Los colores de otoño como adaptación contra factores abióticos.

Fotoprotección

Hipótesis. Los colores del otoño protegen contra la fotoinhibición o la fotooxidación, actuando directamente como una pantalla solar o indirectamente como un antioxidante, permitiendo así una reabsorción más eficiente de los nutrientes, especialmente el nitrógeno antes de la caída de la hoja.

Predicciones. Los individuos y las especies que más necesitan reabsorber nutrientes deben mostrar más colores de otoño. Los fenotipos rojos deben ser más resistentes contra la fotoinhibición o la fotooxidación y reabsorber los nutrientes de manera más eficiente.

Evidencia disponible. Contradictoria. No se encontraron diferencias en la reabsorción de nitrógeno, y la fotoprotección no pudo explicar la mayor masa/área de las hojas y el menor contenido de nitrógeno de hojas rojas de otoño de algunas especies.

La protección contra el daño oxidativo ha sido reportada en algunos casos pero no en otros.

Problemas conceptuales. Algunos autores sugieren que las antocianinas, y especialmente las antocianinas rojas, no son las óptimas, ni están ubicadas de manera óptima para la fotoprotección, y otros flavonoides incoloros (incluso los precursores de las antocianinas) son más abundantes y más eficientes para la fotoprotección. Es probable que una función antioxidante sea importante solo para las hojas que tienen antocianinas ubicadas en las células mesófilas. La hipótesis no es relevante para el amarillo.

Resistencia a la sequia

Hipótesis. Las antocianinas disminuyen el potencial osmótico de las hojas y permiten que las hojas toleren el estrés hídrico.

Predicciones. Los individuos y las especies más en peligro de estrés hídrico deberían mostrar más colores de otoño. Los fenotipos antocianinicos deberían ser más resistentes a la sequía. El color no es importante.

Evidencia disponible. Una serie de condiciones ambientales pueden inducir estrés hídrico en los tejidos de las plantas y la producción de antocianinas en respuesta, pero no hay evidencia de que las especies de plantas que corren más peligro de sequía muestren más colores otoñales o que los fenotipos rojos sean más resistentes contra el estrés hídrico.

Problemas conceptuales. No está claro por qué la resistencia a la sequía debería ser especialmente importante en otoño. La concentración de antocianinas no es suficiente para afectar significativamente el potencial hídrico de las hojas. La hipótesis no es relevante para el amarillo.

Calentamiento de la hoja

Hipótesis. Las antocianinas convierten la luz en calor para calentar las hojas y aumentar las tasas de transpiración y metabolismo, o proteger contra el frío.

Predicciones. Los individuos y las especies más en peligro de heladas deben mostrar más colores de otoño. Los fenotipos rojos deberían ser más resistentes al frío.

Evidencia disponible. Hay evidencia anecdótica de que las antocianinas son más comunes en latitudes altas, pero las hojas jóvenes rojas también son comunes en los trópicos. La evidencia de que la temperatura de la hoja está influenciada por el color es contradictoria.

Problemas conceptuales. No está claro por qué el calentamiento de las hojas debería ser importante para las hojas otoñales de los árboles. Puede ser más importante para las especies de hoja perenne que se vuelven rojas durante el invierno. Se sugirió que, por el contrario, la temperatura de la hoja está moderada por las antocianinas (en plantas tropicales). La hipótesis no es relevante para el amarillo.