泰国石榴石内部的隧道是怎么形成的？

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点

石榴石不是软石。 矿物莫氏硬度为 7.5，能抵抗物理和化学侵蚀。 鉴于此，从泰国清迈河中提取的石榴石包含一个有趣的谜题：数十条蜘蛛网状的隧道。

对于宝石经销商来说，这令人沮丧。 它们破坏了宝石的净度和利润。 但对于瑞典和泰国的科学家团队来说，他们最近在PLOS ONE期刊上发表了他们的研究，这些隧道非常令人着迷。 是什么原因导致了这些画廊的形状不断变化，迂回曲折的路线似乎与其在像硬化钢一样坚硬的宝石中的位置相悖？

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有时，隧道成排平行延伸，同步协商转弯。

有时它们弯曲时互不影响。 有时它们会分支。 有时分支会融合。 有时隧道进入石榴石，又以简单的弧线再次出来。

有时，隧道具有圆形横截面，尤其是在尖端附近。 有时它们是矩形或六边形，直径更大，尤其是在宝石表面附近。 这些多边形隧道的方向通常在相邻隧道中是相同的，这表明它们的方向受石榴石晶体平面的控制。

但最重要的是有三个线索：每条隧道在宝石表面都有一个出口孔。 从花岗岩基岩来源中提取的石榴石中没有一条隧道。 而且一些隧道里塞满了这些红色的圆形细丝。

科学家们考虑了许多假设。

清迈河很平静，这排除了某种奇怪的滚石效应。

镁铝榴石和铁铝榴石可能包含矿物金红石或蛇纹石的尖刺状内含物，但它们通常分布更均匀，并且不会弯曲或到达晶体表面。

其他三种物理过程可以产生隧道——环境内含物隧道、流体内含物轨迹和辐射损伤轨迹——但它们都不像这些隧道。

然而，隧道彼此融合形成网络这一事实非常具有启发性。 这个称为吻合的过程是生命的高度特征——尤其是一个界。

几年前，我写过关于世界上最大的采矿作业是由真菌运行的事实。 地衣和菌根真菌（与植物根系合作生活的一大类生物）都使用有机酸、称为螯合剂的金属抓取分子和机械力钻入岩石。 真菌丝状体的尖端是一个生物钻头，以巨大的压力压在岩石表面。 这两种类型的真菌都在寻找矿物质营养，尽管地衣也在将自己固定在它们的家园上。 最近，还发现真菌在挖掘海底地壳。 如果是这样，这种地壳的巨大体积可能会令人震惊地使其成为地球上最大的真菌栖息地。

然而，尽管有这些发现，但从未有人观察到真菌开采石榴石或任何其他硬度高于莫氏 7 的矿物。 以前也没有在真菌挖掘中观察到吻合隧道或多边形入口。

所有隧道都有表面开口这一事实支持了生物介质，内部仍然捕获的那些泄露秘密的细丝也是如此。 在隧道内部检测到，但在隧道外部以及来自相同沉积物中的赤铁矿和石英对照物中未检测到生命特征的复杂有机脂肪酸残留物。 因为真菌可以通过自身的身体将挖掘产生的尾矿输送到外部，这将解释为什么隧道没有被“矿物溶解的副产品”堵塞。

虽然已知细菌也会钻入岩石中寻找铁和锰，但隧道的尺寸、形状和连通性与真菌的作用一致，但与氧化铁细菌的作用不一致。 挖掘真菌还可以检测和追踪它们正在开采的岩石内的化学梯度。 这可以解释许多平行隧道呈栅栏状外观的原因，因为真菌像猎犬嗅到狐狸一样追逐相同的营养物质。 清迈河中的真菌也有强烈的动机。 石榴石是可利用铁的来源。 河流的沉积物不是。

科学家们说，因此，证据的权重表明，石榴石隧道是缺铁的河流真菌的采场、竖井、巷道和平巷，它们开采清迈的石榴石不是为了装饰，而是为了生存。

参考文献

Ivarsson, Magnus, Henrik Skogby, Bongkot Phichaikamjornwut, Stefan Bengtson, Sandra Siljeström, Prayote Ounchanum, Apichet Boonsoong 等人。“泰国土壤和河流沉积物中石榴石中错综复杂的隧道——可能的内生微孔”。PloS One 13, no. 8 (2018): e0200351。