남극에서도 얼지 않는 남극 가리비의 비결

(Due to a regular surface structure on the mussel "Adamussium colbecki" ice adheres to it only very weakly and can be easily washed away by currents. Credit: Max Planck Institute for Polymer Research)

(Underwater in McMurdo Sound with an ice wall behind and many Antarctic scallops, several sea urchins, Sterechinus neumayeri and brittle stars, Ophionotus victoriae, and a white club-shaped sponge, Homaxinella balfourensis. NSF/USAP photo by Steve Clabuesch)

남극과 북극해의 바다는 수온이 영하로 떨어질 수 있습니다. 높은 염분이 부동액 같은 역할을 하기 때문입니다. 하지만 놀랍게도 이런 환경에 적응해 수많은 해양 생물이 살아갑니다. 남극 바다에는 영하의 온도에서도 얼지 않는 이미패류인 남극 가리비(Antarctic scallop, 학명 Adamussium colbecki)가 살고 있습니다. 남극 가리비는 수온 -1.9도인 바다에서도 얼어붙지 않습니다.

알래스카 대학 및 막스 플랑크 폴리머 연구소의 수장인 콘래드 메이스터 교수(Konrad Meister, University of Alaska and heads a research group in Mischa Bonn's department at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P))가 이끄는 연구팀은 남극 가리비가 얼지 않는 비결을 연구했습니다. 남극 가리비는 얼어 붙지 않는 정도가 아니라 얼음 옆에서도 엄청난 개체수를 자랑합니다. (사진)

연구팀은 얼음 결정의 성장을 방해할 수 있는 어떤 메커니즘이 있을 것으로 생각하고 껍데기의 미세 구조를 조사했습니다. 그 결과 열대지방에서 사는 조개와 달리 남극 가리비의 껍질 표면은 매우 규칙적인 미세 주름이 있는 것을 확인할 수 있었습니다.

연구팀에 따르면 미세한 얼음 결정이 생기더라도 주로 주름의 위에 형성되고 껍데기 전체에 붙지 못하기 때문에 전체에 얼어붙는 일은 피할 수 있습니다. 그리고 형성된 작은 얼음 결정도 쉽게 떨어져 나가는 구조입니다.

자연의 진화는 매우 단순하지만 효과적인 구조를 개발했습니다. 과학자들은 이 구조를 모방해 더 효과적인 도구들을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 이번 연구 역시 마찬가지로 표면이 잘 얼지 않는 소재를 개발하는데 도움이 될 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-03-mussels-ice-free-icy-world.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Antarctic_scallop

William S. Y. Wong et al, Cryofouling avoidance in the Antarctic scallop Adamussium colbecki, Communications Biology (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03023-6

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