Asombrado con algo naturalmente poético y mítico, Gassendi es polémicamente acreditado por nombrar este fenómeno como Aurora Borealis. Aurora, en honor a la diosa griega del amanecer; y Borealis, la palabra en latin para norte. Eventualmente, cuando los exploradores se aventuraron a las regiones polares del hemisferio sur, adoptaron la nomenclatura de Gassendi para nombrar la versión del otro polo, Aurora Australis, por la palabra en latin para sur (Fisher, 2014).
Las Auroras han sido una fascinación, que muestran esta reflexión intangible con la tierra, y desatan nuestra imaginación a través de sus colores, que suceden gracias a la longitud de onda de la luz emitida. Sin embargo, las auroras no son los únicos fenómenos naturales que encantan por su gran espectáculo visual; los miles de tonos brillantes de los colibríes, los colores neones de los hongos, y los múltiples matices cálidos de los bosques, nos atraen, interesan, e invitan a descubrir.
Historia del Color
Durante el siglo XIX, se tornó fundamental para los científicos poder describir correctamente la morfología de insectos y aves. Para esto se crearon múltiples nomenclaturas del color. Por ejemplo, existía el libro Una Nomenclatura de Colores para Naturalistas de Robert Ridgway (1886), que se usaba como guía y tenía una paleta de colores que facilitaba estos procesos. Esta herramienta encapsula nuestra fascinación por abrirle un lugar a cada color y cultivar el lenguaje descriptivo de la historia natural.
Sin embargo, no sólo era necesario reconocer la nomenclatura del color, sino también entender qué sucedía a nivel molecular. Este tipo de guías fueron útiles para entender la morfología de ciertas especies, diferenciar unas de otras, y comprender mejor el mundo natural, pero también abrieron paso a un conocimiento más profundo acerca de la diferencia entre los colores de las hojas de un árbol y las alas de una mariposa, por ejemplo. Esta diferencia nace directamente de la forma en la que se produce su color.
“Los colores se crean de dos maneras: por pigmentos o por iridiscencia. La primera depende de un origen intrínseco, la absorción, y la segunda de uno extrínseco, la reflexión”.
Todo lo que vemos es gracias a la luz. Así, los colores se crean de dos maneras principales. El primero es el que más conocemos: las moléculas que componen un material absorben algunos colores de la luz y reflejan otros. Estos son los pigmentos. La segunda forma, que da lugar a los colores más vívidos en la naturaleza, sucede por el reflejo de la luz de una estructura. Si el objeto u organismo tiene formas o patrones en su superficie, la luz se refleja en colores específicos. Estos son los colores estructurales, o iridiscencia. La primera depende de un origen intrínseco, la absorción, y la segunda de uno extrínseco, la reflexión.
Pigmentos
La llegada del otoño se anuncia con las hojas que se transforman de verde a rojo, naranja o amarillo. Y aunque solemos romantizar esta estación, es un cambio que sucede gracias a componentes químicos. Nuestra apreciación por las hojas otoñales, dados sus colores cautivantes, va más allá de esto, son una parte vital del ciclo de vida de los árboles. El color del follaje es un indicador importante de su salud. Todos los pigmentos, desde verdes a rojos, requieren energía y recursos para ser creados y mantenidos.
La mayor parte del año, los árboles caducifolios tienen hojas verdes por la clorofila que utilizan para absorber energía de la luz solar durante su proceso de fotosíntesis. Con los cambios de temperatura y luz, los árboles reciben menos luz y la clorofila se descompone. La falta de este compuesto deja ver los otros colores: amarillos, naranjas y rojos. Estos provienen de unos pigmentos vegetales llamados xantofilas, antocianinas y carotenos (Wilkinson et al., 2002). Estos pigmentos no son particularmente desenmascarados, en realidad pueden ser producidos por las hojas mismas y muestra una función biológica de los árboles (Archetti, 2000).
Cada vez que observamos un árbol en otoño, hay más eventos sucediendo de los que nos imaginamos. Más allá de lo que se percibe en los brillantes colores otoñales en los majestuosos árboles, hay una confluencia de la física de la luz con procesos biológicos. Usar el lenguaje descriptivo de los colores nos ayuda a comprender un poco más estos patrones y fuerzas en la naturaleza. Esta comprensión nos permite apreciar lo que sucede ‘detrás de cámaras’: colores creados por cambios de temperatura y cantidad de luz recibida, y que guían una preparación para el invierno.
