几个世纪以来，研究人员一直对牡蛎如何在不规则形状的沙粒或碎片周围生长出惊人对称、完美圆形的珍珠感到困惑。现在，一个团队已经证明，牡蛎、贻贝和其他软体动物使用复杂的过程来培育宝石，该过程遵循自然界中常见的数学规则。
当刺激物被困在软体动物体内时，珍珠就形成了，而动物通过在其周围形成光滑的矿物质和蛋白质层（统称为珍珠层）来保护自己。根据 10 月 19 日发表在《自然》杂志上的一项分析，在这个不对称中心上建造的每一层新的珍珠层都精确地适应了它之前的珍珠层，消除了不规则性，从而形成了一颗圆形珍珠。美国国家科学院院刊.
位于堪培拉的澳大利亚国立大学的生物地球化学家劳拉·奥特 (Laura Otter) 表示：“珍珠层是一种极其美丽、彩虹色、闪亮的材料，我们在一些贝壳的内部或珍珠的外部都可以看到它。”
奥特和她的同事发现，珍珠在沉积珍珠层时的对称生长依赖于软体动物平衡两种基本能力。它可以纠正珍珠形成时出现的生长畸变，防止这些变化在珍珠的多层中传播。否则，所得的宝石就会不平衡。
此外，软体动物会调节珍珠质层的厚度，因此，如果一层特别厚，后续层就会相应变薄（序列号：2014 年 3 月 24 日）。这有助于珍珠在数千层上保持相似的平均厚度，使其看起来完美圆形和均匀。如果没有这种不断的调整，珍珠可能会像层状沉积岩一样，放大了有损其球形形状的小缺陷。
研究人员研究了从 Akoya 珍珠贝中采集的克石珍珠（斑纹珠母贝）位于澳大利亚东部沿海珍珠养殖场。他们使用金刚石线锯将珍珠切割成横截面，然后抛光并使用拉曼光谱检查宝石，拉曼光谱是一种无损技术，使他们能够表征珍珠的结构。对于论文中展示的一颗珍珠，他们计算了 2,615 层珍珠，这些珍珠是在 548 天的时间里沉积的。
分析显示，珍珠珍珠层厚度的波动表现出一种称为 1/f 噪声或粉红噪声的现象，其中看似随机的事件实际上是相互关联的。在这种情况下，不同厚度的珍珠质层的形成可能看起来是随机的，但实际上取决于先前层的厚度。地震活动中也存在同样的现象：地面的隆隆声似乎是随机的，但实际上与最近的地震活动有关。安娜堡密歇根大学材料科学家兼工程师、合著者罗伯特·霍夫登（Robert Hovden）表示，古典音乐中甚至在监测心跳和大脑活动时也会出现粉红噪音。霍夫登说，这些现象“属于行为和物理学的普遍类别”。
这是研究人员首次报告“珍珠层具有自我修复能力，当出现缺陷时，它会在几层 [层] 内自行修复，无需使用外部支架或模板，”研究生物矿化的物理学家 Pupa Gilbert 说道。威斯康星大学麦迪逊分校没有参与这项研究。“珍珠质是一种比我们之前想象的更卓越的材料。”
Otter 说道：“这些不起眼的生物正在制造一种超轻、超坚韧的材料，比我们用我们所有的技术更容易、更好。”珍珠质仅由钙、碳酸盐和蛋白质制成，“比其原材料坚韧 3,000 倍”。
霍夫登补充道，对珍珠的这种新认识可能会激发“下一代超级材料”的开发，例如更节能的太阳能电池板或针对航天器使用而优化的坚韧耐热材料。
