鳞角腹足蜗牛是世界上最硬的动物之一，甚至子弹也打不穿它的外壳，是自然界中能将硫化铁融入其骨骼的动物。按比例来说，它的心脏对于任何动物来说都异常大，心脏约占其身体体积的4%。作为对比蓝鲸体重达到100多吨，心脏只占体重的0.3%左右，老鼠和大象的心脏占比算下来也只占其体重的0.6%。这种神奇的动物生活在印度洋中洋脊2420米深的深海热泉黑色海底烟柱旁，活动频繁的黑烟囱附近水温却高达350℃到400℃，普通的生物在这里早就被煮熟了。对了这种蜗牛因为含有铁，可以用磁铁把它吸起来。
鳞角腹足蜗牛
2001 年 4月份，科学家在印度洋进行海底科学考察，发现了一些不寻常的蜗牛聚集在黑色烟囱底部周围，这些黑色的蜗牛似乎穿着一套铁盔甲，鳃盖不是石灰质的结构，而是覆盖着一层坚韧的金属板，当把蜗牛拿到地面后，蜗牛厚重的外壳开始生锈，这也是人类头回见到能生锈的动物。也是头回见到用铁构建骨骼的动物，与传统的碳酸钙外壳不同，其壳的外层是由硫化铁基质形成的。
鳞角腹足蜗牛
印度洋海底有一些“黑烟囱”正在往外冒着滚滚的“浓烟”，这是海底热液系统从海底喷出经由地热加热过的海水从裂缝喷出来，根据喷出的矿物质不同分为白烟囱、黑烟囱、黄烟囱等，这些海底烟柱非常壮观就像村里老人烧火做饭时的烟囱冒烟差不多。这些烟囱高的有100米，矮的只有几米高，喷口大小也各不相同，呼呼往外喷涌滚烫的热液，里面有硫、金、铜、锌、铅、汞、锰、银等多种矿物质。形成的原理是海底地壳比较薄，内部有裂缝能向下渗透几公里，冰冷的海水被内部的高温加热溶解了岩石中的多种金属元素后沿着裂缝喷涌而出，根据金属物质的不同颜色也各不相同。
“黑烟囱”
但是这些烟囱有个共同特征就是温度特别高，从60℃到464℃不等，因为此处位于海底压力很大，有很高的液体静压力，海底热泉就会成为超临界流体，此处的物质有介于气体和液体之间的性质，当物质在超过临界温度及临界压强以上时，气体与液体的性质会趋近于类似，会达成一个均匀流体现象。这些海底烟囱由矿物质硬石膏沉积形成的，铜、铁、锌的硫化物矿物填塞其缝隙，1天就能增高30厘米，长到60米高度时就会因为自身的重量而垮塌。
“黑烟囱”
人们经常观察的是黑色海底烟柱，包含云雾状黑色物质是一些富含硫的化合物，比如常见的就是硫化铁。陆地上的生物要有阳光的滋润才能生存，在2000多米深的海底是见不到阳光的，但是这里的动物依然活的好好的，这就是海底烟囱的功劳。这些深海生物以海底沉积物为生，深海热泉为这些生物提供了栖身之所，热泉附近的海水富含矿物质和各种细菌。大一点的动物有巨型管虫、蛤蜊、红蛤、海蟹、贻贝、螃蟹、小虾等，其中比较特殊的就要数鳞角腹足蜗牛了，因为它能把铁元素吸收到自己的外壳中，让自己更加坚固，好像地球上其他动物基本就没有这样的功能。
巨型管虫
在我们印象里比较硬的动物比如穿山甲、乌龟、巨骨舌鱼、铁甲虫、松球鱼等动物，但是这些动物的外壳中也没有铁元素啊，所以美国军方就像研究鳞角腹足蜗牛，因为它的外壳具有很高的抗弯曲和拉伸能力，能有效的减震和抗裂，这些特性在广泛的民用和军事应用中具有很大的技术意义，可能未来的单兵战士的防弹盔甲就由此受到很大的启发。鳞角腹足蜗牛外壳由3个不同的层组成，这些层没有结合在一起，比如外层是由硫化铁组成，然后是充当减震器的柔软有机层，第三层是由碳酸钙制成的内层，每一层的功能都不相同。
鳞角腹足蜗牛
蜗牛含铁的外壳在受到撞击时会破裂，但以吸收能量的方式，同时也会使掠食者的爪子变钝和变形。蜗牛外壳不同组件之间的有机层主要吸收捕食者攻击或与其他生物体碰撞时产生的能量，这种能量吸收机制可以有效地消散冲击力，从而有助于防止壳体内破裂充当衬垫，进一步消散由挤压攻击。每个壳层似乎都以不同的方式促进蜗牛防御的有效性。中间的有机层吸收了挤压攻击，比如螃蟹的爪子产生的机械应变和能量，使壳变得更加坚韧，从而降低软体动物脆性内壳破裂的可能性。有机层还起到散热作用。这种复合材料的特性是研究人员关注的焦点，其可能用于民用和军事防护应用。
鳞角腹足蜗牛
海底热泉的海水中有高浓度的有毒硫化物和各种重金属元素，普通的生物在这里不是被毒死就是被高温的海水烫死，但是鳞角腹足蜗牛却依靠这些高温的有毒硫化物生活，这种蜗牛因为常年生活在伸手不见的海底，眼睛对于它来说已经没啥用了，头上有2根触角用来感知周围的事物，就连嘴巴也退化成一个小小的口，但并不是用来进食的，可能是用来装饰的吧，那么它到底吃啥呢？答案是它从来不吃东西，为什么不会饿死因为它体内有一个神奇的食品工厂，肚子里的细菌给它提供能量。
