Переход на главную страницу сайта ►          Текущее время: 12 дек 2019, 09:23

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 31 ]  На страницу 1, 2, 3  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Загадка птичьего яйца. Как дышат яйца?
СообщениеДобавлено: 07 май 2011, 21:52 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 май 2009, 16:41
Сообщения: 8382
Откуда: москва
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 10 раз
Репутация: 51
Как дышат яйца птиц?


Яйца птиц представляют собой замкнутые системы жизнеобеспечения развивающихся зародышей. В только что снесённом яйце содержатся все необходимые питательные вещества, минеральные соли, источники энергии и вода, так что оно нуждается только в обогреве и периодическом вращении, препятствующем прилипанию зародыша к подскорлуповым оболочкам. В яйце недостаёт только одного важнейшего компонента обмена - кислорода, который необходим для протекания в клетках зародыша метаболических процессов, являющихся основой нормального развития. Каким же образом зародыш в яйце получает из окружающей атмосферы кислород и выделяет наружу углекислый газ, иными словами: как дышит яйцо?

Изображение

Газообмен обычно ассоциируется с периодическим вдыханием подвижной среды (воздуха или воды), в составе которой к капиллярам легких или жабр доставляется кислород и при каждом выдохе уносится двуокись углерода. Скорость движения среды через жабры и лёгкие зависит от интенсивности работы специальных мышц, находящихся под контролем нервной системы, и определяющейся метаболическими потребностями организма. Однако для яиц птиц и других животных (например, насекомых, паукообразных, амфибий и рептилий) дыхательные движения не характерны; в них отсутствуют потоки воздуха, которые могли бы доставлять кислород к капиллярам зародыша. Тем не менее, яйца птиц «дышат», и «дыхание» это осуществляется за счёт диффузии газов через тысячи микроскопических пор в скорлупе.

Эти поры были впервые обнаружены в 1863 г. членом ЭКО (Эдинбургское королевское общество содействия развитию науки и литературы) Джоном Дэви без помощи микроскопа. Он погрузил яйцо в сосуд с водой и, пользуясь вакуумным насосом, откачал из него воздух. При этом на поверхности скорлупы образовались маленькие пузырьки. Дэви пришел к заключению, что скорлупу пронизывают мельчайшие каналы.

Движение газов через поры описывается законами пассивной диффузии: из области с высокой концентрацией молекулы стремятся переместиться в области с низкой концентрацией данного вещества. Диффузия протекает только за счёт кинетической энергии молекул газа и не требует от зародыша непосредственных затрат энергии; более низкая концентрация кислорода внутри яйца заставляет молекулы устремляться внутрь через поры из атмосферы, где парциальное давление этого газа выше. И наоборот, значительное содержание внутри яйца двуокиси углерода приводит к противоположно направленному потоку молекул углекислого газа. Интенсивность процессов диффузии зависит от длины и общей площади сечения пор, а также от разности концентраций диффундирующих газов внутри яйца и в атмосфере.

Концентрация водяных паров в воздушной камере внутри яйца выше, чем снаружи, и молекулы воды (по размеру они меньше молекул кислорода) тоже диффундируют наружу. У животных в процессе эволюции выработались многочисленные приспособления для сохранения воды, яйца же птиц выделяют её с контролируемой скоростью. Источником энергии для развивающегося зародыша служат главным образом жиры, запасенные в желтке, а при расщеплении каждого грамма жира высвобождается почти такое же количество воды. Поэтому если вода не будет выводиться из яйца, её относительное содержание в ходе инкубации возрастёт. Для того чтобы относительное содержание воды в момент вылупления было равно содержанию её в только что отложенном яйце, в виде водяных паров должно теряться около 15% исходной массы яйца. Специалистам по разведению домашней птицы хорошо известно, что потеря такого количества воды необходима для нормального вылупления.

За 21 день инкубации «среднее» куриное яйцо, исходно весящее 60 г, потребляет около 6 л кислорода и выделяет 4,5 л двуокиси углерода и 11 л водяных паров. Вследствие потерь воды к концу инкубации яйцо весит около 51 г, а только что вылупившийся цыплёнок - примерно 39 г (остальной вес приходится на скорлупу и две оболочки).

Три яйцевые оболочки - скорлуповая и две подскорлуповые - известны каждому, кто хоть раз чистил вареное яйцо. Все три оболочки формируются менее чем за 24 часа, пока яйцо движется по яйцеводу курицы в «матку». Самый наружный слой скорлуповой оболочки яйца носит название кутикулы (у некоторых видов отсутствует) и представляет собой тонкую плёнку органического вещества, часто с трещинами, сквозь которые проступает собственно скорлупа. Скорлупа состоит из карбоната кальция, представленного колонками кристаллов кальцита, и небольшого количества органических веществ. Вследствие неточной подгонки колонок друг к другу между ними остаются пустоты, пронизывающие всю толщу скорлупы и образующие микроскопические поры.

Внутренняя и наружная подскорлуповые оболочки образованы сетью органических волокон. Волокна наружной оболочки связаны с внутренней поверхностью скорлупы через мамиллярные бугорки, которые являются центрами кристаллизации во время формирования скорлупы. Оболочки различаются по диаметру образующих их волокон, по структуре сети и по общей толщине. Внутренняя поверхность внутренней оболочки выстлана тонкой плёнкой, которая представляет собой самостоятельное образование, а не простое продолжение волокон мембраны. Вскоре после откладки яйца пространства между волокнами в оболочках заполняются воздухом.

