Blog der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft

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Perlen und Perlmutt sind populär und begehrt aufgrund ihres besonderen Erscheinungsbildes, einer Kombination aus Körperfarbe und einem einzigartigen seidigen, zum Teil irisierenden Schimmer, dem sogenannten Perlmuttglanz. Bei Perlen und Zuchtperlen spricht man vom speziellen Perlenlüster oder Orient.

 

Perlmutt

Als Perlmutt bezeichnet man die glänzende und zum Teil irisierende innerste Schicht (Hypostracum) der Schalen bestimmter Mollusken, speziell Muscheln (Bivalvia), aber auch Schnecken (Gastropoda) und Kopffüßer (Cephalopoda).

Die Muschelschale baut sich aus den Komponenten Conchyn sowie Calciumkarbonat in Form von Aragonit und Calcit sowie Vaterit auf. Die genetisch bestimmte Bildung umfasst drei Phasen. Maßgeblich ist dabei das äußere Mantelgewebe (äußeres Mantelepithel), der Teil des Körpers des Muscheltiers, der sich zwischen Schale und den inneren Organen befindet und die Fähigkeit besitzt Calciumkarbonat und Conchyn zu bilden und somit perlmuttbildend ist.

Zu Beginn scheidet das junge äußere Mantelepithel die organische, hornartige Substanz Conchyn aus. Danach folgt die Bildung von säuligem Calcit, den sogenannten Calcitprismenschichten. Nach einer gewissen Alterung der Zellen erfolgt die Perlmuttbildung, d.h. die lamellare Abfolge von Aragonittäfelchen, die durch dünne Häutchen aus Conchyn miteinander verbunden sind.

 

Muschel Übersicht SalzwasserAbb. 2: Wichtige perlbildende Muscheln mit typischer Perlmuttfarbe. A: Pinctada radiata, B: Pinctada martensii, C: Pinctada maxima (silberlippig), D: Pinctada maxima (goldlippig), E: Pinctada margaritifera (schwarzlippig), F: Pteria sterna (regenbogenlippig).

 

Diese Abfolge ist bei Muschelschalen gut erkennbar. Der äußere Bereich der Schale besteht aus hornartigem Conchyn, der innere Bereich am Rand aus braunen Calcitprismenschichten ohne Glanz und nach innen folgen die Perlmuttschichten mit typischem Perlmuttglanz, d.h. Lüster.

Die Farbe von Perlmutt ist zumeist weiß bis silberweiß und ist auf die Streuung des Lichts an den einzelnen Perlmuttschichten zurückzuführen.

Die Perlmuttschichten aus alternierenden Ausscheidungen kleiner Aragonittäfelchen (Dicke 0,3 bis 0,5 μm) und hauchdünnen Conchynhäutchen sind transparent und farblos; die Abfolge zahlreicher Perlmuttschichten ergibt ein weißes Erscheinungsbild.

Der besondere Glanz entsteht durch ein Zusammenspiel von Lichtbrechung und Reflexion sowie Beugungs- und Interferenzerscheinungen an den Perlmuttschichten. Ein Teil des auftreffenden Lichts wird an der Oberfläche reflektiert, der andere Teil dringt in die transparenten Perlmuttschichten ein, wird gebrochen und an den einzelnen submikroskopischen Schichten gebeugt. Die reflektierten, gebrochenen und gebeugten Lichtstrahlen überlagern sich und führen zu Interferenzerscheinungen. Diese können je nach Blickrichtung unterschiedliche Farbtöne, teilweise sogar ein deutliches Irisieren, d.h. ein buntes Schillern erzeugen.

Ursache für farbiges Perlmutt sind organische Pigmente, die im Conchyn enthalten sein können.

Die genetische Information bezüglich Farbe und Glanz des Perlmutts befindet sich in den perlmuttbildenden Zellen des äußeren Mantelgewebes der Muschel.

Keine Berücksichtigung in dieser Arbeit finden Raritäten, wie z.B. porzellanartige Schalen und Perlen, die bereits in der hier beschrieben wurden.

