Autora: María Sofía Jiménez-Mendoza
Iridiscencia
Le llamamos iridiscente a aquel reflejo
de colores tornasol que van desde el rojo, anaranjado, amarillo, verde, cián,
azul y violeta, los cuales podemos encontrar comúnmente en objetos como en los
lentes de las cámaras, al reverso de un disco o el aceite derramado sobre el
piso de la calle, también se encuentra presente en la naturaleza como en las
escamas de un pez, las alas de un insecto, en piedras como el ópalo o la
calcopirita son algunos cuantos ejemplos. Pero ¿acaso te has preguntado si este
fenómeno se puede presentar en plantas?
Helechos y selaginelas iridiscentes
Los helechos son plantas muy antiguas
que aparecieron hace aproximadamente 358.9 millones de años, se reproducen por
esporas y cuentan con hojas, tallo y raíz además no producen flores. Se
considera que existen entre 10,500 y 15,000 especies en todo el mundo, aunque
este número difiere debido a que hay diversas áreas que aún no se han terminado
de explorar. Con respecto a las selaginelas al igual que los helechos son
plantas muy antiguas, también se reproducen por esporas, pero cuentan con una
megaspora (espora grande, femenina) y una microspora (espora pequeña,
masculina) por eso dicen que son plantas heterospóricas (distintas esporas),
actualmente se conocen entre 700 y 750 especies.
Figura 1. Selaginella sp. iridiscente
Los helechos y selaginelas son capaces
de vivir casi en cualquier hábitat y clima, aunque, generalmente prefieren y
abundan sitios con sombra, sitios con luz indirecta, zonas húmedas y regiones
tropicales o subtropicales. La iridiscencia es exclusiva de algunas pocas
especies que habitan sitios muy sombreados, donde el dosel y sotobosque de la
vegetación dominante es muy cerrado. Entre las especies que se han descrito
como iridiscentes se encuentra Trichomanes elegans y Danaea
nodosa las cuales se distribuyen en los trópicos de América, Didymochlaena
truncatula se distribuye en los trópicos del mundo, Selaginella
willdenovii y Athyrium cordifolum se distribuyen en
el Sureste de Asia e Indonesia, Diplazium palmense en Costa
Rica y en Panamá mientras que Selaginella uncinata se
distribuye en China. En México sólo se conoce a una especie de
helecho que presenta iridiscencia, su nombre es Anemia mexicana var. makrinii también
conocido como Helecho rizado y se distribuye en los estados de Nuevo León,
Hidalgo, Oaxaca y Tamaulipas, aunque no se descarta que haya otras especies
dentro del género Selaginella con esta propiedad en territorio
mexicano.
Figura 2. A) Anemia mexicana,
México, 2013. Fotografía: Carlos G Velazco-Macias, B) Trichomanes
elegans Honduras, 2010. Fotografía: Delmer Jonathan, Naturalista,
C) Selaginella willdenowii Colombia, 2019. Fotografía:
Jesus David Torres Meza, Naturalista.
¿A qué se debe este color azul?
Los investigadores al percatarse que
algunos helechos y selaginelas presentaban una coloración azul y que además
dependiendo del ángulo en el que se miraran podrían presentar una gama de
colores como las del arcoíris, quisieron explicar este fenómeno y descubrieron
que este fenómeno de las hojas no se debía a un pigmento como la clorofila,
sino que era una característica física, un fenómeno óptico, esto significa que
el color que observamos se debe a una organización estructural superficial a
nivel celular que puede tener ciertas variantes dependiendo de la especie.