Изображение

Поры в скорлупе - это единственный возможный путь для газообмена между тканями зародыша и окружающей средой. Они имеют цилиндрическую форму и в местах выхода на поверхность часто скрыты частицами секретированных органических и неорганических веществ. Если скорлупу осторожно протравить кислотой и затем окрасить, то поры можно увидеть простым глазом: в скорлупе куриного яйца их насчитывается до 10000. Размеры и число пор определяются ещё в скорлуповой железе и в дальнейшем не меняются. Как будет видно из последующего изложения, форма и размеры пор, а также их количество различны у разных видов птиц, а возможности газообмена через скорлупу определяются именно геометрией пор.

Так как развивающийся зародыш не может контролировать процессы газообмена, проницаемость скорлупы и подскорлуповых оболочек для газов должна точно соответствовать потребностям метаболизма зародыша. Если проницаемость будет слишком высокой, то потребности зародыша в кислороде будут полностью удовлетворены, но излишняя потеря воды может привести к дегидратации яйца; если слишком низкой - зародыш погибнет либо от недостатка кислорода, либо от избытка образующихся в результате метаболизма двуокиси углерода и воды. Следовательно, для обеспечения оптимального парциального давления газов в яйце и нужной скорости потери воды должна быть достигнута «золотая середина» в размерах и числе пор.

На протяжении всего периода инкубации вода выводится из яйца с постоянной скоростью, а потребление кислорода зародышем значительно возрастает. У курицы первые 18 дней инкубации называют пренатальным периодом. На 5-й и 6-й дни хориоаллантоис (дыхательный орган зародыша, аналогичный плаценте млекопитающих) соединяется с выстилкой внутренней подскорлуповой оболочки, и в нём формируется сеть капилляров. К 9-му дню хориоаллантоис занимает около половины внутренней поверхности скорлупы, а к 12-му дню - всю поверхность (между хориоаллантоисом и скорлупой лежат наружная и внутренняя подскорлуповые оболочки).

В пренатальном периоде газообмен осуществляется при посредстве хориоаллантоиса. Яйцо постепенно теряет воду, и, так как скорлупа твёрдая, испарившаяся вода замещается газом, который образует воздушную камеру в тупом конце яйца. Размеры камеры постепенно увеличиваются, и к концу инкубации она занимает уже около 15% объёма яйца. Воздушная камера непосредственно переходит в пространства между волокнами подскорлуповых оболочек. Это можно продемонстрировать следующим образом. Если, поместив яйцо под воду, ввести в камеру воздух под давлением, то на всей поверхности скорлупы в местах выхода пор появятся пузырьки газа. Давление в воздушной камере практически не отличается от давления воздуха в подскорлуповых оболочках, что делает её особенно удобной для взятия проб газа из яйца.

В течение первых полутора недель инкубации потребление кислорода зародышем увеличивается медленно. С 10-го по 14-й день оно резко возрастает, достигая уровня 600 см3 в сутки, и до вылупления не изменяется. Эта величина соответствует максимальному количеству кислорода, которое может проникать через поры в скорлупе путём пассивной диффузии. Такое количество кислорода в сутки (600 см3) может показаться читателю, потребляющему столько же кислорода за две минуты, не слишком внушительным, но для поступления в яйцо такого объема газа необходим крайне интенсивный поток молекул через все 10000 пор. За секунду через каждую пору внутрь яйца проникает 2 . 10 в 13 степени молекул кислорода, а наружу выходит 1,4 . 10 в 13 степени молекул двуокиси углерода и 1,2 . 10 в 13 степени молекул водяных паров.

Изображение

Во время вылупления, однако, птенцу необходимо больше кислорода, чем может обеспечить процесс диффузии через поры. Откуда же берётся дополнительный кислород? Природой предусмотрено простейшее решение этой проблемы: на 19-й день инкубации птенец клювом прокалывает воздушную камеру. Этот процесс носит название «прокол мембраны». После этого птенец начинает дышать воздухом из камеры, вентилируя прежде не работавшие лёгкие. Прокол мембраны имеет очень большое значение для птенца, так как позволяет ему дышать лёгкими и доставлять кислород к тканям током крови. Период активного дыхания из воздушной камеры называют паранатальным периодом, поскольку хориоаллантоис в это время ещё функционирует. Дыхание на этой стадии осуществляется, следовательно, на основе двух механизмов - диффузионного и конвекционного.

Примерно через 6 часов после прокола воздушной камеры птенец при помощи яйцевого зуба пробивает небольшое отверстие в скорлупе и впервые начинает дышать непосредственно атмосферным воздухом. К этому моменту лёгкие функционируют уже достаточно хорошо, чтобы обеспечить птенца кислородом во время предстоящей тяжелой работы - разламывания скорлупы. В этот период роль хориоаллантоиса в процессе дыхания начинает уменьшаться, хотя он и сохраняется до тех пор, пока птенец не выберется из яйца на свободу и не оставит яйцевые оболочки прилипшими к внутренней поверхности скорлупы. Плавный переход от пассивного к активному транспорту газов занимает от 24 до 36 часов.

