Las aguas antárticas tienen condiciones en las que los objetos y los seres vivos pueden congelarse incluso bajo el agua. Este es un problema importante para los viajes marítimos en las regiones polares. El llamado agua sobreenfriada tiene una temperatura justo por debajo del punto de congelación. Debido al alto contenido de sal, el agua de la Antártida tiene un punto de congelación de aproximadamente -1,9 °C, pero es aproximadamente 0,05 °C más fría. Las perturbaciones más pequeñas, como granos de arena o superficies, pueden hacer que esta agua sobreenfriada se congele, lo que a veces tiene consecuencias fatales para las criaturas que no pueden sobrevivir congeladas.

La vieira antártica "Adamussium colbecki" resiste esto, como bien sabe el químico Konrad Meister. Meister es profesor en la Universidad de Alaska y dirige un grupo de investigación en el departamento de Mischa Bonn en el Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros (MPI-P) en Mainz. Durante una expedición en la Antártida, los buzos llamaron su atención sobre la vieira con el eficiente mecanismo de protección contra el hielo. "Nuestros buzos informaron que nunca habían observado hielo a gran escala en la superficie de esta especie nativa de vieira", dice Meister.

El equipo de investigación internacional, formado por miembros de varios grupos de investigación MPI-P, así como de la Universidad de Oregón, sospecha que la especie de vieira desarrolló una estructura de superficie especial durante la evolución que la protege de la formación de hielo. Mientras que las vieiras en las regiones más cálidas tienen superficies de concha desordenadas o lisas, la especie antártica tiene una estructura microscópica muy regular.

El microscopio revela pequeñas crestas que se extienden en un patrón radiante en su caparazón. Estas crestas aseguran que el agua se congele preferentemente allí. Si el proceso de congelación continúa, se forma una capa continua de hielo, que descansa solo sobre las crestas. Debido a la baja adherencia entre el hielo y la concha, el flujo bajo el agua más pequeño puede lavar el hielo nuevamente y la vieira no se congela.

Además de los estudios con microscopio, el equipo de investigación también realizó experimentos de formación de hielo con la Antártida y con vieiras de regiones más cálidas. It was found that far less force is needed to remove the ice layer on the Antarctic scallop than for the other species.

"It is exciting how evolution has obviously given this scallop an advantage," says Konrad Meister. "New technological applications based on the principle of bionics are conceivable from the knowledge of the ice-free shell. For example, non-icing surfaces could be highly interesting for polar shipping."

The researchers have now published their research in the journal Communications Biology .