高中生物：贝壳里的秘密

人类采捕、养殖珍珠已有千年历史。珍珠晶莹素洁、浑然天成，人们喜爱它，欣赏它，把它看作是上天的恩赐。而对于珍珠成因的探索，无论是出于浪漫的想像还是理性的思考，千百年来也从未间断过。
在科学并不发达的古代，人们对珍珠的认识十分有限，更谈不上对珍珠成因的理论研究，可是这并不妨碍人们凭借他们对珍珠的喜爱而展开种种奇异的猜想，于是便产生有关珍珠来历的种种传说。例如，不少古人认为珍珠是由露滴或眼泪凝结而成的。当然，我们对古人是不能苛求的，他们在缺少科学根据的古代，不了解珍珠的性质，只能对珍珠的成因进行猜想或借助神话去做解释。显而易见，所有这些都没有什么科学意义，甚至具有十分浓厚的迷信色彩。结果是虽然有了珍珠，却不能真正地知道她是怎样生成的。
寄生虫成因学说
关于珍珠的成因，大约从16世纪中叶开始才逐步脱离神话故事的影响。随着对珍珠研究的不断发展，不同时期的学者先后提出了有关珍珠形成的各种说法。人们起先认为珍珠是类似肾脏结石的贝病的产物，而后又认为是由于体液过剩或一部分卵留在体内造成的，也有人认为是砂砾进入贝体，最终形成了珍珠。到了18世纪，人们逐渐认识到形成珍珠的物质所具有的性质和贝壳相同，珍珠就是球形的贝壳，它们的形成过程是一致的。
以上这些认识虽然片面，但毕竟是从科学的角度对珍珠的形成做出的解释，迈出了探究珍珠成因奥秘的第一步。
1826年，埃德华·霍姆将珍珠切成两半，发现珍珠的中心部位由一种有光泽的物质构成，他对此的解释是珍珠贝的卵子没有被送到输卵管而留在卵巢内，珍珠就是以这种死卵为核形成的。1830年，德裔俄国生物学家冯·贝尔最先提出寄生虫成因说。他在文蛤内发现一种吸虫类寄生虫，认为珍珠是以此为核形成的。冯·贝尔也因此成为寄生虫成因说的先驱。在此之后，其他一些科学家先后从许多贝类生物中发现了以寄生虫的卵、头部或幼虫为核的天然珍珠。于是，寄生虫成因说便顺理成章地确立起来了。
但是寄生虫成因说的发展并没有对珍珠养殖起到什么作用。在实际生产中，即使用大量的寄生虫去感染珍珠贝类，仍然达不到生产养殖珍珠的目的。尽管如此，对寄生虫成因说的研究仍然有很高的科学价值。在研究过程中，科学家们积累了大量的标本和科学资料，看到了寄生虫在珍珠形成中的核心作用，为以后的珍珠囊成因学说的发展提供了基础。
珍珠囊成因学说
1858年，黑斯林在珍珠的寄生虫成因的研究中最先提出了以寄生虫的残体为核，在其周围形成珍珠囊并分泌珍珠质沉淀，覆盖在核上而最终形成珍珠的说法。这种说法强调珍珠囊在珍珠生成过程中的作用，被称之为珍珠囊成因学说。此后，其他一些科学家在此基础上进一步发展了珍珠囊成因学说，其基本内容主要包括三个阶段：①外物或外力作用；②局部组织形成珍珠囊；③珍珠囊分泌珍珠质并围绕某种核心沉淀而形成珍珠。
随着珍珠囊成因学说的不断发展，科学家们逐步搞清了珍珠形成过程中的一些细节问题。例如，赫德曼指出囊珍珠和肌肉珍珠的成因不同，前者是以寄生虫异物为核心而形成的，后者是由于外套膜的一部分细胞受到外来刺激而引起细胞分裂，自行分离而形成的。他还指出肌肉珍珠的核是贝体本身分泌的壳皮类物质，主要成分是壳角蛋白。192019年，鲁贝尔通过研究证明，不仅是肌肉珍珠，即使是在外套膜中检出的珍珠，其核也是由壳角蛋白构成的。因此，他认为外套膜的上皮细胞受刺激后，有一部分细胞分离并包被了已经分泌出来的壳角蛋白，同时逐渐陷进外套膜内部的结缔组织中，最终生成了珍珠。
至此，珍珠囊成因学说已经相当完整了：珍珠是由于外套膜上皮细胞受到了外物或外力的刺激和作用，局部地陷进外套膜内部的结缔组织中或贝体其他部位的组织中，形成了珍珠囊，并围绕异物或分泌物等核心，分泌珍珠质而形成的。当然，显而易见，当珍珠囊完全陷入软体内部时，珍珠囊是完整的，能生成游离的或正园珍珠；当珍珠囊只是部分地陷入外套膜时，珍珠囊是不完整的，只能生成附壳的或半圆珍珠，以及佛像珍珠等。
珍珠囊成因理论足以说明天然珍珠的形成过程，也是附壳珍珠或佛像珍珠养殖技术的理论根据。不过要最终实现珍珠的大规模人工养殖，还要解决珍珠囊的形成技术。
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