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珍珠为什么是圆的?
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也许有人知道牡蛎是怎样制造珍珠的,但它们是怎么让珍珠变得那么圆的呢?一项新理论指出,牡蛎不同寻常的构造可以让珍珠在贝壳里自由滚动。
珍珠不仅是一种美丽、优雅的珠宝,还是贝类的一种防御手段。珍珠是由砂砾或寄生虫等外来物进入牡蛎、蚌、蛤柔软的体内后形成的。
当这些软体动物的防线被击溃后,它们会用一种叫珍珠贝的闪光物质把入侵者覆盖起来,而珍珠贝就是珍珠的母体。珍珠可以长成白、灰、黑、红、蓝、绿、黄等颜色,它们的诱惑力让珍珠采集行业从几千年前就已经出现了。如今,印度洋、东亚和整个太平洋的牡蛎养殖场里都在采集珍珠,人们还向这些软体动物内植入圆形物体,人为刺激牡蛎制造珍珠。
可是虽然珍珠历史悠久,具有相当高的商业价值,但人们还是不知道珍珠是怎么形成的。一些被拉长呈卵形或泪珠形的珍珠往往可以卖出很高的价钱;一些珍珠还被焊在一起呈不规则形状,它们被称为“巴洛克珍珠”。但是价格最高的还是那些呈圆球状的珍珠。
珍珠通常生长成“旋转体”状,这种形状有着完美的旋转对称性,是通过围绕一个轴旋转所形成的。这样只能形成不规则的球体、水滴或是鸡蛋的形状,但是女士们戴的项链或是戒指上的珍珠却像用车床制作的楼梯扶手一样光滑圆润。人们在看到这样的珍珠时一定会对大自然的巧夺天工而赞叹不已。
事实上,专家们已经证实,珍珠的旋转对称是故意形成的当它们还在牡蛎肚子里的时候,每天都会滚动个不停。早在2005年,法国《珍珠养殖业》杂志就曾发布一份报告称,珍珠大约每20天就要转动一次。可是牡蛎是怎么让珍珠转起来的呢?西班牙研究理事会结晶生长专家朱利安·卡特莱特和他的同事找到了一种合理的解释。
珍珠贝是一种很神奇的材料,主要由霰石构成,是一种氧化钙。这种矿物质以微观结构逐层沉积,与蛋白质和甲壳质组成的有机薄膜结合在一起,使珍珠贝变得异常坚硬、难以损坏。它还能够反射光,干扰光波,从而形成五颜六色的珍珠。
组成珍珠贝的化学物质与形成牡蛎壳的物质是相同的。在显微镜下,我们可以看到珍珠表面呈现出梯田一样的结构,这是因为珍珠的表层是一层层同时生长的。因此,卡特莱特和同事认为,这些“梯田”是珍珠转动的关键所在。
他们说,随着新的钙、碳酸物、甲壳质、蛋白质颗粒吸附到“梯田”的表面,成为不断增长的结晶的一部分,它们会释放能量,升高珍珠表面的热量。周围的水分子会从“梯田”上弹走,带走珍珠表面的热量。根据动量守恒定律,这会向反方向产生一股微弱的力量。

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