Жемчуг

Наружный слой раковины — периостракум представляет собой сложное в биохимическом отношении образование, состоящее из различных аминокислот, белков, мукополисахаридов и неорганических соединений. Поверхность периостракума сложена дубильным протеином, устойчивым к действию кислот и щелочей и предохраняющим раковину от растворения. На поверхности раковины карбонат кальция не кристаллизуется.

Заслуживает внимания вопрос о количестве и формах нахождения кальция в тканях и полостных жидкостях, из которого моллюски строят свою раковину. По данным вьетнамского специалиста Нгуэн Тиня [1973], содержание кальция является функцией колебания биотических и абиотических факторов. Снабжение моллюска кальцием и накопление его в клетках происходят за счет питания в результате попадания органической взвеси в пищеварительную систему животного. Поступление кальция в клетки мантийного эпителия осуществляется двояким путем. Первый из них — ток крови от органов, где заканчивается процесс пищеварения, второй — непосредственное поступление из окружающей среды через клетки пограничного эпителия. Хорошим поглотителем растворенного в воде кальция является слой слизи на жабрах моллюсков. Попадая в кишечник, слизь под действием энзимов расщепляется, освобождая кальций, который током крови переносится к мантии.

Повышенное содержание кальция в тканях моллюска связано со значительным количеством этого элемента в водной среде. Увеличение количества кальция в тканях Диктуется необходимостью накопления этого элемента во время наиболее сильного роста раковины, т. е. кальций только интенсивно накопляется, но и не менее активно расходуется на постройку раковины.

Полагают, что кальций в мантии моллюсков находится в двух формах — ионной и связанной. Связанный кальций вместе с органическим веществом обнаруживается в клетках мантийного эпителия в виде мельчайших гранул, заметных только при электронно-микроскопических исследованиях. Это неактивный кальций. Активный (ионный) кальций находится в полостной жидкости и участвует в процессе кальцитизации раковины. Допускают, что неактивный кальций переводится в активную форму с помощью одного из ферментов цикла трикарбоновых кислот — карбоангидразы, находящейся на поверхности кальциевых гранул.

Другими словами, степень активности кальция, а следовательно, и участия его в образовании раковины (и жемчуга) зависит от того, где этот элемент находится в теле моллюска. В тканях моллюска кальций неактивен, в соединении с органическим веществом он является только потенциальным источником для использования его моллюском. Переход кальция из ткани в экстрапаллиальную жидкость одновременно переводит его из неактивной в активную форму. Такой кальций в любой момент готов вступить в реакцию с углекислотой.

Анион СО₃^2- накапливается в организме метаболическим путем. Благодаря ферменту ангидразы он поступает в цикл кальцификации и при взаимодействии с активным кальцием в присутствии органических веществ выпадает в виде минеральной фазы. Последняя, как было уже сказано, в зависимости от состава и строения матрицы принимает форму кальцита или арагонита.

Рост раковины в значительной мере зависит от жизненных циклов животного. Линии нарастания, наблюдаемые на раковине, обусловлены болезнями, повреждениями и т. д. Регулярно повторяющиеся линии роста соответствуют сезонным циклам, приливно-отливным воздействиям и т. д.

Жемчуг создается теми же клетками, что и раковина, поэтому эти образования сходны. Формирование жемчужины в целом представляет собой некоторую защитную реакцию организма на попадание в него постороннего тела: какого-нибудь минерала, обломка раковины, сгустка органического вещества, выделившегося живыми клетками, и др. Проникшие внутрь раковины тела играют роль центров кристаллизации. Подмечено, что в тех местах на реках, где находится брод или где купают лошадей и поят скот, вылавливается больше жемчуга, чем в спокойных водах. Об этом же писал и русский писатель первой половины XIX в. И. И. Лажечников. Один из персонажей его романа «Последний Новик» спрашивает: «Не из возмущенного ли моря выплывают самые драгоценные перлы?».

Моллюск чутко реагирует на проникновение в мантию постороннего предмета. Клетки мантии, выделяющие особые вещества, начинают обволакивать чужеродное тело наружной пленкой мантии с образованием вокруг него эпителиального, так называемого «жемчужного», мешка, который вдавливается в ткани животного. Эти клетки продолжают нормально функционировать, выделяя внутрь «жемчужного» мешка сначала немного периостракума, затем призматического арагонита и, наконец, арагонита в виде пластинчатого слоя (перламутра), т. е. в такой же последовательности, как и при росте раковины. Так образуется свободная жемчужина, и благодаря ей моллюск избавляется от неудобства, причиняемого посторонним предметом. Замуровывая его в гладком карбонатном шарике, моллюск уменьшает трение, снижает раздражение. Независимо от того, что является центром зарождения, жемчуг приобретает концентрически-зональное строение.