Quando fungos ajudam a formar gelo: a ponte invisível entre solo, nuvem e clima

Entenda como alguns fungos produzem proteínas capazes de iniciar a formação de gelo, conectando microbiologia, atmosfera, chuva e novas tecnologias de congelamento.

Quando pensamos em fungos, quase sempre imaginamos o solo: madeira em decomposição, cogumelos surgindo depois da chuva, micélio atravessando a matéria orgânica e esporos invisíveis circulando no ar. Mas a pesquisa recente em micologia está ampliando essa imagem. Alguns fungos não apenas vivem no ambiente, mas também participam de processos físicos que ajudam a moldá-lo. Um desses processos é a formação de gelo, e, em nuvens frias, formar gelo pode ser o primeiro passo para transformar vapor e gotículas em neve ou chuva.

A ideia parece quase poética: uma molécula produzida por um fungo no solo sobe para a atmosfera, encontra uma nuvem fria e ajuda a água a mudar de estado. Mas o fenômeno não é poesia, é biofísica.

A água nem sempre congela quando deveria

Na escola, aprendemos que a água congela a 0 °C. Isso é verdade em muitas condições comuns, mas não conta a história inteira. Em ambientes muito limpos, sem partículas, impurezas ou superfícies que sirvam de ponto de partida, a água pode permanecer líquida mesmo abaixo de zero. Esse estado é chamado de super-resfriamento.

Isso acontece porque, para virar gelo, as moléculas de água precisam se organizar em uma estrutura inicial estável. Esse começo é chamado de nucleação. Sem um nucleador eficiente, a água pode continuar líquida por mais tempo; com um nucleador eficiente, o gelo aparece mais cedo. É aqui que entram algumas partículas minerais, poeira, bactérias e, como os estudos recentes reforçam, proteínas produzidas por fungos.

Proteínas que dão início ao gelo

Alguns microrganismos produzem proteínas capazes de organizar as moléculas de água de uma forma que favorece a formação de cristais de gelo. Elas são chamadas de proteínas de nucleação de gelo. Essas proteínas não "criam" frio nem fazem chover sozinhas: elas reduzem a barreira física para que a água comece a congelar em temperaturas subzero relativamente altas. Isso é importante porque, em nuvens frias, a formação inicial de gelo pode influenciar o crescimento dos cristais, a transformação das gotículas e, em determinadas condições, a precipitação.

Por muito tempo, as bactérias foram as protagonistas dessa conversa. Espécies como Pseudomonas syringae já eram conhecidas por produzir proteínas altamente eficientes na formação de gelo. Essas bactérias podem atuar em folhas, provocar danos por congelamento em plantas e também aparecer como partículas biológicas relevantes na atmosfera. Os fungos, por sua vez, entraram nessa história de forma mais silenciosa, até que a ciência começou a olhar para eles com mais atenção.

O fungo libera a molécula no ambiente

Um dos pontos mais interessantes das proteínas fúngicas de nucleação de gelo é que elas podem atuar fora da célula. Em vez de depender de uma estrutura presa à membrana do microrganismo, algumas dessas proteínas parecem funcionar de forma livre, solúveis em água e capazes de se agregar em complexos ativos. Em outras palavras, o fungo pode liberar moléculas que continuam funcionando no ambiente, seja na água, em superfícies, em partículas biológicas ou em aerossóis.

Isso amplia o interesse ecológico dessas proteínas. O fungo deixa de ser apenas um organismo fixo no solo e passa a participar de uma rede mais ampla, que envolve água, atmosfera, gelo e dispersão. É uma mudança de escala: o que começa como microbiologia pode terminar como física de nuvem.

A descoberta em Fusarium

Em 2023, um estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) investigou os nucleadores de gelo produzidos por Fusarium acuminatum. Os pesquisadores mostraram que a atividade de nucleação estava associada a pequenas subunidades proteicas capazes de se agregar em complexos maiores.

