Os fungos são conhecidos por seu papel na decomposição de matéria orgânica e na reciclagem de nutrientes nos ecossistemas. No entanto, uma nova pesquisa revelou que alguns deles podem desempenhar um papel muito mais surpreendente: ajudar a formar gelo na atmosfera. Cientistas identificaram proteínas produzidas por fungos capazes de induzir o congelamento da água em temperaturas extremamente baixas, um mecanismo chamado de nucleação de gelo.
A descoberta foi publicada na revista científica Science Advances, em estudo liderado por pesquisadores como Rosemary J. Eufemio, Xiaofeng Wang e Boris A. Vinatzer, envolvendo equipes da Virginia Tech e colaboradores internacionais. A identificação dessas proteínas abre novas possibilidades tanto para tecnologias climáticas quanto para aplicações em biotecnologia e conservação biológica. Entre os principais pontos da descoberta estão:
- Fungos produzem proteínas que iniciam a formação de cristais de gelo;
- Essas moléculas podem atuar como nucleadores de gelo em nuvens;
- A tecnologia pode oferecer alternativas mais seguras para semeadura de nuvens;
- Possíveis aplicações incluem alimentos congelados e criopreservação celular.
Essa combinação de características torna a descoberta especialmente relevante para diversas áreas científicas.
A curiosa capacidade de iniciar o congelamento da água
O processo identificado pelos cientistas ocorre quando moléculas específicas atuam como pontos de partida para a formação de gelo. Quando essas partículas estão presentes, as moléculas de água se organizam ao redor delas, formando cristais que crescem gradualmente.
Esse fenômeno é importante em técnicas de semeadura de nuvens, usadas em alguns lugares do mundo para estimular chuvas. Nesse processo, partículas nucleadoras são dispersas nas nuvens para acelerar a formação de cristais de gelo, que acabam se transformando em gotas de chuva ao cair pela atmosfera.
Tradicionalmente, uma das substâncias utilizadas é o iodeto de prata, composto que pode apresentar toxicidade ambiental. As proteínas fúngicas descobertas agora podem oferecer uma alternativa potencialmente mais segura e biológica.
Um gene herdado de bactérias no passado evolutivo
Outro aspecto fascinante do estudo envolve a origem dessas proteínas. As análises genéticas indicam que o gene responsável pela nucleação de gelo nos fungos provavelmente surgiu após um evento de transferência horizontal de genes, processo em que material genético passa de um organismo para outro sem reprodução.
Nesse caso, acredita-se que um ancestral dos fungos tenha adquirido esse gene de bactérias, possivelmente há centenas de milhares ou até milhões de anos. Depois disso, os fungos teriam modificado e aprimorado esse mecanismo ao longo da evolução.
Essa adaptação resultou em proteínas solúveis e acelulares, características que as tornam particularmente interessantes para aplicações tecnológicas.
Possíveis aplicações em alimentos e medicina
Além de possíveis usos na atmosfera, essas proteínas também podem ter impacto em tecnologias de congelamento controlado. Em alimentos congelados, por exemplo, a nucleação precoce pode ajudar a formar cristais de gelo mais uniformes, preservando melhor a textura e a qualidade do produto.
Outro campo promissor é a criopreservação, técnica utilizada para conservar células e tecidos em baixas temperaturas. A formação controlada de gelo pode ajudar a proteger estruturas delicadas como:
- Células e tecidos biológicos;
- Espermatozoides e óvulos;
- Embriões utilizados em reprodução assistida.
Nesse contexto, a utilização de uma molécula pequena e bem definida pode oferecer maior controle e segurança em comparação com métodos baseados em organismos inteiros.
Impacto potencial para a ciência do clima
Por fim, a descoberta também pode ajudar a melhorar modelos climáticos. A presença de gelo nas nuvens influencia a forma como elas refletem ou permitem a passagem da radiação solar, afetando o balanço energético do planeta.
Com a identificação dessas proteínas fúngicas, os cientistas agora podem investigar quanto desse tipo de molécula está presente na atmosfera e como ela participa dos processos de formação de nuvens e precipitação. Assim, um organismo microscópico aparentemente simples pode revelar um papel surpreendente na dinâmica do clima da Terra, mostrando que até mesmo os fungos podem influenciar processos globais complexos.
*Texto produzido pelo Fala Ciência com autoria e revisão técnica de Leandro C. Sinis, Biólogo (UFRJ).
