18 世紀(jì)末以來(lái),科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)大量的研究,給出了科學(xué)的定義:珍珠是貝類外套膜的一部分細(xì)胞由于某種原因,在貝類體內(nèi)形成珍珠囊并分泌類似貝殼的物質(zhì),圍繞一個(gè)共同的核心沉積而成的圓球形或其他形狀的物體。
給出這個(gè)定義的過(guò)程也是較為復(fù)雜和艱難的。首先是100 多年前的科學(xué)家針對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的唯心主義的神話和傳說(shuō),將珍珠切為兩半,發(fā)現(xiàn)其中的核是吸蟲(chóng),絳蟲(chóng)的幼蟲(chóng)、頭部和卵球,甚至是沙粒,這樣就有了寄生蟲(chóng)形成珍珠的說(shuō)法。之后,有人通過(guò)研究認(rèn)為,珍珠是以寄生蟲(chóng)的殘?bào)w為核,在周圍形成所謂的珍珠囊,珍珠囊分泌珍珠質(zhì),附在核上,形成珍珠。這種珍珠囊形成珍珠的說(shuō)法,非常接近人工培育珍珠的可能階段。1913 年,爾維德司把分開(kāi)的外套膜表皮細(xì)胞注人外套膜表皮細(xì)胞內(nèi),使之形成珍珠囊,取得了人工培育無(wú)核珍珠的成功。1947 年,日本的松井佳一等發(fā)現(xiàn)外套膜上皮細(xì)胞發(fā)生病理變化時(shí),出現(xiàn)異常增殖,產(chǎn)生皺褶并凹陷形成珍珠囊,產(chǎn)生珍珠。日本學(xué)者根據(jù)中國(guó)宋代人工培育佛像珠的褶原理,用貝殼球狀核包被外套膜片,插進(jìn)外套膜內(nèi),養(yǎng)成游離的正圓的有核珍珠。通過(guò)這一系列的研究,人們對(duì)珍珠的形成有了科學(xué)的認(rèn)識(shí)。
1 .天然珍珠的成因
對(duì)于天然珍珠的成因,近百年來(lái)有許多科學(xué)家進(jìn)行過(guò)研究,并提出了各種不同的見(jiàn)解。歸納起來(lái),大致有如下三種。
( l )無(wú)核珍珠的內(nèi)因說(shuō)由于外套膜的病變,一部分上皮細(xì)胞,從外套膜上脫落下來(lái),陷入結(jié)締組織之間,其增殖結(jié)果形成珍珠囊而產(chǎn)生珍珠。所形成的珍珠,質(zhì)純而形圓者多,均為無(wú)核珍珠。
( 2 )有核珍珠的外因說(shuō)由于外來(lái)物質(zhì)如沙粒、寄生蟲(chóng)或其他物質(zhì),偶然落入貝殼與外套膜之間,外來(lái)物帶著一部分外套膜上皮細(xì)胞陷入結(jié)締組織中,形成珍珠囊,分泌珍珠質(zhì)包被著外來(lái)物而成珍珠。這種珍珠都有一個(gè)核心,稱為有核珍珠。
( 3 )畸形增殖說(shuō)珍珠質(zhì)分泌組織,由于受到外來(lái)刺激,如機(jī)械的或化學(xué)的損傷之后,細(xì)胞發(fā)生變化,引起這一部分細(xì)胞的畸形增殖,并不需要外來(lái)物也能形成珍珠囊,分泌珍珠質(zhì),結(jié)果產(chǎn)生珍珠。
從以上三種說(shuō)法,可以得出一個(gè)共同的結(jié)論,即珍珠是由外套膜的一部分細(xì)胞(上皮細(xì)胞),在結(jié)締組織內(nèi)形成珍珠囊、分泌珍珠質(zhì)而產(chǎn)生珍珠。在自然條件下,沙粒等外來(lái)物質(zhì)偶然侵入,給珍珠質(zhì)分泌組織以有效的刺激,引起該組織的畸形增殖,并在結(jié)締組織內(nèi)形成珍珠。
