|
Jeden z nejkrásnějších a nejúchvatnějších obranných mechanismů v přírodě je vznik perel, při kterém se cizí tělísko jako např. zrnko písku dostane do perlorodky. I přes jejich historii a komerční hodnotu stále nevíme, jak přesně perly vznikají. Víme, že se objevují v různých formách, kupříkladu podélné, vejčité nebo ve tvaru kapky, který se obzvláště hodí pro výrobu náušnic. Některé perly, nazývané barokní, jsou nepravidelné jako kapky pájky s uříznutým koncem. Ovšem nejcennější kusy jsou perfektně kulaté.
Je běžné, že perly se tvarují do formy rotačního tělesa, kdy jsou perfektně symetrické při otáčení podél osy. Tyto jsou skoro kulové, elipsovité či vejcovité, ovšem mnohdy s pruhy a kroužky okolo, které je obíhají, jako by byly vyrobeny na soustruhu. Když se nad tím zamyslíte, jde o zvláštní tvar na to, aby se objevoval přirozeně. Skutečnost je taková, že vědci nedávno potvrdili podezření lovců perel, kteří již dlouho věřili, že perly s perfektní rotační symetrií jsou skutečně „vysoustružené“ – to znamená, že při růstu rotují uvnitř pouzdra, které je drží uvnitř měkkého tkáňového pláště měkkýšů. Zpráva z roku 2005, která byla uveřejněna ve francouzském Journal des Perliculteurs uvádí, že perly se typicky otočí jednou za zhruba 20 dní. To by vysvětlovalo rotační symetrii – každá odchylka v rychlosti růstu kolem jedné z os je následně přenesena po celém obvodu.
Co však perly k tomuto chování vede? Julyan Cartwright, expert na růst krystalů, který pracuje pro Španělský výzkumný ústav, přišel spolu se svými pracovníky k možnému rozřešení. Perleť je úžasný materiál. Skládá se zejména z minerálu aragonitu, formy uhličitanu vápenatého (látky z křídy a mramoru). Minerál je naskládaný v mikroskopický deskách, které jsou vrstveny a slepeny pomocí měkkých organických membrán z proteinů a chitinu, hlavní součásti hmyzí pokožky a schránku krevet. Tato kompozitní struktura, kdy jsou tvrdé vrstvy měkce spojeny dohromady, dělá perleť extrémně silnou a odolnou proti poškrábání, což je důvod, proč se ho vědci pokouší napodobovat u umělých kompozitů. Zároveň materiál odráží světlo takovým způsobem, který vytváří rušení světelných paprsků, což zapříčiňuje perleťový povlak, které hraje všemi barvami.
Perleť je tvořena chemikáliemi, které jsou vylučovány stejným typem buněk, které jsou zodpovědné za tvorbu schránky měkkýše. Několik vrstev roste najednou, což vytváří „terasy“, které jsou viditelné na povrchu perly při pohledu skrze mikroskop. Cartwright spolu s kolegy si myslí, že tyto terasy skrývají klíč k rotaci perly. Tvrdí, že když se nové uhličité a vápenité ionty nebo molekuly chitinu či bílkovin uchycují na hranu terasy a stanou se součástí rostoucího krystalu, uvolňují energii, která ohřívá povrch. Molekuly vody v okolní tekutině se odráží od hrany terasy, přičemž pohlcují uvolněnou termální energii. Díky zákonu zachování hybnosti vzniká slabá síla v opačném směru.
Kdyby terasovité stupně na povrchu byly orientovány náhodně kolem celé perly, tyto síly by se vykrátily na nulu. Nicméně terasy jsou umístěny paralelně jako poledníky na globu, čímž vytváří ozubený profil kolem obvodu perly. Díky tomuto zubatému tvaru, malé „kopance“ způsobené ohřátými molekulami vody se působí stejným směrem, což nutí rostoucí perlu rotovat. Výzkumníci odhadují, že tato síla má velikost asi 0,1 newtonu – asi váhu jedné jahody – u perly s průměrem 1 centimetr, což by mělo mít za důsledek rychlost rotace víceméně totožnou s tou, která byla objevena. Vědci připouštějí, že v jejich zjištění jsou stále mezery, ale tato myšlenka by mohla sloužit k vytvoření samovolně rotačního motoru. Nemějte ale obavy, neznamená to, že se jim podařilo vytvořit perpetum mobile. Rotace je poháněna teplem uvolněným během chemického procesu krystalizace a zastaví se jakmile nezbyde nic ke krystalizace. Jinými slovy až dojde “palivo”. Zd.: bbc.com |