Iridiscencia y Colores Estructurales
Muchos colores que se encuentran en la naturaleza son producidos por pigmentos, que simplemente absorben ciertas longitudes de onda de luz y reflejan otras. Sin embargo, la iridiscencia ocurre cuando la estructura física de un objeto hace que las ondas de luz se combinen entre sí, en un fenómeno conocido como interferencia. Por lo tanto, a medida que el ángulo de visión del observador cambia, los colores del objeto iridiscente mutan según los diferentes grados de interferencia. Debido a que son arreglos estructurales tan pequeños, son capaces de reflejar la luz para producir una intensa coloración que no se desvanece, en muchos casos aún cuando el organismo muere (Chaterjee, 2022).
Aunque resulta cautivadora, la iridiscencia es más que una simple curiosidad óptica. Muchos animales e insectos han evolucionado para utilizarla de muchas formas: reconocer organismos de su misma especie, elegir parejas, y ahuyentar depredadores. Así, las alas azules de las mariposas morpho, por ejemplo, tienen múltiples capas compuestas por escamas de forma idéntica que causan que la luz choque entre éstas generando interferencia. Las diferencias en el ángulo de la luz y el ángulo de visión resultan en cambios en el color de las alas. Desde un ángulo se ven azules y de pronto se vuelven verdes o violetas (Giraldo et al., 2016). El colorido brillante lo presentan los machos y está diseñado para intimidar a machos rivales, así como para hacerse más visibles a sus potenciales parejas (Kemp, 2007). Lo anterior, demuestra una vez más que estos colores que nos atraen han sido un entrelazamiento del color y la visión con la evolución.
Reconocer el origen de los colores en los organismos con los que coexistimos, desde los árboles hasta las mariposas, desarrolla una capacidad de apreciación por eso que sucede detrás más allá de lo que percibimos. Todo lo que se invierte en la producción de un pigmento hasta la delicada construcción de estructuras iridiscentes se convierte en la guía de evolución.
La botánica Robin Wall Kimmerer (2021) escribió en su libro de la historia cultural y natural sobre el musgo: “encontrar las palabras es otro paso para aprender a ver”. Esto se podría aplicar a la descripción y observación de colores. Nuestra percepción se engrandece cuando enriquecemos el vocabulario con el cual descubrimos y comprendemos los procesos naturales que nos rodean. Finalmente, nuestra nomenclatura de colores no es más que una evocación del mundo natural.
Referencias
Archetti, M. (2000) The origin of autumn colors by coevolution. Journal of Theoretical Biology, 205:625-630.
Chatterjee, A. (2022) Pigmentary and Structural Coloration in Nature. In Encyclopedia. https://encyclopedia.pub/entry/23757
Fisher, S. (2014) Pierre Gassendi, The Stanford Encyclopedia of Philosophy. Disponible en: https://plato.stanford.edu/archives/spr2014/entries/gassendi/
Giraldo, M. A., & Stavenga, D. G. (2016) Brilliant iridescence of Morpho butterfly wing scales is due to both a thin film lower lamina and a multilayered upper lamina. Journal of comparative physiology, 202(5), 381–388. https://doi.org/10.1007/s00359-016-1084-1
Glover, B. & Whitney, H. (2010) Structural colour and iridescence in plants: the poorly studied relations of pigment colour. Annals of Botany, 105(4), 505–511, https://doi.org/10.1093/aob/mcq007
Kemp D. J. (2007). Female butterflies prefer males bearing bright iridescent ornamentation. Proceedings. Biological sciences, 274(1613), 1043–1047. https://doi.org/10.1098/rspb.2006.0043
Kimmerer, R. W. (2021) Gathering moss: A natural and cultural history of mosses. Penguin Books.
Lee, D. W., & Gould, K. S. (2002). Why leaves turn red: pigments called anthocyanins probably protect leaves from light damage by direct shielding and by scavenging free radicals. American Scientist, 90(6), 524-531.
Tada, H., Mann, S. E., Miaoulis, I. N., & Wong, P. Y. (1999). Effects of a butterfly scale microstructure on the iridescent color observed at different angles. Optics Express, 5(4), 87-92.
Ridgway, R. (1886) A nomenclature of colors for naturalists. Little. Boston.
Wilkinson, D. M., Sherratt, T. N., Phillip, D. M., Wratten, S. D., Dixon, A. F., & Young, A. J. (2002). The adaptive significance of autumn leaf colours. Oikos, 99(2), 402-407.
Young, A.M. (1971) Wing coloration and reflectance in Morpho butterflies as related to reproductive behavior and escape from avian predators. Oecologia 7, 209–222, https://doi.org/10.1007/BF00345212