 

Natürliche Perlen

Wachstumsbedingt entspricht die Farbe von Perlen in der Regel der Farbe des Perlmutts der Muschel, d.h. Muscheln mit weißem Perlmutt bilden weiße Perlen, Muscheln mit dunklem Perlmutt, dunkle Perlen. Verantwortlich hierfür ist das perlmuttbildende äußere Mantelepithel.

Die Farbe einer Perle ist folglich abhängig von der Muschelart und ihrem Lebensraum und somit vom Nährstoffangebot sowie der Beschaffenheit und Temperatur des Wassers.

Der Aufbau einer Perle entspricht der Abfolge der Komponenten der Muschelschale, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Im Zentrum befindet sich bei einer Perle das Conchyn und nach außen folgen zuerst die Calcitschichten und dann die Perlmuttschichten bis zur Perlenoberfläche.

Für die Qualität einer Perle sind die Perlmuttschichten verantwortlich: je mehr Perlmuttschichten, desto stärker der Eindruck der weißen Farbe; je feiner die lamellare Abfolge der Perlmuttschichten, je homogener und dünner die Schichten, desto besser entwickelt sich auch der Lüster. Dicke Schichten können zu grauen Farbtönen führen. Auch die Größe der Aragonittäfelchen beeinflusst Farbe und Lüster einer Perle. Liegt ihre Dicke in einem vergleichbaren Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts, wird ein farbiges Irisieren verursacht, das insbesondere im Bereich der stärksten Wölbung den begehrten Oberton (Überfarbe) erzeugt. Erwünscht ist ein rosé-farbener Oberton, weniger begehrt bläuliche oder grüne Tönungen.

 

TS Naturperlenkette Rakjan 3 größte 6mmAbb. 3: Kette aus weißen Naturperlen (Orientperlen): größte Perle: 7,27 mm. Kollektion Global Gems, Idar-Oberstein.

Enthalten die Conchynschichten höhere Wassergehalte, entstehen grünliche Farbtöne, die zumeist fleckig verteilt sind. Diese störenden grünlichen Flecken können durch einen vorsichtigen, langsamen Austrocknungsprozess (Bleichen) entfernt werden, z.B. im Sonnenlicht.

Dominierende Conchyn- und/oder Calcitbildungen im Innern der Perle können zudem zu grauen bis bräunlichen Farbtönen führen.

Neben Weiß, Silberweiß oder Cremefarben können auch gelbliche, grünliche, bläuliche, bräunliche, goldgelbe, orangefarbige, bronzefarbige oder graue bis schwarze Farbtöne auftreten, die durch organische Pigmente erzeugt werden, die in den Conchynschichten eingelagert sein können. Es handelt sich dabei um Porphyrine, Melanine oder Karotine. In der Regel ist nicht nur ein organischer Farbträger anwesend, sondern ein Zusammenspiel mehrerer Pigmente führt zu der breiten Palette von Farbtönen. Zusätzlich beeinflussen die durch das Irisieren erzeugten diversen Obertonfarben die Farbe.

 

Zuchtperlen

Die wachstumsbedingte Abfolge von Conchyn, Calcitprismenschichten und äußeren Perlmuttschichten findet sich in gleicher Weise bei Zuchtperlen und zwar in der Hülle von Zuchtperlen mit einem festen Kern sowie auch bei kernlosen Zuchtperlen, wobei bei letzteren die Calcitschichten fast gänzlich fehlen oder nur untergeordnet auftreten.

Bei Zuchtperlen kann der Mensch sowohl Farbe als auch Oberton beeinflussen und zwar durch geschickte Auswahl des organischen Transplantats aus den äußeren Epithelzellen der Spendermuschel.

 

Südsee ZP Kette 10bis12 mm 3Abb. 4: Kette aus Südseezuchtperlen (10 – 12 mm): weiß mit rosa bis grünlichem Oberton. Kollektion A. Ruppenthal KG, Idar-Oberstein.

 

 

Bekanntlich muss für die Bildung von Zuchtperlen ein kleines Stück perlmuttbildendes Mantelepithel je nach Zuchtperlentyp in die Gonade oder das Mantelgewebe transplantiert werden, um die Entstehung eines Perlsacks zu verursachen. Die Zellen dieses Transplantats (Graft oder jap. Saibo) besitzen die notwendige Erbinformation hinsichtlich Farbe und Lüster.