Essa agregação é uma peça central da história. Uma proteína pequena e isolada pode não ter superfície suficiente para organizar a água de forma eficiente. Mas, quando muitas unidades se juntam, formam uma estrutura maior, capaz de interagir com as moléculas de água e favorecer a formação de gelo. É como se o fungo montasse uma plataforma biológica para iniciar o cristal.

A pesquisa também mostrou que essas proteínas podiam apresentar atividade relacionada à ligação ao gelo e ao formato dos cristais, o que sugere uma relação sofisticada entre crescimento, organização e controle da estrutura congelada. O que antes parecia apenas uma curiosidade ambiental começa a ganhar contornos de engenharia natural.

Uma origem bacteriana escondida no genoma fúngico

Em 2026, outro estudo avançou ainda mais nessa história. Pesquisadores identificaram uma classe até então pouco reconhecida de proteínas fúngicas de nucleação de gelo em fungos da família Mortierellaceae. O dado mais intrigante é que essas proteínas parecem ter origem bacteriana. A hipótese é que, em algum momento distante da evolução, genes relacionados à nucleação de gelo tenham passado de bactérias para ancestrais dos fungos por transferência horizontal de genes.

Isso significa que o fungo pode ter incorporado uma ferramenta molecular que já existia em outro grupo de organismos. Mas ele não apenas copiou: adaptou. Enquanto muitas proteínas bacterianas de nucleação de gelo dependem de estar associadas à membrana, as proteínas fúngicas descritas nesse estudo são solúveis em água e altamente estáveis. Essa diferença sugere que os fungos transformaram uma lógica bacteriana em uma estratégia própria, mais compatível com sua fisiologia e com seu modo de interagir com o ambiente. Aqui, a evolução não parece uma linha reta, e sim uma troca de ferramentas entre reinos da vida.

Do solo à atmosfera

A pergunta inevitável é: por que um fungo teria uma proteína que inicia a formação de gelo? Uma possibilidade é que essa capacidade traga vantagens ecológicas. Os fungos vivem em ambientes onde temperatura, umidade e ciclos de congelamento e descongelamento afetam a sobrevivência, a dispersão e a competição. Se uma proteína ajuda a controlar quando o gelo se forma, ela pode influenciar a forma como o organismo lida com o frio, a água e as superfícies.

Existe também uma escala atmosférica. Esporos, fragmentos celulares e moléculas biológicas podem ser lançados ao ar pelo vento, pela chuva, pelo impacto de gotas e pela movimentação do ambiente. Uma vez na atmosfera, essas partículas podem circular, encontrar nuvens e participar da formação de gelo. Quando os cristais crescem em nuvens frias, podem ficar pesados o suficiente para cair como neve, granizo ou chuva, depois de derreter em camadas mais quentes.

Isso não significa que os fungos "controlam o clima". Significa que eles podem fazer parte dos ingredientes invisíveis que influenciam os processos das nuvens, e esse detalhe muda a forma como enxergamos o reino Fungi.

O clima também tem microbiologia

A atmosfera não é um espaço vazio. Ela carrega poeira, sais, fuligem, pólen, bactérias, esporos, fragmentos vegetais e moléculas orgânicas. Parte da física das nuvens depende justamente dessas partículas, que funcionam como superfícies, pontos de encontro e catalisadores de transições físicas.

Quando dizemos que os fungos podem influenciar o clima, não estamos afirmando que um cogumelo no chão decide se vai chover amanhã. Estamos dizendo algo mais interessante: a vida microscópica pode participar de processos atmosféricos. A biologia entra na física da nuvem, o solo conversa com o céu, e moléculas produzidas por microrganismos podem ter consequências muito maiores do que imaginávamos quando olhávamos apenas para o chão da floresta.

