How do oysters make pearls? - Rob Ulrich

المترجم: Shimaa Nabil المدقّق: Nawfal Aljabali

While most people wouldn’t consider the crusty exterior of an oyster

في حين أن معظم الناس لا يعتبرون المظهر الخارجي القشري للمحار

to be particularly beautiful,

جميلاً بشكل خاص،

opening up this craggy case might reveal an exquisite jewel nestled within.

فإن فتح هذه العلبة الصخرية قد يكشف عن جوهرة رائعة موضوعة في الداخل.

Yet, despite their iridescent colors and smooth shapes,

ومع ذلك، على الرغم من ألوانها المتقزحة وأشكالها الناعمة،

pearls are actually made of the exact same material

إلا أن اللآلئ مصنوعة في الواقع

as the shell that surrounds them.

من نفس مادة الصدفة المحيطة بها تماماً.

Pearls, urchin spines, the shells of mussels, snails and clams, even coral—

اللآلئ وأشواك القنفذ وأصداف بلح البحر والقواقع والمحار وحتى المرجان -

all these structures are made out of the same chemical compound:

كل هذه الهياكل مصنوعة من نفس المركب الكيميائي:

calcium carbonate.

كربونات الكالسيوم.

So, how does this single ingredient form such a vast array of materials?

إذن، كيف يشكل هذا المكون الفردي مجموعة كبيرة من المواد؟

Calcium carbonate, or CaCO3, is common on land,

كربونات الكالسيوم، أو CaCO3، شائعة على اليابسة،

and even more bountiful in the sea.

وحتى أكثر وفرة في البحر.

The Earth’s crust is rich in calcium,

قشرة الأرض غنية بالكالسيوم،

and over millennia these deposits have seeped into rivers and oceans.

وقد تسربت هذه الرواسب على مدى آلاف السنين إلى الأنهار والمحيطات.

This is especially true near hydrothermal vents,

هذا صحيح بشكل خاص بالقرب من الفتحات الحرارية المائية،

where hot seawater mingles with calcium rich basalts.

حيث تمتزج مياه البحر الساخنة مع البازلت الغني بالكالسيوم.

Meanwhile, when carbon dioxide in the air interacts with seawater

وفي الوقت نفسه، عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون في الهواء مع مياه البحر،

it eventually produces dissolved carbonate.

فإنه ينتج في النهاية كربونات مذابة.

Every year, the ocean absorbs roughly one third of our carbon dioxide emissions,

في كل عام، يمتص المحيط ما يقرب من ثلث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لدينا،

adding huge quantities of carbonate into the water.

مما يضيف كميات هائلة من الكربونات إلى الماء.

It’s no surprise that sea creatures have made use of these abundant compounds,

ليس من المستغرب أن تكون الكائنات البحرية قد استفادت من هذه المركبات الوفيرة،

but the way calcium and carbonate are woven together into various shapes

ولكن الطريقة التي يتم بها نسج الكالسيوم والكربونات معاً في أشكال مختلفة

is surprisingly artful.

كانت رائعة بشكل مدهش.

Let’s return to the humble oyster.

دعونا نعود إلى المحار المتواضع.

Like many aquatic mollusks, oysters start life as exposed larvae,

مثل العديد من الرخويات المائية، يبدأ المحار حياته على شكل يرقات مكشوفة،

and quickly get to work building a protective shell.

وسرعان ما يبدأ العمل في بناء قشرة واقية.

First, an organ called the mantle secretes an organic matrix

أولاً، يفرز عضو يسمى الوشاح مصفوفة عضوية

of proteins and other molecules to construct a scaffold.

من البروتينات والجزيئات الأخرى لبناء سقالة.

Then, the oyster filters the seawater,

بعد ذلك، يقوم المحار بتصفية مياه البحر،

drawing out calcium and carbonate to combine them into its building material.

وسحب الكالسيوم والكربونات لدمجهما في مواد البناء الخاصة به.

It lays this material over the scaffold,

تضع هذه المادة فوق السقالة

which is covered in charged proteins that attract and guide

المغطاة بالبروتينات المشحونة التي تجذب وتوجه

the calcium carbonate molecules into layers.

جزيئات كربونات الكالسيوم إلى طبقات.

The specific arrangement of these protein scaffolds depends on the mollusk species

يعتمد الترتيب المحدد لهذه السقالات البروتينية على أنواع الرخويات

and their environment,

وبيئتها،

accounting for their vast diversity of shell shapes, sizes, and colors.

وهو ما يمثل تنوعاً كبيراً في أشكال الصدفة وأحجامها وألوانها.

Mollusks carefully control all components of their calcium carbonate creations—

تتحكم الرخويات بعناية في جميع مكونات كربونات الكالسيوم لديها -

even manipulating CaCO3 at the molecular level.

