No todas las hojas son verdes; muchas contienen otros pigmentos que enmascaran el verde de la clorofila, y algunas carecen de clorofila en todo el limbo o en partes de él. La coloración que las hojas adquieren en otoño se debe casi siempre a la descomposición de la clorofila, que deja al descubierto estos otros pigmentos. La estructura interna de las hojas, como la de raíces y tallos, es una modificación de una pauta básica común a casi todas las plantas vasculares.
Extracto del Artículo «Los llamativos Colores del Otoño podrían proteger a los árboles» del Carl Zimmer (The New York Times).
Mientras que los árboles de las regiones nórdicas del globo se tiñen de colores llamativos, desde dorados, amarillos y hasta rojizos, los científicos debaten sobre la razón de esos colores. En una cosa están de acuerdo: Los colores tienen un porqué.
Durante muchos años nos hemos estudiado que los colores otoñales de las hojas de los árboles caducifolios eran meramente un subproducto de las HOJAS MORIBUNDAS «Siempre supuse que las hojas otoñales eran meros cubos de basura», comenta David Wilkinson, especialista en Ecología Evolutiva de la Universidad John Moores de Liverpool, Inglaterra «Es lo que me decían de estudiante».
Durante la primavera y el verano, las hojas obtienen su tono verde de la clorofila, el pigmento que les ayuda a capotar la energía de la luz del Sol. En Otoño, los árboles sintetizan la clorofila y reabsorben en sus tejidos parte de sus componentes. La idea generalizada es que los colores del otoño se deben a pigmentos residuales. En otras palabras, las hojas del Otoño son como las canas del árbol.
Las hojas Otoñales obtienen sus mágicos colores de los Carotenoides (amarillas) y las antocianinas (rojizas)
Recientes estudios han reconocido que los colores otoñales probablemente influyan de manera importante en la vida de los árboles. Las hojas amarillas obtienen su color de un tipo de pigmentos llamados carotenoides. Otro grupo de moléculas, las antocianinas, producen tonos anaranjados y rojizos.
Los biólogos evolutivos y los fisiólogos vegetales ofrecen dos explicaciones distintas de por que la selección natural ha hecho que los colores otoñales estén tan extendidos, a pesar de su coste «en energía del árbol que no se puede recuperar». Willian Hamilton, biólogo evolutivo de la Universidad de Oxford, opina que las hojas caducas contienen un mensaje: Advierten a los insectos de que las dejen en paz, siendo una especie de señal de color.
Hamilton piensa que, en el caso de los árboles, el mensaje visual se envía a los insectos. En otoño los insectos como los pulgones y otros escogen árboles en los que poner sus huevos. Cuando los huevos eclosionen el la primavera siguiente, las larvas se alimentan del árbol, a menudo con resultados devastadores. Los árboles advierten de su letalidad fabricando colores brillantes en el otoño. A medida que los insectos evolucionaron para evitar las hojas mas llamativas, la selección natural favoreció a los árboles que se volvían aún más llamativos.
Sam Browm comparó las hipótesis de las señales emitidas por las hojas con datos reales sobre árboles e insectos. Browm que ahora es biólogo evolutivo de la Universidad de Texas, estudió 262 especies de árboles, anotando el color de las hojas y el número de especies de pulgones especializados en ellos. Browm descubrió que los árboles con hojas otoñales llamativas tendían a ser victimas de pulgones mas especializados. La correlación respaldaba la hipótesis «De la señal de las hojas » emitida por Hamilton ya que este no sostenía que la evolución de las señales emitidas por las hojas hiciera que todos los árboles adquirieran colores llamativos. Por el contrario, decía que sólo los árboles sometidos a un fuerte ataque experimentaron esa presión evolutiva.
Snorre Hagen, de la Universidad de Oslo, estudió una docena de abedules de montaña durante tres años, observando factores como el colorido de las hojas cada otoño, y el nivel de daño causado por los insectos la primavera siguiente. Descubrió que los abedules con colores otoñales fuertes sufrían menos daños.
Archetti también experimenta con la hipótesis de la «Alerta de las Hojas». Trabaja con Simon Leather, entomólogo de la «Royal Society» de Londres y observaron que los pulgones ponen huevos en los árboles de frutos pequeños (como cerezos o guindos) en el Otoño. Los pulgones prefieren las hojas todavía verdes, y no las amarillas o las rojas Esta es la predicción básica de la hipótesis, que los pulgones abundan más en las hojas de tonos neutros.
En el interior de una hoja de Otoño bulle una actividad frenética. La clorofila y otros equipos moleculares necesarios para la fotosíntesis son cuidadosamente desmantelados, mientras que los nutrientes que la hoja contiene, como el nitrógeno y el fósforo, se envían al tejido del árbol, que los necesitará para crecer y reproducirse en la próxima primavera.
La hipótesis de la alerta de las hojas también suscita críticas, las más recientes de Wilkinson y de H. Martin Schaefer, biólogo evolutivo de la Universidad de Friburgo, Alemania. En un artículo para Trends in Ecology & Evolution, Schaefer y Wilkinson sostienen que los colores del otoño no envían mensajes a los insectos. Es una hipótesis errónea, aunque atractiva señala Wilkinson.
En muchos casos aparecen hojas llamativas con vivos colores en árboles sin insectos a los que advertir. «Aquí en Wisconsin, cuando las hojas cambian de color los insectos ya se han ido», afirma. En su artículo Schaefer y Wilkinson proponen en su artículo que los colores del Otoño sirven principalmente como pantalla solar.