Сейчас известно, что на пути кислорода из атмосферы к капиллярам хориоаллантоиса находится несколько преград, а именно скорлупа, а также внутренняя и наружная подскорлуповые оболочки. Специалисты, занимающиеся физиологией дыхания, характеризуют проницаемость мембран для газов таким параметром, как проводимость - величиной, обратной сопротивлению, которое оказывает мембрана диффундирующим газам. Парциальные давления газов в крови обычно выражаются в торрах, или миллиметрах ртутного столба. Один торр равен 1/760 нормального атмосферного давления, т.е. сумме парциальных давлений всех газов в атмосфере (азота, кислорода и двуокиси углерода) на уровне моря.

Между парциальными давлениями кислорода в атмосфере (154 мм рт. ст.) и в оксигенированной крови в сосудах хориоаллантоиса (58 мм рт. ст.) существует перепад примерно в 100 мм рт. ст. Этого давления в 58 мм рт. ст. почти достаточно для насыщения крови кислородом, который затем разносится по всем тканям зародыша. Давление кислорода в венозной крови, возвращающейся от зародыша, равно 22 мм рт. ст. Протекая через хориоаллантоис, она вновь насыщается диффундирующим кислородом, при этом парциальное давление кислорода достигает 58 мм рт. ст. Парциальное давление двуокиси углерода, напротив, падает с 47 мм рт. ст. в венозной крови до 38 мм рт. ст. в оксигенированной.

Определение газовой проводимости от внутренней подскорлуповой оболочки к хориоаллантоису оказалось крайне сложной задачей, так как парциальное давление газа в воздушной камере и в оксигенированной крови необходимо измерять одновременно. Это удалось проделать сотруднику Ямагатского университета X. Тазаве.

Для измерения парциального давления кислорода и двуокиси углерода в яйце Тазава укрепил на скорлупе над воздушной камерой шприц, применяемый для подкожных инъекций и частично заполненный воздухом, контактировавшим с воздухом в воздушной камере. Через несколько часов парциальные давления кислорода и углекислого газа в шприце и в воздушной камере уравнивались. Таким образом, измеряя парциальное давление газов в шприце, можно было определить эти величины и для воздушной камеры. Давление газов в оксигенированной крови Тазава измерял при помощи тонкого пластикового катетера, введенного через сделанное в скорлупе отверстие в сосуд хориоаллантоиса, по которому к зародышу течёт насыщенная кислородом кровь. При определении содержания кислорода и двуокиси углерода пробы воздуха из шприца и крови из сосуда отбирались одновременно.

Изображение

Используя описанную методику, Тазава установил, что парциальное давление кислорода в воздушной камере на 50 мм рт. ст. выше, чем в артериальной крови, а двуокиси углерода - на 2,5 мм рт. ст. ниже. Тот факт, что давление кислорода в камере на 50 мм рт. ст. отличается от давления в оксигенированной крови, требует специального объяснения. Вряд ли эту разницу можно связывать с наличием воздушных пространств между волокнами внутренней подскорлуповой оболочки. Скорее, она может быть частично обусловлена тем, что тонкая непрерывная плёнка, разделяющая внутреннюю подскорлуповую оболочку и эпителий хориоаллантоиса, препятствует диффузии газов. Другое возможное объяснение заключается в том, что часть венозной крови (парциальное давление кислорода в ней составляет 22 мм рт. ст.) минует капиллярную сеть, в которой происходит газообмен, и смешивается с оксигенированной кровью, снижая давление кислорода в ней до 58 мм рт. ст. Естественно, эти объяснения не исключают друг друга.

Прослеживая изменения парциального давления кислорода на пути атмосфера - покидающая хориоаллантоис оксигенированная кровь, видно, что значительные перепады давления происходят лишь в двух местах: собственно скорлупе и внутренней подскорлуповой оболочке. Однако разница парциальных давлений углекислого газа и паров воды обусловлена только скорлупой.

Если перед специалистом по физиологии дыхания поставить задачу разработать принцип эффективной системы газообмена, он постарается максимально увеличить её проницаемость для кислорода. В яйце же такие чисто респираторные соображения не должны противоречить другим важным для выживания зародыша факторам. В частности, скорлупа должна быть достаточно толстой, чтобы обеспечить механическую защиту зародыша, препятствовать проникновению внутрь бактерий, сохранять жидкие среды яйца и поддерживать необходимое для нормального кислотно-основного равновесия давление двуокиси углерода.

А как протекает этот процесс в самых разнообразных яйцах остальных 8,7 тысяч видов птиц? Четверть грамма - именно столько весят самые мелкие из известных яиц, откладываемые одним из видов колибри; они в 240 раз легче обычного куриного яйца. Другая крайность - яйцо недавно вымершей мадагаскарской птицы Aepyornis, весившее 9 кг; оно в 150 раз тяжелее куриного. Одна только скорлупа яйца этой птицы весила около 2 кг, т. е. на полкилограмма больше, чем всё яйцо африканского страуса, который является рекордсменом по массе откладываемых яиц среди ныне существующих птиц.

