GEOLOGIJA

Pripremio: Gordana Jovanović

Biseri

Dugine boje sa dna mora

Biseri od davnina izazivaju interesovanje ljudi. Mnoge kulture su ih sakupljale kroz istoriju, a danas su još uvek simbol vrednosti, elegancije i lepote. Za razliku od drugog dragog i poludragog kamenja, biseri sadrže organsku materiju jer ih životinje formiraju prirodnim putem. Biseri su pravi prirodni dragulji , proizvodeni unutar tela živih organizama i, za razliku od drugih, to su jedini dragulji koji se mogu koristiti bez ikakave dodatne obrade.

Najpoznatiji izvori bisera su morski mekušci, pretežno školjke, mada bisere mogu praviti i puževi i slatkovodne školjke, kada su lošijeg kvaliteta. U drevnoj Grčkoj reč biser je označavala “savršenu čistoću”, a u starom Rimu „ljupkost i uživanje“. Pravi prirodni biser nastaje u mekušcima bez ljudske intervencije. Formiranje traje godinama, a kao krajnji rezultat tog procesa dobija se sjajni dragulj kojeg nazivamo biser. Postoje i kultivisani biseri koji se takođe svrstavaju u prirodne, mada nastaju gajenjem školjaka u posebnim uslovima, odnosno uz pomoć čoveka.

Današnja biserna školjka Pinctada

Proces nastanka bisera u prirodi nije sasvim jasan. Ranije se pretpostavljalo da je zrnce peska koje prodre u unutrašnjost školjke uzrok nastanka bisera. Međutim, nauka je odbacila ovu pretpotavku jer zrnce peska ne može imati nikakvog uticaja na promene u unutrašnjosti školjke koja živi na morskom dnu. Nastanak bisera prouzrokuju povrede u tkivu plašta školjke. Povrede izazivaju razni parazitski pljosnati crvi i niz drugih organizama iritanata koji se nađu između plašta i ljušture, uključujuc´i i perforirajuće organizme koji buše njihove ljušture da bi došli do mekog tela kojim se hrane ili da bi se nastanjivali u njima. Ako ih školjka ne može izbaciti, onda njen odbrambeni mehanzam počne da luči tanke slojeve sedefa oko iritanta, sloj po sloj. Izlučeni sedef se sastoji od naizmenično raspoređenih koncentričnih i providnih slojeva aragonita ( kristalni oblik kalcijum karbonata ) i konhiolina ( organskog proteina koji vezuje kristale) . Mikroskopski sitni kristali i njihov raspored su savršeno usklađeni, a svetlost koja padne na površinu bisera prolazi kroz njih i prelama se u vidu duginih boja .

Opsena iznutra

Jedna od najvažnijih odlika bisera je njegov sedefasti sjaj koji je najvažniji za lepotu i procenu vrednosti. Sjaj zavisi od unutrašnje strukture bisera, a nastaje odbijanjem i prelamanjem svetlosnih zraka na granicama kristala kalcijum-karbonata od kojeg je izgrađen. Posmatranjem prirodnog bisera stiče se utisak da svetlost dolazi iz njegove unutrašnjosti. Zapravo, objašnjenje leži u višestrukim slojevima sedefa koji se ponašaju kao male prizme i odražavaju faze rasta bisera.

Boja bisera zavisi od vrste mekušca koja je izradila biser, sredine u kojoj je životinja živela i konhiolina koji sadrži organske pigmente. I ako se za belu boju često kaže da je biserno bela, prirodni biseri se javljaju u nizu boja - od bele, zlatne i ljubičaste do crne. Kristali aragonita su beli ili bezbojni.

Kao retki fosili

Prirodni biseri su veoma retki, a među najređe prirodne bisere spadaju fosilni. Loptastog su oblika, na poprečnom preseku imaju koncentrične krugove, a kod nekih se sačuva i sedefasti sjaj.

Iako su se prvi mekušci pojavili pre oko 530 miliona godina u "kambrijumskoj eksploziji", pronađeno je samo nekoliko vrsta školjaka sa fosilnim biserima. Međutim, "kambrijumska eksplozija" predstavlja prvu fazu razvoja mekušaca, kada se pojavio veliki broj porodica , rodova i vrsta, ali taj broj je ostao na niskom nivou sve do druge faze poznate kao " velika ordovicijumska diverzifikacija".

Poreklo sedefa

Najstarije poznate školjke iz kambrijuma su Pojetaia i Fordilla koje imaju laminastu mikrostrukturu. Ona podsećaju na strukturu izumrlih kambrijumskih predstavnika klase mekušaca Monoplacophora ( Anabarella i Watsonella), kao i na strukturu savremenih Monoplacophora . To je navelo naučnike na zaključak da je sedef konvergentno evoluirao kroz razvoj više grupa.

Pored monoplakofora u ove grupe spadaju puževi, školjke i glavonošci. Ovako nezavisno poreklo sedefa kod navedenih grupa dogodilo se tokom ili neposredno pre Velike ordovicijumske diverzifikacije, a sedef se najverovatnije pojavio negde između srednje g kambrijuma i kasnog ordovicijuma. Nastao je kao odgovor na pojavu sve većeg broja predatora. Ova “eksplozija biodiverziteta" se poklopila sa periodom u istoriji Zemlje u kojem je došlo do pomeranja kontinenata i snažnog vulkanizma.

