鳞角腹足蜗牛的壳_鳞角腹足蜗牛的特点

鳞角腹足蜗牛的特点

鳞角腹足蜗牛的头部长有两根光滑的、逐渐变细的触角。它们没有眼睛，也没有特化的交接器。它们的腹足呈红色，体积较大，无法完全缩回螺壳。此外，它们也不像其他蜗牛和蛞蝓一样具有上足腺，也没有上足触手。鳞角腹足蜗牛的壳主要为铁的硫化物，是有磁性的，这些金属主要来自地底喷泉，透过地底喷出的丰富矿产资源，造就了鳞角腹足蜗牛一身完善的钢甲装设备，他们坚硬的外壳可以防御天敌。角腹足蜗牛是深海底栖动物，仅分布于印度洋深海脊的热液喷口，范围约12~300km2。2015年chen等人在毛里求斯发现的3个位置，即活跃的黑烟区和海平面以下2400m至2800m深度处的扩散流位置，即Longqi, Kairei和Solitaire喷口区。

罕见！装有金属器官的动物被发现，看起来还很美味，就是不好吃

人类最厉害的地方，就是能用各种材料，包括坚硬的金属来制造工具，增强自己的能力，或保护自己。那么，有没有动物把金属融入自己的身体，获得超强的能力或保护自己呢？

你可能觉得这是天方夜谭，匪夷所思。不过最近，科学家们真的发现一种软体动物，用铁武装了自己的牙齿，可以在岩石上刮取食物，予取予夺，活得莺歌燕舞，自在逍遥，种群强大。

这种动物就是史德勒石鳖（Cryptochiton stelleri），广泛分布在太平洋沿岸的潮间带和潮下带，是世界上最大的石鳖，身体呈椭圆扁平状，红褐色，可长到36厘米长，体重超过2公斤。由于没什么天敌，史徳勒石鳖可以活到40多岁，可谓福寿齐天，尤其对于这种底盘橙黄色，看起来像坨肉，被戏称为流动肉饼的动物，就更是难能可贵了。

史徳勒石鳖的主食是礁石上的藻类，但人家藻类也不是那么好欺负不是，很多时候会紧紧揪住岩石，不肯轻易就餐。石鳖就会用它锉刀状、可伸缩的齿舌去刮，问题是这样就很费牙，石鳖同学要活四十多岁，天天啃岩石，是怎么做到牙口倍儿好，身体倍儿棒的呢？

美国伊利诺斯州西北大学副教授德克·乔斯特领导了一项研究，他们用高科技的同步加速器光源和透镜电子显微镜，对史徳勒石鳖的齿舌进行了分析，结果发现它们的牙齿中，竟然含有一种叫做羟水磷铁石的罕见铁矿物，这种低密度却极为坚硬的铁矿石，以前只在地质标本中少量发现，还从未发现在生物身体中出现过。

怪不得史徳勒石鳖牙齿那么经磨，原来它们已经偷偷装备了如假包换的真正铁牙，让礁石上的藻类万般无赖，仰天长叹，既生藻，何生鳖也！然后俯首就餐，赴石鳖肚里怅然化渣。

研究人员已从史徳勒石鳖的齿舌中提取这种生物聚合物，制成了3D打印墨水，打印出了一种超硬、坚固、耐磨的材料，未来或许可以找到更好的应用，比如给人类装上这种牙齿会怎样？霍利菲尔德看到泰森张开嘴巴，只怕要吓得魂飞魄散，骨头散架，赶紧逃之夭夭，这可不是只咬下一只耳朵的事情了。

当然，史德勒石鳖并不是唯一装备金属矿物牙齿的动物，一种多毛纲吻沙蚕科的蠕虫——血虫（bloodworm），其钳口也是货真价实的金属矿物，一种有毒的氯铜矿。还有鼩鼱的牙齿里也有针铁矿，牙尖呈血红色，看起来就恐怖；还有河狸恒河竹鼠，牙齿里面也掺了铁，所以啃咬起来特别厉害。

