Foglie verdi

di Singlinde Winkler , direttore della ditta Hesi ed ingegnere chimico

Le foglie sono verdi e assorbono la luce solare grazie alla fotosintesi: questo lo sappiamo tutti. Ma come usano la luce e perchè sono proprio verdi? E cosa fanno quando è buio?

La linfa vitale delle piante è l’acqua, responsabile della stabilità dell’organismo vegetale (le piante assetate si afflosciano), provvede al trasporto dei nutrienti e diluisce i sali.
Attraverso l’evaporazione dalla superficie delle foglie l’acqua presente nel terreno viene risucchiata dalle radici, in un continuo benefico flusso.

Vero carburante della fotosintesi, l’acqua viene frammentata nei sui elementi base dalla luce: Idrogeno e Ossigeno.
L’Idrogeno viene consumato dalla pianta stessa, che durante il processo produce come materiale di scarto l’Ossigeno che noi tutti respiriamo.

Sembra un’ovvietà da scuole elementari, ma nel mondo vengono investite risorse e mezzi per imitare artificialmente la fotosintesi e produrre quindi energia pulita e illimitata, con una serie di benefiche, enormi conseguenze di portata mondiale che cambierebbero il corso della Storia. Purtroppo i risultati ottenuti restano primitivi, inefficienti e dispendiosi, lontani dal modello originario offerto dalla Natura.

Con fotosintesi nasce la vita sulla Terra.

Qualche miliardo di anni fa l’aria sul pianeta era priva di ossigeno e la vita si affacciava timidamente negli oceani in forma di microbo elementare.
Ad un certo punto, in una visione molto molto semplificata di quella che è l’evoluzione,  questi prime minuscole creature hanno iniziato a trarre l’energia di cui avevano bisogno dalla luce, trasformando l’anidride carbonica in zuccheri: la prima fotosintesi.
Alcune creature, come l’alga blu, a tutt’oggi si comportano in maniera molto simile a questi primordiali esserini.
Le fondamenta della vita come la conosciamo erano quindi gettate, e in capo a circa 3 miliardi di anni ci fu abbastanza ossigeno “di scarto” perchè altre creature si sviluppassero in quel mondo ancora giovane.

Il colore delle piante

La pianta è costituita da una stringa di cellule, ognuna delle quali è dotata di tutte le funzioni per vivere in maniera indipendente.
Sebbene normalmente ogni cellula appartenga ad un gruppo che svolge una determinata funzione (radici, foglie, stelo), in caso di necessità si assiste ad una mutazione, come una cellula radicale che diventa verde (pensate alle patate esposte alla luce) o una cellula dello stelo che diventa bianca trasformandosi in giovane radice.

Le piante sono per la maggior parte esternamente verdi. Se osserviamo il tessuto al microscopio vedremo cerchietti smeraldini di varie tonalità (clorofilla), alcuni rosso/arancio e gialli (carotene).
Possiamo apprezzare i toni dati dalla clorofilla nella bella stagione, mentre vediamo i colori dati dal carotene in autunno, quando riassorbono la clorofilla dalle foglie conservandola per la primavera successiva.

Perchè verde?

La luce solare è il risultato di una fusione dei colori dell’iride, che all’occhio risulta bianca.
Gli oggetti che vengono colpiti dalla luce assorbono una parte delle radiazioni e ne riflettono un’altra, che come risultato andrà a ricoprire la superficie dell’oggetto in questione.

Un fiore giallo ad esempio assorbe le radiazioni luminose per intero con la sola esclusione del giallo.

Le piante appaiono verdi poiché le lunghezze d’onda del verde sono le meno assorbite dalle piante: il colore verde sarà dunque quello più visibile in superficie.
A causa della selettività della clorofilla rispetto alla lunghezza d’onda assorbita, le aree della foglia contenenti la molecola in quantità maggiore appariranno più verdeggianti rispetto alle altre.

Magnesio e foglie verdi.

La clorofilla è una molecola con una forma geometrica ad anello piuttosto interessante: al centro c’è un atomo di magnesio che mantiene la struttura rigida, circondata da atomi di azoto.
Dall’anello parte una sorta di coda di fitolo, un alcol a 20 atomi di carbonio, che serve per ancorare la molecola di clorofilla alle membrane tilacoidi.
Questo tipo di struttura si ritrova con una certa frequenza in natura e consente di conservare l’energia evitandone la dispersione.
L’emoglobina o la vitamina B12, che si trovano all’interno del nostro corpo,  sono elementi con una composizione simile.

Il Magnesio è il punto cardine che determina il colore verde, ecco perchè quando ve n’è carenza le foglie tendono ad ingiallire, cominciando dalle più vecchie che la pianta sacrifica per cercare di sostentare quelle nuove.
Questo particolare permette di distinguere la carenza da Magnesio dalla mancanza di Azoto, in cui l’intera pianta diventa gialla, parti più giovani comprese.

La vita delle piante è scandita dai cicli di luce

Chiunque abbia mai coltivato sotto luci artificiali sa bene quanto sia importante dare alle piante l’illuminazione di cui necessitano per ottenere i risultati tanto anelati.
Se ad esempio diamo 18 ore di luce al giorno, la maggior parte delle piante crescerà rigogliosa, ma senza fiorire mai.
Accorciando le giornate delle nostre ospiti a 12 ore daremo l’impressione che sia sopraggiunto l’autunno e che quindi sia tempo di fiorire.
Inoltre, l’energia accumulata durante la fase diurna non è sufficiente: è necessario che le piante abbiano una adeguata fase buia per elaborarla, poichè se durante il giorno vengono immagazzinati gli “ingredienti”, è durante la notte che questi vengono impiegati per la vera e propria costruzione della pianta (nella foto in questa pagina: alcune piante di Vallisneria producono bolle di ossigeno durante la fotosintesi. Nelle immagini precedenti: la molecola della clorofilla)

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