Por que a clorofila não reflete luz verde nas folhas

O tom intenso dos morros verdejantes da Irlanda talvez não tenha surgido pelo mecanismo que muitos livros didáticos repetem há décadas.

Costuma-se dizer que a clorofila - o conjunto de pigmentos que permite às plantas obter energia da luz - “reflete” a luz verde, deixando inúmeras espécies com um verde-esmeralda chamativo. Só que essa explicação, embora popular, é um equívoco.

Um artigo de 2020 aponta que a clorofila não reflete luz. Em vez disso, ela absorve com mais força a luz azul e a vermelha, e a luz verde acaba tendo maior probabilidade de se espalhar para fora da folha, provavelmente a partir de estruturas como as paredes celulares.

A clorofila continua sendo importante para determinar a cor verde das plantas - porém não do jeito que muitos livros descrevem. E isso pode ser bem mais interessante e complexo do que a versão “clássica”.

O mito da clorofila que “reflete” luz verde

"As folhas das plantas são verdes porque a luz verde é absorvida com menos eficiência pelas clorofilas a e b do que a luz vermelha ou azul e, portanto, a luz verde tem maior probabilidade de ser refletida de modo difuso pelas paredes celulares do que a luz vermelha ou azul", escreve uma equipa liderada pelo biólogo molecular de plantas Olli Virtanen, da Universidade de Turku, na Finlândia.

"As clorofilas não refletem luz."

A explicação mais comum para o verde de muitas plantas se apoia numa regra básica da óptica: a cor de um objeto depende do comprimento de onda da luz que ele reflete. Para um objeto plano e homogéneo, como uma peça de Lego, isso funciona bem - o espectro de reflexão tende a ser, essencialmente, o espelho do espectro de absorção.

Só que uma folha está longe de ser uma peça de Lego. Ela é composta por múltiplas estruturas e materiais. E, num objeto heterogéneo, a interação com a luz pode seguir um caminho mais intricado: uma parte pode absorver, enquanto outra pode causar o espalhamento.

O padrão de absorção da clorofila é conhecido há décadas: ela absorve mais intensamente nas regiões violeta-azul e vermelha do espectro visível, e menos na faixa dos comprimentos de onda verdes.

Também vale notar que a luz verde não é tão “inútil” para as plantas como muita gente imagina. Os investigadores destacam que as folhas absorvem comprimentos de onda verdes apenas cerca de 20 a 30% menos eficientemente do que a luz vermelha ou azul. Como a luz verde penetra mais profundamente nas folhas e nos dosséis vegetais, ela pode ajudar a sustentar a fotossíntese nas camadas inferiores, onde outros comprimentos de onda chegam com menor intensidade.

Ainda assim, absorver menos luz verde não significa que a clorofila esteja a refletindo essa luz.

O que os experimentos com folhas verdes, amarelas e brancas revelam

Para testar a ideia, Virtanen e os seus colegas fizeram uma série de experiências para observar como folhas de cores diferentes devolvem luz - não apenas folhas verdes, mas também folhas amarelas e brancas, que apresentam níveis distintos de clorofila. Em geral, folhas amarelas têm muito menos clorofila do que folhas verdes da mesma espécie; já as folhas brancas não têm clorofila nenhuma.

O grupo mediu quanto de luz, em cada faixa de comprimento de onda, era refletida pelas folhas - e o resultado foi curioso: folhas amarelas e brancas refletiram mais luz verde do que as folhas verdes.

Nas medições, as folhas verdes refletiram menos de 10% da luz verde que incidia sobre elas. As folhas amarelas refletiram cerca do dobro de luz verde em comparação com as folhas verdes, enquanto as folhas brancas refletiram aproximadamente 30% da luz verde.

Se a clorofila fosse a responsável por refletir a luz verde, então folhas com menos clorofila (ou sem clorofila) deveriam refletir menos verde. Como ocorreu o contrário, a conclusão é que outro componente está a fazer o espalhamento.

O candidato mais provável, segundo os investigadores, é a celulose presente nas paredes celulares das plantas - embora sejam necessários mais estudos para confirmar essa hipótese.

Por que o verde parece tão vivo: luz, espectro e visão humana

Pode surgir outra dúvida: se folhas sem clorofila refletem mais luz verde, por que não parecem mais verdes? E, se folhas com clorofila refletem tão pouca luz verde, por que parecem tão intensamente verdes?

As respostas passam, respetivamente, pelas propriedades da luz e pelo modo como a visão humana funciona.

Folhas brancas e amarelas não refletem apenas mais luz verde; elas refletem mais luz em todo o espectro. A cor que vemos é a que se destaca por ser refletida com maior intensidade. No caso das folhas amarelas, essa cor é, como seria de esperar, o amarelo.

No caso das folhas brancas, a refletividade é distribuída de maneira uniforme ao longo do espectro - semelhante ao que acontece quando um prisma separa a luz nas suas cores constituintes. Ao recombinar todas essas cores, obtém-se luz branca.

Em condições normais de luz do dia, há ainda um detalhe curioso: o olho humano é mais sensível aos comprimentos de onda verdes. Para nós, o verde parece mais brilhante do que outras cores com a mesma intensidade.

Isso significa que basta uma pequena quantidade de verde para ele dominar a percepção. Assim, mesmo que folhas verdes absorvam a maior parte da luz verde, a parcela que é espalhada por outras estruturas da folha já é suficiente para produzir um verde-viridiano marcante.

"Com estes dados", escrevem os investigadores, "procuramos refutar e corrigir o equívoco comum de que a clorofila reflete luz verde".

Então é isso: agora dá para entender por que o seu trevo de quatro folhas é verde. A origem dos seus poderes místicos, porém, fica algures além do arco-íris.

A pesquisa foi publicada na Revista de Educação Biológica.