Promenom mikrostrukture ljuštura i pojavom sedefa došlo je do ojačavanja ljuštura mekušaca. Kod nekih mekušaca sedef nije razvijen, ali su u borbi protiv predatora uspeli da razviju neke druge strategije. Pojava sedefa u ljušturama je bio veliki korak u trci između grabljivaca i njihovog plena mekušaca, što se odrazilo na uspešan razvoj ove grupe životinja koje su kasnije zavladale svim vodenim sredinama, odnosno doživele su pravi evolucioni procvat.

Sposobnost da se izgradi čvrst mineralizovan spoljašnji skelet u kambrijumu jedan je od ključnih faktora koji pokrenuo razvoj organizama koji mogu da se kreću, reaguju na okolinu i hrane drugim organizmima. Njihove ljušture su vrlo složene i izgrađene su od slojeva sa različitim mikrostrukturama kalcijum-karbonata, kao što su prizmatična, sedefasta, listasta, lamelasta. Svaki od ovih slojeva ima odgovarajuću funkciju, ali poreklo prizmatičnog i sedefarstog sloja još uvek nije razjašnjeno. Utvrđeno je da kombinacija prizmatično-sedefastih mikrostruktura u ljušturama mekušaca, sa evolucione tačke gledišta, takođe potiče iz kambrijuma. Sedef je praktično evoluirao horizontalnom podelom vertikalnih prizmi, zbog čega se ljušture sastoje iz više slojeva. Tako, na primer, ljuštura najpoznatijih bisernih školjaka iz roda Pinctada pokazuje strukturu sastavljenu od tankog organskog spoljašnjeg (kožastog površinskog) sloja periostrakuma, spoljašnjeg prizmatičnog kalcitskog i unutrašnjeg sedefastog aragonitskog sloja.

Kod fosilnih bisera se može sačuvati sedefasti sjaj u zavisnosti od uslova u kojima su fosilizovani, a na preseku pokazuju koncentrične slojeve kao i biseri današnjih školjaka. Tokom fosilizacije bisera, aragonit (mineral koji čini najvec´i deo bisera kod mnogih školjaka) se zamenjuje kalcitom ili drugim mineralom. Najstariji za sada poznati fosilni biser datira iz trijaskih sedimenata (pre oko 230-210 miliona godina). Nešto su češći nalazi fosilnih bisera u sedimentima gornje krede (mastrihtu) Teksasa, gde su uvek nalaženi zajedno sa školjkama Inocermus, pa se pretpostavlja da su one imale mogućnost da prave bisere. Veličina bisera se kreće od 1mm u prečniku do 3 cm. Boja im varira od sive do crne.

Biserna školjka Inoceramus

Od mlađih foslilizovanih bisernih školjaka zabeleženi su nalazi Pinna affinis iz eocena Engleske (pre 50 miliona godina). Sedefasti sjaj ovih bisera se sačuvao zahvaljući tome što su školjke upale u fini, glinoviti sediment, tada najdublje tople morske sredine na terenima Londona. U ovako finoj glini, koja se kasnije koristila za pravljenje opeka i razne grnčarije, nije došlo do rastvaranja sedefa prilikom fosilizacije.

U donjem miocenu okoline Beča ( pre oko 16,5 miliona godin a) izgrađen je greben sa veoma krupnim školjkama Crassostrea gryphoides. Dužina njihovih kapaka je oko 80 cm. Oko 15000 primeraka je nađeno na površini od oko 400 m2. Zajedno sa njima nađeni su fosilizovani biseri.

U gornjem miocenu Japana je pronađen biser sfernog oblika koji se sastoji od pravilno listastih do finolaminastih kristala. Sadrži i proslojke prizmatične strukture igličastih kristala. Ova struktura odgovara strukturi ostrige Crassostea gigas koja je naverovatnije i napravila taj biser.

Fosilni biseri u Srbiji

Biseri pretežno imaju oblik sitnih malih kuglica i nije ih lako zapaziti u sedimentu izgrađenom od različitih materijala. Često se u nalazištima fosila nalaze i različite konkrecije loptastog oblika, pa su u svetu ponekad pogrešno određivane kao biseri - a verovatno se događalo i obrnuto. Na osnovu do sada poznatih podataka o školjkama bisernicama iz geološke prošlosti i njihovih fosilizovanih bisera, može se pretpostaviti da postoji mogućnost nalaska fosilnih bisera u onim sedimentima u kojima su sačuvane biserne školjke.

Tereni Srbije su velikim delom u prošlosti bili prekriveni morem u kojem su živeli preci mnogih današnjih bisernih školjki, ali i biserne školjke koje su u svetu poznate po fosilizovanim biserima ( Inoceramus, Pinna, Crassostre a ), ali biseri još uvek nisu pronađeni. Biseri se veoma teško čuvaju u fosilnom obliku naročito ako je došlo do razdvajanja kapaka.