Das Transplantat wird aus der Spendermuschel (Gebermuschel oder Donatormuschel) gewonnen und in die Wirtsmuschel (Empfängermuschel oder Akzeptormuschel) eingepflanzt.

Gehören Spendermuschel und Wirtsmuschel der gleichen Art an, spricht man von einer Allotransplantation. Bei der japanischen Zuchtmuschel Pinctada martensii entstehen dabei weiße bis silberweiße oder cremig-weiße Zuchtperlen = Akoya-Zuchtperlen (AZP) und bei der Pinctada maxima (silber- oder goldlippige Perlmuschel) bilden sich weiße bis hell graue, silberfarbige oder cremefarbige bzw. gelbe bis goldfarbige Zuchtperlen = Südseezuchtperlen (SSZP). Im Falle der schwarzlippigen Perlmuschel Pinctada margaritifera graue bis schwarze Zuchtperlen = Tahiti-Zuchtperlen (TZP).

 

Tahiti ZP Kette 10bis11 mm 2Abb. 5: Kette aus Tahiti-Zuchtperlen (10 – 11 mm). Körperfarbe: schwarz, grau, grünlich-grau; Obertonfarben: rosa, grünlich-gelb und bläulich.

 

Bei der Xenotransplantation gehören Spendermuschel und Wirtsmuschel verschiedenen Arten an. Ist die Spendermuschel eine Pinctada margaritifera und die Wirtsmuschel eine Pinctada maxima entsteht eine breite Palette von Grautönen (hellgrau bis grau bis graugelb), im umgekehrten Fall bilden sich weiße bis hellgraue oder hellgelbe Zuchtperlen.

Durch geschickte Variation der Transplantate aus der Spendermuscheln kann die Farbpalette von Zuchtperlen in interessanter Art und Weise erweitert werden. Beispielsweise verwendet man auf speziellen Zuchtperlfarmen verschiedene Typen von Spendermuscheln und zwar wilde schwarzlippige Perlmuscheln und Morphotypen mit weißem (Albinomuschel) und orange-farbigem Mantelgewebe und somit weißem und orange-rotem Perlmutt. Die genetische Veränderung (Mutation) der Muscheln erfolgt in der Regel durch Eingriff des Menschen und zwar durch Veränderung des Lebensraums und der Nährstoffe, kann aber auch auf Umwelteinflüsse zurückgeführt werden. Die Mutation führt dabei zu einer biochemischen Veränderung der farbverursachenden organischen Pigmente. Folglich entstehen weiße Zuchtperlen bei Verwendung von Transplantaten aus einer Spendermuschel mit „Albino“-Mantelgewebe und diverse Farbtöne aus schwarzlippigen Spendermuscheln, z.T. Kombinationen von Transplantat aus Muscheln mit orangefarbigem bis orange-rotem Mantelgewebe in schwarzlippige Wirtsmuschel. Solche diverse helle Farbtöne findet man zum Beispiel bei der Perlzucht in Gewässern der Fidschi-Inseln, wo neben orangefarbigen auch braune bis bronzefarbige sowie gelbe und bläuliche Spendermuscheln gezüchtet werden.

 

BH Fidschi SWZP KetteAbb. 6: Kette aus Fidschi-Zuchtperlen (10 – 12 mm). Körperfarbe: grün, silber, gold, champagner; Obertonfarben: grün, gold, rosa, blaugrün mit lila („Peacock“).

Bei der Zucht von Süßwasserzuchtperlen (SWZP) spielt ebenfalls die Auswahl des Transplantats eine große Rolle hinsichtlich einer großen Farbenvielfalt. Hierzu gehört einerseits eine geschickte Entnahme an einer Stelle, wo die Muschel farbiges Perlmutt bildet, die sich zumeist im hinteren Teil der Spendermuschel befindet. Weitere Möglichkeiten der Vergrößerung der Farbpalette liegen in der Auswahl der Muscheln, z.B. unterschiedliche Arten (Anodonta als Spendermuschel und Hyriopsis als Wirtsmuschel) oder unterschiedliches Geschlecht (weibliche Spendermuschel und männliche Wirtsmuschel).

