From the Drums · 07 of 52

The chemistry of a rose

A painting of a bouquet of flowers and scissors on a table.Illustration

A cut rose and an ethylene plant share one molecule with two very different jobs. In the flower, ethylene helps signal aging; on the channel, ethylene becomes a building block for new materials.

By the middle of February the buckets are out. You see them first at the grocery store, by the door where the pumpkins were in October: black plastic tubs of roses in cellophane sleeves, a dozen to a bunch, red mostly, a few pink and white for the people who think red is too much. The florists downtown have been up since four. At the light on Garth Road there is a man in a work truck with a bouquet on the passenger seat, wrapped in the paper the store gives you, and he keeps glancing over at it like it might get out. Every year it is the same, and every year it is a little bit moving anyway, a whole town of people who spend most of their days around steel and pipe walking out of a store carrying something that will be dead by the weekend.

That is where I want to start. Not the love. The dying.

A cut rose is a plant with its roots gone, standing in a glass of water, doing its best. It has a few days. What ends it is not the missing roots, exactly. Plenty of water gets up the stem. What ends it is a gas the rose makes itself, a signal it sends to its own petals, and the signal says: let go.

What the rose makes

A dew-covered pink rose in bloom beside calm water at sunriseIllustration

The gas is ethylene. Two carbon atoms with a double bond between them and four hydrogens hanging on, the smallest molecule of its kind, a shade lighter than air, with a faint sweet smell you would not notice in a room. Every plant on earth makes it. It is a hormone, the way adrenaline is a hormone in you, a small molecule that carries an instruction from one part of the organism to another. Ethylene's instruction is about time. It tells fruit to ripen. It tells leaves to yellow and fall. It tells a flower that its work is done, and the petals loosen at the base and drop. Bruise a fruit or cut a stem and the plant makes more of it, the way you make more adrenaline when you are hurt. The rose in the bucket has been cut, and so it is telling itself, quietly, all day, to finish.

It makes the gas in a way that is almost tender. It starts with an amino acid, one of the same building blocks it uses to make protein, and in two steps it trims that down to a small ring-shaped molecule, and then one last enzyme, which needs oxygen to work, snaps the ring open and lets the ethylene go. That is why a rose in a sealed box behaves differently from one on the table, and why the whole business slows down in the cold: the enzymes are slower when they are cold, the way everything is. And the petals hear the signal through a receptor that has a single atom of copper at its heart. The ethylene settles onto the copper, the receptor changes shape, and the cell gets the message. Take the copper away and the flower is deaf.

People knew this long before they knew what it was. Growers in ancient Egypt gashed their figs to make them ripen faster, which works because wounding makes the fruit produce ethylene. In old China, pears were ripened in closed rooms with burning incense, and the smoke did the work without anyone knowing which part of the smoke it was. Around the turn of the last century, a Russian graduate student named Neljubow noticed that pea seedlings grown in his laboratory grew sideways and squat instead of straight and tall, and traced it to the gas lamps lighting the room. The illuminating gas had ethylene in it, and the seedlings were listening to it. That was 1901. It took another thirty-odd years for anyone to prove that plants made the same gas on their own, and the proof was a pile of ripe apples in a closed jar, giving off enough of it to measure.

Florists know all of this in their hands even when they do not know it in words. You keep the flowers away from the fruit, because a bowl of ripening apples is a small ethylene factory. You keep them away from the loading dock and the truck exhaust. The good ones treat the stems with a compound that sits on the receptor where the ethylene would sit, so the petals cannot hear the signal, and the rose stays a rose for a few days longer than it would have. A cold cooler slows it down too. Everything in the florist's trade is a fight with that one molecule, and the trade always loses, only slower.

The cracker on the channel

The man at the light on Garth Road, with the bouquet on the seat, has a badge on a lanyard hanging from the mirror. He is coming off shift, or going on. So now turn around with him and look east, toward the channel, because the place he works makes the same molecule the rose does.

The plants on the ship channel make ethylene too. Not a little of it. On the whole planet there is no organic chemical made in greater quantity than ethylene, and one of the largest complexes making it is the one whose flare you can see from Bayland Park. The process is called steam cracking, and it is nearly the opposite of what the rose does. The rose builds ethylene, slowly and carefully, out of an amino acid, in the dark inside its own cells. The cracker takes ethane, which came out of a gas well and was pulled apart from the methane somewhere between the well and here, mixes it with steam, and shoves it through a furnace at eight or nine hundred degrees Celsius for a fraction of a second. At that temperature the molecule cannot hold itself together. Hydrogen tears off. What is left is ethylene, and it comes out the other end of the furnace and is quenched, cold, at once, so that it does not keep reacting into soot and tar, and then it is squeezed and chilled to about a hundred degrees below zero, where the gases turn to liquid one after another and can be poured apart like cream from milk. Then it goes down a pipe to become something.

