Chrysomallon squamiferum
| Chrysomallon squamiferum | |
|---|---|
 | |
| Научная классификация | |
|
Домен: Царство: Подцарство: Без ранга: Без ранга: Без ранга: Тип: Класс: Подкласс: Отряд: Neomphalida Надсемейство: Семейство: Род: Chrysomallon Chen et al., 2015 Вид: Chrysomallon squamiferum |
|
| Международное научное название | |
|
Chrysomallon squamiferum Chen, Linse, Copley & Rogers, 2015[1] |
|
| Охранный статус | |
Chrysomallon squamiferum (лат.) — вид брюхоногих моллюсков из семейства Peltospiridae, единственный в роде Chrysomallon. Обитает около глубоководных гидротермальных источников[2]. Единственный известный организм, у которого одним из материалов скелета служат сульфиды железа[3][2].
Открытие и наименование
Этот вид был обнаружен в 2001 году в ходе международной экспедиции, исследовавшей «чёрные курильщики» (гидротермальные источники с высокоминерализованной горячей водой) в Индийском океане на тройной точке Родригес[англ.] (место стыка трёх литосферных плит), на глубинах 2415—2460 метров[4][5].
В 2003 году вышла публикация[3] с молекулярно-филогенетическими и анатомическими данными про вид, но ему так и не было формально присвоено имя; не был выбран и типовой экземпляр. Однако последовательность 16S-рРНК моллюска была внесена в базу данных GenBank под названием Chrysomallon squamiferum, и это название, хотя и являлось nomen nudum, стало широко употребляться в литературе. Формальное описание, отвечающее требованиям Международного кодекса зоологической номенклатуры, вид получил лишь в 2015 году[6][1].
Родовое название Chrysomallon по-гречески означает «золотоволосый» (что связано с наличием в составе раковины и склеритов пирита — «золота дураков»), а видовое squamiferum по-латыни означает «несущий чешую»[6].
Описание
Максимальный размер раковины достигает 4,55 см (очень крупный для своего семейства моллюск), а в среднем у взрослых особей — 32 мм. Раковина с примерно 3 оборотами и очень большим эллиптическим устьем; поверхность с мелкими рёбрами. Изнутри раковина молочно-белая, снаружи чёрно-коричневая[6].
На голове есть щупальца; глаз не видно. Нога у живых особей красного цвета, полностью втягиваться в раковину не может. Полового диморфизма не обнаружено[6].
Скелетные элементы
Нога этого моллюска покрыта сотнями особых пластинок — склеритов (уникальный случай среди брюхоногих)[6]. Они достигают 8 мм в длину, состоят из конхиолина и покрыты слоем сульфидов железа — грейгита Fe3S4 и пирита FeS2[3][5][7]. Вначале предполагалось, что совокупность склеритов гомологична оперкулуму (крышечке, закрывающей устье раковины у многих других улиток)[4][3][5], но позже оказалось, что оперкулум присутствует вместе со склеритами и скрыт под ними[6].
Раковина этого моллюска тоже необычна. Наружный слой (до 30 мкм в толщину) состоит из сульфидов железа. Средний слой раковины в пять раз толще (около 150 мкм) и состоит из органического вещества, похожего на белок конхиолин. Внутренний слой раковины, как и у большинства других моллюсков, образован арагонитом (один из естественных полиморфов карбоната кальция, CaCO3) — весьма обычным для беспозвоночных скелетным материалом. Это самый толстый слой (около 250 мкм)[2].
Каждый слой раковины выполняет свою функцию, обеспечивая эффективную защиту тела моллюска. Органический слой поглощает механическое напряжение и делает раковину значительно более плотной. Он также способен рассеивать тепло[8].
Науке не известно ни одно другое животное, у которого среди материалов скелетных элементов были бы сульфиды железа[3][2]. Редкость этих веществ в качестве биологического «строительного материала» объясняется их нестабильностью (они относительно легко окисляются кислородом). Но вблизи гидротермальных источников, являющихся местом обитания данного вида, вода богата минералами, в том числе соединениями серы с железом, цинком и медью.
Симбионты
Питание Chrysomallon squamiferum по большей части обеспечивают симбиотические бактерии. Они находятся в пищеводной железе и принадлежат к одному виду, относящемуся к группе гамма-протеобактерий. В связи с таким питанием пищеварительная система улитки сильно редуцирована (её объём более чем в 10 раз меньше обычного для улиток, питающихся осадками). В её кишечнике не находили ничего, кроме сульфидов железа. Слабо развита и радула. Однако кровеносная система Chrysomallon squamiferum развита хорошо (как и у других улиток, имеющих эндосимбионтов), а объём её пищеводной железы во много раз больше обычного. Склериты улитки населяет множество бактерий разных видов (в основном эпсилон-протеобактерии). Возможно, они участвуют в минерализации этих склеритов[5].