Как отличаются форма и размеры пор в скорлупе крупных и мелких яиц? Для ответа на этот вопрос Сирил Тайлер и К. Симкисс импрегнировали скорлупу разных яиц пластиком. Затем скорлупу растворяли, и получались микроскопические пластиковые слепки пор. Изучение таких слепков показало, что даже в пределах одного вида форма и размер пор заметно варьируют.

Газообмен через скорлупу протекает исключительно путём диффузии. Движение газа через проницаемый барьер за счёт диффузии зависит от хаотического движения молекул газа и разности концентраций диффундирующего вещества по разные стороны барьера. Молекулы газа будут перемещаться из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией в силу того, что столкновения между ними при высокой концентрации более часты.

В общем, количество газа, диффундирующее в единицу времени через поры в скорлупе, прямо пропорционально площади пор доступных для диффузии и разности концентраций этого газа по обе стороны скорлупы. Вместе с тем скорость диффузии обратно пропорциональна длине диффузионного пути (в данном случае осевой длине поры). Другими словами, проницаемость скорлупы для газов определяется отношением площади просвета поры к её длине. Увеличение вдвое площади сечения пор или разности концентраций газа приведет к удвоению скорости диффузии, тогда как увеличение толщины скорлупы в два раза при неизменных прочих параметрах вдвое уменьшит скорость проникновения газа. Таким образом, если бы удалось измерить поток газа и разделить полученную величину на разность концентраций газа, то можно было бы определить проницаемость скорлупы для этого газа.

Если яйца находятся в эксикаторе при постоянной температуре и извлекаются ненадолго для взвешивания всего один раз в день, то их масса в течение многих дней уменьшается с постоянной скоростью. Потеря массы полностью определяется испарением воды через поры в сухую атмосферу эксикатора. Деление ежедневной потери массы на разность давлений водяных паров снаружи и внутри яйца даёт значение проницаемости скорлупы для паров воды. Зная эту величину и учитывая, что диффузионные пути для водяных паров, кислорода и двуокиси углерода одни и те же, легко рассчитать проницаемость скорлупы для кислорода. Определение проницаемости скорлупы для кислорода таким способом - дело довольно лёгкое: для этого необходимо иметь только эксикатор, точные весы и термометр.
Изображение
Если к этим инструментам добавить кронциркуль, можно измерять и толщину скорлупы, равную длине поры. Зная проницаемость и длину поры, можно вычислить эффективную площадь пор - сумму сечений всех пор, через которые протекает диффузия. (10000 пор куриного яйца имеют общую площадь сечения 2 мм2).

Интересно также отметить, что при увеличении на порядок массы яйца длина пор возрастает всего в 2,7 раза. Возможно, такая зависимость объясняется сбалансированностью адаптивных факторов в ходе эволюции. Толщина скорлупы (от которой и зависит длина пор), с одной стороны, определяется тем, что скорлупа должна выдерживать давление заключенного в неё содержимого и насиживающей птицы, но, с другой стороны, ограничена возможностями птенца пробить оболочку при вылуплении. Последний фактор, по-видимому, может служить объяснением нелинейности зависимости толщины скорлупы от размеров яйца.

Структурные характеристики скорлупы (площадь пор и их длина) определяют её проницаемость. Это функциональное свойство можно соотнести с метаболическими потребностями зародыша и с разницей парциальных давлений кислорода по разные стороны скорлупы. Существует количественная связь между этими двумя переменными: разность парциальных давлений равна количеству потребляемого яйцом кислорода, деленному на проницаемость скорлупы для этого газа.

Воспользуемся в качестве примера гипотетическим яйцом, потребляющим в день 10 мл кислорода на 1 мм рт. ст. (т.е. в пересчёте на каждый миллиметр ртутного столба разности парциальных давлений по разные стороны скорлупы через неё диффундирует в день 10 мл кислорода). Если зародыш в яйце потребляет в день 500 мл кислорода, то разность между внутренним и наружным парциальными давлениями должна быть 50 мм рт. ст. Исходя из того, что парциальное давление кислорода в атмосфере близко к 150 мм рт. ст., можно рассчитать, что давление этого газа в воздушной камере (с которой контактирует кровь зародыша) будет равно 100 мм рт. ст., или 14%.

Исследуем связь между проницаемостью скорлупы и метаболизмом зародыша. Для этого на материале 28 видов сравним потребление кислорода яйцом непосредственно перед проколом мембраны с проницаемостью скорлупы для кислорода. Обширные данные о потреблении кислорода яйцами многих видов, крупных и мелких, были получены тремя исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе: Дональдом Хойтом, Дэвидом Влэком и Кэрол Влэк. Зная количество потребляемого яйцом кислорода и проницаемость скорлупы, можно рассчитать парциальное давление кислорода в воздушной камере. Эта величина оказывается приблизительно одинаковой для яиц всех 28 исследованных видов: около 105 мм рт. ст., или 15%. Полученные результаты были подтверждены при контрольном взятии проб воздуха непосредственно из воздушных камер яиц 13 видов. Кроме того, парциальное давление двуокиси углерода - 35 мм рт. ст., или 5%.

