurre con el follaje normalmente verde de los árboles y arbustos de hoja caduca , lo que hace que se vuelvan de uno o más colores que van del rojo al amarillo . Observado durante varias semanas en otoño. En algunas zonas de Estados Unidos y en gran parte de Canadá se desarrolla el turismo de “contemplación de hojas” , realizado desde el inicio de los cambios de color y finalizando con la caída de las hojas . [1] Es una contribución significativa a la economía.
La hoja verde tiene este color debido a la presencia de un pigmento conocido como clorofila . Cuando abunda en las células , lo que ocurre durante el período de crecimiento, predomina el color verde de la clorofila , eclipsando los colores de cualquier otro pigmento que pueda estar presente en la hoja. Por eso, las hojas en verano tienen un color verde característico.
La clorofila tiene la función vital de la fotosíntesis : interceptar la luz solar y convertir la energía recibida en un nutriente: la glucosa, que se obtiene del agua y el dióxido de carbono . Esta glucosa es la base de la nutrición de las plantas, una fuente de carbohidratos necesaria para el crecimiento y el desarrollo. Durante el proceso de producción de nutrientes, la clorofila se destruye ya que se usa continuamente. A pesar de esto, durante la temporada de crecimiento, las plantas reponen sus reservas de clorofila una y otra vez. Un gran suministro de clorofila permite que las hojas permanezcan verdes.
A fines del verano , las venas que llevan los jugos hacia y desde la hoja se cierran gradualmente. Esto sucede cuando se forma una capa de células de corcho en la base de cada hoja. [2] A medida que se acumula esta capa, disminuye la cantidad de agua y minerales que ingresan a la hoja. Lentamente al principio, pero luego el proceso se acelera. Durante este tiempo, la cantidad de clorofila comienza a disminuir.
A menudo, las venas todavía están verdes, incluso cuando los tejidos entre ellas han cambiado de color por completo hace mucho tiempo.
Los carotenoides son predominantemente de color amarillo o naranja. Siempre están presentes en las hojas, pero se superponen con el color verde de la clorofila.
Las antocianinas, que son responsables de los colores rojos de las hojas, no están presentes en las hojas hasta que los niveles de clorofila en las hojas comienzan a disminuir. Solía suponerse que las antocianinas eran simplemente el resultado de la destrucción de la clorofila verde, pero esta teoría ya no es generalmente aceptada.
El color marrón de las hojas no se debe a la acción de ningún pigmento, sino a las paredes celulares , que se vuelven notorias cuando no hay pigmentos colorantes visibles. Son los que hacen que las hojas de roble se doren.
A finales del siglo XIX se observó que la producción de antocianinas en las hojas aumenta con bajas temperaturas y buena luz. Se suponía que las antocianinas protegían las hojas de la dañina radiación ultravioleta. Pero en la década de 1980 se dieron cuenta[ quien? ] que las antocianinas se producen dentro de las hojas y no en la superficie, lo que va en contra de la teoría de la fotoprotección. Además, las antocianinas no protegen contra el espectro UVB particularmente dañino .
Pero en la década de 1990, los científicos David Lee y Kevin Gold demostraron que las hojas rojas manejan mejor las fluctuaciones de luz que las verdes. Sugieren que la presencia de antocianinas rojas estabiliza la fotosíntesis.
De acuerdo con la teoría de la coevolución , los colores de las hojas de otoño son señales de advertencia para que los insectos utilicen los árboles como caldo de cultivo durante el invierno. Por ejemplo, pulgones.
La alelopatía es la propiedad de las plantas de secretar compuestos orgánicos que inhiben el desarrollo de otras plantas.
El biólogo estadounidense Frank Frey presentó una hipótesis según la cual los árboles con una alta concentración de antocianinas en sus hojas envenenan el suelo debajo de ellos para otras especies. Realizó un experimento en el que roció brotes con un extracto de hojas amarillas, verdes y rojas. Las semillas que fueron regadas con extracto de hoja de arce rojo se desarrollaron significativamente peor.
Mientras que algunos cambios otoñales en los colores de las hojas están presentes dondequiera que haya árboles de hoja caduca, el follaje de otoño más vibrante se encuentra en cuatro o cinco regiones del mundo: la mayor parte de Canadá continental ; la mayor parte de los EE.UU .; Escandinavia y el norte de Europa, Rusia y Asia oriental , incluidas gran parte de China , Corea y Japón . [3] [4]
El cambio climático está retrasando el color de las hojas en otoño pero aumentando la productividad forestal, según una investigación publicada en la revista Global Change Biology .
Las hojas de muchas plantas se caracterizan por un cambio de color diferente: las hojas jóvenes son de color rojo o púrpura y se vuelven verdes más tarde. Este fenómeno es típico, por ejemplo, del saúco rojo ( Sambucus racemosa ) y del pieris japonés ( Pieris japonica ). Este fenómeno está asociado con un mayor contenido de antocianinas en las hojas jóvenes ; estos pigmentos tienen la capacidad de convertir la energía de la luz en energía térmica, lo cual es importante para el desarrollo de las plantas a principios de la primavera. [5]