珍珠是怎麼形成的?
自然界中的防禦機制多種多樣,而其中最具美感、最打動人心的一種當屬珍珠的形成過程——當有沙粒或寄生生物等外來微粒進入牡蠣、蛤蚌和貽貝的軟體後,便會形成珍珠。
當防線被破壞後,這些生物體便會將入侵者包裹在珍珠質裡,這是一種堅硬的閃光材料,又稱珍珠母。最終生成的珍珠可能呈現多種顏色,白色、灰色、黑色、紅色、藍色、綠色和黃色。由於珍珠廣受人們喜愛,所以催生了有著數千年曆史的珍珠捕撈業。如今,印度洋、東亞和太平洋各地的牡蠣農場都在收穫珍珠,養殖戶會將圓形珠子塞進貝殼動物的軟體內,將其作為種子來人工增加珍珠產量。
然而,儘管擁有如此悠久的歷史,而且極具經濟價值,但我們至今仍未完全理解珍珠的形成過程。我們知道,珍珠可以呈現多種形狀,例如細長形和橢圓形,或者適合做成耳墜的淚珠形。還有一種不規則的巴洛克珍珠,就像在一端加上了一些焊接斑點一樣。但最受追捧的還是正圓形的珍珠。
珍珠往往都是“旋轉體”形態——也就是完美的旋轉對稱形態,只要圍繞一個軸旋轉一條曲線即可實現。這些都是不完美的圓形或者卵形,但周圍往往會留下一些線條和圓環,就像用車床加工過一樣。仔細思考一下,你會發現這是一種自然界很罕見的形狀。
事實上,科學家最近證實了珍珠養殖戶長久以來的一項猜測:他們認為,具有旋轉對稱形態的珍珠其實是“轉出來的”——也就是說,它們會在貝殼動物的軟體內邊生長邊轉動。2005年發表在法語期刊《des Perliculteurs》上的一份報告發現,珍珠大約每20天左右旋轉一次。這也可以解釋這種旋轉對稱形態的成因:沿著轉軸的所有生長差異都會在整個圓周上留下印記。可是,究竟是什麼促使珍珠旋轉的呢?西班牙國家研究委員會的晶體生長專家朱利安·卡特賴特(Julyan Cartwright)和他的同事給出了一種可能的解釋。
棘輪結構
珍珠質是一種奇異的材料,它主要由礦物霰石組成,這是碳酸鈣的一種形式(粉筆和大理石的主要成分也都是碳酸鈣)。這種礦物質以薄片的形式一層層地堆疊在一起,然後用較為柔軟的有機蛋白質膜和殼質(昆蟲表皮和蝦殼的主要成分)“粘”在一起。這種鬆散連接的硬層結構使得珍珠質極其堅硬,並且具備抗裂性。也正因如此,科學家才希望能夠通過人工合成的方式模擬這種材料。它反射光線時還能生成光波干擾,呈現五顏六色的耀眼效果。
組成珍珠質的化學物質是由負責生成軟體動物外殼的細胞分泌的。多層同時增長便可在珍珠表面形成“梯田”——只有在顯微鏡下才能看到。卡特賴特和他的同事認為,這些梯田是珍珠旋轉的關鍵。他們表示,隨著新的鈣和碳酸離子,或者殼質或蛋白質分子,粘到一個梯田的臺階上,並且成為這種正在生長的晶體的一部分時,就會釋放出能量,溫暖整個表面。周圍液體中的水分子從階梯邊緣上彈開,在這一過程中獲得熱能。得益於動量守恆定律,便會向相反的方向產生一股很小的作用力。
如果表面的梯田階梯都是隨機朝向的,這些作用力就會相互抵消。但這些梯田卻都像地球的經度線一樣平行排列,從而在珍珠表面形成了像棘輪一樣的結構。由於存在這種棘輪外形,所以暖水分子的微弱作用力都會朝向同一個方向,導致正在生長的珍珠發生旋轉。研究人員估計,直徑1釐米的珍珠受到的這種作用力約為0.1牛頓——大約相當於一個草莓的質量——這便可以實現與實際觀察基本相符的旋轉速度。
研究人員承認,他們的觀點還存在一些差異,但這一理念或許可以用於製作小型自旋電機。但不要擔心:他們還沒有發明永動機。這種旋轉的動力來自結晶化學反應中釋放的熱量,結晶完成後就會停止——換句話說,當“燃料”耗盡後,也就無法繼續旋轉。
珍珠晶瑩素潔、渾然天成,人們喜愛它,欣賞它,把珍珠的形成看作是上天的恩賜。與其他寶石不同的是:珍珠的形成是在貝殼裡。那麼珍珠是怎麼形成的呢?