Aber auch genetische Veränderungen bei der Züchtung der Spendermuschel können zu speziellen Farben führen, z.B. bei der Süßwassermuschel Hyriopsis cumingii zu mehr purpurfarbenem Perlmutt und somit purpurfarbenen Zuchtperlen bei üblichen dominierenden weißen und orangen Farbtönen. Attraktive Farben werden auch durch den Einsatz von Hypridmuscheln erreicht, die durch Kreuzung der japanischen Süßwassermuschel Hyriopsis schlegelii mit der chinesischen Hyriopsis cumingii gezüchtet wurden und ein sehr farbenfrohes Perlmutt mit kräftigem Irisieren besitzen.

 

Tabelle 1: Die wichtigsten perlbildenden Salzwassermuscheln, deren Vorkommen und Farbe des Perlmutts bzw. der Perlen sowie Zuchtperlen.

Muschel

Vorkommen

Farbe des Perlmutts

Farbe von Perlen

Farbe von Zuchtperlen*

Pinctada radiata

Persischer Golf, Rotes Meer, Straße von Manaar zwischen Sri Lanka und Indien

Weiß bis silberweiß

„Orientperlen“

Weiß bis cremefarben, leicht gelblich; Obertonfarben: rosé bis creme

Keine Zuchtperlen

Pinctada martensii

Japan

Weiß bis silberweiß, cremig-weiß

Weiß bis cremefarben

Akoya-Zuchtperlen:

Weiß bis silberweiß, cremig-weiß, cremefarben, gelblich, seltener grau; Obertonfarben: rosa, blau, grün

Pinctada margaritifera

Schwarzlippige Perlmuschel

Indopazifik, speziell Französisch Polynesien, Cook Island und Fidschi

Weiß, creme, grau; zum Schalenrand hin dunkelgrau bis schwarz

Schwarz, hell- bis dunkelgrau, weiß, dunkelgrün, dunkelblau, dunkelgrau; Obertonfarben: pink, blau, grün

Tahiti- und Fidschi-Zuchtperlen:

Schwarz, hell- bis dunkelgrau, weiß, schwarzgrün, schwarzbraun, goldbraun, braun, bronze, gelb bis goldfarben, orange, beige; Obertonfarben: pink, purpur, grün, blau, blaugrün („Peacock“)

Pinctada mazatlanika

Ostpazifik: Mittelamerika

(Mexiko)

Grau mit deutlichem Irisieren

Grau bis schwarz; Obertonfarben: bronze, grünlich oder purpurbraun

Hell- bis dunkelgrau, schwarz, grün, silberblau, weiß, gelb, purpur violett

Obertonfarben: rosa, grün, blaugrün mit lila („Peacock“)

Pinctada maxima

Silberlippige und goldlippige Perlmuschel

Australien, Myanmar, Thailand, Malaysia, Indonesien, Neuguinea, Philippinen

Weiß bis silberweiß oder hell grau, creme-farben;

gelb, goldfarben, orangegelb bis bräunlich

Weiß bis silberweiß, gelb bis goldgelb, grau; Obertonfarben: rosa bis rötlich oder purpur

Südsee-Zuchtperlen:

Weiß bis silberweiß, creme bis hellgelb, goldgelb, silbergrau bis grau; Obertonfarben: rosa, gelb, grün, blau

Pteria sterna

 

Regenbogenlippige Perlmuschel

Ostpazifik: Kalifornien bis Peru

(Mexiko)

Grauviolett, irisierend

Silbergrau bis dunkelgrau, gelb, braun, schwarz; Obertonfarben: violett, blau, gelb und grün

Grau bis dunkelgrau, bräunlich, deutliche Interferenzfarben;

Obertonfarben: violett, blau, gelb und grün

Pteria penguin

Goldflügelige und Schwarzflügelige Perlmuschel

Südostasien

Goldfarben, grau bis schwarz;

stark irisierend mit dominierenden rosa, bläulich-rosa oder dunkelrosa Farbtönen

 

Mabe-Zuchtperlen:

Schwarz, grau, goldfarben; deutliches Irisieren mit deutlichen rosa Farbtönen

* Farbenvielfalt aufgrund Variation der Transplantate aus einer Spendermuschel (siehe Text)

 

Tabelle 2: Die wichtigsten perlbildenden Süßwassermuscheln, deren Vorkommen und Farbe des Perlmutts bzw. der Perlen sowie Zuchtperlen.

