为什么珍珠是圆的?

牡蛎是如何在基本只是一个巨大的鼻涕虫的情况下完美地旋转珍珠的?

并非所有珍珠都是圆形的,但许多珍珠是圆形的,而这些是最珍贵的。但是,鉴于珍珠的形成发生在活体生物紧闭的贝壳内部,我们实际上并不确切知道它们是如何形成的。为什么有些珍珠是圆形的,而有些则是卵形或水滴形的?一项新研究声称它有答案。

核心的谜团在于,许多,甚至大多数珍珠都具有旋转对称性,这意味着如果沿着某个轴旋转,它看起来是相同的。具有旋转对称性的物体通常是通过旋转本身制成的——想象一下拿一块木头并将其快速旋转在一个锋利的车床上,将其雕刻成一个具有完美旋转对称性的圆形物体。但是牡蛎没有肌肉控制能力来旋转正在形成的珍珠。那么,珍珠为什么会如此圆润呢?西班牙的研究人员刚刚发表了一篇论文,提出了该问题的可能解决方案。

来源:“珍珠是自组织的天然棘轮”

当一个微小的刺激物,如一粒沙子,不知何故进入牡蛎壳内部时,就会形成珍珠。牡蛎对这个异物感到烦恼,开始用它产生的叫做珍珠母(发音为 NAY-ker)的物质来覆盖它。珍珠母主要是霰石,一种碳酸盐晶体,与蛋白质和壳质等较弱的物质结合。牡蛎慢慢地将异物一层一层地覆盖上珍珠母,最终形成一颗珍珠。

来源:“珍珠是自组织的天然棘轮”

研究人员的解决方案是一系列复杂的微小运动。首先,当你用显微镜近距离观察珍珠时,你会发现它根本不光滑;它覆盖着微小的锯齿状台阶或平台。将蛋白质或壳质粘附到霰石层上,形成这些台阶,会释放出微小的能量。珍珠周围的水分子会被加热,从这些小台阶上推开,导致朝着一个方向发生微小的旋转。如果牡蛎一次性地铺设整个珍珠层,这将不会产生任何效果,但牡蛎却是以平行线、全部朝一个方向铺设的,因此牡蛎会非常缓慢且自然地旋转,就像棘轮一样。太神奇了!

[来源:BBC]

 

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丹·诺索维茨是一位自由撰稿人和编辑,曾为《大众科学》、《The Awl》、《Gizmodo》、《Fast Company》、《BuzzFeed》等媒体撰稿。他拥有麦吉尔大学本科学位,目前居住在布鲁克林,因为他留着胡子戴着眼镜,这就是法律规定。你可以在 Twitter 上关注他。

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