The something is mostly polyethylene, which is ethylene molecules taken by the thousands and linked into chains. The plastic sleeve around the rose is a cousin, made from the next molecule up. The bucket is polyethylene. The ribbon on the box of chocolates is polyester, and polyester is made from ethylene glycol, which is made from ethylene. The foam in the heart-shaped box, if it is the white kind, is polystyrene, and styrene is ethylene bolted onto a ring of benzene. The film over the tray of strawberries. The antifreeze in the truck at the light. Ethylene is less a product than a beginning, one that most of the objects in a room can be traced back to, if you are willing to follow the pipe.

Same molecule

Golden oil droplets and a single pink rose petal rest on a glass sill.Illustration

The ethylene in the rose and the ethylene in the cracker are the same molecule. Not similar. The same. Two carbons, four hydrogens, the same double bond, the same faint sweetness. A molecule does not carry its history. There is no mark on it that says this one was made by a flower and this one was made by a furnace. If you took a cylinder of ethylene from the plant on the channel and let a little of it into a closed room full of green bananas, the bananas would ripen. This is not a thought experiment. It is how the produce business works. Bananas are cut green in the tropics, shipped cold across the ocean, and ripened on purpose in sealed rooms near the store by letting in ethylene from a tank. The molecule in the tank came from a cracker, and the banana cannot tell.

So there are two ethylenes in this town on the fourteenth of February, and they are the same ethylene. One is being made by every rose in every bucket, a few molecules at a time, telling the petals to let go. The other is being made by the ton on the channel, in furnaces that run day and night, to become the sleeve the rose is wrapped in and the bucket the rose stands in and the bag the man at the light will carry it home in. One of them is the chemistry of ending. The other is the chemistry of beginning. They are the same chemistry, and neither one knows what it is for.

Something that will not last

A wilted rose droops from a glass of water on a window sill at dusk.Illustration

I do not think that is a sad fact. I think it is the most honest thing the day has to offer. A valentine is a gesture made with something that will not last, and everyone involved knows it will not last, and that is the point of it. You do not give someone a plastic rose. You give them the real one precisely because it is already sending the signal to itself, because by Saturday the petals will be on the table, and you are saying: I know. I know what it costs. Here.

The plant on the channel does not know that. It is a machine. But the people in it do, and they walk out of the same grocery store with the same bouquet on the seat, and they have spent their shift making the same molecule the rose is making to end itself, and they have made it into the thing that holds the rose up a few more days. There is something in that. I have not decided what.

Aristotle, who was one of the first people anyone knows of to think carefully about what it means to be alive, said that a living thing is one that carries the source of its own motion inside itself. A rock does not want anything. A rose wants to open and then wants to be done. The word he used for being-at-work is the ancestor of our word energy, and it fits the rose better than it fits a barrel. The barrel is only a possibility. The rose is a thing happening.

Late on the fourteenth, in a kitchen off Bayway Drive, the sleeve is in the trash and the bucket is back at the store and the man from the truck is asleep. Through the window, past the fence line and the dark water, the flare on the channel is doing its steady orange work, cracking ethane into the same small molecule, all night, for the next sleeve and the next bucket. On the table the roses stand in a glass, doing the same chemistry at their own pace, a few molecules at a time, and by morning there is one petal on the tablecloth, curled at the edge, the first one to hear.

Read next: The plants, plainly, The Nature Center, season by season.

En español

Rosas de febrero

A mediados de febrero aparecen los cubetos. Se ven primero en el supermercado, junto a la puerta, donde en octubre estaban las calabazas: tinas negras de plástico con rosas en fundas de celofán, de a docena, casi todas rojas y unas pocas rosadas o blancas para quienes creen que el rojo es demasiado. Las florerías del centro llevan despiertas desde las cuatro. En el semáforo de Garth Road hay un hombre en una camioneta de trabajo con un ramo en el asiento del pasajero, envuelto en el papel que da la tienda, y lo mira de reojo como si pudiera escaparse. Todos los años es igual, y todos los años conmueve un poco: un pueblo entero de gente que pasa los días entre acero y tubería sale de una tienda con algo que estará muerto para el fin de semana.

Por ahí quiero empezar. No por el amor. Por la muerte de la flor.

