珍珠神秘的形成過程

好幾個世紀以來,研究人員都一直困惑於牡蠣是如何在不規則的沙粒或碎片中長出驚人對稱且完美的圓形珍珠的,而這個謎題現今已被解開。牡蠣、貽貝和軟體類動物會使用一種複雜的機制來養育珍珠,這種過程遵循著自然界常見的數學規則。

當刺激物被困在軟體動物體內時,珍珠就形成了。軟體動物通過在周圍構建光滑的礦物質和蛋白質層來保護自己,這層物質被稱為珍珠層。根據10月19日發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一篇分析文章,在這個不對稱的點上建立起來的每一層新的珍珠層都與之前的任何一層精確地吻合且在消除了不規則之處後形成了一顆圓形的珍珠。

軟體動物平衡的基本能力

澳洲國立大學的生物地球化學家勞拉·奧特(Laura Otter)說:「我們在一些貝殼內部看到的珍珠都極其美麗,外表是彩虹色且閃亮的物質。」

奧特和她的同事發現,珍珠在沈積珍珠層時的對稱生長依賴於軟體動物平衡的基本能力,這種能力會導正珍珠生長時出現的偏差,可以防止珍珠生長過程中延續這種偏差。

此外,軟體動物也會調節珍珠層的厚度,因此如果某一層特別厚,後續的生長則會相對應地自行調節,這有助於珍珠在數千層中保持一致的平均厚度,使其看起來完美而均勻,如果沒有這種不斷調整的機制,珍珠可能會像沈積岩一樣,有大小不均的缺陷,削弱球形的形狀。

沈積548天的結果

這次的研究以澳洲東部沿海的珍珠養殖場所採集的珍珠為主,團隊使用金剛石線鋸開珍珠,將其切割成橫截面,然後使用拉曼光譜學(Raman spectroscopy)對寶石進行拋光和檢查,這種技術能夠剖析珍珠的結構,在這篇論文中展示的珍珠,總共計算了共2615層,這是累積了548天所沈積的結果。

圖片來源:LAURA OTTER

資料來源:Rachel Crowell(2021,NOV 10).Researchers have unlocked the secret to pearls’ incredible symmetry. Sciencenews

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