Este sapo pode congelar durante o inverno e voltar à atividade quando chega a primavera, uma estratégia que parece impossível para um vertebrado
Espécie norte-americana utiliza glicose e ureia para proteger suas células, suportar meses de congelamento e recuperar suas funções vitais na primavera
A rã-da-floresta consegue sobreviver ao congelamento de grande parte do próprio corpo, interrompendo temporariamente os batimentos cardíacos e a respiração. Conhecida como wood frog, essa espécie norte-americana utiliza substâncias naturais para proteger suas células durante o inverno e recuperar suas atividades quando as temperaturas aumentam.
Por que a rã-da-floresta consegue sobreviver ao inverno congelada?
Encontrada em florestas dos Estados Unidos e do Canadá, incluindo regiões do Alasca, a espécie Lithobates sylvaticus enfrenta temperaturas extremamente baixas. Diferentemente de muitos anfíbios, que procuram ambientes aquáticos profundos para evitar o gelo, ela pode permanecer sob folhas e outros materiais que cobrem o solo.
Quando o frio se intensifica, cristais de gelo começam a se formar em seus tecidos. O coração pode parar de bater, a respiração cessa e os movimentos desaparecem. Entretanto, mecanismos bioquímicos especializados preservam a integridade celular, permitindo que as funções vitais sejam retomadas após o descongelamento.
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Como o organismo produz substâncias que impedem danos pelo congelamento?
A principal proteção envolve a glicose, um açúcar produzido a partir das reservas de glicogênio armazenadas no fígado. Quando o congelamento começa, grandes quantidades dessa substância são distribuídas pelos tecidos, ajudando a reduzir a formação de gelo dentro das células e os danos associados à perda de água.
Outra substância importante é a ureia, acumulada principalmente durante a preparação para o inverno. Juntas, essas moléculas funcionam como crioprotetores naturais. Elas não impedem completamente o congelamento, mas tornam possível suportar condições que seriam fatais para grande parte dos vertebrados.
Cinco características explicam essa resistência:
- O fígado transforma reservas energéticas em glicose protetora;
- A ureia contribui para preservar estruturas celulares;
- O gelo se forma predominantemente fora das células;
- Os batimentos cardíacos podem cessar temporariamente;
- O descongelamento permite recuperar as funções fisiológicas.
O vídeo do Smithsonian Channel mostra como a espécie suporta o inverno congelada e posteriormente recupera suas atividades.
O que acontece dentro das células da rã-da-floresta durante o congelamento?
Em condições normais, cristais de gelo podem romper membranas e danificar estruturas celulares. Nesse anfíbio, parte da água migra para regiões extracelulares, enquanto os crioprotetores ajudam a limitar a desidratação e preservar proteínas, membranas e outros componentes essenciais.
A redução intensa do metabolismo também diminui a necessidade de energia e oxigênio. Contudo, isso não significa que o animal esteja morto ou que todas as suas células estejam congeladas. A sobrevivência depende justamente de evitar danos irreversíveis enquanto diferentes partes do organismo permanecem temporariamente inativas.
Quais pesquisas demonstraram a resistência extraordinária desse anfíbio?
Um estudo publicado no Journal of Experimental Biology, em 2013, investigou populações do interior do Alasca. A pesquisa, conduzida por Jon Costanzo e colaboradores, analisou adaptações fisiológicas e demonstrou que exemplares suportaram congelamento experimental a temperaturas de até −16 °C.
Os pesquisadores também observaram sobrevivência após dois meses congelados a −4 °C. Comparações com populações de Ohio revelaram diferenças importantes nas reservas de glicogênio e nas concentrações de ureia, indicando que os indivíduos de regiões mais frias desenvolveram mecanismos protetores particularmente eficientes.
Quais diferenças existem entre populações que enfrentam invernos distintos?
A tolerância ao congelamento varia conforme a região e a estação. Populações do Alasca suportam temperaturas corporais inferiores às toleradas por indivíduos de áreas temperadas. Durante o inverno, seus organismos apresentam concentrações elevadas de crioprotetores e reservas energéticas preparadas para enfrentar períodos prolongados de frio.
Essa resistência também diminui após a saída da hibernação. Estudos demonstraram que exemplares coletados na primavera apresentam menor capacidade de suportar temperaturas negativas, evidenciando que a proteção depende de alterações fisiológicas sazonais, não apenas de características permanentes da espécie.
| Condição estudada | Resultado observado |
|---|---|
| Alasca no inverno | Sobrevivência até −16 °C |
| Congelamento prolongado | Dois meses a −4 °C |
| Populações temperadas | Menor tolerância ao frio |
| Período primaveril | Redução da proteção natural |
Como a rã-da-floresta pode ajudar pesquisas sobre preservação de órgãos?
O mecanismo desperta interesse na criobiologia, área dedicada aos efeitos das baixas temperaturas sobre organismos e tecidos. Compreender como glicose, ureia e ajustes metabólicos preservam células pode contribuir para novas estratégias de conservação de materiais biológicos e órgãos destinados a transplantes.
Entretanto, a capacidade desse anfíbio não pode ser transferida diretamente aos seres humanos. Órgãos humanos possuem características diferentes e continuam vulneráveis à formação de cristais de gelo. Pesquisas futuras precisam esclarecer como reproduzir a proteção celular sem provocar danos durante o congelamento e o descongelamento.
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