Entre los innumerables elementos naturales que atraen la atención humana, el colorido universo formado por las flores ocupa sin duda un lugar privilegiado. No en vano, la diversidad de colores de las flores y cómo se distribuyen y organizan en la naturaleza han fascinado a los científicos desde hace bastante tiempo. Entre estos investigadores se encuentran Dr. Roman T. Kellenberger y Dra. Beverly J. Glover del Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge en Reino Unido, quienes están interesados ​​en profundizar en los mecanismos detrás de las diferentes características de las flores y cómo estas características moldean la interacción entre las flores y sus polinizadores. En uno de sus últimos trabajos en Current Biology, estos investigadores nos traen una emocionante visión general de la evolución caleidoscópica de los colores en las flores: profundizar en las raíces mismas de su formación, decodificar los intrincados mecanismos moleculares y bioquímicos detrás de ella y desentrañar la evolución dinámica a través de distintas escalas temporales.

Los componentes básicos de los colores.

El color resulta de la interacción entre dos componentes igualmente importantes. El primero es el reflejo de longitudes de onda de luz. Seguramente habrás oído que el color blanco es una combinación de todos los colores y el negro es el resultado de su ausencia, ¿verdad? Bueno, esto es parcialmente cierto porque las superficies blancas reflejan intensamente todas las longitudes de onda, lo que resulta en la ausencia de color. Por el contrario, la reflexión de las superficies negras es casi insignificante, lo que provoca una absorción predominante y, por tanto, una falta de color. Esto plantea una pregunta fundamental: ¿qué determina el color de una flor? Aquí viene el segundo componente: el ojo del observador (Figura 1 y XNUMX). Cuando nosotros –los humanos– vemos una flor roja, nuestra visión tricromática nos permite percibir la luz reflejada en longitudes de onda entre 400 y 700 nm (que representan azul, verde y rojo, respectivamente), creando la percepción del rojo. Sin embargo, para una abeja, que tiene una sensibilidad limitada al rojo, esa misma flor roja puede parecer negra. ¿Alguna vez has imaginado ver desde el espectro UV hasta el rojo? Pues bien, ¡afortunadas las aves que disfrutan de esta vista privilegiada!

Aunque podríamos identificar una paleta de colores amplia y heterogénea en las flores, lo cierto es que la lista de pigmentos responsables de ella es bastante corta, incluyendo clorofilas, carotenoides y antocianinas. Las sutiles variaciones en los tonos de color son el resultado de modificaciones específicas de cada especie en las vías metabólicas que producen estos pigmentos. Por ejemplo, la cianidina que da lugar a las rosas rojas podría parecerse a la cianidina responsable de las dalias rojas. Aún así, la estructura de cada pigmento puede tener pequeñas modificaciones que den lugar a sus diferencias. Además, los pigmentos (y sus combinaciones) pueden integrarse con otras características florales, como las propiedades biofísicas de las células de los pétalos (por ejemplo, superficies aterciopeladas), creando infinitas combinaciones que culminan en el espectáculo de colores que vemos (Figura 2).

¿Cómo y por qué apareció el color de las flores?

Kellenberger y Glover señalan que el color de los pétalos debe haberse originado en estructuras similares a hojas destinadas a proteger los órganos reproductivos de las plantas. Por ejemplo, en gimnospermas, como el alerce europeo (Larix decidua) y la uva de mar (Efedra distachya), los conos de semillas muestran un tono llamativo debido a la acumulación de pigmentos rojos en las escamas (Figura 3 y XNUMX). Por lo tanto, es posible que los órganos protectores estériles del ancestro común de las angiospermas y las gimnospermas también tuvieran ya colores brillantes.

