Como animais e plantas estão adaptados ao frio?

Embora nós do hemisfério Sul estejamos na Primavera, no hemisfério Norte a estação atual é o Outono. E logo mais, enquanto estivermos no Verão, eles estarão no Inverno, certo? Que no Outono é sempre igual, as folhas caem no quintal a gente já sabe há algum tempo. Mas porquê algumas árvores perdem as folhas e quais as consequências disso? E no Inverno, porque e como os animais hibernam? 

Uma das grandes dificuldades de habitar as regiões mais próximas dos polos é, com certeza, o frio que o atinge. Ao longo do tempo, algumas características, que surgiram aleatoriamente, se mostraram eficientes na colonização desses ambientes e, por isso, foram selecionadas e se mantiveram. Quando pensamos, por exemplo, em animais que habitam regiões mais frias, lembramos sempre daqueles que hibernam. Esse hábito é uma forma de conseguir suportar o frio, visto que consiste em reduzir o seu metabolismo e usar as mitocôndrias para produzir mais calor. Isso é feito por meio de uma proteína na membrana das mitocôndrias, chamada de termogenina, que interrompe a produção de ATP, molécula portadora de energia utilizada para reações químicas e possibilita, por exemplo, a contração de músculos e, assim, a movimentação do animal. Desse modo, a termogenina utiliza a energia que seria utilizada para a produção de ATP para a produção de calor, possibilitando que animais sobrevivam a temperaturas mais baixas. Outro exemplo conhecido de adaptação de animais para o frio é, simplesmente, não enfrentá-lo, como é o caso da migração de aves, por exemplo.

 Agora, como plantas que ficam paradas e não podem se esconder ou migrar, que ficaram totalmente expostas ao frio intenso, podem sobreviver a essas condições? As plantas, no inverno, enfrentam duas grandes dificuldades. Uma delas é a formação de cristais de gelo nas células, o que acaba matando estas. Outra é o congelamento de água dentro dos vasos condutores de seiva, que prejudica a planta, principalmente por fazer com que os gases que antes estavam diluídos na água, agora fiquem como bolhas de ar. Essas bolhas atrapalham a ligação entre as moléculas de água e impossibilita o transporte de água através do tronco.

As plantas conseguem sobreviver no frio por algumas características que eventualmente surgiram e acabaram conferindo resistência a essas dificuldades, se mostrando vantajoso, as árvores que resistiam tinham mais sementes que dariam origem a árvores que também suportavam esse clima. Dentre essas características, está a presença de vasos condutores mais finos, o que dificulta a formação de bolhas de ar e garante o transporte de água. Outra característica é o acúmulo de seiva com grande quantidade de açúcar, que dificulta o congelamento da água dentro das células, impedindo que elas morram por formação de cristais de gelo dentro delas. 

Algumas árvores, que caracterizam tão bem o Outono, mudam a cor de suas folhas e acabam perdendo-as. O que na verdade acontece é que os nutrientes que a planta depositou para a formação das folhas são reabsorvidos e guardados até depois do inverno, quando serão produzidas novas folhas. Durante essa reabsorção, algumas moléculas da via da fotossíntese são retiradas e, para isso acontecer, a molécula de clorofila não pode continuar funcionando, caso contrário ela oxidaria o oxigênio e formaria uma forma reativa que é muito nociva para o organismo da planta. Deste modo, as plantas que reabsorviam os nutrientes só sobreviviam porque também quebravam a molécula de clorofila, que dá a cor verde as folhas. Sem a pigmentação verde, outros pigmentos com coloração amarela, laranja e vermelha se sobressaíram, dando a coloração de algumas árvores que nos remetem ao Outono.