请问科学家从蜗牛身上发明了什么

无锡灵山大佛2023-05-07  80

1、鳞角腹足蜗牛保护壳的研究能让科学家研制出制造防弹衣或头盔的改进型材料。几百万年来研究不断适应极端环境的有机体能给工程师们提供从来不会想到的灵感。科学家将会根据鳞角腹足蜗牛保护壳耐高温,耐高压,耐强酸等特点,依照蜗牛保护壳的三层结构研制无敌防弹衣。

2、蜗牛并不是生物学上一个分类的名称,一般是指腹足纲的陆生所有种类。一般西方语言中不区分水生的螺类和陆生的蜗牛,汉语中蜗牛只指陆生种类,而广义的蜗牛还包括巨盾蛞蝓。蜗牛是一种包括许多不同科、属的动物。

世界十大软体动物有:明蛤、鹦鹉螺、裸海蝶、大王乌贼、船蛀虫、鳞角腹足蜗牛、蜗牛、蓝环章鱼、非洲巨蜗牛

世界上最长寿的软体动物:明蛤

明蛤是一种圆蛤软体动物,是世界上寿命最长的软体动物。因为他们生活在中国的明朝,所以他们被称为明蛤。在冰岛的海底长大。贝壳的质地表明它现在已经有507年的历史了。

世界上最古老的软体动物:鹦鹉螺

鹦鹉螺是世界上最古老的软体动物,在地球上经历了数亿年的进化,但它的形状和习性几乎没有改变。它被称为“活化石”的海洋和生物进化和古生物学的研究具有十分重要的价值。

世界上最美丽的软体动物:裸海蝶

裸海蝶是生活在北冰洋和南大洋350米深处的海洋天使。它也是世界上最美丽的软体动物。全长约2厘米至3厘米。这是一种浮游软体动物。雌雄同体,生活在北极、南极和其他寒冷水域的冰层下。全身透明,又称“海天使”、“冰精灵”等。

世界上最大的水生软体动物:大王乌贼

大王乌贼通常生活在深海地区,是世界上已知的最大的水生软体动物。一般来说,幼体大王乌贼的体长为8-10米,成年大王乌贼的体长可达20米。

世界上最丑的软体动物:船蛀虫

船蛀虫,世界上最丑的软体动物。在海洋中,除了容易受到海洋生物的破坏和微生物的腐蚀之外,钻船虫是最有害的。船蛀虫是一种海洋生物,可以使木材穿孔。当它附着在木头上时,它可以在木头上挖一个圆锥形的洞,侵入木头的内部。

世界上最坚硬的软体动物:鳞角腹足蜗牛

鳞角腹足蜗牛是世界上最坚硬的软体动物。它是一种软体动物,生活在印度洋深海海底热液喷口附近。外壳主要覆盖着二硫化铁和磁性黄铁矿。

世界上牙齿最多的软体动物:蜗牛

蜗牛是无脊椎动物。它们是世界上牙齿最多的软体动物。他们有超过25600颗牙齿。

世界上毒性最大的软体动物:蓝环章鱼

蓝环章鱼是世界上毒性最大的软体动物,它体内的毒素足以在半小时内杀死所有26只成年章鱼。

世界上最大的陆生软体动物:非洲巨蜗牛

非洲巨蜗牛是一种中型和大型陆生蜗牛,是世界上最大的陆生软体动物。非洲蜗牛壳很大,通常7-8厘米长,最大20厘米,重量32克。壳体窄而圆锥形,长宽比约为2:1。

十大最稀有的蜗牛如下:

