Cómo el color del agua determinó todo lo que ven nuestros ojos

- ¡Mira, mamá! Puedo verte a través del agua.

- Hijo, eso es porque el agua es casi transparente.

- Y, ¿por qué no puedo ver si miro a través de un vaso de leche?

- Porque el agua es tan especial que hace miles de millones de años vivíamos precisamente allí…

Seguramente te hayas preguntado alguna vez, al igual que este niño ficticio, por qué unos objetos tienen unos colores y otros tienen otros. O por qué algunos son casi transparentes como el agua.

La respuesta a esta pregunta tiene que ver con el ojo humano, con el agua y, sobre todo, con algo tan fascinante como nuestros antepasados de hace miles de millones de años.

Quizás no sea una explicación sencilla para que la entienda este niño ficticio, pero BBC Mundo habló con el físico español Alberto Aparici para descifrarlo.

Luz visible

Nuestro viaje en busca de una respuesta comienza con algo tan básico como entender en qué consiste la luz, aquello que nos permite ver a nuestro alrededor.

La luz, o luz visible, es la parte de la radiación electromagnética que se transmite en forma de ondas y que puede ser percibida por el ojo humano.

Porque dentro de las ondas electromagnéticas existe todo un espectro o clasificación según la llamada longitud de onda, es decir, la distancia entre los picos de las ondas.

Así es como, de mayor a menor longitud de onda, dividimos el espectro electromagnético en ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos-X y rayos gamma.

"Cuanto más estrecha en la longitud de onda, más energía contiene esa onda y de ahí que pueda producir efectos físicos más importantes. Pueden hacer más daño, si se trata de un ser vivo o abrasar más, si se trata de un material", explica Aparici.

De ahí que, por ejemplo, mientras las ondas de radio o microondas son prácticamente inofensivas para los humanos, los rayos-X o los rayos gamma pueden ser perjudiciales.

Es cierto que podemos llegar a ver en otros rangos a través, por ejemplo, de equipos como el de rayos-X, pero en lo que al ojo humano respecta, el rango visible es nuestro único refugio.

Sin embargo, como aclara Alberto Aparici, "no hay una frontera física entre un rango y otro. Sino que la frontera está definida por nuestros ojos, por lo que nosotros podemos ver".

Dentro del diminuto rango en el que nuestro ojo es capaz de ver, los humanos hemos definido un espectro de colores que se asemeja a lo que entendemos por el arco iris.

Fue Isaac Newton quien dio la primera explicación sobre el espectro visible y quien se atrevió a dividirlo en siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta.

No es de extrañar, por tanto, que, en el espectro electromagnético, a ambos costados de la luz visible, se encuentren dos rangos con referencias a los colores, el infrarrojo y el ultravioleta.

Los colores reflejados

Llegados a este punto seguramente pienses, si dos objetos reciben la misma luz visible, ¿por qué vemos uno de un color y otro de otro color?

"Cuando un objeto recibe luz, absorbe algunos colores y rebota o refleja otros. Esto tiene que ver con la estructura interna de los átomos que componen el objeto. Y el color que tú ves es definido por los colores que no absorbe", describe Aparici.

Por ejemplo, si tenemos un libro azul es porque, por su composición, absorbe todos los tonos rojos y verdes, pero rebota los azules o violetas.

Si vemos un plátano de color amarillo, significa que su estructura le hace absorber el color azul y reflejar el verde y el rojo, los cuales sumados hacen que veamos el color amarillo.

Una vez explicado el porqué de los colores que vemos, saca el bañador porque toca lanzarse al agua.

¿Transparente o azul?

Si observamos un vaso de agua y esta no tiene impurezas, podemos asegurar que es incolora o transparente. Pero si echamos un vistazo al mar, ahí la cosa cambia. La mayoría coincidirán en que tiene un tono azul, o incluso a veces verde.

La explicación de su transparencia es que "el agua, al ser líquida, deja que la luz la atraviese. En los objetos sólidos, a los que estamos acostumbrados, hay todo tipo de superficies internas con las que se encuentra la luz y termina rebotando -y generando color a nuestra vista-. En el agua, la luz entra, no es absorbida pero tampoco es rebotada. La luz simplemente atraviesa el agua", explica Aparici.

Sin embargo, cuando el agua se presenta en grandes cantidades, otros factores entran en juego.

Basándonos en el mar, al cabo de 7 u 8 metros, el agua es capaz de absorber el color rojo, mientras que el azul llega a más profundidad sin ser absorbido ni rebotado por el agua. El hecho de que nosotros veamos el mar de color azul es porque las impurezas que hay sí que son capaces de hacer rebotar el único color que queda, que es el azul.

Si hubiera una gran masa de agua completamente quieta y sin impurezas, veríamos el fondo. Salvo que esta fuera tan grande que también hubiera podido absorber el color azul, lo que provocaría que lo viéramos de color negro.

Ver bajo el agua

La transparencia del agua puede parecer asumida, pero si echamos un vistazo al espectro electromagnético, nos daremos cuenta de que esta solo se da en la luz visible.

En los rangos ultravioleta e infrarrojo, el agua no es para nada transparente, ya que absorbe los colores con mucha facilidad.

Y es, precisamente, esta particularidad la que explica lo fascinante de nuestra evolución. Cuando hace más de 3.000 millones de años apenas éramos bacterias unicelulares y vivíamos bajo el agua, la luz empezó a convertirse en un elemento esencial.

"Porque una gran parte de nuestros antepasados, o bien vivían gracias a la luz, porque eran fotosintéticos, como las plantas hoy en día, o bien se movían en entornos en los que alguien se los iba a comer si los veía. A esos seres les interesaba saber dónde había luz y dónde no. Los que fuesen fotosintéticos querían ir hacia la luz y los que querían huir de los depredadores, querían ir hacia la oscuridad para esconderse", cuenta Alberto.

Estas bacterias desarrollaron un tipo de órganos o sensores para detectar de dónde procedía la luz. ¿Y en qué rango del espectro podían funcionar estos sensores? En el único en que el agua era casi transparente y la luz llegaba a ellos, es decir, en el rango de luz visible.

Fue aquella necesidad de poder desplazarse por el agua la que llevó a nuestros antepasados unicelulares a desarrollar aquellos proto-ojos. Pero estos sensores lumínicos evolucionaron de tal forma que, se calcula que hace al menos 550 millones de años ya existieron las primeras versiones de un ojo animal.

Por lo tanto, que hoy veas un tomate de color rojo o una planta de color verde es gracias a que tus antepasados unicelulares apostaron su supervivencia a aquella pequeña rendija en la que el agua es casi transparente.