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三亚海水附壳型珍珠螺旋生长结构表征及生态动力学机制

黄艺兰

  珍珠层很早就引起了人们的关注,它是软体动物贝壳中普遍发育的一种结构单元。随着科学研究手段、方法的深入而逐渐深入研究,为人工培育珍珠及制造现代有机-无机复合材料提供了科学依据。本文对珍珠层生长结构的国内外研究现状进行了初步概括。目前主要的珍珠层成因理论有模板理论(Weiner,1984提出,从分子水平上强调珍珠层是通过有机质的调节作用形成的,是影响最广泛的理论)和矿物桥理论(Shaffer T.E,1997提出,则是强调了珍珠层文石的无机模板的导向作用)。21世纪的主要研究方向将是从基因控制的水平上去了解珍珠层的形成,探讨生物体中有机质所起到的生物矿化作用,如何引导碳酸钙微晶体在其基础上成核生长、取向结晶成珍珠层,如何影响珍珠层的最终结构——表面形貌、大小、定向等等,如何用生物环境进行生物矿化的研究,如何对生物矿化的过程进行实时监控,如何建立合理的珍珠层生长模型等。以上这些问题都将结合现代分子生物学和生物矿化机理来共同研究分析。在本文详细研究之前,作者在宝石学显微镜下初步观察到,海南省三亚湾大东山珍珠养殖场养殖的大型珍珠贝——企鹅贝及其附壳珍珠的表面具有特征的螺旋生长结构(前人在其它海水贝类也曾报道过类似现象),甚至还具有同心圆生长结构。同时也在黑蝶贝、白蝶贝、金唇贝、马氏贝(产自海南三亚地区)及其对应生长的塔西堤黑珍珠、白珍珠、金珍珠,南珠上观察到类似生长结构特征。迄今,在国内外珍珠层研究上尚未见相关报道。而用珍珠层成因理论(隔室理论,模板理论,矿物桥理论、BCF螺旋位错生长理论及PBC键链晶体生长理论等)、生物矿化机理以及现代分子生物学都不能比较合理解释为何文石微片以这种螺旋结构的成核生长及其机理。故本文中作者选取大量的企鹅贝及附壳珍珠为主要的研究对象,辅以黑蝶贝、白蝶贝、金唇贝、马氏贝(产自海南三亚地区)及其塔西堤黑珍珠、白珍珠、金珍珠等。针对其螺旋生长结构形貌开展一系列研究工作,结合前人研究基础及本文所得的测试结果初探在何种条件,何种作用下螺旋生长结构的生长机制。主要的研究内容及研究成果如下:(1)企鹅贝以及附壳珍珠的珍珠层的基本研究:如宝石学显微镜下表面形貌特征、偏光显微镜观察矿物的成分变化、显微激光拉曼测定谱学特征等。研究观察,海水养殖贝壳级珍珠表面多具有螺旋纹,而淡水蚌和淡水珍珠则没有,不同地区养殖的马氏贝及珍珠的表面形貌也不相同;珍珠层与棱柱层的生长具有周期性。作者还认为有机质参与珍珠层文石微……   
[关键词]:螺旋生长结构;珍珠层;有机薄膜;生物矿化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国地质大学2006年