Борис Сребродольский - Жемчуг

На территории ГДР в пещере Рюбеланд в Гарце обнаружены желтовато-коричневые «жемчужины» величиной до 2,5 см [Arnold, 1981]. В шахте, пройденной в Рудных горах, встречено более 2 тыс. «жемчужин», желтоватый цвет которых объясняется примесью солей окисного железа. Условия образования их следующие: температура в горных выработках 6,7° С, дебит капежа 0,9 л/ч, pH воды 7,57, минерализация 561,3 мг/л.

В Австралии кальцитовые оолиты и пизолиты наиболее детально изучены из пещеры Ангела на полуострове Морнингтон [Максимович, 1955]. Их особенно много (до 2,5 тыс.) в карманообразных углублениях в известняках, где наблюдается капеж воды. Температура воздуха в пещере 16,7° С, а воды 14,4° С; вода имеет гидрокарбонатный состав, ее минерализация достигает 395 мг/л.

Основным фактором, обусловливающим образование «пещерного жемчуга», является капеж воды и ее движение в мелких водоемчиках, способствующих перемещению в них зародышей будущих «жемчужин» и облеканию их при этом выпадающим из раствора карбонатом кальция.

Из вышеизложенного следует, что «пещерный жемчуг» имеет много общих черт с обычным жемчугом. Черты сходства проявляются прежде всего в строении жемчужин, в их концентрически-скорлуповатом и радиальноволокнистом сложении. Формирование жемчужин происходит путем медленного облекания посторонних частиц тонкими слоями карбоната кальция. Характерная особенность описанных образований состоит в периодичности отложения карбонатного вещества. Удивительной особенностью обоих типов жемчужин следует считать тот факт, что они иногда на 95% состоят из карбоната кальция. Отличия между обычным и «пещерным жемчугом» обусловлены условиями их формирования. Арагонит, из которого состоят обычные жемчужины, является редкой в неживой природе модификацией углекислого кальция. Для его образования небиологическим путем требуются достаточно специфические условия. Различная минеральная форма карбоната кальция в обоих типах жемчужин вряд ли оказывает существенное влияние на соотношение в них изотопов углерода. Несколько большее обогащение обычного жемчуга «легким» изотопом углерода по сравнению с «пещерным жемчугом» происходит благодаря биологическому фракционированию изотопов моллюском. Такое фракционирование реализуется через метаболизм веществ в клетках, органах и других системах организма.

Щедро одарила природа жемчуг чудесными свойствами. Этот красивый самоцвет в естественном виде и прошедший через умелые руки художника доставляет огромное эстетическое наслаждение.

Следует подчеркнуть, что именно возросший интерес к жемчугу и другим биогенным минералам привел к выделению из минералогии особого направления — биологической минералогии, главная задача которой — расшифровка истории зарождения, роста и изменения минеральных продуктов живой природы.

Структура, форма, состав и многие свойства жемчуга зависят от условий его формирования в организме моллюска. Применение последних достижений минералогии, биологии, физики и химии (современной кристаллохимии, оптической и люминесцентной спектроскопии, электронной микроскопии, электронно-зондовых исследований, рентгеновского, рентгенофлюоресцентного, нейтронно-активационного и изотопного анализов, метода окрашивания и др.) для изучения этих условий позволяет сделать вывод о весьма сложном строении жемчуга и перейти от качественных характеристик к количественным параметрам процесса жемчугообразования и получению жемчуга с заданными свойствами.

Жемчуг — материал больших, еще не познанных до конца возможностей. Особенно большие перспективы открываются при его культивировании.

Работы по культивированию жемчуга в нашей стране проводились еще в конце 20-х — начале 30-х годов. В 1929 г. экспедиция под руководством И. В. Гуттуева провела подсадку песчинок в 600 раковин на одной из рек Северо-Запада СССР. В 1930 г. подобная операция была произведена на 8000 жемчужниц. Раковины с внедренными в них телами специально метились. Однако, как показал вылов 700 меченых раковин в 1936 г., эта операция не дала ожидаемых результатов: в раковинах оказались только жемчужные наросты. Это объяснялось тем, что тело внедрялось не между мягкими тканями моллюска, а между мантией и стенкой раковины.

Образование жемчуга — сложный биохимический процесс, регулируемый многими факторами, которые по мере изучения жемчуга новейшими методами все более детализируются. Биогенное кристаллообразование осуществляет органическая матрица. Биохимическим составом матрицы определяется кристаллизация карбоната кальция в форме кальцита или арагонита в точках, где наиболее полно проявляется сродство между органическим и минеральным компонентами. Отсюда вытекает насущная необходимость изучения матрицы на молекулярном уровне с привлечением современных методов биологических исследований, включающих выяснение роли и значения многих клеток в организме, раскрытие механизма сложнейших внеклеточных превращений и процессов обмена веществ. Сочетание гистохимических исследований с электронномикроскопическими даст возможность глубже проникнуть в сложные процессы жизнедеятельности клетки.