天然珍珠的形成
說到珍珠是怎麼來的,相信大家從小都聽過這樣的故事:一隻蚌張開兩扇殼,把柔軟的軀體伸展開晒太陽,突然一粒砂子落進了它的身體,蚌迅速關上了殼,可是砂子卻埋進了它的身體,於是蚌開始分泌珍珠質,把砂子包了一層又一層,很多年以後,一位漁夫把蚌打撈上來,在裡面發現了一顆美麗的珍珠。
蚌的外套膜受到異物(砂粒、寄生蟲)侵入的刺激,受刺激處的表皮細胞就會以異物為核陷入外套膜的結締組織中。陷入的部分外套膜表皮細胞自行分裂形成珍珠囊。珍珠囊細胞分泌珍珠質,一層一層地把核包被起來即成珍珠。以異物為核形成的珍珠稱為“有核珍珠”。
外套膜外表皮受到病理刺激後,一部分進行細胞分裂,而後發生分離,隨即包被了自己分泌的有機物質,同時逐漸陷入外套膜結締組織中,形成珍珠囊,而後形成珍珠。這種珍珠由於沒有異物為核,被稱為“無核珍珠”。
人工養殖珍珠
人工培育珍珠時,先選擇良好的珍珠貝,把貝殼體內的外套膜取出,切成大米粒大小的肉核,植入另外一顆選擇好的珍珠貝,在靠近生殖腺的軟體組織處切開一個小口,把準備好的肉核輕輕植入。“這叫做植珠,一旦傷口癒合了,珍珠貝就開始分泌珍珠質,一層層包裹珠核,最終形成珍珠。”
如何鑑別天然珍珠和養殖珍珠?
- 形狀不同 天然珠(海珠)因核中異常不滾因,故外形圓度差;養珠,一般核較圓,故成珠後,常有精圓珠。
- 結構不同 養珠的內核是人工製作的;天然珠的內核是天然的石英砂粒或其它物質
- 珍珠無核,表裡如一,珠身緊密、細膩、滋潤,近似半透明,實際為不透明;養珠有核,表裡不一,皮落不光滑,有巢皮,珠身結構較鬆。
- 顏色不同 天然珠(海珠)質地細膩,光澤柔和,透明度高(多為半透明);養珠因成珠年代短,質地鬆散,光澤不強,表面常有“小包”俗稱“廉子包”或“揪”。
- 珍珠為自然形成,顆粒不整,不夠規則,圓形較少,形美者少,大顆粒較少;養珠比較整齊,圓形的較多,大顆粒較多。
- 珍珠,由於異物侵入而形成的,生長時間長,其質地厚實,皮光較好;養珠為人工播核,生長時間短,珍珠層較薄,皮光較差。
- 珍珠的洞眼內外一樣能看到年輪紋的紋路;養珠洞眼內外不一,從洞眼看分兩層,內外兩層結合的不自然。
謝邀。
形成原因
珍珠是一種古老的有機寶石。主要產在珍珠貝類和珠母貝類軟體動物體內。
當蚌在海床進食中,貝殼張開,受到外來物沙粒,寄生蟲等異物偶爾掉進去,外套膜受到刺激,它就會分泌出珍珠質,把掉進去的異物層層裹住,使其圓滑,逐漸形成珍珠囊——光亮潤澤的外層。
養殖珍珠就是根據此原理,運用插核技術將圓形珠植入蚌內,便形成了珍珠。 一般認為,蚌的外套膜表皮細胞受到某一刺激而急劇地分裂增殖,逐漸包圍刺激源,形成完整的珍珠囊,並以刺激源為中心,漸次層復一層地分泌珍珠質,從而形成珍珠。因此,所形成的珍珠是圓球形或非圓球形,關鍵在於珍珠質能否均勻地在刺激源周圍積累。
根據地質學和考古學的研究證明,在兩億年前,地球上就已經有了珍珠 。國際寶石界還將珍珠列為六月生辰的幸運石,結婚十三週年和三十週年的紀念石。具有瑰麗色彩和高雅氣質的珍珠,象徵著健康、純潔、富有和幸福,自古以來為人們所喜愛。
珍珠中的有機物含有門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、穀氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸等17種氨基酸。 另外,還含有30多種微量元素、牛磺酸、豐富的維生素、肽類。
形狀分類
1.圓珠
除圓珠、橢圓珠、瑪比珠以外的其他形態各異的珍珠也為數不少,梨形、水滴形、米形、土豆形、豆形及其他形狀的珍珠商業上統稱為異型珍珠。
優劣判斷
1.珍珠彈性的大小決定於其中殼角蛋白含量的多少。把一顆珍珠從70釐米高處,讓它自由降落到玻璃板上,一般珍珠的彈跳高度約在37釐米左右。而優質珍珠,其彈跳高度較大。
2.珍珠品質的優劣,色彩和光澤是最為重要的標誌。珍珠的色澤一方面由珍珠表面和內部的光反射和光干涉而產生,另外還與珍珠含有的各種色素和金屬元素的本體色有關。經光譜分析法發現,金黃色、奶油色珍珠含有較多的銅和銀;肉色和粉紅色珍珠內含鈉、鋅較多;白色和粉紅色珍珠中含錳較多。
3.珍珠的顏色與水域中的化學成分和水中浮游生物的種類和數量有關。水域不同或育珠蚌的垂放深度不同,珍珠的顏色也不同。隨著蚌的年齡的增長顏色略有加深,但色澤的系統變異不大。此外,珍珠的顏色與育珠蚌本身也有一定的關係,但不是主要的。蚌的殼色為黃色,育出的珠就以黃色系統為主,但同時可能還出現其他各種顏色,這可能是同時吸收了水域中的金屬元素所致。
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不管是東方還是西方,珍珠都作為一種美的象徵被人們世世代代追求著,而關於珍珠的形成,在不同民族也有不同的猜想,印度的神話中:珍珠是由露珠滴落到浮出海面呼吸的牡蠣的殼裡而形成的,那麼天然的珍珠是如何形成的呢?實際上,天然珍珠的形成是由於寄生蟲入侵的結果!