Se han propuesto varios mecanismos
físicos para explicar cómo se produce este fenómeno óptico, uno de ellos es el
de difracción (es la desviación que tiene un haz de luz cuando
choca con algo) y el de interferencia de película. Este mecanismo
consiste en un haz de luz que pasa por distintas capas o fases, donde una parte
del haz se refleja y la otra se refracta, esto significa que la luz se desvía
de su trayectoria debido a que pasó de un medio a otro. Para que este concepto
queden más claros, un buen ejemplo serían las manchas de aceite que vemos en la
calle cuando llueve, el haz de luz pasará de la fase aire a
la fase aceite y luego a la fase agua, cada una
con propiedades distintas, durante estos pasos una parte del haz de
luz se refleja mientras la otra se refractara ya que se encuentra
cambiando de fase, por lo que la velocidad del haz de luz cambiará,
esto genera que exista un interferencia entre los haces de luz que
se están reflejando y permite que nosotros seamos capaces de ver distintos
colores. Esto mismo sucede en las plantas, se descubrió que las hojas de
algunas selaginelas como, Selaginella willdenowii y Selaginella
uncinata, presentaban dos capas de celulosa con una organización helicoidal
(fibra vegetal formada por carbohidratos polisacáridos) en la pared celular de
sus células epidérmicas, las capas tenían un grosor del 80 nm cada una, lo que
se considera suficiente para causar una interferencia de película,
lo que produce la iridiscencia ya que el haz de luz está incidiendo en estas
capas como lo hace con el agua y el aceite.
En el caso del helecho Trichomanes elegans las hojas que
presentan iridiscencia tienen unas estructuras especializadas que se
llaman iridoplastos los cuales son similares a los
cloroplastos, pero más planos además los tilacoides (sitio en donde se lleva a
cabo la fotosíntesis y que contienen clorofila) que se encuentran dentro están
muy unidos y apilados de 3 en 3 lo que ocasiona que se formen capas por lo que al
incidir el haz de luz se produce la interferencia de película.
Estos son algunos ejemplos de porque vemos esta coloración azul-verde en estas
plantas y explica porque dependiendo del ángulo en que observamos podemos ver
distintas tonalidades ya que es la longitud de onda que se está reflejando y
que está recibiendo nuestros ojos debido a la interferencia y a las
características estructurales de las hojas de algunas especies como la celulosa
organizada de forma helicoidal y los iridoplastos.
Figura 3. Esquema de una célula vegetal
en donde se ejemplifica la interferencia de película. A) Pared
celular con dos capas de celulosa la cual debe presentar una organización
helicoidal. Se observa cómo incide el haz de luz y al tener
contacto con la primera capa de celulosa una parte se refleja y
otra se refracta debido a que hay distintas fases. B)
Diferencia entre un cloroplasto y un iridoplasto.
El iridoplasto es más largo y aplanado. C) Los cloroplasto y
los iridoplastos presentan granas. Las granas son
un conjunto de tilacoides, la diferencia radica en que las
granas en los iridoplastos generalmente se encuentran apiladas y tienen 3
tilacoides por grana siendo esto lo que ocasiona la interferencia
de película cuando la luz incide en estas estructuras. Esquema creado
en BioRender.com.
¿Para qué le sirve ser azul a estos dos grupos de plantas?
Las plantas para vivir, realizan un
proceso llamado fotosíntesis en los cloroplastos, que a groso modo,
es la transformación de la energía luminosa a energía química. Cuando las
plantas se encuentran con poca energía lumínica entran en estrés. Lo que hacen
las especies iridiscentes es aprovechar la poca luz que les llega, para ello
reflejan la luz azul que es menos eficiente en la fotosíntesis y solo
transmiten luz roja hacia el cloroplasto que es más útil para dicho proceso, el
incremento de la transmisión de ella se traduce en el aumento de la
fotosíntesis y el crecimiento adecuado de la planta. Es decir, este hermoso
fenómeno colateral al estrés en que se encuentras estas especies vegetales.
Espero que si en algún momento de tu
vida te llegas a encontrar con un helecho iridiscente recuerdes cual es el
mecanismo por el cual se produce este fenómeno óptico y el porqué de su
peculiar coloración.
Sobre el autor
https://revistarimega.blogspot.com/2022/05/maria-sofia-jimenez-mendoza.html
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