上面這個是鱗角腹足蝸牛（Chrysomallon squamiferum），一種深海腹足動物（這是軟體動物門下最大的一個分支，占所有軟體動物的80%左右），它是已知唯一一種將鐵元素裝備到外殼（或內(nèi)骨骼）的動物。

穿上“鐵質(zhì)盔甲”的它異常堅硬，從而避免被螃蟹等捕食者碾碎外殼。

您可能會好奇，鱗角腹足蝸牛是一種什么動物？為什么只有它能夠利用鐵元素來裝備自己呢？

“鱗角腹足蝸牛”，國內(nèi)大部分文章都叫它這個名字，但這個翻譯不是特別準(zhǔn)確，它更應(yīng)該稱為“xx螺”才是。

在英文中，所有帶螺旋形外殼的腹足動物都被稱為“snail”，但是在中文語境中對這類動物有更細(xì)致的分類，通常有厴（yǎn）的會被叫作螺，而沒有厴的才會被叫作蝸牛，這個厴就是這類動物殼口的那個蓋子。

當(dāng)然，鱗角腹足蝸牛是有厴，只是它們成年個體的厴小到很難被發(fā)現(xiàn)而已（下面我會解釋它的厴為什么退化）。

△ 成年鱗角腹足蝸牛的厴

不過，螺和蝸牛的區(qū)別并不是嚴(yán)格的生物學(xué)分類，所以下文我們還是以“鱗角腹足蝸牛”來稱呼它。

鱗角腹足蝸牛生活在深海熱液噴口處，目前只在印度洋的三個噴口處發(fā)現(xiàn)過它們的蹤跡，分別是Kairei、Solitaire和龍旗，而這三個區(qū)域的深度從2400-2900米不等。

△ 鱗角腹足蝸牛生活的三個噴口處

有意思的是，這三個噴口的距離其實(shí)非常遠(yuǎn)，但這三個區(qū)域的鱗角腹足蝸牛的基因檢測已被證實(shí)是同一物種。

這意味著這三個群落肯定以某種方式進(jìn)行了交流，只是具體的目前還不得而知。

一些人認(rèn)為，它們的幼體應(yīng)該是會漂浮起來，以此進(jìn)行了傳播。

成年的鱗角腹足蝸牛是專性共生營養(yǎng)動物，完全依靠體內(nèi)共生細(xì)菌的化能自養(yǎng)獲取營養(yǎng)，它們的消化系統(tǒng)幾乎完全退化，取而代之的是被稱為食道腺的結(jié)構(gòu)——那些共生菌就住在其中。

不過，幼年個體的消化系統(tǒng)還是相對完整的，是通過進(jìn)食獲取營養(yǎng)的，而且共生菌也是在幼年期間攝入的。

我們前面提到過，鱗角腹足蝸牛的厴非常小，其實(shí)原因很簡單，因為它們養(yǎng)殖共生菌的食道腺占用空間太大了，導(dǎo)致它們根本無法像其它螺一樣將身體完全縮入殼中。

所以它們的厴沒什么用，并可能因此而幾乎消失。

但是它們演化出了鱗片狀結(jié)構(gòu)——被稱為骨片，用來包裹自己裸露在外的身體部分，提供一個保護(hù)作用。

鱗角腹足蝸牛與大部分生活在熱液噴口旁的共生營養(yǎng)動物一樣，與它們共生的是那些化能自養(yǎng)硫氧化細(xì)菌。

這些細(xì)菌能夠通過硫化氫（H?S）、硫代硫酸鹽等還原性硫化物，再通過氧化反應(yīng)釋放出能量，并通過這些能量將海水中的二氧化碳固定，不停制造葡萄糖、氨基酸。

鱗角腹足蝸牛則直接吸收這些這些共生菌制造的營養(yǎng)，它們的嘴巴雖然依然清晰可見，但已經(jīng)完全失去了應(yīng)有的功能，它們是通過鰓攝入硫化氫等物質(zhì)，并通過血液循環(huán)輸送給食道腺內(nèi)的共生菌。

