Жемчуг

Своеобразным регистратором процессов, сопровождающих биоминерализацию, является изменение изотопного состава ряда элементов. Это изменение очень невелико, так что изотопный состав элементов можно считать практически постоянным. Однако масштабы явлений, происходящих в организмах, и их продолжительность приводят к некоторому разделению изотопов, поддающемуся измерению на современных масс-спектрометрах. При исследовании изотопных эффектов углерода и кислорода необходимо учитывать биологический фактор, под которым подразумевается закономерное распределение изотопов химических элементов в объектах живой материи. Наиболее вероятной причиной биологического фракционирования изотопов углерода и кислорода при образовании органических карбонатов, в том числе и жемчуга, следует считать участие в этом процессе метаболической углекислоты, обедненной «тяжелыми» изотопами. Красивые жемчужины образуются в узком интервале изменения соотношения изотопов кислорода.

В процессе роста происходит самоупорядочение структуры индивидов в объеме минерально-органических агрегатов. Однако отмеченная неидеальность биогенных кристаллов и ряд других факторов способствуют тому что строгая упорядоченность минеральных индивидов таких агрегатах отсутствует.

Процессы биоминерализации широко распространены в природе, они характеризуются большой мобильностью и пластичностью. Этому способствует то обстоятельство, что многие биологические вещества и структуры, служащие субстратом для минеральной фазы, проявляют свойства, которые присущи жидким кристаллам. Жидкокристаллический порядок в биологических структурах играет большую роль в функциях и свойствах живой материи.

Промысел жемчуга

Жемчуг, как мы уже знаем, образуется в раковинах пресноводных и морских моллюсков. Теоретически все моллюски, имеющие раковину с перламутровым слоем, могут продуцировать жемчуг, однако для представителей класса лопатоногих, панцирных и моноплакофор это явление не отмечено. У двустворчатого моллюска тридакны, раковины которого лишены перламутрового слоя, образуются жемчужины величиной с голову ребенка, но без присущего жемчугу блеска. Такой жемчуг весьма эффектен, но стоимость его невелика.

Пресноводные моллюски. Драгоценный пресноводный жемчуг образуется в раковинах семейства унионид, или перловицеобразных. Из них наибольшее значение имеют моллюски двух родов — маргаританы (Margaritana) и дауринайи (Dahurinaia). Среди маргаритан поставщиком пресноводного жемчуга является пресноводная жемчужница (Margaritana margaritifera). Она обитает в реках Прибалтики, Карелии, Кольского полуострова, Финляндии, Швеции, Норвегии, Англии, Ирландии, Северной Америки, водится в устье Дона и в каскадах Пиренеев. Еще недавно моллюск был распространен довольно широко. Быстрое исчезновение его в ряде районов объясняется не только хищническим истреблением в погоне за жемчугом, но и сильной заболоченностью берегов рек, поступлением в них болотных вод, развитием лесосплава, наличием в воде взмученных минеральных частиц, засоряющих жабры маргаританы.

Маргаритана обитает в чистых проточных реках и ручьях с медленно текущей холодной водой, содержащей минимальное количество солей кальция и магния. Извести в ней должно быть не более 15 мг/л. Дно сложено мелким песком, гранитами, гнейсами, кристаллическими сланцами, прибрежная растительность дает хорошую тень. Наибольшие скопления раковин наблюдаются в местах поворота направления течения. Глубина мест обитания маргаританы колеблется от 0,4—1 м на порогах до 2,4 м на плёсах. Ареал жемчужницы на Северо-Западе СССР ограничен реками, лишенными извести, и совпадает с ареалом форели. Маргаритана, поселившись в реке, во многом способствует тому, что вода становится чистой. Она постоянно перекачивает через себя воду, задерживая муть и питательные вещества. Так ракушка кормится.

Моллюск имеет прочную толстостенную раковину овальной или почковидной формы, длиной до 12 см, внешне похожую на обычную речную беззубку, только покрупнее и покрытую изнутри красивым перламутром. Перламутр белый с легким синеватым оттенком. Годовой прирост раковины составляет 1,63 мм. Зимой раковина растет в 4 раза медленнее, чем летом. Это обстоятельство вызывает образование на раковине особых колец нарастания, подобных тем, которые образуются на чешуе у рыб. По числу этих колец можно судить о возрасте: многие животные доживают до 80—90 лет.

Маргаритана — малоподвижное колониальное животное. Передвигается с помощью развитой топоровидной ноги: выставит ее между створками, зароется в песок и подтянет весь домик. Так, за сутки она может пройти до полметра.