1、鳞足蜗牛

鳞足蜗牛从外表看就比较不一般,它最奇特的地方在于它的壳,与陆地上的蜗牛相比,鳞角腹足蜗牛的壳要硬很多,有铁那么硬。

2、非洲大蜗牛

非洲大蜗牛是世界上最大的蜗牛,它们最大的可以长到30厘米长,甚至比一般的乌龟都要大上很多,看着略带惊悚的感觉。

3、克罗地亚洞穴蜗牛

这是一种美丽的透明的蜗牛,有点像幽灵的感觉。它们在克罗地亚韦莱比特洞穴被发现,不过因为居住地址没有光线的缘故,它们已经失去了视觉能力。

4、紫泡筏蜗牛

这种蜗牛有着十分美丽的紫罗兰颜色的外壳,另外它还会通过包裹空气放入粘液当中,并且采集一些气泡,然后开始远距离的旅行。

5、圆锥蜗牛

圆锥蜗牛是世界上最毒的蜗牛,同时也是世界上带毒的生物前列。虽然它们爬行速度比较慢,但是却可以非常快速的喷射毒液。

6、簇状闪烁海蜗牛

这种蜗牛知道的人比较少,因为它可以发光。当它们受到一定干扰的时候,就会发出比较明亮的绿光,以达到迷惑或者威慑掠食者的作用。

7、融化蜗牛

这种蜗牛来自南美洲,是一种扁平腹足蜗牛,当它们腹足扩张的时候就会变得特别的薄,就像身体透明一般。

8、黄金象蜗牛

这种蜗牛有点像蜗牛、芒果和大象的结合体,甚至很像是假的一样。

9、甘蔗蜗牛

甘蔗蜗牛的壳十分美丽,就像是有人特意画上去的一样,但是实际上这是自然形成的纹理,简直不能更神奇,难怪进入世界十大奇特蜗牛行列。

10、海蝴蝶蜗牛

海蝴蝶蜗牛简直都不像蜗牛,它不是用腹足在地面上滑行的,它的腹足已进化形成翼状波瓣,它会拍打翼状波瓣在海水中行进。

随着科技的发展,人类在动物面前,可以说就像高高在上的神明,在枪炮的面前,任何动物迅捷的速度、强大的咬合力都不值得一提,那么这个世界上有存在可以抵挡子弹的动物吗?还真的有?那就是鳞角腹足蜗牛。

蜗牛的硬壳在蜗牛眼里是保护自己的盾牌,但是在人类眼里,却脆弱得只需要轻轻一捏就碎掉。但是鳞角腹足蜗牛,即使你用瑞士军刀,也只能在他外壳上留下一道浅痕。

鳞角腹足蜗牛(Chrysomallon squamiferum)是一种生活在印度洋深海海底2400-2800米深的热液喷口附近的软体动物。

我们要知道,海底沿着地壳裂口逐渐形成热液喷口,海水沿裂隙向下渗流,受岩浆热源的加热,再集中向上流动,并喷发,从而形成了深海热液喷口。人类第一次发现热液喷口是在1979年,阿尔文号在东太平洋洋中脊深度约2610-1650 m的海底熔岩上首次发现数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱,以及附近的铜、铁、锌硫化物堆积形成的丘体,并观察到约200-400℃的含矿热液从直径约15 cm的烟囱中以每秒几米的速度喷出。

热液喷口“黑烟囱”

目前已知的深海热液喷口有150多个,热液由水和一些化学物质组成,喷出温度为60-350℃,且多形成这样的“烟囱”。

深海环境一直被认为是生命的禁区,因为缺乏食物来源,但从从深海中的热泉,即热液喷口中涌出的被地幔柱加热的海水携带大量硫、铁等元素,而一些生活在热泉附近的化能细菌能够利用这些元素产生能量进行生长和繁殖,因此,在总体上寒冷、 食物匮乏、 生物量极低的深海环境中,深海热液口就像 “ 生命绿洲” ,它们周围形成了基于细菌与古菌所固定的化学能的生态系统。

从阿尔文潜水器观看轴向火山的热液喷口场

其中包括一些在其他地点没有分布的特殊生物,比如鳞角腹足蜗牛这种奇特的生物。(现在科学界普遍认为生命起源于海底黑烟囱的理论,早期生命的祖先可能就是嗜热微生物。)

科学家经过研究发现这种蜗牛目前只被发现生活在印度洋的三处深海热液喷口,生存面积相当于两座足球场,三个地球的都因为,在Kairei区(位于西南印度洋脊)生活的是黑色含铁量丰富,带有磁性的蜗牛;在Solitaire区(位于中印度洋脊),这里的蜗牛缺铁,呈白色,没有磁性。

采自三个产地的鳞角腹足蜗牛保存了软体的标本,颜色因产地的热泉中所含物质不同而有区别

这种蜗牛属于于Peltospiridae科的海洋腹足纲软体动物物种,它没有其他的亲戚,是鳞角腹足蜗牛属的单型种。本物种不单与其他深海腹足纲物种相异甚远,就连同属Neomphaloidea总科的物种亦与之相异甚远,这些都是因为生活在烟囱附近而造就了它的独一无二。

鳞角腹足蜗牛的奇特之处

2001年,科学家在印度洋的Kairei热液口区首次发现了鳞角腹足蜗牛。即使是在热液口生物群落中,它们的存在,也是非常令人惊奇的发现!