Una rosa cortada es una planta sin raíces, de pie en un vaso de agua, haciendo lo que puede. Le quedan unos días. Lo que la termina no es exactamente la falta de raíces, porque por el tallo sube bastante agua. La termina un gas que la propia rosa fabrica, una señal que se manda a sus pétalos, y la señal dice: suelten.

Lo que fabrica la rosa

El gas es el etileno. Dos átomos de carbono con un doble enlace entre ellos y cuatro de hidrógeno colgados, la molécula más pequeña de su tipo, un poco más ligera que el aire, con un olor dulce y tenue que usted no notaría en un cuarto. Toda planta de la Tierra lo produce. Es una hormona, como la adrenalina en usted: una molécula pequeña que lleva una instrucción de una parte del organismo a otra. La instrucción del etileno tiene que ver con el tiempo. Le dice a la fruta que madure. Le dice a las hojas que amarilleen y caigan. Le dice a la flor que su trabajo terminó, y los pétalos se aflojan en la base y se desprenden. Si usted golpea una fruta o corta un tallo, la planta produce más, igual que usted produce más adrenalina cuando se lastima. La rosa del cubeto fue cortada, y por eso se dice a sí misma, en voz baja, todo el día, que acabe.

Lo fabrica de una manera casi tierna. Parte de un aminoácido, uno de los mismos bloques con que arma proteínas, y en dos pasos lo recorta hasta una pequeña molécula en forma de anillo, y entonces una última enzima, que necesita oxígeno para funcionar, abre el anillo de un golpe y deja salir el etileno. Por eso una rosa en una caja cerrada se comporta distinto de una sobre la mesa, y por eso todo el proceso se frena con el frío: las enzimas son más lentas cuando hace frío, como todo. Y los pétalos oyen la señal mediante un receptor que tiene un solo átomo de cobre en el centro. El etileno se posa sobre el cobre, el receptor cambia de forma y la célula recibe el mensaje. Quite el cobre y la flor queda sorda.

La gente supo esto mucho antes de saber qué era. En el antiguo Egipto los cultivadores rajaban los higos para que maduraran más rápido, y funciona porque herir la fruta la hace producir etileno. En la vieja China maduraban las peras en cuartos cerrados con incienso encendido, y el humo hacía el trabajo sin que nadie supiera qué parte del humo era. Hacia el cambio del siglo pasado, un estudiante de posgrado ruso llamado Neljubow notó que las plántulas de chícharo de su laboratorio crecían de lado y chaparras, en vez de rectas y altas, y lo rastreó hasta las lámparas de gas que alumbraban el cuarto. El gas del alumbrado tenía etileno, y las plántulas lo estaban escuchando. Eso fue en 1901. Pasaron treinta y tantos años más para que alguien probara que las plantas producían ese mismo gas por su cuenta, y la prueba fue un montón de manzanas maduras en un frasco cerrado, soltando lo suficiente para medirlo.

Los floristas saben todo esto con las manos aunque no lo sepan con palabras. Se mantienen las flores lejos de la fruta, porque un frutero con manzanas madurando es una pequeña fábrica de etileno. Se mantienen lejos del muelle de carga y del escape de los camiones. Las buenas florerías tratan los tallos con un compuesto que ocupa el receptor donde iría el etileno, para que los pétalos no oigan la señal y la rosa siga siendo rosa unos días más. Una cámara fría también ayuda. Todo el oficio del florista es una pelea con esa sola molécula, y el oficio siempre pierde, solo que más despacio.

El cracker en el canal

El hombre del semáforo en Garth Road, con el ramo en el asiento, tiene un gafete en un cordón colgado del espejo. Viene saliendo de turno, o va entrando. Así que dé vuelta con él y mire hacia el este, hacia el canal, porque el lugar donde trabaja fabrica la misma molécula que la rosa.

Las plantas del canal de navegación también hacen etileno. No poco. En todo el planeta no hay un compuesto orgánico que se produzca en mayor cantidad que el etileno, y uno de los complejos más grandes que lo hacen es aquel cuya antorcha se ve desde Bayland Park. El proceso se llama craqueo con vapor y es casi lo opuesto de lo que hace la rosa. La rosa construye etileno, despacio y con cuidado, a partir de un aminoácido, en la oscuridad de sus propias células. El cracker toma etano, que salió de un pozo de gas y se separó del metano en algún punto entre el pozo y aquí, lo mezcla con vapor y lo empuja por un horno a ochocientos o novecientos grados Celsius durante una fracción de segundo. A esa temperatura la molécula no puede mantenerse unida. El hidrógeno se desprende. Lo que queda es etileno, que sale por el otro extremo del horno y se enfría de golpe para que no siga reaccionando hasta volverse hollín y alquitrán, y luego se comprime y se enfría a unos cien grados bajo cero, donde los gases se vuelven líquidos uno tras otro y pueden separarse como la crema de la leche. Después baja por un tubo para convertirse en algo.