由于它們需要通過血液循環(huán)輸送氧氣和硫化氫等物質(zhì)給共生菌，所以這種蝸牛有著異常大的心臟——占到身體大4%。

△ 龍旗熱液噴口的動物們

它們的“鐵外殼”到底怎么回事？

深海的環(huán)境異常極端，大部分深海地區(qū)生物分布都非常稀疏，但是熱液噴口是個例外。

這些噴口時刻都在噴出對生物有毒的、高達(dá)400℃的海水，環(huán)境算得上極端，但幾乎每個噴口旁都生活著密度極高軟體動物和節(jié)肢動物，形成一個有別于陸地的生態(tài)系統(tǒng)。

陸地的生態(tài)系統(tǒng)是以植物光合作用為基礎(chǔ)的，而深海熱液噴口的生態(tài)系統(tǒng)是以那些化能自養(yǎng)生物為基礎(chǔ)的。

鱗角腹足蝸牛相當(dāng)于是熱液噴口的“食草動物”，它們也需要面對生態(tài)系統(tǒng)中的掠食者，特別是那些大螃蟹，它們的鉗子可以碾碎普通的螺殼。

所以，鱗角腹足蝸牛必須裝備自己的外殼，以及裸露在外的身體部分。

它們找到了方法，即用硫鐵化合物裝備自己的外殼和骨片，以此來提升外殼的硬度和保護(hù)裸露在外的身體。

它們的外殼被分成了三層，最外層是硫鐵化合物（厚約30微米），中間層是有機(jī)角質(zhì)（厚約150微米），最里面是碳酸鈣（厚約250微米）。

這種復(fù)合材料組成的殼抗擠壓能力至少提升了150%，目前是許多研究人員特別關(guān)注的焦點(diǎn)。

當(dāng)然，我們現(xiàn)在只是了解它們的最外層是怎么回事而已。

?Chong Chen

上面這張圖片上的三只都是鱗角腹足蝸牛，但是它們外殼的顏色明顯是不同的，其實(shí)它們來自三個不同的群落，從做到右依次是，龍旗群落（左）、Kairei 群落（中）和Solitaire 群落（右）。

而之所以外層不同，是因為這三個噴口噴出的物質(zhì)不一樣，主要就是鐵元素的含量不同，導(dǎo)致它們外殼不同。

Kairei 群落是金屬黑，這是因為它們所在的噴口含有最高水平的鐵，它們的外殼是硫鐵化合物最厚的。

其實(shí)，這些硫鐵化合物并不是鱗角腹足蝸牛自己生產(chǎn)的，關(guān)鍵還是與它們共生的微生物。

簡單地說，那些共生菌生命過程產(chǎn)生了硫化物廢物和一些特定的富硫蛋白質(zhì)，這些物質(zhì)被鱗角腹足蝸牛輸送到鱗片和外殼的最外層，然后這些物質(zhì)捕獲海水中的鐵離子并形成硫鐵化合物。

它們外殼的硫鐵化合物主要包括兩種——Fe?S? 和FeS?，這兩種化合物造就了它們殼的顏色，其中四硫化三鐵是黑色的，而二硫化鐵是黃色的。

△ Solitaire區(qū)域的鱗角腹足蝸牛

另外，四硫化三鐵還是具有磁性的，所以鱗角腹足蝸牛會被磁鐵吸住，這在整個動物界也算的上特殊。

Solitaire 噴口的鐵元素只有Kairei的2%，所以生活在那里的鱗角腹足蝸牛顏色是乳黃色（主要是FeS?在起作用），它缺少鐵元素來裝飾外殼，而龍旗群落外界的鐵元素介于兩者之間，它的殼有點(diǎn)黑，但主要也是顯示黃色。

值得一提是，雖然鱗角腹足蝸牛外殼含鐵化合物是在環(huán)境中自然合成的的，但是它們可以通過控制富硫蛋白質(zhì)，來有效控制含鐵化合物應(yīng)該長在哪里，這也是動物界獨(dú)一無二的。

不過，鱗角腹足蝸牛如今已經(jīng)成了瀕危物種，因為深海采礦破壞了它們的棲息地，它們也是第一種因人類的深海開發(fā)而瀕危的物種。

參考

• [1].https://ocean.si.edu/ocean-life/invertebrates/meet-metal-snail-bottom-ocean