As águas antárticas têm condições nas quais objetos e criaturas vivas podem congelar mesmo debaixo d'água. Este é um grande problema para as viagens marítimas nas regiões polares. A chamada água super-resfriada tem uma temperatura logo abaixo do ponto de congelamento. Devido ao alto teor de sal, a água na Antártida tem um ponto de congelamento de cerca de -1,9°C, mas é cerca de 0,05°C mais fria. Os menores distúrbios, como grãos de areia ou superfícies, podem fazer com que essa água super-resfriada congele – com consequências às vezes fatais para criaturas que não podem sobreviver congeladas.
A vieira antártica "Adamussium colbecki" resiste a isso, como o químico Konrad Meister sabe. Meister é professor da Universidade do Alasca e dirige um grupo de pesquisa no departamento de Mischa Bonn no Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros (MPI-P) em Mainz. Durante uma expedição na Antártica, mergulhadores chamaram sua atenção para a vieira com o eficiente mecanismo de proteção contra o gelo. “Nossos mergulhadores relataram que nunca haviam observado gelo em grande escala na superfície dessa espécie nativa de vieiras”, diz Meister.

A equipe de pesquisa internacional, composta por membros de vários grupos de pesquisa MPI-P, bem como da Universidade de Oregon, suspeita que a espécie de vieira desenvolveu uma estrutura de superfície especial durante a evolução que a protege do gelo. Enquanto as vieiras em regiões mais quentes têm superfícies de conchas desordenadas ou lisas, as espécies antárticas têm uma estrutura microscópica e muito regular.

O microscópio revela pequenas cristas que correm em um padrão radiante em sua concha. Esses sulcos garantem que a água congele preferencialmente lá. Se o processo de congelamento continuar, forma-se uma camada contínua de gelo, repousando apenas nas cristas. Devido à baixa adesão entre o gelo e a concha, o menor fluxo subaquático pode, portanto, lavar o gelo novamente e a vieira não congela.

Além dos estudos microscópicos, a equipe de pesquisa também realizou experimentos de gelo com a Antártida e com uma vieira de regiões mais quentes. Descobriu-se que é necessária muito menos força para remover a camada de gelo na vieira antártica do que nas outras espécies.

"É emocionante como a evolução obviamente deu uma vantagem a esta vieira", diz Konrad Meister. "Novas aplicações tecnológicas baseadas no princípio da biônica são concebíveis a partir do conhecimento da concha sem gelo. Por exemplo, superfícies sem gelo podem ser altamente interessantes para o transporte polar."

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