В науке
Одно из исследований[2] Chrysomallon squamiferum было частично профинансировано Вооружёнными силами США[8]. Моллюск привлёк их внимание благодаря уникальному строению раковины, которое обеспечивает многостороннюю механическую защиту — высокое сопротивление излому, изгибу и растяжению, эффективное гашение ударов и устойчивость к растрескиванию. Эти особенности представляют большой технологический интерес в целом ряде сфер гражданского и военного применения[8]. Наиболее перспективным считается использование результатов данных исследований в разработке нового прототипа брони для бронежилетов и шлемов[9].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Вид Chrysomallon squamiferum (англ.) в Мировом реестре морских видов (World Register of Marine Species). (Дата обращения: 5 мая 2018)
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Yao H., Dao M., Imholt T., Huang J., Wheeler K., Suresh S., and Ortiz C. Protection Mechanisms Informed by the Unique Iron-Plated Armor of a Deep Sea Hydrothermal Vent Gastropod (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — National Academy of Sciences, 2010. — doi:10.1073/pnas.0912988107. Архивировано 12 августа 2021 года.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Warén A., Bengtson S., Goffredi S. K., Van Dover C. L. A hot-vent gastropod with iron sulfide dermal sclerites (англ.) // Science. — 2003. — Vol. 302, no. 5647. — P. 1007. — doi:10.1126/science.1087696. — PMID 14605361.
- ↑ 4,0 4,1 Van Dover C. L., Humphris S. E., Fornari D., Cavanaugh C. M., Collier R., Goffredi S. K., Hashimoto J., Lilley M. D., Reysenbach A. L., Shank T. M., Von Damm K. L., Banta A., Gallant R. M., Gotz D., Green D., Hall J., Harmer T. L., Hurtado L. A., Johnson P., McKiness Z. P., Meredith C., Olson E., Pan I. L., Turnipseed M., Won Y., Young C. R. 3rd, Vrijenhoek R. C. Biogeography and ecological setting of Indian Ocean hydrothermal vents (англ.) // Science. — 2001. — Vol. 294, no. 5543. — P. 818—823. — doi:10.1126/science.1064574. — PMID 11557843. Архивировано 27 сентября 2010 года.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Goffredi S. K., Warén A., Orphan V. J., Van Dover C. L., Vrijenhoek R. C. Novel forms of structural integration between microbes and a hydrothermal vent gastropod from the Indian Ocean (англ.) // Applied and Environmental Microbiology. — 2004. — Vol. 70, no. 5. — P. 3082—3090. — doi:10.1128/AEM.70.5.3082-3090.2004. — PMID 15128570. Архивировано 22 сентября 2011 года.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Chen C., Linse K., Copley J. T., Rogers A. D. The ‘scaly-foot gastropod’: a new genus and species of hydrothermal vent-endemic gastropod (Neomphalina: Peltospiridae) from the Indian Ocean (англ.) // Journal of Molluscan Studies. — 2015. — Vol. 81, no. 3. — P. 322—334. — doi:10.1093/mollus/eyv013.
- ↑ Pickrell, John Armor-Plated Snail Discovered in Deep Sea (англ.) (недоступная ссылка). National Geographic News (7 ноября 2003). Архивировано 10 ноября 2003 года.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Snail's iron armour eyed by military (англ.). CBC News (18 января 2010). Архивировано 13 декабря 2017 года.
- ↑ The Fantastic Armor of a Wonder Snail (англ.). National Science Foundation (18 января 2010). Архивировано 27 июля 2019 года.
Литература
- Goffredi S. K., Warén A., Orphan V. J., Van Dover C. L., Vrijenhoek R. C. Novel forms of structural integration between microbes and a hydrothermal vent gastropod from the Indian Ocean (англ.) // Applied and Environmental Microbiology. — 2004. — Vol. 70, no. 5. — P. 3082—3090. — doi:10.1128/AEM.70.5.3082-3090.2004. — PMID 15128570.
- Suzuki Y., Kopp R. E., Kogure T., Suga A., Takai K., Tsuchida S., Ozaki N., Endo K., Hashimoto J., Kato Y., Mizota C., Hirata T., Chiba H., Nealson K. H., Horikoshi K., Kirschvink J. L. Sclerite formation in the hydrothermal-vent scaly-foot gastropod - possible control of iron sulfide biomineralization by the animal (англ.) // Earth and Planetary Science Letters[англ.]. — Elsevier, 2006. — Vol. 242. — P. 39—50. — doi:10.1016/j.epsl.2005.11.029.