Давления кислорода и двуокиси углерода в воздушной камере яйца перед проколом мембраны практически такие же, как в лёгких взрослых птиц. Следовательно, проницаемость скорлупы для кислорода гарантирует необходимую скорость поступления его в яйцо, которая в свою очередь связана с метаболическими потребностями зародыша непосредственно перед проколом мембраны. Кроме того, проницаемость скорлупы обеспечивает в воздушной камере такое же парциальное давление кислорода и двуокиси углерода, как в лёгких взрослой птицы. А. Висчедэйк из Утрехтского университета предположил, что такие концентрации газов важны для инициации активности птенца при вылуплении и подготавливают его к постнатальному периоду жизни.

Изображение

Замечательно то, что проницаемость скорлупы очень точно соответствует массе зародыша. В результате конечные концентрации кислорода и двуокиси углерода практически одинаковы в яйцах самых различных размеров. Универсальность схемы функционирования скорлупы как газового проводника впечатляет ещё больше, если учесть, что сроки инкубации яиц могут различаться в пределах от 11 суток (некоторые мелкие виды) до 70 и более суток, как у странствующего альбатроса.

До сих пор подробно не рассматривали закономерности испарения яйцом воды, протекающего равномерно на протяжении всего периода инкубации. Потеря воды не зависит от интенсивности метаболизма зародыша, но является необходимым условием нормального вылупления. Причины этого до конца не ясны, но предполагается, что они имеют отношение к состоянию гидратации тканей зародыша.

Связь количества испаряемой воды с массой яйца впервые установлена Рудольфом Дрентом из Гронингенского университета. Данные, полученные им для 45 видов, свидетельствуют о том, что при увеличении массы яйца в 10 раз количество ежедневно испаряемой воды возрастает в 5,6 раза.

Полости яйца по сути дела насыщены водяными парами, давление которых при общей для большинства видов температуре инкубации (35,6°С) равно 44 мм рт. ст. Для нормального протекания процессов испарения давление водяных паров в гнезде должно поддерживаться на уровне 15 мм рт. ст., что со ответствует относительной влажности 45%. Такая влажность может быть обеспечена только за счёт постоянного проветривания гнезда и притока извне сухого воздуха. Не известно, каким образом птицы определяют влажность в гнезде, но, изменяя своё поведение, они способны регулировать отток водяных паров в окружающую атмосферу. Следовательно, в период инкубации родители выполняют две основные функции: обеспечивают оптимальную температуру яиц и поддерживают в требуемых пределах влажность в гнезде.

Продолжительность эмбрионального развития, или время инкубации, вероятно, детерминирована генетически, а интенсивность метаболизма зародыша должна соответствовать длительности инкубационного периода так, чтобы к концу насиживания (независимо от его продолжительности) зародыш был способен вылупиться и выжить. Отсюда можно заключить, что геометрия пор скорлупы (а следовательно, и проницаемость оболочек яйца для кислорода) связана не только с массой яйца, но и с длительностью инкубации.

Соответствие свойств оболочек яйца потребностям дыхания зародыша не вызывает сомнений, хотя эволюционное развитие этой основной функции и допускало некоторые компромиссы с задачами механической защиты яйца и поддержания водного и кислотно-основного равновесий развивающегося зародыша. Яйца птиц являются идеальной моделью для изучения диффузионного газообмена. Такая модель может оказаться полезной и для анализа более сложных процессов, протекающих в дыхательных путях и лёгких человека.

Автор: Hermann Rahn, Amos Ar

_________________
Елена, Москва
Наш сайт Amadina.Ru - http://www.amadina.ru


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 07 май 2011, 23:07 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 май 2009, 16:41
Сообщения: 8382
Откуда: москва
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 10 раз
Репутация: 51
ЯЙЦО ПТИЦЫ — ЗАГАДКА МИРОЗДАНИЯ

Изображение

Эти не столь уж простые уравнения вывел английский исследователь Т.К. Картер. Они описывают всем известную и простую, казалось бы, вещь — куриное яйцо. Руководствуясь первым уравнением, можно построить замкнутую кривую, близкую к эллипсу и соответствующую очертаниям яйца, а второе уравнение позволяет вычислить поверхность яйца. Из первого, основного уравнения можно вывести и формулу, определяющую объём яйца. Картер проверил свои уравнения, проведя серию измерений объёма куриных яиц с помощью измерения объёма воды, вытесняемой яйцом из сосуда, а затем сравнил результаты с расчётными величинами. Совпадение оказалось точным: математическая модель с большой точностью определяла реальную форму яйца. Однако эти формулы не могут объяснить, почему яйцо имеет именно такую форму. Причём надо заметить, что далеко не у всех птиц яйца похожи на куриные. Так, яйца филина или коршуна почти сферические, а у кулика или тонкоклювой кайры — ближе к конусу. Мало того, яйца одного и того же вида птиц могут иметь различную форму. Например, с возрастом яйца становятся всё более круглыми.

Аристотель считал, что из более заострённых яиц вылупляются петушки, из округленных — курочки. В начале XIX века натуралисты предложили гипотезу, согласно которой контур яйца примерно соответствует форме тела птицы, которая из него развивается. Им вторят современные дизайнеры, говоря, что яйцо — идеальный образец тары, максимально приспособленный для своего содержимого. Сторонники естественного отбора доказывают, что яйца различных видов птиц имеют форму, наиболее благоприятную для выживания в окружающих условиях. Так, яйца некоторых птиц, гнездящихся на уступах скал, имеют форму, близкую к грушевидной. Если такое яйцо слегка толкнуть, оно не покатится по прямой, а опишет круг. Таким образом, у него меньше шансов быть сброшенным со скалы порывом ветра или не слишком осторожной матерью.