鳞角腹足蜗牛相比Peltospiridae科的其他物种,鳞角腹足蜗牛的体型要大得多。大部分Peltospiridae科蜗牛的壳长在15毫米以下,而鳞角腹足蜗牛的螺壳宽度通常在98~4002毫米之间,最大的可达455毫米,成体的平均宽度为32毫米。它的头部长有两根光滑的、逐渐变细的触角,不过, 它们却没有眼睛和特化的交接器,此外腹足呈红色的它们因体积较大无法完全缩回螺壳,而且 也不像其他蜗牛和蜻端一样具有 上足腺和上足触手,另外,比例上看, 鳞角腹足蜗牛的心脏体积比许多其他动物都大, 约占身体总体积的 4 %。

在 Pelospiridae科中,鳞角腹足蜗牛是目前已知唯一的'‘同时雌雄同体”物种,这意味着具有很高繁殖力的它们同时具有雄性和雌性生殖器官,所产的卵很可能是 依靠卵黄提供营养。科学家还不清楚鳞角腹足蜗牛幼体和胎壳的形态(目前釆集到最小的未成熟 个体已经具有2 2毫米的壳长), 但推测可能存在一个浮游扩散的阶段。

3D重构的鳞角腹足蜗牛解剖模型 图源Alexandru Micu论文

当然,最让人称奇的还是它的硬壳,从来没有一种腹足类动物像它们一样长出数以百计的鳞片,也从来没有任何一种动物可以和鳞角腹足蜗牛这样利用铁元素, 由于这种蜗牛的铁化合物具有磁性, 有人甚至开玩笑地把它们称为“海底的万磁王”,两只鳞角腹足蜗牛放在一起就会被吸住,这也是为什么他们最终进化成'‘同时雌雄同体”的原因吧!

鳞角腹足蜗牛的螺壳具有3个螺旋,整体呈压缩的球形。螺壳上具有肋纹和精细的生长线,它们的螺壳可以分为三层:最外面是一层“镀铁”的物质,可以说,鳞角腹足蜗牛的身体皆被铁化合物覆盖,厚度约30微米,由铁的硫化物组成,主要是二硫化亚铁(黄铁矿的主要成分)和四硫化三铁(Fe3S4),后者具有磁性,因此鳞角腹足蜗牛会被磁铁吸住,真铁甲生物!

而最内侧由钙化的碳酸盐矿物霰石组成,厚度约250微米;而中间是柔软的有机层——相当于其他腹足类的外壳膜,厚度约150微米。铁质可以提供力量,而有机层能吸收掠食者——比如一只挥舞螯肢的螃蟹——攻击时的力道。此外,有机层还具有散热的功能。

另外,在鳞片之间的连接处,我们找不到鳞角腹足蜗牛明显的贝壳硬蛋白生长线。无论是现生,还是已灭绝的腹足类物种,再没有第二种具有这样生长在皮肤上的鳞片;已知的现生动物中,也再没有其他物种能像它们这样利用铁的硫化物,无论是骨骼还是外骨骼。

鳞角腹足蜗牛的形成原因及研究

因为鳞角腹足蜗牛主要生活在印度洋海底的热液口区,而热液口区具有丰富的硫磺铁、硫化亚铁等矿物质,而这它们之所以能够形成如此的硬壳其实要归功于鳞角腹足蜗牛体内的共生共生细菌。

黑色变种的蜗牛体内具有一些白色变种所没有的细菌。鳞角腹足蜗牛的体表和体内生活着一些有 益的细菌,能帮助它们生成铁的 硫化物。来自海底热液口硫化物 具有很高的毒性,但这些硫化物与矿物质结合形成固体时毒性就 会消失,因而在这些化合物毒性 减弱的过程中,细菌可能扮演着重要的角色。也就是说,鳞角腹足蜗牛不仅镀了一层铁盔甲,而且这层铁盔甲会在鳞角腹足蜗牛的外壳上不断累积,长年累月下来会导致它们外壳越来越厚实坚硬。而科学家推测,这层铁盔甲还是有毒的。

不过,因为样本的稀缺,有些科学家也认为鳞角腹足蜗牛能够形成这样的硬壳是自己的功劳

鳞角腹足蜗牛的硬壳堪比合金,甚至连子弹都打不穿,当然,我们也要指出,这里指的硬壳是指在Kairei区生活的是黑色含铁量丰富,带有磁性的蜗牛;在Solitaire区这里的蜗牛没有磁性,所以它们并没有一身“铁甲”来强化保护。