Inoceramus je izumrli rod, živeo je u juri i kredi (pre oko 199,6 miliona do 65 miliona godina), vrlo je rasprostranjen u sedimentima kredne periode mnogih svetskih lokaliteta. Ova školjka je dostizala preko 1 m. Imala je prepoznatljiv trapezoidalni, jajast ili kružni oblik ljušture sa krupnim koncentričnim rebrima u vidu nabora. Bravni aparat je bez zuba. Najpoznatije vrste su Inoceramus concentricus , I. labiatus, I. elongatus i dr. Imale su široko geografsko rasprostranjenje ne samo na terenima Srbije. U velikom broju su fosilizovani u pločastim i bankovitim krečnjacima kredne starosti Struganika.

U srednjo-micenskim (badenskim) sedimentima, pre oko 15 - 14 miliona godina, sačuvani su ostaci tankih ljuštura školjaka Pinna , sa odlično sačuvanim sedefom na ljušturi. Živele su na teritotoriji Fruške gore, Beograda, Golupca i Koceljeve.

Fosilna školjka sa oba kapka Pinna

Kamenice ili ostrige pripadaju bisernim morskim školjkama. Ova grupa je poznata iz davne geološke prošlosti, ali se tek u kredi (pre oko 100 miliona godina) pojavljuje sa desetinama različitih vrsta. Vode nepokretan način života, uspravno u odnosu na podlogu, vrhom okrenutim nadole. Imaju jaku bravu sa elastičnim ligamentom koji kapke drži zajedno. Zbog veoma čvrste i debele ljušture, služile su kao podloga za nastanjivanje mnogih drugih organizama, što je moglo prouzrokovati različite povrede tkiva školjke i dovesti po početka procesa formiranja bisera. Mogu biti različitih dimenzija. Često za života grade slojeve u plitkim priobalnim delovima mora kao što su estuari a ponegde grade i čitave grebene.

Pored donjo-miocenskih Crassostrea u okolini Beča, na više evropskih nalazišta srednjo-miocenske (badenske) starosti nađene su biserne školjke Crassostrea gryphoides . Ovaj rod nema zube u bravnom aparatu i ima samo jedan mišić za pokretanje kapaka. K olonija ove vrste je nađena na terenima Beograda, Golupca i Aranđelovca, a najvećih dumenzija su u sedimentima Golupca, gde su zajedno fosilizovane mlade i odrasle jedinke, na mestu gde su i živele. To je najveća do sada nađena školjka na terenima Srbije, dobro očuvanih ljuštura - međutim, biser još uvek nije nađen.

Snalažljivi ljubitelji bisera

  Arheološki ostaci pronađeni u grobnicama starim više hiljada godina u kojima su sahranjeni ljudi sa biserima svedoče o njihovoj tadašnjoj ulozi i značaju. Kako se društvo razvijalo, pored verskih obreda, biseri su sve više postajali simbol bogatstva, statusa i vere. U novije vreme se razvila prava i za neke veoma unosna industrija bisera. Postoje različite tehnike pravljenja bisera, počev od kultivisanih bisera, zatim onih koji se prave od prirodnih materijala kao što su u svetu vrlo cenjeni ohridski biseri, pa do veštačkih bisera koji se proizvode mehaničkim procesom u industriji i koji nemaju vrednost prirodnih ili kultivisanih bisera.

Potraga za prirodnim biserima traje hiljadama godina; mnogima je to bio jedini posao do pronalaska gajenja bisernih školjaka i formiranja prirodnih kultivisanih bisera u telu školjke. S trano telo koje izaziva formiranje bisera se u tkivo plašta školjke ugrađuje hirurškim putem. Često se dogodi da školjke ne prežive implantaciju ili ne prihvate implantant. Samo kod 30% školjki uspešno se formira biser oko implantanta. Od toga, oko 10% su komercijalno upotrebljivi, različitog su oblika, a samo 3% imaju pravilan okrugli oblik. Procenti variraju od zemlje do zemlje, a samo 0,5% imaju visok kvalitet oblika, boje, strukture i sjaja.

Pošto se školjka ne sme otvarati na silu jer se može povrediti i uginuti, postepeno se podiže temperatura vode, nakon čega školjka otvara kapke . Dobro obučeni tehničari stalno prate temperaturu vode i protok hrane i pomeraju školjke u skladu sa najboljim uslovima gajenja . Za gajenje morskih bisera često se koriste školjke Pinctada , neke ostrige, a od slatkovodnih školjke one iz roda Hyriopsis. Proces rasta bisera traje nekoliko godina.

U poslednje vreme, ima u prodaji sve više kultivisanih bisera koji se ne mogu okom razlikovati od prirodnih. Vrši se i dodatna obrada kultivisanih bisera. Sličnost prirodnih i kultivisanih bisera je mnogim trgovcima omogućila različite načine prevare jer se suštinska razlika između prirodnih i kultivisanih bisera može primetiti samo snimanjem rendgen aparatom.

Gordana Jovanović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"