Яйцо кайры Ещё в 1772 году немецкий орнитолог Гюнтер утверждал, что контур яйца является результатом давления, оказываемого на него мышцами яйцевода, где оно формируется. В целом его утверждение считается верным и сейчас. Вначале яйцо существует в форме овоцита, находящегося в яичнике курицы (курица имеет лишь один яичник). Этот овоцит — зачаток яйца — впоследствии станет желтком. Овоциты, находящиеся на различных стадиях развития, вызревают обычно у кур-несушек по одному в день. Иногда бывает, что одновременно созревают два овоцита, тогда у яйца будет два желтка.

Образование самого яйца происходит в яйцеводе. Он тоже у курицы один. Точнее, у зародыша сначала развивается по два яичника и яйцевода, но правые в ходе дальнейшего эмбрионального развития регрессируют и остаются только левые. Это характерно и для большинства других птиц.
Изображение
Освободившись от фолликула, овоцит попадает в своего рода воронку — начало яйцевода, а затем в яйцевод, где происходит его оплодотворение и дальнейшее развитие. Стенками яйцевода вырабатывается альбумин, из которого состоит белок яйца, - этот процесс длится примерно четыре часа. Окружающий желток тонкий, но плотный слой белковой оболочки образует спирально извитые тяжи-халазы; они поддерживают желток в центре яйца. Яйцо, снабжённое теперь белком, продолжает свой путь. Вокруг белка образуются две оболочки. Сначала они прочно соединены, затем разделяются. Наконец, яйцо попадает в матку. К этому моменту оболочки ослабляются и как бы «плавают» вокруг белка. В течение последующих пяти часов происходит постепенное проникновение воды и солей сквозь оболочки до тех пор, пока они снова не растянутся и яйцо «вздуется». Этот предварительный процесс необходим для кальцинирования скорлупы, которое происходит в течение последующих 15—16 часов.

Скорлупа состоит главным образом из кальцита — кристаллов карбоната кальция. Она трехслойная: внутренний слой, составляющий треть толщины скорлупы, состоит из конических кристаллов, скреплённых белковыми мостиками, следующий слой состоит из тесно прижатых друг к другу столбчатых кристаллов карбоната кальция. Всё это покрыто тонкой кожицей (кутикулой), которая образуется непосредственно перед откладыванием яйца. Если бы яйцо не подвергалось воздействию внешних сил, пока оно ещё эластично, оно тяготело бы к сферической форме. Эти внешние силы — мышечного происхождения. Стенки яйцевода имеют два слоя мышц: внутренний, с кругообразными мышцами, проталкивает яйцо к яйцеводу, и наружный, состоящий из продольных мышц, служит для облегчения прохождения яйца. В зависимости от того, насколько растянут яйцевод, яйцо встречает на своём пути большее или меньшее сопротивление и будет более или менее продолговатым. Тот факт, что один конец яйца более округлён, а другой более заострён, безусловно, связан с асимметрией воздействующих на него сил, однако как это получается — неясно, но точно известно лишь то, что яйцо движется и выходит наружу тупым концом вперёд, а не острым.

У многих видов птиц, благодаря отложению пигментов в скорлупе, яйца окрашены. В популярной литературе бытует ошибочное мнение, что скрытые от посторонних глаз в дуплах или норах яйца не нуждаются в покровительственной окраске. То есть, меняются местами причина (окраска скорлупы) и следствие (способ гнездования). В силу объективных причин птицы не могут влиять на окраску скорлупы своих яиц, но способны посредством проб и ошибок разместить или сконструировать своё гнездо таким образом, чтобы успешно оставить потомство. Иначе говоря, окраска скорлупы яиц прямо или косвенно оказала влияние на способы гнездования и гнездостроение у птиц и, соответственно, на выживаемость вида.

Форма не единственная загадка яйца. Вот ещё одна: откуда птицы берут кальций для скорлупы? В среднем скорлупа куриного яйца весит 5 граммов, из них 2 грамма приходится на кальций. Формирование скорлупы длится 16 часов, и, таким образом, организм курицы должен вырабатывать 125 миллиграммов кальция в час. Но общее количество кальция, циркулирующего в крови курицы, примерно равно 25 миллиграммам. Где же курица берёт остальной необходимый ей кальций? По-видимому, из пищи. Но нетрудно доказать, что курица, каков бы ни был рацион её питания, не способна переместить кальций из своего пищеварительного аппарата в кровь, а оттуда к формирующемуся яйцу в таком быстром темпе, какой необходим для образования скорлупы. Это означает, что, если она не будет использовать кальций непосредственно из своего организма, положение её окажется трудным. И тогда курица обращается к дополнительному резерву кальция, находящемуся в её скелете. Речь идёт о вторичной скелетной системе. Это тонкие осколки костей, которые развиваются в серединных полостях большинства её костей. В момент кальцинирования скорлупы эти запасные косточки рассасываются, высвобождая кальций, который идёт на строительство скорлупы, и фосфаты, которые выбрасываются с мочой. В ходе этого процесса курица может мобилизовать до 10 процентов своего костного вещества менее чем за день. Это явление удивительное, но не уникальное: подобными возможностями обладают все изученные в этом отношении птицы. Запасные косточки у птиц должны были развиться в ходе эволюции одновременно с появлением яиц в плотной кальцинированной скорлупе. Они есть только у самок в период воспроизводства и никогда не встречаются у самцов.
Изображение
Ещё один не менее интересный вопрос: как эмбрион дышит сквозь скорлупу? Его жизнь будет невозможна, если он не будет получать извне кислород и выбрасывать углекислый газ. Более того, эмбрион должен выбрасывать водяные пары. В ходе развития зародыш поглощает жиры желтка, а в результате обмена веществ из них образуется вода. И если часть этой воды не будет выводиться через скорлупу, птенец просто утонет. Газообмен происходит сквозь микроскопические поры между кристаллами кальцита, образующими скорлупу и не соединенными между собой идеально плотно. Интенсивность газового обмена зависит от количества пор, их средней величины, толщины скорлупы и длительности инкубации.