这种蜗牛完全可以防御小口径手枪的近距离抵射且毫发无伤,美军曾经拿步枪子弹实验,也并没有对它的外壳造成太大伤害。目前美军都在研究这些蜗牛,希望给士兵盔甲的设计一些启发。据说,美国军方便以鳞角腹足蜗牛的外壳为基,仿制出了类似的材料来制造步兵装甲车。

当然,这种蜗牛还具有非常重要的工程学价值,在《 Protection mechanisms of the iron-plated armor of a deep-sea hydrothermal vent gastropod》这篇论文中,作者指出:

模拟自然系统的合成生物激发材料和结构的设计是一个巨大的领域,具有改变许多工程和科学领域的巨大潜力,包括土木工程、生物工程、机械工程、材料科学和工程、化学工程和航空航天。用于防护应用的合成多层结构复合材料的设计空间很大。

鳞角腹足蜗牛这种多材料、三层设计和有利的弯曲几何使得结构加强、径向位移减小、穿透阻力和热冲击时的稳定性,即使在各组成材料之间存在较大的不匹配时也是如此。它将对人类、车辆和结构装甲性能的改善。此外,层的几何形状和不同层间材料选择的影响一直是关于用锐层和梯度层优化工程材料以提高热机械性能的重要研究课题。将腹足类软体动物壳中的材料分层、成分级配、微层和宏观几何设计相结合,也可以为优化工程设计中的多功能提供重要的借鉴,以提高其力学性能和防护性能。

可以说,这种蜗牛的壳具有重要的研究价值,不过,鳞角腹足蜗牛在人工环境下很难成活,即便如此,它们还是曾在大气压下的水族缸中存活了超过3个星期。

另外,这种目前只被发现生活在印度洋的三处深海热液喷口,生存面积相当于两座足球场,而这三处热液喷口中,有两处正面临着深海采矿活动。公海的大规模采矿需获得联合国下属国际海底管理局的许可,据悉,对该区域的大规模采矿有望于2020年开始

世界自然保护联盟(IUCN)也于近日宣布,鳞角腹足蜗牛(Chrysomallon squamiferum)进入濒危物种名单,这也是第一种由于深海采矿而濒危的动物。

而大规模采矿活动的进行也将可能导致这种蜗牛彻底灭绝,看来,再硬的铁壳也抵御不了人类对于环境的破坏。

资料来源:

1、论文《最神奇的深海蜗牛》汪忆

2、Yao, Haimin; Dao, Ming; Imholt, Timothy; Huang, Jamie; Wheeler, Kevin; Bonilla, Alejandro; Suresh, Subra; Ortiz, Christine (2010)《Protection mechanisms of the iron-plated armor of a deep-sea hydrothermal vent gastropod》

蜗牛壳主要的作用,是在保护柔软的身体与内脏。壳就像蜗牛永久居住的房子,不但可以遮风避雨,更可以躲避敌害,更可以避免体内水分过度散失。

蜗牛壳是蜗牛的重要特徵与构造,另外也是蜗牛的重要分类依据。就如同蜗牛的招牌般,每种蜗牛的壳都长得不一样,有不同的大小、形状、构造与颜色,可以藉由壳来区分蜗牛的种类。

扩展资料

蜗牛的饲喂方法

1、对1月龄内的幼蜗,应喂些鲜嫩菜叶,精饲料用开水烫软粘在菜叶上, 每天喂1次,最适温度应控制在25~30℃,日夜温差不宜大,喷水时不要直喷幼蜗。

2、 生长蜗除青料外,要多投精料, 并添加微量元素和添加剂。

3、每天饲喂量为蜗牛体重的7%~10%。饲料应放入食架或食盆,以便清理残渣。

参考资料来源:百度百科-蜗牛壳

参考资料来源:百度百科-蜗牛

海底十大神秘生物如下:

1、庞贝虫

庞贝虫又叫刚毛虫,是一种体长在10至15厘米之间的毛绒绒的软体动物,是世界上第二耐热的生物,它喜欢70度的热度,最高可适应81摄氏度的高温。

2、海蜘蛛

海蜘蛛是一种形似蜘蛛而得名的皆足纲蜘蛛状海产动物,通常栖息于海藻上或岩石下,在各大洋中均可发现它的身影,比较奇特的是这种生物没有专门的呼吸器官和消化系统。

3、大王乌贼

大王乌贼是仅次于中爪鱿,体长总长达13米,最大体重达275千克的全球最大的十种海洋动物之一,栖息水层广泛,主要生活在200至400米深的海域中。

4、鳞角腹足蜗牛

鳞角腹足蜗牛是一种于2001年才被首次发现在印度洋海面一下两千米海底的生物,因外科上覆有有磁性的硫复铁矿和二氧化铁,因此是一种带有磁性的蜗牛,目前仅在印度洋深海脊的热液喷口处有所发现。

