En pleno invierno, escondida entre hojas y suelo helado, una pequeña rana puede hacer algo que parece imposible: parte del agua de su cuerpo se congela, su corazón deja de latir y su respiración se detiene. Sin embargo, cuando las temperaturas vuelven a subir, el animal puede descongelarse y reanudar sus funciones.
Se trata de la rana de bosque, Lithobates sylvaticus, una especie que vive en buena parte de Norteamérica y que ha desarrollado una extraordinaria tolerancia al congelamiento. No evita por completo que se forme hielo en su cuerpo. Su estrategia es mucho más sorprendente: consigue controlar dónde se forma ese hielo y proteger sus células mientras permanece congelada.
Cuando comienza el proceso de congelación, gran parte del hielo se forma en los espacios que rodean las células. Esto hace que el agua salga de ellas, provocando una fuerte deshidratación celular. Para soportar ese estrés, el organismo de la rana moviliza rápidamente grandes cantidades de glucosa desde las reservas de glucógeno almacenadas principalmente en el hígado.
La glucosa se distribuye por la sangre y llega a diferentes tejidos, donde funciona como un crioprotector. Estudios experimentales han demostrado que concentraciones mayores de glucosa reducen el daño producido durante la congelación y aumentan la capacidad de estas ranas para sobrevivir a temperaturas más bajas. Investigaciones publicadas en Journal of Experimental Biology han documentado directamente este efecto protector.
Mientras la rana permanece congelada, su fisiología entra en un estado extraordinario. La circulación sanguínea se detiene, el corazón deja de contraerse y cesa la respiración pulmonar. Las células tienen que soportar no solo el frío, sino también la falta temporal de oxígeno y los grandes cambios en la cantidad de agua disponible dentro de los tejidos.
Las poblaciones que viven en regiones extremadamente frías llevan esta capacidad todavía más lejos. Investigadores que estudiaron ranas de bosque en el interior de Alaska encontraron ejemplares que permanecieron congelados durante aproximadamente 193 días consecutivos en sus refugios naturales y sobrevivieron al invierno. También observaron concentraciones de glucosa mucho mayores en músculos y corazón que las registradas en ranas congeladas bajo condiciones de laboratorio. El estudio fue publicado en Journal of Experimental Biology.
Cuando llega el deshielo ocurre la parte que parece más increíble. A medida que el hielo desaparece, vuelve a circular el agua por los tejidos, la actividad metabólica aumenta y las funciones vitales comienzan a recuperarse. Estudios sobre estas ranas muestran que después del descongelamiento regresan progresivamente la circulación, la respiración pulmonar y los reflejos normales.
No significa que la rana pueda sobrevivir a cualquier temperatura ni permanecer congelada indefinidamente. La tolerancia depende de factores como la población, las condiciones ambientales, la temperatura y el tiempo de congelación. Las ranas de regiones más septentrionales pueden soportar condiciones mucho más extremas que poblaciones del sur.
Lo fascinante es que esta rana no derrota al invierno evitando congelarse. Sobrevive precisamente porque su cuerpo está preparado para entrar en ese estado, proteger sus células y después reiniciar sus funciones cuando regresa el calor. Es uno de esos mecanismos de la naturaleza que, visto desde dentro, parece más cercano a la ciencia ficción que a un pequeño animal escondido bajo las hojas de un bosque.