Любопытно, что у всех птиц количество потерянной в процессе инкубации воды всегда равно примерно 15 процентам начальной массы яйца. А ведь яйца у различных птиц чрезвычайно разнообразны и по своим размерам и по содержанию белка и желтка, неодинакова также и продолжительность инкубации. Так, масса яиц может варьировать от 300 миллиграммов (колибри) до 9 килограммов (не так давно исчезнувший мадагаскарский эпиорнис). Период инкубации может длиться от 11 до 80 дней. Пропорция желтка в яйце может составлять от 14 до 67 процентов. И при всём этом «правило 15 процентов» всегда остаётся в силе.

Каким же образом достигается это постоянство? В каждом случае по-своему. Так, например, яйца буревестника похожи на куриные — и по величине, и по толщине скорлупы. Но период инкубации у буревестника длится 52 дня, а у курицы только 21. Казалось бы, потеря воды у буревестника должна быть больше. Однако этого не происходит: количество пор в скорлупе значительно меньшее—3700 против 12400 у кур. Птицы, живущие на больших высотах, где потеря воды должна быть большей из-за низкого атмосферного давления, откладывают яйца, скорлупа которых имеет меньше пор, чем у тех, что живут на уровне моря.

Регуляция потери воды за период инкубации зависит также от влажности гнезда. Эксперименты показали, что относительная влажность гнезда всегда выше влажности окружающего воздуха и примерно одинакова у самых различных птиц. Не означает ли это, что птицы обладают «гигрометром» и умеют вентилировать гнездо, чтобы постоянно поддерживать в нём необходимый микроклимат, какова бы ни была температура и влажность снаружи? Во всяком случае, биологи не раскрыли ещё всех загадок такого обыденного явления, как яйцо.

_________________
Елена, Москва
Наш сайт Amadina.Ru - http://www.amadina.ru


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 24 май 2011, 15:38 
Не в сети

Зарегистрирован: 13 мар 2011, 15:43
Сообщения: 98
Откуда: волоколамск
Моё имя: Сергей
Взрослых птиц в доме: 1 Поблагодарили: 0 раз
Репутация: 0
elena_butovo хочу у вас поинтересоваться: сколько времени может лежать яйцо без наседки ? у меня зебриха снесла в гнездо к птенцам которых ещё кормит .


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 24 май 2011, 15:41 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 21 июн 2010, 23:12
Сообщения: 10679
Откуда: Москва, ЗАО, Мл. Филевская.
Моё имя: Валерий
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 274 раза
Репутация: 84
fred писал(а):
сколько времени может лежать яйцо без наседки

Здесь говорилось уже - проверяли - 14 дней.

_________________
Детство-это когда ты смотришь "Том и Джерри" и радуешься за мышку, удивляясь ее остроумию.
Зрелость-это когда ты понимаешь, что Джерри-конченный дебил и становится реально жалко кота.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 24 май 2011, 15:43 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 май 2009, 16:41
Сообщения: 8382
Откуда: москва
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 10 раз
Репутация: 51
яйца без насижиания один мой знакомый гульдоман сохранял до 2 недель. но при условии переворачивания хотя бы 4 раза в день... далее подкладывал дл насиживания и все было успешно.
я сама не пробовала так делать...

_________________
Елена, Москва
Наш сайт Amadina.Ru - http://www.amadina.ru


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 24 май 2011, 19:35 
Не в сети

Зарегистрирован: 13 мар 2011, 15:43
Сообщения: 98
Откуда: волоколамск
Моё имя: Сергей
Взрослых птиц в доме: 1 Поблагодарили: 0 раз
Репутация: 0
ясно спасибо ! ГУЛЬДОМАН это сильно :-) мой учитель РОЗЕНФИЛЬД я почему то про него подумал )))


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 22 окт 2011, 12:29 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 янв 2010, 16:55
Сообщения: 16085
Откуда: г. Бронницы
Моё имя: Лена
Взрослых птиц в доме: 35 Поблагодарили: 1039 раз
Репутация: 183
Как рождается птенец?

