i hela djurriket har evolutionen utarbetat otaliga sätt för organismer att skydda sig från rovdjur, konkurrenter och deras miljö. Tillkomsten av hårda, biomineraliserade skal-skal bildade av mineraler extraherade från miljön och rekonstituerade genom biologiska — är en viktig utveckling i utvecklingen av livet på jorden.
de flesta biomineralisering kommer i olika smaker av kalciumkarbonat-skal av blötdjur, de hårda delarna av koraller, tester av kiselalger och andra djurplankton, även mänskliga ben. Lösligt i havsvatten och relativt lätt att mobilisera i levande organismer, kombinerar kalciumkarbonat med levande vävnader för att bilda starka, slitstarka, ständigt växande strukturer. Men det finns en organism som har beslutat att kalciumkarbonat inte räcker och har istället smidd sina skal från ett mycket tuffare material-Chrysomallon squamiferum, den skaliga foten snigeln med ett skal av järn.
en ny studie från forskare i Kina, Japan, Irland, Tyskland och Mauritius avslöjar genomet av den skaliga foten, med tonvikt på gener som reglerar biomineralisering. Även om processen att bilda ett skal från järn är, så vitt vi vet, unik bland skalbyggande djur, är generna som styr den processen gamla. I stället för att nya gener utvecklas för att kontrollera utfällning och biomineralisering av järn, använder Scaly-foot gastropod en verktygslåda tillgänglig för många skalbildande arter. Det är uttrycket för befintliga, vanliga biomineraliseringsgener som ger järnsnigeln sin rustning.
hur det genuttrycket översätts till järnberikade plattor är ett annat mysterium som nyligen avslöjades. I en annan studie som publicerades i slutet av förra året av många av samma författare, undersöktes mekanismen genom vilken järnnanopartiklar införlivas i den skaliga foten snigelens skaliga fot. Svavel transporteras genom kanaler i skalan, där det reagerar med järnberikat havsvatten för att bilda lager av järnsulfid. Kärleksfullt kan dessa järnrika plattor ha utvecklats för att hjälpa till att förmedla svavelackumulering, snarare än för skydd.
även om en hydrotermisk ventilation kan vara otroligt varm, är det omgivande vattnet knappt förhöjt över omgivande vattentemperatur. Processen för accreting järn nanopartiklar vid låga temperaturer kan ge betydande fördelar för tillverkning i många branscher.
medan den skaliga foten snigeln har blivit en ambassadörsart för organisationer som arbetar för att skydda de djupa oceanerna från mänskliga effekter, kan den lika lätt fungera som en maskot för djuphavsbrytningsindustrin också. När allt kommer omkring har Chrysomallon squamiferum extraherat och raffinerat tungmetaller från massiva sulfider på havsbotten längre än vi har vetat att hydrotermiska ventiler fanns.
Dagens bild: genomet av fjällande-fot snigel. Bild från Sun et al. 2020.