Uno de los aspectos más llamativos de las sustancias químicas en los seres vivos es que cambian la apariencia de animales y plantas porque pueden, por ejemplo, modificar el color de los individuos, provocando con su presencia los distintos colores en los reinos animal y vegetal. Las aves y los insectos tienen diferentes colores porque comen semillas y frutas coloridos, o bien porque son capaces de tomar sustancias de los alimentos para transformarlas en productos químicos que tienen color. El color en los animales y las plantas es muy importante, porque con ello envían señales. Éstas pueden indicar desde el estado de salud de un individuo hasta la peligrosidad de una especie. También gracias a los colores los organismos son capaces de camuflarse con su entorno y con eso evitar que los depredadores los encuentren.
A veces, los colores producen engaño. Tal es el caso de una mariposa cuya apariencia es muy parecida a la de otra especie que tiene sustancias venenosas capaces de matar a los pájaros que se las comen. Como las dos especies son tan parecidas, las aves no son capaces de distinguirlas y simplemente no intentan convertirlas en su alimento. Ante el riesgo de morir prefieren no comérselas, lo cual protege a las "mentirosas". Estos insectos han sobrevivido gracias a esa apariencia debida a distintas sustancias químicas.
Las señales que los seres vivos pueden enviar son muy importantes porque pueden evitar la depredación, pero también son esenciales a la hora de la selección sexual. Cuando los individuos de una especie están en época de reproducción, ya sea el macho, la hembra o ambos (depende de la especie) deberán elegir a una pareja con la cual reproducirse. Todos buscan a la mejor pareja para tratar de tener el mayor éxito reproductivo. En esta búsqueda las señales químicas son esenciales. A través de los colores los individuos de una especie pueden indicar, entre otras cosas, que están bien alimentados, no están enfermos o tienen una buena calidad genética.
Una de las familias de sustancias químicas que aparecen en el color de los insectos y artrópodos se reconoce como pterinas. Estas moléculas se parecen a la guanina, una de las bases nitrogenadas que forma parte del ácido desoxirribonucleico también conocido como ADN.
En la figura se encuentra la estructura química de la pterina al lado de la estructura química de la guanina. Al observarlas con cuidado se ve que una de ellas (la guanina) tiene un grupo CH y dos H de menos. Esas pequeñas diferencias hacen que la guanina sea traslucida, mientras la pterina es de color naranja-amarillo. Se piensa que algunos animales convierten la guanina en pterinas y con eso obtienen distintos colores. Un ejemplo de quienes hacen esto son las tarántulas, que tienen una parte del cuerpo anaranjada que, según se cree, producen a partir de la guanina. Las pterinas también se encuentran en el color rojizo de las alas de algunas mariposas y están presentes en las plumas amarillentas de ciertos pingüinos. Además de dar color, estas sustancias tienen otras funciones porque, según parece, actúan como antioxidantes. Es así como, a través del color, los individuos envían diversas señales que pueden estar relacionadas con la reproducción.
Existen otras sustancias muy importantes conocidas como carotenoides. Al más común de los carotenoides se le conoce como beta-caroteno. Ésta es la sustancia responsable del color anaranjado de las zanahorias y, a su vez, da color a muchas aves. Los carotenoides, además de servir como "maquillaje", porque hacen que los individuos se vean más atractivos, son antioxidantes.
Dentro de los carotenoides no solamente existe el beta-caroteno. Hay otros que tienen distintos colores como, por ejemplo, la cantaxantina, que es roja. Los carotenoides, a diferencia de las pterinas, no pueden ser sintetizados por los animales, sino que provienen de los alimentos que éstos comen. En el metabolismo de ciertos animales, lo que sí puede ocurrir es la transformación de unos pigmentos en otros. Por ejemplo, el beta-caroteno puede transformarse en cantaxantina, con lo cual cambia de amarillo a rojo. Para que los carotenoides puedan servir como señales deben cambiar el aspecto de animales y plantas. El color en los animales ha sido muy estudiado, particularmente en las aves. Por eso se sabe que los carotenoides se depositan en las plumas, cambian su color y envían señales. Un individuo mal alimentado o enfermo tendrá distinto color que uno sano o bien alimentado. Los cambios pueden ser tan extremos como en el gorrión mexicano (Carpodacus mexicanus) de la foto.
El macho de esta especie puede ser desde amarillo hasta rojo, dependiendo de su estado de salud o de lo que haya comido. Cuando está enfermo o mal alimentado es amarillo y cuando está en condiciones óptimas de salud o alimentación es rojo. Como era de esperarse, los machos rojos son preferidos por las hembras, por lo que es conveniente para el macho tratar de estar rojo. Los cambios de color se deben al tipo de carotenoide que está depositado en las plumas. Pero los carotenoides que ingieren los individuos no solamente se utilizan para darles color exterior. Son sustancias que ayudan a combatir el estrés oxidativo producido por enfermedades, contaminación o situaciones de riesgo.
Cuando a un gorrión mexicano se le coloca en una jaula debe dársele una cantidad extra de cantaxantina, porque de lo contrario su color cambiará de rojo a amarillo debido al estrés del encierro. Si su organismo se contamina con insecticidas o se enferma, su color también cambia, porque los insecticidas y las infecciones aumentan el estrés oxidativo. Los colores cambian en relación con el estrés porque los individuos utilizan a los carotenoides para combatir ese estrés. Como es más importante la salud que la apariencia, los individuos que logren depositar en sus plumas la suficiente cantidad de carotenoides, o logren transformar a estas sustancias de amarillas a rojas para después depositarlas, serán aquellos que no tengan la necesidad de utilizar esas sustancias para curarse o combatir el estrés oxidativo. Por eso, tener las plumas de tal o cual color es una señal. Si son amarillas, el individuo está enfermo, estresado o mal alimentado. Por el contrario, si son rojas es porque está sano y bien alimentado. Si logra tener un exceso de carotenoides, ya sea porque come muy bien o porque se le da una ración extra, como en el caso de los animales enjaulados, entonces probablemente le alcanzará para todo: para "curarse" y para "pintarse".
