Antarktička školjka – točnije ‘kapica’ – ‘Adamussium colbecki’ evolucijski je razvila površinu koja ju štiti od utjecaja leda, a koja bi mogla pomoći znanstvenicima u razvoju bionike.
Borba protiv leda
Čovječanstvo je dobro upoznato s neophodnošću zaštite površina od leda – kao, primjerice, avionskih krila ili solarnih ploča. Međutim, u prirodi postoje i živuće vrste koje se moraju ‘brinuti’ o zaštiti od ledenog pokrova.
Tim znanstvenika predvođen Konradom Meisterom proučavao je antarktičku vrstu školjki (tj. ‘kapica’ iz porodice Pectinidae) koja se suprotstavlja procesu zaleđivanja uz pomoć površine ljuske. Tanki slojevi leda zbog svoje posebne strukture slabo prianjaju i lako se ispiru strujom. Ovo otkriće moglo bi dugoročno pomoći u razvoju bioničkih površina bez leda.
Antarktičke ledene vode
Antarktičke vode imaju ekstremne uvjete u kojima se predmeti i živa bića mogu smrznuti čak i pod vodom. Ovo je veliki problem za pomorsko putovanje u polarnim područjima. Antarktičke voda ima temperaturu malo ispod točke smrzavanja.
Zbog visokog sadržaja soli voda na Antarktiku ima točku ledišta od oko -1.9 °C, ali je hladnija za oko 0.05 °C. Najmanji poremećaji poput zrna pijeska ili površina mogu uzrokovati smrzavanje ove prehlađene vode – s ponekad fatalnim posljedicama za stvorenja koja ne mogu preživjeti smrznuta.
Evolucijski odgovor
Antarktička kapica Adamussium colbecki tome se odupire objašnjava kemičar Konrad Meister. Tijekom ekspedicije na Antarktiku ronioci su Meisteru skrenuli pozornost na kapicu s učinkovitim mehanizmom za zaštitu od leda – „Naši ronioci su izvijestili da nikada nisu primijetili veliki led na površini ove autohtone vrste kapice“, kaže Meister.
Međunarodni istraživački tim, koji se sastoji od članova nekoliko istraživačkih skupina sumnja da je vrsta kapice tijekom evolucije razvila posebnu površinsku strukturu koja je štiti od zaleđivanja. Dok kapice u toplijim krajevima imaju neuređene ili glatke površine školjke, antarktičke vrste imaju mikroskopsku, vrlo pravilnu strukturu.
Proučavanja i primjena adaptacije
Mikroskop otkriva male grebene koji se kreću u uzorku na njihovoj ljusci. Ovi grebeni ‘osiguravaju’ da se voda tamo prvenstveno smrzava. Ako se proces smrzavanja nastavi, stvara se kontinuirani sloj leda koji se naslanja samo na grebene. Zbog niske adhezije između leda i školjke, najmanji podvodni tok stoga može ponovno isprati led i kapica se ne smrzava.
Uz mikroskopske studije, istraživački je tim također proveo pokuse rekonstrukcije uvjeta zaleđivanja s Antarktika na kapicama iz toplijih krajeva. Utvrđeno je da je za uklanjanje sloja leda s antarktičke kapice potrebna daleko manja sila nego za druge vrste.
„Uzbudljivo je kako je evolucija očito dala ovoj kapici prednost. Nove tehnološke primjene temeljene na principu bionike mogu se zamisliti iz poznavanja ljuske bez leda. Na primjer, površine bez leda mogle bi biti vrlo zanimljive za polarnu plovidbu,“ zaključio je na kraju Meister.
Ispod ledenog pokrova Mimasa nalazi se vodeni svijet
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