O que isso não significa

É importante não transformar uma descoberta fascinante em exagero. Esses estudos não provam que os cogumelos visíveis, como os que encontramos em florestas ou mercados, sejam responsáveis diretos por chuva ou neve. Muitos dos fungos envolvidos nessa conversa não são cogumelos de chapéu, mas fungos microscópicos, filamentosos ou associados ao solo e à matéria orgânica.

Também não significa que toda proteína fúngica tenha impacto climático relevante. Para influenciar processos atmosféricos, é preciso considerar quantidade, dispersão, estabilidade, tipo de nuvem, temperatura, umidade, altitude e interação com outras partículas. O clima é complexo demais para caber em uma explicação única. Mas a descoberta mostra que os fungos fazem parte dessa complexidade, e isso já é enorme.

Por que a ciência se interessa por isso?

O interesse não é apenas ecológico. As proteínas de nucleação de gelo também podem ter aplicações tecnológicas. Se uma proteína consegue iniciar o congelamento de forma eficiente e controlada, ela pode ser estudada para criopreservação, conservação de células, congelamento de alimentos, produção de neve artificial e outras tecnologias que dependem de um controle fino da formação de gelo.

Congelar não é simples. Cristais de gelo podem danificar tecidos, células, alimentos e materiais, e controlar quando e como o gelo se forma é uma fronteira importante da biotecnologia. Nesse sentido, as proteínas fúngicas solúveis e estáveis despertam interesse porque podem ser mais fáceis de manipular do que sistemas presos à membrana celular. O que era uma adaptação ecológica pode virar ferramenta tecnológica, e, mais uma vez, o reino Fungi aparece como uma biblioteca biológica.

A COGUNEWS observa: fungos são infraestrutura invisível

A história dos fungos quase sempre foi contada pela decomposição. Eles quebram matéria orgânica, reciclam nutrientes, formam micorrizas, fermentam alimentos, produzem antibióticos, inspiram medicamentos e dão origem a biomateriais. Essa nova camada amplia ainda mais o mapa: alguns fungos também podem participar da formação de gelo. E, quando o gelo entra na história, entramos no território da atmosfera, das nuvens, da neve, da chuva e do ciclo da água.

É uma mudança de perspectiva. O fungo não é apenas um organismo que aparece depois da chuva. Em alguns contextos, moléculas fúngicas podem estar entre os fatores que ajudam a chuva a começar. A chuva não apenas alimenta o fungo; o fungo também pode participar da física que antecede a chuva.

Conclusão: o reino Fungi é maior do que parece

A descoberta de proteínas fúngicas capazes de iniciar a formação de gelo mostra que ainda subestimamos os fungos. Eles não são apenas decompositores, cogumelos comestíveis ou organismos de solo. São produtores de moléculas, engenheiros de superfície, mediadores ecológicos e participantes invisíveis de processos ambientais complexos.

A nucleação de gelo é uma dessas fronteiras. Ela conecta genes bacterianos, adaptação fúngica, proteínas solúveis, água super-resfriada, nuvens frias e precipitação. Talvez essa seja a grande lição: quando olhamos para um fungo, vemos apenas a parte visível de uma rede muito maior, uma rede que não termina no chão e também alcança o céu.

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Papers e referências

Eufemio, R. J. et al.
A previously unrecognized class of fungal ice-nucleating proteins with bacterial ancestry.
Science Advances. 2026.
DOI: 10.1126/sciadv.aed9652.
PMID: 41811943.

Schwidetzky, R.; de Almeida Ribeiro, I.; Bothen, N.; Backes, A. T.; DeVries, A. L.; Bonn, M.; Fröhlich-Nowoisky, J.; Molinero, V.; Meister, K.
Functional aggregation of cell-free proteins enables fungal ice nucleation.
Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023;120(46).
DOI: 10.1073/pnas.2303243120.
PMID: 37943838.

Boise State University.
Fungi proteins help water freeze more easily, study finds.
Boise State News. 2026.

Max Planck Institute for Polymer Research.
Fungi use “start button” for ice from bacteria.
Press release. 2026.