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珍珠是母貝孕育的精華,當砂礫進入母貝之後,母貝便傾盡所有的去包容它、庇護它......柔和溫潤的珍珠,是對母愛最好的詮釋。在珠寶界中,珍珠貴有“五皇一後”之稱,是珠寶中的皇后,同時珍珠也是佛教七寶之一。
你知道珍珠是怎麼從貝殼裡面取出來的嗎?
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珍珠形成
珍珠是一種由軟體動物(主要是牡蠣)生產的硬的、圓滑的產物。物理性質珍珠的特有的光澤是光在這些透明的真珠質層上反射和衍射造成的,真珠質層越薄越多,光澤就越漂亮。一些珍珠的熒光是由不同真珠層對入射光不斷的折射所形成的。一般的珍珠是白色的,有時有米黃色或粉色的光澤,也有些珍珠帶有黃色、綠色、藍色、棕色或黑色的顏色。黑珍珠尤其因其鮮有而昂貴。
珍珠主要是一些瓣鰓綱軟體動物的產物。這些動物特定的上皮細胞會分泌碳酸鈣,主要是由貝殼硬蛋白粘合在一起的文石和方解石。這種混合被稱為真珠質。珍珠的成因有:外套和甲殼的受傷,這時珍珠會作為傷口縫合分泌到傷口處。如果有寄生蟲或是上皮組織落到動物的內部外物(如沙)是不會引起珍珠生成的而人工珍珠注入的是由一層外來上皮包繞的真珠質核。這些動物分泌的珍珠形成有數月到年不等。大顆粒的珍珠形成對於該動物來說很可能是致命的。除使用珍珠蛤外還有使用鮑生產珍珠的方法。
當珍珠母貝和蚌貝在水中生長時,若偶然遇有細微的砂粒或較硬質的生物竄入殼中外套膜內,外套膜受到刺激後,殊感不適,遂分泌真珠質逐漸包圍由外竄入之砂粒或生物,並日益增大成為珍珠。 養珠亦系利用此原理,一般選用3齡左右個體,施行插核手術,有意識地放入砂粒,讓外套膜感覺不適而分泌許多真珠質來包被這些進入的砂粒,因而形成了人工珍珠,甚至人為地將投入物作成各種形狀,結果所得的養珠也是各式各樣的。產於暖海1~10米深處。幼體棲息地區較淺,長大後漸向深海區移動。主要分佈於海南島及廣東其他沿海地區。
時間越長珠越大
“珍珠”即是珍貴之珠,在島國(日本)和中國臺灣地區稱作“真珠”。由於珍珠優美的形狀,迷人的顏色,柔和的光澤,自古以來,就受到人們的喜愛。
珍珠是海洋或者淡水河流裡某些貝類因受到進入(或者是人工放入)體內的外來物摩擦刺激而分泌出珍珠液將外來物層層包裹起來而形成的珠體(這個是遭罪的過程)。
自然界有70餘種貝蚌可以形成珍珠,但是產量多、質量多的貝蚌也就幾種。有馬氏貝、白蝶貝、黑蝶貝、企鵝貝、鮑魚貝、響螺貝,以及淡水蚌種的三角帆蚌和褶紋冠蚌等。
一般淡水軟體貝殼動物稱作“蚌”,海水軟體貝殼動物稱作“貝”。按照珍珠生長的水域分為淡水珍珠和海水珍珠兩大類。