Все знают, что яйца состоят из белка и желтка, что цыпленок развивается из желтка, скорлупа защищает его от внешнего мира. . . Однако все не так просто. Развитие цыпленка в яйце проходит в несколько стадий, каждая из которых обладает неповторимыми чертами и требует особых условий для успешного рождения цыпленка.
Важность исследования развития зародыша цыпленка в яйце зоологи осознали давно. Этим вопросом занимались известные ученые, как российские, так и зарубежные. Результатом их трудов стало появление нескольких классификаций развития цыплят, основанных на разных базовых принципах.
Исследования показали, что нарушение условий внешней среды (за пределами скорлупы яйца) - температуры, влажности, иногда и освещенности - влечет нарушения развития цыпленка и снижение численности здорового поголовья. Причем нарушения условий содержания яиц в определенные периоды влекут за собой четко определенные нарушения у птицы, что дает возможность управлять ситуацией.
Российская наука долгое время развивалась на принципах Т. Д. Лысенко, гласящих, что стадии развития выделяются в соответствии с изменениями требований самого зародыша к внешней среде. На этом основании выделялись следующие. Первая - 12-16 часов. В это время яйца устойчивы к периодическим нагревам до 41 градуса и охлаждениям, способность к развитию зародыша можно продлевать до 3 недель. Вторая - 16-48 часов, когда нагрев, наоборот, способствует развитию множественных уродств у зародыша. Третья - 3-6 день. В этот период формируются все основные органы и аллантоис (мешочек, в котором скапливаются токсины и продукты жизнедеятельности зародыша, а также орган дыхания) . В частности, на 3 сутки отделяется голова зародыша, на 4 - формируются зачатки ног, крыльев, зародыш поворачивается на бок. К 6 дню сформированы глаза, веки, пальцы крыльев и ног. В это время для развития цыпленка важны постоянная высокая температура и влажность. Четвертая - 6-11 дни. С 7 суток функции дыхания берет на себя аллантоис, на 8 сутки начинают различаться половые железы, к 10 дню формируются перьевые сосочки. К 11 суткам формируется будущий гребешок, а аллантоис занимает всю площадь яйца и отделяется от скорлупы, что является важным показателем развития. Зародыш становится похож на птичку. Весит он 3,5 г, размер его составляет 25 мм. В этот период повышенная температура и влажность будут задерживать развитие птицы.
На 20 сутки происходит проклев скорлупы. Это приводит к повышению внутри яйца уровня кислорода, с выделением в окружающий воздух углекислого газа и аммиака, тело цыпленка сильно охлаждается. Цыпленок впервые вдыхает кислород. К 21 дню цыпленок полностью проклевывается наружу.
Пятая стадия: с 12 дня зародыш переходит на дыхание аллантоисом полностью. Высокая влажность и температура крайне негативно влияют на темпы развития. У будущего цыпленка формируется гребень, появляется пушок. Шестая стадия - 15-19 дни. С 15 дня кончаются запасы белка, зародыш переходит на питание веществами желтка. Формируются ноздри, коготки на ногах. Малыш уже 60 мм ростом. По мере того, как развивается цыпленок в яйце, начинается терморегуляция зародыша, температура яйца вырастает, однако условия внешней среды перестают оказывать значительное влияние на развитие. К 18 дню полностью исчерпываются запасы жидкости в аллантоисе, к 19 - происходит дегенерация кровеносных сосудов аллантоиса, желточный мешочек втягивается в брюшную полость цыпленка.
Очевидно, что процесс формирования из яйца живой птицы сложен и многогранен. Однако ученым удалось систематизировать сведения о нем и выделить основные периоды и условия, оказывающие наибольшее влияние на развитие здоровых, крепких кур и снижение эмбриональной смертности.
Овоскопирование куриных яиц перед и во время инкубации, или просвечивание через специальный прибор овоскоп, проводят для выявления у эмбрионов возможных отклонений в развитии и при необходимости возможности принять меры по улучшению условий инкубации.
Применение овоскопа – это одна из самых надежных методик определения различных патологий, которые не видны невооруженным глазом.
