Идеальную форму жемчужин объяснили принципом «храповика»
Фото: Yuriko Nakao / Reuters
Ученые выяснили, что постоянное вращение в процессе роста придает жемчужинам округлую форму. Группа исследователей из Гранадского университета опубликовала результаты изучения моллюсков в статье на arXiv.org. Обзор публикации приводит MIT Technology Review.
Непрерывное вращение жемчужине внутри раковины моллюска придает особая текстура поверхности, схожая по своему строению с храповым механизмом. Роль «зубцов», которые позволяют растущей жемчужине вращаться под давлением жидкостей только в одном направлении, выполняют мельчайшие выступы. Их удалось обнаружить под электронным микроскопом.
Авторы работы полагают, что выступы формируются на границах слоев перламутра, который постепенно откладывается на поверхности жемчуга. Отложение перламутра в раковине происходит этапами, а не постоянно. Под действием внешних сил жемчужина может получить начальную угловую скорость и очередной этап отложения образует единый выступающий фронт перламутра на ее поверхности.
Впоследствии вращение продолжается под воздействием внешних сил и давления жидкостей на жемчужину с уже образовавшимся выступом. В результате на поверхности жемчужины образуются фронты перламутровых слоев, которые расположены вдоль оси вращения. Средняя скорость вращения жемчужины в процессе роста составляет 1 оборот за 20 дней.
Исследователи также отмечают, что в любой момент на этапе роста жемчужины в ней могут возникнуть дефекты. Под действием внешних сил зарождающаяся жемчужина может деформироваться и вырасти не сферической, а каплевидной или в форме другого тела вращения. Дефекты, которые не позволяют жемчужине свободно вращаться внутри раковины, приводят к появлению бесформенного жемчуга-«барокко».
Жемчужины образуются в раковинах моллюсков как реакция на раздражитель. Когда в раковину попадает внешний предмет (например, песчинка), в качестве защитной реакции организм моллюска начинает покрывать этот предмет слоями перламутра, который кристаллизуется и затвердевает. Крупнейшую жемчужину весом свыше 6 килограммов добыли в 1934 году на Филиппинах.