5、栉水母

栉水母是一种身体呈中心对称放射状的外形类似水母的海洋无脊椎动物,通常它半透明的身体上会分布有八行栉板,不擅长游泳,基本是靠着水流的运动进行前进。

6、桶眼鱼

桶眼鱼是于1939年被人类首次发现,主要生存在深海中,进入浅海域会损伤自身身体因此极难被人类所发现的世界十大怪异的海洋生物之一,和管水母一样生存在海洋的中间层。因生存的环境黯淡无光,它的头部呈现近乎透明。

7、柳叶鳗

柳叶鳗实际指的是鳗鱼类在发育过程中的幼体其中一个阶段,通常整个身体呈现扁平透明的柳叶状,仅有黏多糖构成,仅有十分简单的消化系统,并以水中的有机物随蟹为主要食物来源,在游泳时需要靠身体的波状运动进行缓慢的游泳。

8、竖琴海绵

竖琴海绵是以3300至3500米加利福尼亚海岸深海处为栖息环境的食肉性海绵,因基础的身体结构类似于竖琴而得名,而那分肢上覆有的倒钩刺可以诱捕小型的甲壳类动物,而这种海绵的叶片最高可达六个。

9、博比特虫

博比特虫是一种体长最长可达3米,平均可观察到的长度为1米,是目前被发现的体形最长的多毛类动物,主要生存在10至40米水深的海底,在全世界的温暖海域中均有发现。

10、玻璃乌贼

玻璃乌贼是一种外套膜上有着漂亮圆斑点的玻璃乌贼中,因身体近乎透明而得名,主要分布在中大西洋海脊处。

生活在海底火山口的生物你见过吗?它们是如何存活下来的?这些来自地狱的奇异生物不怕450度的高温,也不怕硫化氢,剧毒,生命力极其顽强。当海水通过海底裂缝渗入地壳时,岩浆会使海水温度升高至几百度,沸腾之后又从海底喷射出来,遇到冷水后在迅速冷却,堆叠成松软多孔的结构,这样就在海底形成了一座又一座冒着黑烟的烟囱。喷口处的海水温度高达450度,按理说这一定是生命的禁区,但这里的生物密度简直比热带雨林还要高,甚至有些地方每平米就生活着50万只动物。接下来我们就去看看那些神奇的生物。

这是一种来自地狱的生物,它体长可达三米,既没有嘴,也没有消化系统。看见它顶端那鲜红色的与状物了吗?那是它的鳃,巨型管虫的厉害之处就在于它的血液不仅能够运送氧气,还能够运送硫化氢,可以将热液中的硫化氢转化成有机的营养物质。当然了,将硫化氢变成有机质并不是巨型管虫的技能,还得依靠它体内的共生细菌来完成。巨型管虫的鳃是可以活动的,它会生长到更凉爽、硫化氢含量更高的地方,当有捕食者靠近时,它的鳃就会迅速缩回。别看它生活在贫瘠的火山口附近,它却是所有海洋无脊椎动物中生长速度最快的,不到两年时间就可以长到15米。

世界上最耐热的虾,白色盲虾生活在450度的热液喷口处,居然没有被煮熟,它究竟是如何生存下来的呢?其实它所生活的区域温度也是有梯度的,最靠近热液喷口处的温度最高可达450度左右,而距离稍远些温度也就没那么高了。不过喷口附近的区域依然是相当可怕的,由于水流一直在变化,周围的温度也一直在变,相差几厘米温差可能就高达上百度,为了适应这种恶劣环境,成熟后会退化掉那没用的眼睛,取而代之的是背部会发光的热感受器,它能够灵敏的感知水温的变化,一旦探测到了高温则立马开溜。

雪人蟹也被叫做基瓦多毛怪,这是一种毛茸茸的螃蟹,2005年才被科学家发现,当时对于很多学者来说都是一个不解之谜,从身体构造来说,它的确是现。但身上所覆盖着的细长的绒毛就像野兽一样,所以给它取了多毛怪这个名字。进一步研究发现,雪人蟹身上的毛并不是真正的毛,而是与它共生的细菌菌落。它生活在深海两千米的火山口附近,到处都弥漫着从喷口出来的毒液,而这些共生细菌则可以帮它解毒。与此同时,细菌也可以从雪人蟹身上获取充足的养分维持生命。等到细菌长得膘肥体壮了,雪人蟹就会把它们刮下来吃掉。

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