Muschel

Vorkommen

Farbe des Perlmutts

Farbe von Perlen

Farbe von Zuchtperlen*

Margaritiferidae

Europa, Nordamerika

Weiß bis rosaviolett

Weiß, creme, silbergrau, grau mit rosa, gelben oder purpur Farbtönen

Keine Zuchtperlen

Unionidae

Hyriopsis schlegelii

Hyriopsis cumingii

Ostasien

Japan

China

Weiß bis bläulich – zur Schalenmitte hin bräunlich-gelb bis bronzefarben, z.T. orange – selten purpur

Weiß, gelblich, bräunlich

Weiß, silberweiß, creme, grau, rosa, violett, lachsfarben, gelb, orange, goldfarben, purpur, braun, bläulich, grünlich; diverse Obertonfarben

* Farbenvielfalt aufgrund Variation der Transplantate aus einer Spendermuschel (siehe Text)

 

Nachweismethoden

Die Erkennung einer natürlichen Färbung durch organische Pigmente kann mit Hilfe von Reflexionsspektren im UV/Vis/NIR-Bereich durchgeführt werden.

Die diagnostischen Merkmale, die die Spektren charakterisieren, basieren auf den Merkmalen der Spendermuschel und sind somit abhängig von den perlmuttbildenden Epithelzellen des Transplantats.

Naturfarbene Perlen und Zuchtperlen der schwarzlippigen Perlmuschel Pinctada margaritifera zeigen im Reflexionsspektrum typische Banden bei 700 nm sowie 405, 495 und 330 bis 460 nm. Farbige Zuchtperlen der Muschel Pteria sterna besitzen ähnliche Spektren, jedoch fehlt die 700 nm-Bande. Bei Zuchtperlen der Pinctada maxima fehlt im Reflexionsspektrum ebenso die Bande bei 700 nm sowie die Bande bei 405 nm (Uroporphyrin).

 

ReflexionsspektrenAbb. 7: Reflexionsspektren von dunklen Zuchtperlen der Muscheln Pinctada margaritifera und Pteria sterna.

 

swzp natur baseline corrected 01Abb. 8: Ramanspektrum einer naturfarbenen Süßwasserzuchtperle.

 

Der Nachweis einer Naturfarbe kann auch mit Hilfe von Ramanspektren erfolgen. Als Beispiel zeigen natürlich gefärbte Süßwasserzuchtperlen der Muscheln Hyriopsis schlegelii und Hyriopsis cumingii charakteristische Peaks bei 1130 und 1528 cm-1.

Ein weiteres diagnostisches Kennzeichen der Naturfarbe von dunklen Zuchtperlen der Pteria sterna ist eine deutliche rote oder pink- bis rosafarbene Fluoreszenz unter langwelligem UV. Zuchtperlen der Pinctada margaritifera zeigen eine bräunliche bis rötlich-bräunliche Fluoreszenz unter LUV, jedoch mit schwächerer Intensität.

 

Cortez ZP East pacific cortez LUV ca. 9 10 mm DurchmesserAbb. 9: Zuchtperlen der Muschel Pteria sterna: rosa bis pinkfarbene Fluoreszenz im langwelligen UV (365 nm).

 

Tahiti ZP Perlenkette LUVAbb. 10: Tahiti-Zuchtperlen (Pinctada margaritifera): bräunliche bis rötlich-bräunliche Fluoreszenz im langwelligen UV (365 nm).

 

Autoren

Dr. Ulrich Henn, DGemG & Benjamin Huaysan, M.Sc., DSEF
© 2021

 

Literatur

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