Ese algo es sobre todo polietileno, que son moléculas de etileno tomadas de a miles y unidas en cadenas. La funda de plástico que envuelve la rosa es un pariente, hecho de la molécula siguiente. El cubeto es de polietileno. El listón de la caja de chocolates es poliéster, y el poliéster se hace con etilenglicol, que se hace con etileno. La espuma de la caja en forma de corazón, si es de la blanca, es poliestireno, y el estireno es etileno atornillado a un anillo de benceno. La película sobre la charola de fresas. El anticongelante de la camioneta del semáforo. El etileno es menos un producto que un comienzo, uno al que se pueden rastrear la mayoría de los objetos de un cuarto, si usted está dispuesto a seguir el tubo.

La misma molécula

El etileno de la rosa y el etileno del cracker son la misma molécula. No parecida. La misma. Dos carbonos, cuatro hidrógenos, el mismo doble enlace, la misma dulzura tenue. Una molécula no carga con su historia. No hay marca que diga que esta la hizo una flor y esta otra la hizo un horno. Si usted tomara un cilindro de etileno de la planta del canal y dejara escapar un poco en un cuarto cerrado lleno de plátanos verdes, los plátanos madurarían. No es un experimento imaginario. Así funciona el negocio de la fruta. Los plátanos se cortan verdes en el trópico, viajan fríos a través del océano y se maduran a propósito en cuartos sellados cerca de la tienda, dejando entrar etileno de un tanque. La molécula del tanque salió de un cracker, y el plátano no lo distingue.

Así que en este pueblo, el catorce de febrero, hay dos etilenos, y son el mismo etileno. Uno lo produce cada rosa de cada cubeto, unas pocas moléculas a la vez, diciéndole a los pétalos que se suelten. El otro se produce por toneladas en el canal, en hornos que trabajan de día y de noche, para volverse la funda que envuelve la rosa, el cubeto donde está parada y la bolsa en que el hombre del semáforo la llevará a casa. Uno es la química del final. El otro es la química del comienzo. Es la misma química, y ninguno de los dos sabe para qué sirve.

Algo que no va a durar

No creo que eso sea un hecho triste. Creo que es lo más honesto que el día tiene para ofrecer. Un regalo de San Valentín es un gesto hecho con algo que no va a durar, y todos los involucrados saben que no va a durar, y de eso se trata. Nadie le da a otra persona una rosa de plástico. Se le da la de verdad justamente porque ya se está mandando la señal a sí misma, porque el sábado los pétalos estarán sobre la mesa, y uno está diciendo: lo sé. Sé lo que cuesta. Tome.

La planta del canal no sabe eso. Es una máquina. Pero la gente que está en ella sí, y salen de la misma tienda con el mismo ramo en el asiento, y han pasado su turno fabricando la misma molécula que la rosa fabrica para terminarse, y la han convertido en lo que sostiene a la rosa unos días más. Hay algo en eso. No he decidido qué.

Aristóteles, uno de los primeros que se sepa que pensaron con cuidado qué significa estar vivo, decía que un ser vivo es el que lleva dentro de sí el origen de su propio movimiento. Una piedra no quiere nada. Una rosa quiere abrirse y después quiere acabar. La palabra que él usó para estar en obra es la antepasada de nuestra palabra energía, y le queda mejor a la rosa que a un barril. El barril es solo una posibilidad. La rosa es algo que está ocurriendo.

Tarde, el catorce, en una cocina cerca de Bayway Drive, la funda está en la basura, el cubeto ya volvió a la tienda y el hombre de la camioneta duerme. Por la ventana, más allá de la cerca y del agua oscura, la antorcha del canal hace su trabajo naranja y constante, rompiendo etano para obtener la misma molécula pequeña, toda la noche, para la próxima funda y el próximo cubeto. Sobre la mesa las rosas están en un vaso, haciendo la misma química a su propio ritmo, unas pocas moléculas a la vez, y para la mañana hay un pétalo sobre el mantel, curvado en la orilla, el primero en oír.

Lea a continuación: Las plantas, explicadas con sencillez, El Centro de la Naturaleza, estación por estación.

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