海底熱液噴口，是海底的活地獄。海水被地?zé)釤凉L，源源不斷從地殼涌出，極高的水壓讓它的溫度可以達(dá)到400℃。水流攜帶著各種硫化物和重金屬，其中不乏有毒物質(zhì)。

然而它又是眾多生物的天堂。海底極為貧瘠，而海底熱液噴口噴出的大量硫化物，可以作為細(xì)菌和古菌豐富的食物，而動(dòng)物依靠微生物為生。在海底熱液口的周圍，水溫降到蛋白質(zhì)可以忍受的環(huán)境里，竟存在著一個(gè)熙熙攘攘的生命世界。這些生物在地表人類看來都有些奇怪，而鱗角腹足蝸牛（Chrysomallon squamiferum）可能是最怪的一種。

渾身漆黑的金羊毛

鱗角腹足蝸牛這個(gè)稱呼并不準(zhǔn)確，它并非陸生的蝸牛，而且它的鱗也不在角上。根據(jù)中國(guó)海洋生物學(xué)家的觀點(diǎn)，稱之為鱗足螺更合適。2000年，人們?cè)谟《妊蟮滓粋€(gè)叫Kairei的熱液噴口首次發(fā)現(xiàn)鱗足螺，2006年，又在熱液噴口Solitaire找到了鱗足螺。直到2015年，在第三個(gè)熱液噴口“龍旂（qí）”找到鱗足螺，它才有了學(xué)名，屬名Chrysomallon是希臘神話里的金羊毛，種名則是“長(zhǎng)鱗甲的”。順便一提，命名人陳充是中國(guó)人，他也是研究鱗足螺的最重要人物之一。

鱗足螺腹足上覆蓋著鱗片一樣的薄片 | 陳充et al. / BMC Evolutionary Biology (2017)

鱗足螺體長(zhǎng)5~6厘米，最引人注目的特點(diǎn)，是它腹足上覆蓋著密密的薄片，仿佛魚鱗一樣?！镑[”的成分類似甲殼硬朊，表面覆蓋著一層漆黑發(fā)亮的“鐵甲”——鐵和硫的化合物，主要是黃鐵礦（pyrite），也有少量的硫復(fù)鐵礦（greigite）。這少許的硫復(fù)鐵礦具有磁性，讓它的“鱗”可以用磁鐵吸起來。

鱗足螺的殼同樣漆黑，表層包裹著硫復(fù)鐵礦，底層是跟普通蝸牛殼一樣的鈣鹽，中間則是一層類似角質(zhì)的有機(jī)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室里的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)有效的防御機(jī)制，也許可以抵御捕食者。螺殼表層的特殊結(jié)構(gòu)，在受力時(shí)會(huì)裂開小裂縫分散壓力，避免“打破砂鍋問到底”，產(chǎn)生危險(xiǎn)的大裂縫。而中間的有機(jī)質(zhì)具有韌性，像彈簧床一樣發(fā)揮緩沖的作用。

從左到右，分別是從Kairei、龍旂、Solitaire采到的鱗足螺，為什么Solitaire是白色的？且聽下節(jié)分解 | 陳充 / Wikimedia Commons

鐵飯碗和超級(jí)心臟

鱗足螺的內(nèi)部器官和外部一樣怪異。它的消化器官很小，唯獨(dú)食道腺很大（占體重9%），里面生活著大量的硫氧化細(xì)菌，利用硫化氫反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)能，使用二氧化碳制造有機(jī)物，這些細(xì)菌又是成年鱗足螺的唯一食物來源。在恰飯艱難的深海里，鱗足螺可以說是抱住了鐵飯碗。

鱗足螺的循環(huán)系統(tǒng)非常發(fā)達(dá)，鰓很大、血管很多，最特別的是巨大強(qiáng)健的心臟，相當(dāng)于自身體積的4%，是人類的三倍。深海本來就是低氧環(huán)境，高溫的水溶氧量還會(huì)減少。鱗足螺需要強(qiáng)力的呼吸和供氧功能，也不足為怪。不過這套超級(jí)循環(huán)系統(tǒng)最特別的作用，是為共生細(xì)菌提供代謝所需的氧（也許還有硫化氫）。食道腺周圍的血管分外發(fā)達(dá)，說明它在身體里建起了供養(yǎng)細(xì)菌的“交通要道”。

鱗足螺的鐵甲，也跟它的細(xì)菌小伙伴密切相關(guān)。它腹足上的“鱗”擁有細(xì)微的管狀結(jié)構(gòu)，不斷向外排泄著硫，這可能是鱗足螺排出硫化細(xì)菌產(chǎn)生的含硫“垃圾”，免于中毒的一種方法。這些硫與熱液噴口噴出的鐵離子結(jié)合，形成了“鐵甲”。在熱液噴口Solitaire找到的鱗足螺是白色的，環(huán)境里沒有足夠多的鐵離子，也就沒有造出鐵硫化合物的外衣。2020年，在印度洋的另一個(gè)熱液噴口“天成”，中國(guó)科學(xué)家竟發(fā)現(xiàn)了覆蓋有硫化鋅的鱗足螺！可見它們的“甲胄”成分，很大程度是由環(huán)境決定的。

在沒有足夠鐵的環(huán)境下，鱗足螺會(huì)變成白色 | Nakamura K. et al. / PLoS ONE (2012)

“鐵甲”也許只是環(huán)境的副產(chǎn)品，但也可能提高鱗足螺抗高溫的能力，讓它能更接近熱水“尋寶”，獲取細(xì)菌所需的硫化氫。

怪物的未來

鱗足螺真的是奧妙無窮，但不幸的是，我們剛剛開始了解這個(gè)物種，它就因?yàn)槿祟惖幕顒?dòng)，面臨滅絕的危機(jī)。熱液噴口不斷噴出地下的化學(xué)物質(zhì)，具有采礦價(jià)值。鱗足螺的棲息地極為狹窄，Kairei、Solitaire和龍旂加起來，只有0.0177平方公里?，F(xiàn)在這三個(gè)噴口有兩個(gè)是允許探礦的，人類的活動(dòng)很可能會(huì)破壞脆弱的熱液口生態(tài)系統(tǒng)，讓這些古怪的生物徹底消失。國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟因此把鱗足螺評(píng)為瀕危級(jí)。

龍旂周圍的鱗足螺和其他動(dòng)物 | J. T. Copley et al. / Scientific Reports (2016)

也許有人會(huì)問，保護(hù)一種身在“地獄”，與陽光主宰的人類世界幾乎無關(guān)聯(lián)的小怪物，對(duì)我們又有什么意義？但至少它的存在，讓我們知道，演化和極端環(huán)境，竟然能創(chuàng)造出這樣的奇跡。

關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】，了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情