حتى أنها تتلاعب بكربونات الكالسيوم على المستوى الجزيئي.

Using special proteins,

باستخدام بروتينات خاصة،

mollusks can produce two crystal structures out of CaCO3:

يمكن أن تنتج الرخويات تركيبتين بلوريتين من كربونات الكالسيوم:

calcite and aragonite.

الكالسيت والأراجونيت.

Both of these compounds have the same chemical composition,

كلا هذين المركبين لهما نفس التركيب الكيميائي،

but different qualities due to the way their crystal lattices are arranged.

لكنهما يختلفان في الصفات بسبب الطريقة التي يتم بها ترتيب المشابك البلورية.

Calcite is the more stable of the two and less prone to dissolving over time,

الكالسيت هو الأكثر ثباتاً من الاثنين وأقل عرضة للذوبان بمرور الوقت،

so most mollusk shells have a sturdy outer layer of calcite.

لذلك فإن معظم قذائف الرخويات تحتوي على طبقة خارجية متينة من الكالسيت.

As the slightly more soluble molecule,

باعتباره الجزيء الأكثر قابلية للذوبان،

aragonite can better adapt to more or less acidic environments.

يمكن أن يتكيف الأراجونيت بشكل أفضل مع البيئات الحمضية أكثر أو أقل.

So most mollusk shells have an interior layer of aragonite

لذا فإن معظم أصداف الرخويات تحتوي على طبقة داخلية من الأراجونيت

to maintain their internal pH level.

للحفاظ على مستوى الأس الهيدروجيني الداخلي.

But one form of aragonite is stronger and more versatile than the rest:

لكن أحد أشكال الأراجونيت أقوى وأكثر تنوعاً من البقية:

nacre.

عرق الصدف.

Mollusks make this special material by placing successive layers of aragonite

تصنع الرخويات هذه المادة الخاصة عن طريق وضع طبقات متتالية من الأراجونيت

interspersed with proteins.

تتخللها البروتينات.

These layers are stacked like hexagonal bricks,

هذه الطبقات مكدسة مثل الطوب السداسي،

each surrounded by other organic material that directs their orientation.

كل منها محاط بمواد عضوية أخرى توجه اتجاهها.

The uniform layering and brick-like structure of nacre

تعد الطبقات الموحدة والبنية الشبيهة بالطوب لعرق الصدف

is key to its signature iridescence.

مفتاح قزحيته المميزة.

The layers are similar in thickness to the wavelength of visible light,

تتشابه سماكة الطبقات مع الطول الموجي للضوء المرئي،

so the light reflecting from its interior surface

لذا فإن الضوء المنعكس من سطحه الداخلي

interferes with the light reflecting from the outer surface.

يتداخل مع الضوء المنعكس من السطح الخارجي.

When particles of light strike the nacre,

عندما تضرب جزيئات الضوء الصدف،

they bounce around its multilayered crystalline structure

فإنها ترتد حول هيكلها البلوري متعدد الطبقات

in a cascade of shifting rainbows.

في سلسلة من أقواس قزح المتحركة.

But nacre isn’t just pretty—

لكن الصدف ليس مجرد جميل -

it’s one of the strongest and lightest biomaterials we know of.

إنه أحد أقوى وأخف المواد الحيوية التي نعرفها.

And it's not just oysters that produce it.

ولا يقتصر إنتاجه على المحار.

In fact, numerous mollusk species deploy nacre

في الواقع، تستخدم العديد من أنواع الرخويات الصدف

as one of their primary defense mechanisms.

كأحد آليات دفاعها الأساسية.

If an intruding parasite or even a stray particle of sand irritates the mantle,

إذا تسبب طفيلي دخيل أو حتى جزيء شارد من الرمل في تهيج الوشاح،

the mollusk will coat the offender in nacre-producing cells

فإن الرخويات ستغطي الجاني في الخلايا المنتجة للصدف

to form what’s known as a pearl sac.

لتشكيل ما يعرف باسم كيس اللؤلؤ.

These cells wrap the threat in layers of proteins and aragonite

تغلف هذه الخلايا التهديد في طبقات من البروتينات والأراجونيت

until eventually the cocoon completely absorbs the invader—

حتى تمتص الشرنقة في النهاية الغازي تماماً -

dissolving the threat into an opalescent sphere of nacre.

مما يؤدي إلى إذابة التهديد في كرة براقة من الصدف.

This defense mechanism is our leading theory for mollusks making pearls;

آلية الدفاع هذه هي نظريتنا الرائدة عن الرخويات التي تصنع اللؤلؤ

transforming everyday intruders into timeless treasures.

تحول المتسللين كل يوم إلى كنوز خالدة.