而近几年才发现的大名鼎鼎的鳞角腹足蜗牛，则更是将金属装备发挥到了极致。不光它的外壳是由硫化铁构成，就连它的腹足，也裹着矿化铁的鳞甲，闪着真正的金属光泽。

当然，动物并不能用金属单质来构建自己的身体。一是金属单质大都不太稳定，容易被氧化，在身体里很快就生锈了，这不是自己害自己吗？第二就是自然条件下，金属大都以氧化物的形式存在，生物要把它们转化为单质，需要付出巨大的能量，生物体内不具备发生这种反应的条件。

最后我再回头说说史德勒石鳖，大家同属吃货，看到任何一个不知道的新物种，第一个免不了要问的就是，能吃吗？好不好吃？吃了会不会有什么问题？史德勒石鳖看起来肉乎乎的，非常美味，这方面的特性如何呢？

史德勒石鳖当然能吃，它曾是美洲原住民和阿拉斯加俄罗斯定居者的食物，但它确实难以下口，因为它的肉质极为坚韧且富有弹性，可能就和嚼牛筋差不多吧；最关键的是，石鳖肉具有强烈的刺鼻鱼腥味，通常还没到锅里，就已经扔垃圾桶里了。当然，也可能是说它难吃的人烹饪技术不过关，拿来烫火锅，什么不能吃啊？

至于说吃了有什么问题，由于史德勒石鳖并不在保护名单上，所以可能不存在什么法律上的问题，只存在肠胃和心理上的问题。

这项研究5月31日发表在《美国国家科学院院刊》上。

这种蜗牛全身盔甲，还自带食品工厂

在近3000米深处的海底，有一种蜗牛，浑身长满了“铁甲”，活像穿了防弹衣。这就是曾经入选十大令人震惊的海洋物种的鳞角腹足蜗牛（学名：Chrysomallon squamiferum）。这是一群大家伙，螺壳宽度一般在9.8-40毫米之间，最大的能达到45毫米。而我们平时见到的蜗牛，最大的壳长也不足15毫米。别看它个头大，就以为它们是捕食高手，其实它们大部分时候都不自己吃“饭”，而是靠肚子里的细菌提供能量。

鳞角腹足蜗牛（The Stocks）

自带食品工厂

鳞角腹足蜗牛生活在近3000米的印度洋海底深海热泉喷口，那里生物量极低，高压低氧，喷口里喷出来的物质含有毒性。在这样的环境里，觅食很不容易。再看鳞角腹足蜗牛，它们的齿舌已经高度退化，没有上下颌，也找不到唾液腺，只有一个小圆嘴巴，几乎不具有摄食能力，也难以进行滤食。幸好，在磷角腹足蜗牛生活的地方，有一些细菌，可以通过化学合成，利用硫化氢获取能量。

在磷角腹足蜗牛的体内，就有着这样的细菌。这些共生细菌主要分布在蜗牛的食管腺体中。而它们的食管腺体比其他蜗牛体内的腺体大1000倍。这么大的腺体，里面的共生菌可以为蜗牛提供足够的能量，使得它们无需进食，也可以维持生存和生长。同时，磷角腹足蜗牛为这些细菌提供了安全舒适的生活空间。这种独特的供能方式，和它们的生活环境有很大关系。

鳞角腹足蜗牛柔软的身体（The Stocks）

全身戴盔甲

这些大个头的鳞角腹足蜗牛，不仅吃“饭”方式特别，长得也不简单。鳞角腹足蜗牛背上的螺壳含有不少铁元素，是一件柔软而坚韧的“铁布衫”。

这件铁布衫共有三层。最外面是一层由铁的硫化物组成，可以用来抵挡攻击。研究发现，这层外壳含有硫复铁矿，具有磁性，可以不断地吸引周围环境中的含铁物质，变得越来越厚实。也就是说，越老的蜗牛外壳越厚，可以算是“脸皮越来越厚”的典型；中间是柔韧的有机层，厚度约150微米，遇到攻击时可以缓解攻击的力道；最里面是钙化的文石层，厚度约250微米。我们常见的各种壳类的主要成分就是文石。

