Antarktiska vatten har förhållanden där föremål och levande varelser kan frysa även under vatten. Detta är ett stort problem för marina resor i polarområdena. Så kallat underkylt vatten har en temperatur strax under fryspunkten. På grund av den höga salthalten har vattnet i Antarktis en fryspunkt på cirka -1,9 °C, men är cirka 0,05 °C kallare. De minsta störningarna som sandkorn eller ytor kan få detta underkylda vatten att frysa — med ibland ödesdigra konsekvenser för varelser som inte kan överleva frusna.

Den antarktiska pilgrimsmusslan "Adamussium colbecki" står emot detta, som kemisten Konrad Meister vet. Meister är professor vid University of Alaska och leder en forskargrupp vid Mischa Bonns avdelning vid Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) i Mainz. Under en expedition i Antarktis uppmärksammade dykare hans pilgrimsmussla med den effektiva isskyddsmekanismen. "Våra dykare rapporterade att de aldrig hade observerat storskalig is på ytan av denna inhemska pilgrimsmusslaart", säger Meister.

Det internationella forskarteamet, bestående av medlemmar från flera MPI-P-forskargrupper samt University of Oregon, misstänker att pilgrimsmusslan utvecklat en speciell ytstruktur under evolutionen som skyddar den från isbildning. Medan kammusslor i varmare områden har oordnade eller släta skalytor, har den antarktiska arten en mikroskopisk, mycket regelbunden struktur.

Mikroskopet avslöjar små åsar som löper i ett strålande mönster på sitt skal. Dessa åsar ser till att vatten fryser företrädesvis där. Om frysningsprocessen fortsätter bildas ett kontinuerligt lager av is som bara vilar på åsarna. På grund av den låga vidhäftningen mellan is och skal kan därför det minsta undervattensflödet tvätta bort isen igen och pilgrimsmusslan fryser inte.

Utöver mikroskopstudier genomförde forskargruppen även isbildningsexperiment med Antarktis och med en pilgrimsmussla från varmare områden. Man fann att mycket mindre kraft behövs för att ta bort islagret på den antarktiska pilgrimsmusslan än för de andra arterna.

"Det är spännande hur evolutionen uppenbarligen har gett denna pilgrimsmussla en fördel", säger 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 .