鳞角腹足蜗牛
在海底高温有毒且高压的恶劣环境下，鳞角腹足蜗牛进化出了共生习性，在它的食管腺体中有大量的共生菌生存，利用海底热液系统中多种金属以及硫化氢来化学合成过程中产生能量，这些微生物渴望热液羽流释放的化学能，这些能量不但满足这些细菌的生存，还能为蜗牛提供足够的能量，让它无需进食也能生存下来。有臭鸡蛋味的硫化氢是这些细菌的美食，同时也满足了蜗牛的能量需求，这就是典型的共生关系，是一种唇亡齿寒的利益关系。鳞角腹足蜗牛的食管腺体比其他蜗牛的要大1000倍，因为要容纳这些细菌发育出了巨大的食道腺，占其体重的9%以上，为保证细菌的存活，也发育出一个巨大的循环系统，包括一个超大的心脏，为食道腺提供足够的氧气，这是双赢的局面。在它的胃和后肠中有固结的颗粒，这些颗粒是内共生体产生的硫颗粒，作为硫化氢解毒的一种方式很奇特。
鳞角腹足蜗牛
鳞角腹足蜗牛拥有多个吉尼斯世界纪录，硬度、心脏和食道腺的巨大都是其它动物望尘莫及的，在这恶劣的海底热泉附近生存，就要改变自己，不进化就要灭绝。海洋动物专家会告诉你，如果你有这种动物的标本，千万不要放在防腐剂中因为内部的水会慢慢让它的外壳生锈，其他的生物从来没有考虑过生锈的问题，所以要把它放进纯酒精中，不能有一点水分。
鳞角腹足蜗牛
鳞角腹足蜗牛的循环系统和其它动物有很大差异，那个容纳细菌的食管腺体由充满血腔的广泛血窦支撑，为宿主细菌提供充足的氧气，但其循环系统扩大到超出了其他类似排气腹足动物的范围。脐带的后部是一个非常大且发育良好的心脏，根据心耳和心室的体积，心脏复合体约占身体体积的4%。这个比例巨大的心脏主要通过脉管吸血并供应高度血管化的食管腺。这种复杂的心血管系统为在缺氧环境中给内共生体充氧和硫化氢。这些共生的细菌叫做伽马变形菌，属于γ变形菌门，能生存在热液喷口等恶劣环境，它们形状不同有棒状、弯曲棒状、球菌、螺旋菌和丝状体，可以当做微生物燃料电池的元件，也可以用作生物甲烷过滤器，石油泄漏后降解原油也是靠它们，也能生产可生物降解塑料的聚合物，这些细菌未来可期啊！
鳞角腹足蜗牛
海底很多生物的存在就是依靠这种神奇的细菌，深海热液喷口条件太差了，缺氧、高温、高压、酸性水以及有毒物质的存在，但热液喷口生态系统由细菌进行的化学合成初级生产支持，这些细菌氧化还原化合物，如硫化氢和甲烷，产生将二氧化碳或其他碳化合物固定成有机物的能量。也有科学家推测在地球形成后，大量彗星撞击地球形成海洋，后来形成的深海热液系统造就了初期的生命形态。
黑烟从附近的生物
这种硫营养菌是一类能够从无机硫化合物的氧化中获取能量的微生物，具有在化学合成过程中使用硫作为电子供体的独特能力，这使得它们能够产生有机分子并从这种代谢途径中获取能量。这个过程被称为化学合成，其中细菌利用周围环境中的硫作为电子供体来进行光合作用。蜗牛从这些细菌中获取食物，其中包括糖和其他营养物质，而蜗牛脚上的鳞片可以调节硫营养细菌生长所需的硫含量，硫的含量太高或太低细菌都不高兴，所以这是个技术活。
鳞角腹足蜗牛腹部的鳞片
鳞角腹足蜗牛的“脚”是它柔软的部分，但外面包裹着数百个坚硬的鳞片就像盔甲一样，中间肉质外部坚硬，是一层贝壳蛋白被一层硫化铁覆盖，使其具有黑色金属外观，所以就像铁片一样坚硬！这些鳞片并不是为了抵御其他动物的攻击，而是为了避免来自内部的有毒威胁。因为体内共生细菌会释放硫作为废物，这对蜗牛来说是致命的，而鳞片内部结构就像微小的排气管，将危险的硫从蜗牛的软组织中吸走，并将其作为无害的铁基化合物沉积在外面。
鳞角腹足蜗牛
所以蜗牛整个身体围绕着生长在喉咙特殊小袋内的细菌旋转，这些细菌将从通风口涌出的化学物质转化为能量，从而为蜗牛提供能量。为了让微生物得到充足的营养，鳞足蜗牛进化出了巨大的鳃，从海水中吸收氧气和化学物质，然后通过血液和巨大的心脏输送氧气和化学物质。
含铁的外壳
令人惊讶的是并不是所有的海底热泉附近都有这种铁蜗牛，目前仅是在印度洋的海底发现了3处而已，每一处的蜗牛颜色因为矿物质的含量而不同，总面积不到0.025平方公里，加起的面积和梵蒂冈城的圣彼得广场大小差不多，但不幸的是，这三处地点都是深海采矿公司的的潜在目标，矿业公司正在寻找沉积在黑烟囱岩壁中的金、银和其他贵重或稀有金属。如果它们狭小的栖息地受到破坏或破坏，这种蜗牛很快就会灭绝，被列入国际自然保护联盟（IUCN）的濒危物种红色名录。欢迎关注科学风暴，每天精彩内容！
