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Cómo se mantienen libres de hielo las vieiras antárticas en un mundo congelado

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vieiras antárticas

Pequeñas crestas en su concha aseguran que el agua se congele preferentemente allí

Las aguas antárticas tienen condiciones en las que los objetos y los seres vivos pueden congelarse incluso bajo el agua. Este es un importante problema para los viajes marítimos en las regiones polares. La llamada 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 los granos de arena o las superficies, pueden hacer que esta agua sobreenfriada se congele, a veces con 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, a los buzos les llamó la atención la vieira con su eficiente mecanismo de protección contra el hielo. "Nuestros buzos informaron que nunca habían observado hielo a gran escala en la superficie de esta especie de vieira nativa", dice Meister.

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

crestas en la concha de la vieira antártica

Imagen: Debido a una estructura superficial regular en la vieira "Adamussium colbecki", el hielo se adhiere muy débilmente y puede ser fácilmente arrastrado por las corrientes. Crédito: Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros

El microscopio revela pequeñas crestas que se extienden en su concha en un patrón radiante. 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 arrastrar 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 vieiras de la Antártida y de regiones más cálidas. Descubrieron que se necesita mucha menos fuerza para quitar la capa de hielo en la vieira antártica que en las otras especies.

"Es emocionante cómo la evolución le ha dado obviamente una ventaja a esta vieira", dice Konrad Meister. "Las nuevas aplicaciones tecnológicas basadas en el principio de la biónica son concebibles a partir del conocimiento de esa capa libre de hielo. Por ejemplo, las superficies sin hielo podrían ser muy interesantes para el transporte polar".

Los investigadores han publicado su investigación en la revista Communications Biology: Cryofouling avoidance in the Antarctic scallop Adamussium colbecki

Imagen de cabecera: Bajo el agua en McMurdo Sound con una pared de hielo detrás y muchas vieiras antárticas, varios erizos de mar, Sterechinus neumayeri y estrellas de mar, Ophionotus victoriae, y una esponja blanca en forma de maza, Homaxinella balfourensis

Etiquetas: Vieira antárticaCongelarHielo

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