Видео: http://wildportal.ru/ptitsi/88_kak_rozh ... enets.html

_________________
Как разместить фотографию на нашем форуме
Как загрузить видео с YouTube, Yandex, Mail.ru на наш форум


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 29 ноя 2011, 19:00 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 дек 2010, 08:10
Сообщения: 280
Откуда: г. Новосибирск
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 2 раза
Репутация: 0
Наверное, очень глупый вопрос.
Пометив, скорлупу маркером для СD, отметина может исчезнуть? Если да, то при каких условиях, и через какое время?

_________________
Александра


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 29 ноя 2011, 19:11 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 янв 2010, 16:55
Сообщения: 16085
Откуда: г. Бронницы
Моё имя: Лена
Взрослых птиц в доме: 35 Поблагодарили: 1039 раз
Репутация: 183
Александра, вопрос совершенно не глупый...меня он тоже интересовал перед тем, как маркировала яйца. так, вот до конца метка не стералась, но становилась бледнее к концу насиживания...её всё-равно видно было. маркирую просто проводя полоску небольшую :-ok-: только вот я не знаю какой маркер у меня...для СD или другой :hi_hi_hi:

_________________
Как разместить фотографию на нашем форуме
Как загрузить видео с YouTube, Yandex, Mail.ru на наш форум


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 29 ноя 2011, 19:15 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 01 дек 2010, 08:10
Сообщения: 280
Откуда: г. Новосибирск
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 2 раза
Репутация: 0
Ленорка о как. :du_ma_et: спасибо за оперативный ответ :ro_za:
Тогда я пойду в тему тростничков, и задам еще вопрос.

_________________
Александра


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца
СообщениеДобавлено: 29 ноя 2011, 20:10 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 май 2011, 18:09
Сообщения: 2345
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обл.
Моё имя: Софья
Взрослых птиц в доме: 17 Поблагодарили: 98 раз
Репутация: 55
А не вредна ли такая маркировка? Яйцо пористое, не пройдёт ли эта краска через поры внутрь яйца?
А если попробовать варёной мокрой шелухой мазнуть (как на пасху яйца красят), или свекольным соком? Или это всё сотрётся быстро?

_________________
Чем больше мы размышляем, тем более убеждаемся, что ничего не знаем.
Вольтер


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца. Как дышат яйца?
СообщениеДобавлено: 06 янв 2013, 22:04 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18 июл 2011, 11:48
Сообщения: 30
Откуда: Киев
Моё имя: Настя
Взрослых птиц в доме: 2 Поблагодарили: 0 раз
Репутация: 0
Всем добрый вечер и счастливого рождества! Прошу подсказать, можно ли положить яйца в "инкубатор" на песок и поставить сверху лампу. Что-то живое из этой затеи получится? :-):

_________________
Предметная фотосъемка товаров для домашних любимцев в Киеве


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца. Как дышат яйца?
СообщениеДобавлено: 06 янв 2013, 22:10 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 21 июн 2010, 23:12
Сообщения: 10679
Откуда: Москва, ЗАО, Мл. Филевская.
Моё имя: Валерий
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 274 раза
Репутация: 84
Думается нет, т.к. в инкубаторе поддерживается стабильно определенная температура, влажность, да еще и яйца переворачиваются...

_________________
Детство-это когда ты смотришь "Том и Джерри" и радуешься за мышку, удивляясь ее остроумию.
Зрелость-это когда ты понимаешь, что Джерри-конченный дебил и становится реально жалко кота.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца. Как дышат яйца?
СообщениеДобавлено: 06 янв 2013, 22:21 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18 июл 2011, 11:48
Сообщения: 30
Откуда: Киев
Моё имя: Настя
Взрослых птиц в доме: 2 Поблагодарили: 0 раз
Репутация: 0
Из вашего комментария не очень понятно
Яйца лучше вернуть назад? Родители их раздалбывают...

_________________
Предметная фотосъемка товаров для домашних любимцев в Киеве


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Загадка птичьего яйца. Как дышат яйца?
СообщениеДобавлено: 06 янв 2013, 22:32 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 21 июн 2010, 23:12
Сообщения: 10679
Откуда: Москва, ЗАО, Мл. Филевская.
Моё имя: Валерий
Взрослых птиц в доме: 0 Поблагодарили: 274 раза
Репутация: 84
Так я собственно отвечал на поставленный вопрос
Xorowenkaya писал(а):
можно ли положить яйца в "инкубатор" на песок и поставить сверху лампу. Что-то живое из этой затеи получится?

и объяснил почему из этого ничего не получится..
Xorowenkaya писал(а):
Яйца лучше вернуть назад? Родители их раздалбывают...

Возвращаемся к вопросу содержания птиц, кормлению, возрасту, протекания кладки и т.д. Опять же вопрос минералки на первом месте.

_________________
Детство-это когда ты смотришь "Том и Джерри" и радуешься за мышку, удивляясь ее остроумию.
Зрелость-это когда ты понимаешь, что Джерри-конченный дебил и становится реально жалко кота.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 31 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
cron


Яндекс цитирования

forum.amadina.ru@gmail.com
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
User Reputation MOD powered by www.phpBBmods.org
Копирование, перепечатка и распространение любой информации или материалов проекта Amadina.Ru разрешены при наличии прямой, гиперактивной ссылки на страницу-источник.
Питомец - Топ 1000