鱗腳蝸牛

鱗腳蝸牛

於2001年在印度洋海底熱泉地帶發現的一種深海蝸牛,英文名稱為“scaly-foot gastropod”,可稱之為:鱗腳腹足類。

基本介紹

  • 中文學名:鱗腳蝸牛
  • 拉丁學名:Chrysomallon squamiferum
  • 別稱:鱗腳腹足類
  • :動物界
  • 軟體動物門
  • 腹足綱
  • 分布區域:印度洋
物種發現,習性特徵,分布範圍,套用,

物種發現

這個物種在2001年4月首次發現,被命名為“scaly-foot”(鱗腳),模式標本保存在倫敦的大英自然歷史博物館。
自2001年被發現以來,這類腹足生物被稱之為“Chrysomallon squamiferum”,但這個學名直到2015年才被正式定名,之前它有一個不正確的拼寫變體名稱:”Crysomallon squamiferum”。

習性特徵

鱗腳蝸牛是一種生活在印度洋深海熱噴口附近的軟體動物,腹足布滿含鐵的鱗片,還擁有三層含硫化鐵的外殼,最外層有約30微米厚的硫化物包裹,這在腹足類動物中是第一次發現;外殼中層是有機的,也是最厚的約150微米,主要由角質、蛋白質組成;最內側的殼是由碳酸鈣組成。
每一層外殼對鱗腳蝸牛都有不同的防禦效果,外殼覆蓋的硫化鐵來自富含礦物的熱泉噴孔,形成一個天然的盔甲躲避捕食者;中間的有機層起到對機械攻擊的緩衝作用,也可以幫助消散熱量。
這種蝸牛的外殼是有磁性的,可以在極端的高溫,高壓以強酸性環境下生活。
鱗腳蝸牛為濾食性動物,雌雄同體。
鱗腳蝸牛解剖圖鱗腳蝸牛解剖圖

分布範圍

鱗腳蝸牛生活在約2780米(1.73英里)的印度洋海底熱泉噴口的黑煙囪區域,主要在印度洋中部、北部的羅德里格斯三相點附近活動。
另一個種深海蝸牛“Peltospiridae”主要生活在東太平洋東部,此次在印度洋發現的鱗腳腹足類表明這兩個領域之間的深海熱泉生物群有所聯繫。
  • 2000年日本科學團隊發現了印度洋的第一個海底熱泉,但沒有發現鱗腳腹足類生物。
  • 2001年美國的研究船發現了鱗腳蝸牛棲息的Kairei熱泉。
  • 2007年中國的“大洋一號”遠洋綜合考察船發現了Longqi熱泉。
  • 2009年日本的“深海6500”載人深潛器發現並採集了鱗腳蝸牛的樣本。
  • 2009年“大洋一號”發現鱗腳蝸牛在Longqi熱泉。
  • 2011年英國皇家研究探險船RRS James Cook與無人潛水器Kiel 6000在Longqi熱泉採樣。
分布範圍分布範圍

套用

科學家最新研究發現,這種蝸牛帶有三層盔甲,盔甲以鐵質外殼結束。這給科學家研製新型無敵防彈衣帶來了靈感。
來自加州大學伯克利分校的科學家羅伯特·瑞特奇表示,單看蝸牛的每層殼並無特別之處,然而整個殼的性能卻讓人印象深刻。為了了解鱗角腹足是如何在高溫,高壓,強酸環境以及深海蟹類的威脅下生活的,來自麻省理工學院的克里斯丁·奧提斯以及她的同事們運用了納米試驗研究了蝸牛保護殼的結構,並進行了電腦模擬。許多其他種蝸牛的保護殼顯示出了一種克里斯丁·奧提斯稱為“機械性能放大”的效應:這些蝸牛的保護殼性能要比保護殼單純疊加的性能高出數百倍。
而鱗角腹足蝸牛的保護殼結構“和其它已知軟體動物保護殼或是其它已知自然保護殼”的結構不同,科學家1月19日發布了這一研究結果。克里斯丁·奧提斯和她的同事們發現這種蝸牛的保護殼中含有一層250微米厚的文石層(文石是一種常見的殼類材料),這層文石結構包裹在另外一層150微米厚的糊狀有機層中,而糊狀有機層的外面就是蝸牛的硬薄外層(大約有30微米厚)。蝸牛的外層由硬質硫化鐵鱗片構成。而這種蝸牛的腳上則帶有更大的硬質硫化鐵鱗片。
克里斯丁·奧提斯稱,這種蝸牛的有機層很厚,而硬質硫化鐵的外殼更是罕見。
蝸牛保護殼的每一層在抵擋深海蟹類攻擊時發揮了各自獨特的最用。科學家對鱗角腹足蝸牛保護殼的性能,包括硬度以及抗折強度進行了模擬。模擬顯示,在攻擊下,蝸牛的第一層防禦殼出現了微微斷裂。然而斷裂裂痕卻以樹枝狀和鋸齒狀分散在了殼表面,這樣以來,攻擊力量被分散並消退。而硫化鐵鱗片則能加強第一層外殼的表面。
中間的糊狀有機層會隨攻擊壓力而改變形狀,同時,糊狀有機材料會迅速進入裂痕,從而避免裂痕進一步延展。另外,中間的糊狀層和外面的硫化鐵層組合在一起可以抵抗強酸和高溫。這種蝸牛的曲率還可以減弱受攻擊時作用在鈣質層上的壓力,而這最裡面的文石層反過來能給整個保護殼提供支撐——改變物體的幾何結構通常能帶來巨大的性能改變。
克里斯丁·奧提斯希望鱗角腹足蝸牛保護殼的研究能讓科學家研製出製造防彈衣或頭盔的改進型材料。幾百萬年來研究不斷適應極端環境的有機體能給工程師們提供從來不會想到的靈感。科學家將會根據鱗角腹足蝸牛保護殼耐高溫,耐高壓,耐強酸等特點,依照蝸牛保護殼的三層結構研製無敵防彈衣。
科學家下面要做的就是利用這些研究信息,依照這這種蝸牛保護殼的形象製成人工結構。有朝一日,科學家終會研究出性能強大的防護盔甲。

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