En los primeros linajes de angiospermas, las flores mostraban predominantemente colores claros, pero algunas especies podían exhibir colores más vibrantes, como el naranja, el rosa y el azul. Como los pigmentos responsables de estos colores ya estaban presentes en las plantas, aunque con otras funciones como la captación de luz y las respuestas al estrés, se cree que a lo largo de la evolución de las plantas, fueron aprovechados para teñir las estructuras que darían lugar a las flores y diversificar sus colores. . Quizás te preguntes, ¿por qué hacer esto? La respuesta más probable es que estas características harían que las flores resaltaran más en medio del caleidoscopio verde de las hojas, haciéndolas más llamativas para sus polinizadores, en particular los insectos, que tienen una notable capacidad visual. Esta incipiente interacción entre las flores y sus polinizadores fue uno de los precursores del éxito de las plantas con flores en nuestro planeta. Como resultado, el color floral emerge como una de las estrellas de esta narrativa evolutiva, junto con otras señales que podrían dar forma a dichas interacciones, como la morfología y el aroma de las flores.

¿Cómo interactúan los animales con las flores?

Para comprender la relación entre la diversidad de flores y animales, los investigadores acuñaron el concepto de "síndromes de polinización”, que describen las combinaciones de características florales que han evolucionado de forma independiente en especies con el mismo grupo de polinizadores. Naturalmente, el color de las flores es uno de los componentes principales de esta categorización: las flores azules y amarillas son polinizadas por las abejas, mientras que las flores rojas y blancas son visitadas por pájaros y polillas. Sin embargo, el concepto de síndromes de polinización ha sido objeto de un extenso debate e incluso de una reciente análisis a gran escala indicó que el color es una de las características menos informativas para identificar al polinizador de una especie determinada. Esto ha generado muchas dudas sobre el papel del color floral en la evolución de las plantas.

Esta controversia ha dado lugar a estudios cada vez más detallados sobre la evolución del color en las flores, incluso a escalas más pequeñas. Por ejemplo, esta investigación muestra que los cambios en el color floral son más comunes que en otros atributos florales. Las mutaciones en los pigmentos florales no dañan la planta, ya que rara vez interfieren con procesos fisiológicos clave. De este modo, fácilmente pueden aparecer nuevas mutaciones que den lugar a las variaciones de color que conocemos, que luego pueden estar sujetas a selecciones evolutivas.

Flores, colores y personas.

Dejando atrás su biología y evolución, no podemos descuidar la relación intrínseca y ancestral entre el ser humano y las flores. Desde hace mucho tiempo, el ser humano ha mostrado interés por las flores y sus colores, como lo demuestran los artefactos con motivos florales presentes en varias civilizaciones antiguas: desde la Frescos minoicos en la antigua Grecia a los textiles incas y quechuas en América del Sur. Esta atracción se puede atribuir, en gran parte, a las emociones positivas que despiertan las flores, que se remontan a los primeros humanos, que asociaban los colores vibrantes con frutas sabrosas y valiosas o con elementos venenosos que conviene evitar. Además, a lo largo de la historia, el ser humano ha desarrollado varias formas de incorporar flores a su vida diaria, creando colores florales de forma artificial. No sorprende que las flores y sus colores sean el tema de algunas de las obras de arte más reconocibles, como Los girasoles de Van Gogh y Nenúfares de Monet.

Sin embargo, este escenario colorido y optimista contrasta con la sombría realidad de pérdida de biodiversidad y destrucción de hábitat que enfrentamos actualmente, incluida la preocupante reducción de polinizadores. Con suerte, futuras investigaciones y avances en el conocimiento para comprender la evolución y la ecología del color floral allanarán el camino hacia una mejor comprensión de los polinizadores y formas efectivas de prevenir su pérdida.

SOBRE EL AUTOR

Ana Carolina S. Oliveira es un biólogo de la polinización fascinado por comprender la elección de los polinizadores a través de los signos visuales de las flores, especialmente cómo las abejas interpretan el universo de los colores florales. Actualmente, en su doctorado, intenta comprender cómo el color floral modula la reproducción y estructuración de las comunidades de flores oleaginosas y la preferencia de las abejas en este contexto. Para obtener más información, síguela en Twitter en @CarolSabino06.

LECTURA SUGERIDA

Kellenberger, RT, Glover, BJ (2023). La evolución del color de las flores. Current Biology. https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.01.055