2 .人工養(yǎng)殖珍珠的成因
根據(jù)天然珍珠的成因理論,用人工的方法將貝類和外套膜切成小片,移植到另一貝類的組織中,被移植的外套膜小片經(jīng)過(guò)一系列的變化之后,形成珍珠囊,分泌珍珠質(zhì)而形成無(wú)核珍珠。此外,在移植外套膜小片的同時(shí)植入用蚌殼或其他原料制成的珠核,經(jīng)過(guò)一系列變化,包圍珠核形成珍珠囊,再分泌珍珠質(zhì),沉積在珠核的周圍而形成人工珍珠。
1 .珍珠囊的形成
被移植的外套膜表皮細(xì)胞小片經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后,其四周邊緣與育珠貝的組織愈合(無(wú)核),或細(xì)胞小片沿著珠核的表面裂殖逐漸將珠核包圍,最后形成珍珠。珍珠囊形成之后,其表皮細(xì)胞的形態(tài)由高柱狀逐漸變成扁平狀,并開(kāi)始分泌珍珠質(zhì)。
從細(xì)胞小片植入至珍珠囊形成所需時(shí)間與育珠貝的年齡、生理狀況和環(huán)境因素(主要是溫度)有著密切的關(guān)系。在適溫范圍內(nèi),溫度愈高,珍珠囊形成愈決;反之,溫度愈低,珍珠囊形成愈慢。一般在水溫15℃ 時(shí)約15 天形成珍珠囊,20℃ 時(shí)約12天,25℃ 時(shí)約8 天,30℃ 時(shí)約6 天。
2 .珍珠質(zhì)的分泌
珍珠囊形成后開(kāi)始分泌珍珠質(zhì)。初期珍珠囊內(nèi)分泌的是有機(jī)質(zhì)(殼角蛋白),呈酸性;接著分泌棱柱質(zhì),呈堿性;最后分泌珍珠質(zhì),呈中性。
3 .珍珠的形成
珍珠質(zhì)分泌細(xì)胞所分泌出來(lái)的黏液基質(zhì)通過(guò)一系列的生化作用后,轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ㄓ捕鹊臍べ|(zhì)蛋白。
珍珠囊的表皮細(xì)胞含有核糖核酸(rna )、碳酸脫水酶、多糖類和活性鈣,其排出的鈣,通過(guò)碳酸脫水酶的作用與來(lái)自貝體的二氧化碳結(jié)合,沉淀為碳酸鈣,殼角蛋白再和碳酸鈣結(jié)合而成為霰石結(jié)晶的珍珠。
4 .珍珠的成長(zhǎng)
珍珠初步形成后,隨著時(shí)間的推移,珍珠囊的表皮細(xì)胞分泌珍珠質(zhì)漸多,珍珠質(zhì)結(jié)晶范圍擴(kuò)大,在其外圍漸次層覆一層地被珍珠層包圍起來(lái),珍珠層不斷增厚,珠體直徑也隨著增大。珍珠的成長(zhǎng)與珍珠囊分泌珍珠質(zhì)的速度有關(guān),而珍珠囊分泌珍珠質(zhì)的量是受貝體的生理狀況和一系列環(huán)境因素影響的,其中主要因素是溫度。在適溫范圍以內(nèi),珍珠的成長(zhǎng)速度,即珍珠質(zhì)的沉積量,與水溫的關(guān)系基本上成正比。水溫愈高,珍珠質(zhì)分泌的速度愈快,沉積愈多,珍珠生成就愈決;反之,則慢而少。
有人將無(wú)核珍珠的形成分為七個(gè)時(shí)期,即傷口愈合期、囊袋形成期、珠胚形成期、珍珠形成期、珍珠增厚期、珍珠成圓期和珍珠衰老期。對(duì)于珍珠衰老,是指養(yǎng)殖的珍珠若不及時(shí)采收,除了珍珠過(guò)大破膜脫落外,還可能由于育珠蚌的變化,分泌機(jī)能衰退,分泌棱柱層增加,珠光也逐漸開(kāi)始變成粉狀白色、銹斑狀黃色、暗淡無(wú)光。因此,褶紋冠蚌育珠2 年左右,三角帆蚌育珠3 年左右,要及時(shí)采收珍珠,以保證珍珠的質(zhì)量。
珍珠的形成過(guò)程是很復(fù)雜的,有的機(jī)制尚不十分清楚,有待進(jìn)一步研究與探索。