Hace tiempo que la ciencia entendió que las plantas sintetizan la luz solar a partir de dióxido de carbono y agua, convirtiendo la energía solar en energía química en un proceso que se llama fotosíntesis y nos han explicado siempre en el colegio, y del que dependen ecosistemas de todo el planeta porque de ella resultan azúcar y oxígeno. Pero no se sabía exactamente por qué casi todos los organismos fotosintéticos son de color verde. Ahora, un grupo internacional de investigadores dice haber resuelto el misterio, y lo explican en Science, en un artículo titulado Noise-Cancelling” Photosynthetic Antennae: The Key to Efficient Biological Light-Harvesting.

El equipo, que lidera Nathaniel M. Gabor -de la Universidad de California-, ha construido un modelo que reproduce la forma genérica de recolección de luz para la fotosíntesis, y lo hace basándose en los principios de las llamadas redes complejas, un campo científico que explora la operación eficiente en redes de teléfonos móviles (inteligentes), cerebros y la red eléctrica. A partir de esta red se ha verificado algo que ya se conocía: que las plantas tiran de clorofila, un pigmento que recorre sus células cloroplastos, para absorber luz de dos colores diferentes, longitudes de onda rojas y azules (la luz del sol se compone de diferentes colores; cada uno tiene una longitud de onda diferente que varía de 400 a 700 nm). La clorofila absorbe estas ondas con el fin de usarlas como energía, pero no absorbe el verde, otra onda de luz que existe. El color verde rebota en la hoja, y así, también contribuye a que nuestros ojos vean las hojas de color verde.

¿Y por qué las plantas rebotan ese color? Había varias teorías hasta ahora, pero estos investigadores creen tener la respuessta definitiva: "Nuestro modelo revela que, al absorber solo colores de luz muy específicos, los organismos fotosintéticos pueden protegerse automáticamente contra cambios repentinos o 'ruido' en la energía solar, lo que implica una conversión de energía notablemente eficiente", explica en el texto Gabor, profesor asociado de Física y Astronomía y director del estudio. Esto es, reflejar el color verde es la estrategia de las plantas para aprovechar mejor la luz solar.

¿Y por qué en otoño las hojas no son verdes? Porque, en esa época del año, solapan a la clorofila otros pigmentos, lo que posibilita que exhiban esos tonos amarillentos y rojizos. También plantas que no son verdes porque no disponen de clorofila sino de otros pigmentos, si bien la clorofila es predominante en el reino vegetal.

Gabor comenzó a analizar la fotosíntesis hace más de una década, cuando era estudiante de doctorado en la Universidad de Cornell. Y ya entonces se preguntó por qué las plantas rechazaban la luz verde, que además es la luz solar más intensa. Richard Cogdell, un reconocido botánico de la Universidad de Glasgow en el Reino Unido y coautor del trabajo de investigación, propuso a Gabor ampliar el modelo para incluir una gama más amplia de organismos fotosintéticos que crecen en entornos donde el espectro solar incidente es muy diferente.

Así "pudimos demostrar que el modelo funcionaba en otros organismos fotosintéticos además de las plantas verdes, y que el modelo identificaba una propiedad general y fundamental de la recolección de luz fotosintética. Nuestro estudio muestra cómo, al elegir dónde absorbe la energía solar en relación con el espectro solar incidente, puede minimizar el ruido en la salida, información que puede utilizarse para mejorar el rendimiento de las células solares", expresa Gabor.