Descubrimos todos los colores del verde

115-84

Un mañana, cuando iba hacia una conferencia, di unas instrucciones sencillas para hacer un experimento con hierba y alcohol. Mr Meig me preguntó:
—¿Encargo la hierba a E. Merck-Darmstadt?
Conduje a mi asociado hasta una de las ventanas de nuestra sala de trabajo, que daba al verde patio del antiguo Jardín Botánico, y se lo señalé.

From My Life; The Memoirs of Richard Willstätter,
Richard Willstätter, Nueva York, 1965

Tal como describe Richard Willstätter, que en 1915 fue galardonado con el premio Nobel de Química por sus investigaciones en el campo de los pigmentos vegetales, especialmente la clorofila, nosotros también preparamos hojas verdes, de espinacas, de acanto, etc. para hacer una extracción de clorofila, en un taller que llamamos «El color de las hojas». Desde hace catorce años, lo habremos hecho ante unos 50.000 escolares, aproximadamente, de edades comprendidas entre los cinco y los doce años. Con hojas machacadas, alcohol y papel de filtro, podremos observar en pocos minutos cómo se desplazan por el papel de filtro los pigmentos vegetales. Hace ya casi cien años que conocemos esta molécula, cuyo nombre se sabe desde que Caventou y Pelletier publicaron, en 1818, Notice sur la matière verte des feuilles (Notícias sobre la sustancia verde de las hojas), donde bautizaron este compuesto con el nombre que continuamos utilizando hoy: «La sustancia verde de los vegetales […] proponemos darle el nombre de clorofila».

Este nombre, clorofila, era el resultado de combinar khloros y phyllon, del griego ‘amarillo verdoso’ y ‘hoja’. Khloros es también el origen del nombre del elemento químico cloro, por la misma razón (el color).

Cloroplastos

La imagen de arriba muestra los cloroplastos presentes en las células de una planta. / Foto: Kristian Peters

La actividad que proponemos es realmente sencilla y tiene una gran demanda por parte de los grupos que nos visitan, por ello esta revista será un excelente vehículo para su difusión.

Este taller nació para trabajar el otoño, pero la llamativa coloración de esta estación no aparece realmente hasta principios de diciembre en el Jardín Botánico. Otra característica es que las hojas de los árboles, ante la ausencia de frío, presentan un aspecto como de falta de agua y han perdido los colores rojos propios de las temperaturas frías y de la disminución de la intensidad lumínica.

Son los efectos, quizá tenues, de un cambio climático que los vegetales detectan y expresan como ellos son capaces de hacer. Los espectaculares contrastes de color en la vegetación son en la actualidad débiles recuerdos del pasado, y la suavidad de los colores ya no impresiona a los visitantes como antes: la vista de un ginkgo amarillo, la zelkova de color rojo, el sapindus tricolor, ¿son actualmente imágenes para el recuerdo?

En otro pasaje, el premio Nobel nos relata que había encontrado dos formas muy semejantes de la molécula, pero no exactamente iguales, a las que llamó clorofila a y clorofila b. La primera era de color azul verdoso y la segunda, amarillo verdosa. Al encontrarse mezcladas en gran cantidad, el color resultante era el verde clorofila que se veía en los cloroplastos… Pero la clorofila, evidentemente, no era verde, sino una mezcla de las dos.

La clorofila a absorbe la luz en unas longitudes de onda más largas que la clorofila b, así que juntas absorben una buena porción del espectro solar. Y tan solo dejan un buen agujero sin absorber en la zona media del espectro visible, es decir, en el verde. Por eso vemos la mezcla de color verde. ¿Por qué no absorber todo el espectro visible y ser negra? No lo sabemos, pero hay que recordar que la evolución biológica no tiene un plan y lo que existe no es la mejor solución posible en todos los casos.

Extracción de clorofila

Para realizar la actividad de la extracción de la clorofila necesitas: hojas verdes de una planta (arriba a la izquierda) tijeras, mortero, alcohol y papel de filtro (arriba a la derecha). Corta las hojas, machácalas con el mortero, añade alcohol y remueve. Pon el papel de filtro sin hundirlo del todo (bajo a la izquierda) y verás cómo absorbe los pigmentos vegetales (bajo a la derecha). / Foto: Gabinet de Didàctica

ACTIVIDAD: EXTRACCIÓN DE CLOROFILA

Materiales

  1. Hojas verdes
  2. Alcohol
  3. Tijeras
  4. Mortero
  5. Papel de filtro

Procedimiento

Se cortan las hojas. Nosotros tenemos unas tijeras apropiadas para poderlas cortar de manera que no se rompan.

Ponemos las hojas dentro de los morteros. Una de las innovaciones que hemos hecho en el Jardín es comprar morteros de madera, ya que las energías de los niños para batir las hojas ponían en peligro morteros de materiales más frágiles. También unificamos el inicio de la actividad con el símil de una orquesta que espera la señal del director para empezar a ejecutar la obra musical. Así el laboratorio de Didáctica se convierte en un sonoro espacio científico.

Después añadimos un poco de alcohol y removemos hasta que quede un líquido de color verde.

A continuación, ponemos el papel de filtro con mucho cuidado de no hundirlo, y al cabo de un rato veremos que el papel ha absorbido el líquido y que queda una franja de color verde y otra, por encima, de color amarillo. Son las clorofilas verdes y las xantofilas amarillas. A veces podremos encontrar una franja con carotenos de color naranja.

Para concluir quitamos el papel de filtro y vemos las diferentes franjas: en la parte de bajo las clorofilas b y a, que son más grandes y no se desplazan demasiado, y en la parte de arriba las xantofilas, que son más ligeras.

Este método de separación de pigmentos se llama cromatografía y fue en 1910 cuando el botánico ruso M. Tswett lo describió para separar los pigmentos de las plantas con un proceso físico, utilizando un vehículo móvil (el alcohol en papel), de forma que según la solubilidad los compuestos se desplazarían más o menos por el papel de filtro. No queda más que recordar que este pigmento es universal en todas las plantas verdes. Podéis repetir el experimento con hojas de distintos colores, ya que es una actividad bastante sencilla. A veces, cuando los escolares acaban de hacer este taller, hablan entre ellos y dicen: «¿cómo te ha salido el experimento?». ¿Futuros científicos?

Mª José Carrau, Pepa Rey y Olga Ibáñez. El Gabinete de Didáctica del Jardín Botánico de la Universitat de València.
© Mètode 2015.

Esta actividad se puede ver en vídeo en Mètode TV.

© Mètode 2015 - 84. ¿Qué es la ciencia? - Invierno 2014/15

El Gabinet de Didàctica del Jardí Botànic de la Universitat de València el componen Mª José Carrau, Pepa Rey i Olga Ibáñez.