除了背上的铠甲，鳞角腹足蜗牛的腹足上还长着数以百计的鳞片。这些鳞片主要成分是一种硬蛋白。而我们已知的其他动物的鳞片，主要成分为钙质。这些一块连着一块，以覆瓦状排列的鳞片，像盾牌一样保护着鳞角腹足蜗牛的腹足。在人类已知的腹足类物种中，再也没有谁，像这样具有长在皮肤上的鳞片。如果有小动物想攻击这些鳞片，很可能就像撞到盾牌上一样被撞晕。

曾经有人试图用瑞士军刀划开鳞角腹足蜗牛的壳，结果没有成功。还有人对着它们的壳开枪，但**也无法进入。因此，说它们刀枪不入实在名副其实。鳞角腹足蜗牛壳这样的特点，吸引了很多人关注，其中美**方希望通过仿生技术，研制出功能强大的军事用品。

背上的硬壳和腹部的鳞片（The Stocks）

同“牛”不同命

目前为止，研究员分别在西南印度洋底的Kairei热泉群、Solitaire热泉群及龙旗热泉**现了三种不同的磷角腹足蜗牛，这些蜗牛占地总面积不大，大约相当于两个美式足球场。其中Solitaire热泉群的蜗牛外壳颜色较浅，且不含铁。而Kairei热泉群的蜗牛外壳颜色较深，含有铁元素，具有磁性。

这三个热泉所含物质不同，因此，三种蜗牛的外壳也不尽相同。这种差异也很可能和它们身上的细菌有关。深色变种的蜗牛体内，具有浅色蜗牛所没有的细菌种类。而这些细菌可以帮助生成含铁硫化物。不过，研究人员也不能排除蜗牛靠自己生成含铁硫化物的可能。毕竟暂时还没有人在实验室里培养出这些细菌。

目前磷角腹足蜗牛生活的这三个地区，有两处位于深海采矿区域内，很可能会被采矿破坏，此处的蜗牛也很可能会被钻井掀起的泥沙掩埋。因此，磷角腹足蜗牛已经被列为濒危动物。我们只能希望这些蜗牛凭借雌雄同体的高效繁殖能力，快速产出后代，带领“族牛”躲过一劫。

不同颜色的蜗牛（The Stocks）

特殊转录因子

为了进一步了解这种蜗牛特殊的生存方式，从中找到人类可以模仿学习的地方，港科大的研究人员联合日本海洋地球科学技术厅，从海底采集了20只磷角腹足蜗牛，分析了它们的基因。而研究结果显示，这些蜗牛体内并没有特殊基因，它们所有的基因都可以在鱿鱼和珍珠牡蛎等其他软体动物身上找到。

不过，研究员确认了25种转录因子，这些转录因子有助于蜗牛鳞片和壳形成，在其他软体动物身上，这些转录因子也具有同样的功能，促进其他软体动物身体独特的坚硬部分形成，比如腹足动物的鳃盖或者多毛目环节动物尖端的刚毛。看来，想知道磷角腹足蜗牛生成铁布衫的秘密，用来满足人类防身或工程需要，还要等一段时间。

参考文献：

1. Jin Sun, Chong Chen.The Scaly-foot Snail genome and implications for the origins of biomineralised armour.Nature Communications.08 April 2020.https://www.nature.com/articles/s41467-020-15522-3

2. 港科大带头全基因组测序：脚上有鳞的“牛”,2020/04/30.https://new.qq.com/omn/20200430/20200430A091RL00.html?pc

3. Scaly-foot snail first species endangered by deep-sea mining.23 JULY 2019.https://www.mining-technology.com/news/scaly-foot-snail-deep-sea-mining/

4. Chong Chen.The heart of a dragon: 3D anatomical reconstruction of the ‘scaly-foot gastropod’ (Mollusca: Gastropoda: Neomphalina) reveals its extraordinary circulatory system.18 June 2015.https://frontiersinzoology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12983-015-0105-1

作者：九一