Le acque antartiche hanno condizioni in cui oggetti e creature viventi possono congelarsi anche sott'acqua. Questo è un grave problema per i viaggi marittimi nelle regioni polari. La cosiddetta acqua superraffreddata ha una temperatura appena al di sotto del punto di congelamento. A causa dell'alto contenuto di sale, l'acqua in Antartide ha un punto di congelamento di circa -1,9 °C, ma è di circa 0,05 °C più fredda. I più piccoli disturbi come granelli di sabbia o superfici possono causare il congelamento di quest'acqua superraffreddata, con conseguenze talvolta fatali per le creature che non possono sopravvivere al gelo.

La capesante antartica "Adamussium colbecki" resiste a questo, come sa il chimico Konrad Meister. Meister è professore all'Università dell'Alaska e dirige un gruppo di ricerca nel dipartimento di Mischa Bonn presso il Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) a Mainz. Durante una spedizione in Antartide, i subacquei hanno attirato la sua attenzione sulla capesante grazie all'efficiente meccanismo di protezione dal ghiaccio. "I nostri subacquei hanno riferito di non aver mai osservato ghiaccio su larga scala sulla superficie di questa specie autoctona di capesante", afferma Meister.

Il team di ricerca internazionale, composto da membri di diversi gruppi di ricerca MPI-P e dall'Università dell'Oregon, sospetta che la specie di capesante abbia sviluppato una speciale struttura superficiale durante l'evoluzione che la protegge dalla formazione di ghiaccio. Mentre le capesante nelle regioni più calde hanno superfici del guscio disordinate o lisce, la specie antartica ha una struttura microscopica e molto regolare.

Il microscopio rivela piccole creste che corrono a raggiera sul loro guscio. Queste creste assicurano che l'acqua si congeli preferenzialmente lì. Se il processo di congelamento continua, si forma uno strato continuo di ghiaccio, che poggia solo sulle creste. A causa della bassa adesione tra ghiaccio e conchiglia, il più piccolo flusso sottomarino può quindi lavare via di nuovo il ghiaccio e la capesante non si congela.

Oltre agli studi al microscopio, il team di ricerca ha anche condotto esperimenti sulla glassa con l'Antartico e con una capesante delle regioni più calde. 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 .