Во время осмотра специалист определяет, оплодотворенное ли яйцо или нет, есть ли в скорлупе трещины. Яйца даже с небольшими трещинками обязательно удаляют, чтобы предотвратить появление бактерий и заражения других яиц.
Прибор овоскоп может быть, как покупным и стоить достаточно дорого, так и самодельным. Частные фермеры часто изготавливают его своими силами и эффективно используют в хозяйстве.
Техника осмотра достаточно простая. Яйцо берут в правую руку и подносят к овоскопу, поворачивая вдоль продольной оси. Правильное овоскопирование куриных яиц позволит внимательно рассмотреть все недостатки.
На птицефабриках данная процедура проводится в специальном помещении. Яйца привозят на яйцевозах в инкубаторий, откуда контейнеры с содержимым отправляют в помещение для дальнейшей сортировки.
После овоскопирования яйца годные к инкубации, размещают в лотки и отправляют на дезинфекцию, откуда они пойдут непосредственно в инкубатор для выращивания.
Перед закладкой яиц в инкубатор вас должны насторожить следующие дефекты:
- пятнистая мраморная структура скорлупы, которая свидетельствует о недостатке или переизбытке кальция,
- светлые полосы, появляющиеся в результате повреждений,
- большая воздушная камера, а также камера в остром конце и сбоку,
- сгустки крови,
- темные пятна (являются признаком колоний плесени),
- посторонние предметы (перья, песчинки),
- содержимое имеет оранжево-красный цвет без визуально заметного желтка (скорее всего, желток порвался и перемешался с белком),
- два желтка,
- желток свободно перемещается по яйцу и не возвращается на место,
- желток зафиксировался в одном месте (возможно, что он присох).
ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ
На протяжении всего периода инкубации овоскопирование проводится несколько раз. Это позволяет отследить развитие зародыша и отбраковать яйца, непригодные для дальнейшей инкубации. Не рекомендуется вынимать яйца из инкубатора более, чем на 25 минут.
Этапы овоскопирования
3 день инкубации
Яйцо на третий день инкубации хорошо просвечивается, и можно увидеть:
- желток,
- воздушную камеру в тупом конце яйца.
Определить, оплодотворено оно или нет, пока невозможно.
4 день инкубации
При овоскопировании видны:
- воздушная камера в тупом конце,
- начало развития кровеносных сосудов,
- легкое сердцебиение зародыша.
5 день инкубации
При просвечивании вы увидите:
- воздушную камеру в тупом конце,
- увеличились кровеносные сосуды более, чем на половину яйца, их хорошо видно – это значит, что идет активное развитие зародыша.
6 день инкубации
Хорошо заметны:
- воздушная камера,
- кровеносные сосуды заполнили почти все яйцо,
- видны движения самого зародыша.
7 день инкубации
При просвечивании вы увидите:
- движения зародыша,
- хорошо развитые кровеносные сосуды (заполнили почти все яйцо),
- воздушная камера.
11 день инкубации
При овоскопировании видны:
- воздушная камера,
- кровеносные сосуды четко заметны, полностью заполнили все яйцо,
- яйцо уже не так просвечивается, как на седьмой день, имеет более темный оттенок.
15 день инкубации
Заметны следующие изменения:
- яйцо уже не имеет такого просвета, как на одиннадцатый день,
- просвечивающая часть имеет кровеносные сосуды,
- хорошо видна воздушная камера.
19 день инкубации
При овоскопировании вы увидите, что:
- яйцо практически не имеет просвета,
- зародыш развит почти полностью, но еще не готов к выводку,
- воздушная камера хорошо заметна.
О том, что развитие зародыша нарушено, и яйцо придется отбраковать, свидетельствуют:
- Отслоение подскорлупной оболочки. Воздушная камера смещается вбок, также можно увидеть кровеносные пятна вместо кровеносных сосудов по всему яйцу.
- Кровеносные кольца. Эмбрион погиб в период с первого по шестой день инкубации, в результате чего появляются кровеносные прожилки в виде колец.
- Замерший плод. Определить его можно с седьмого по четырнадцатый день инкубации. Зародыш выглядит как пятно, кровеносные сосуды не видны.
- «Задохлик» — так в народе называют яйца, из которых уже после завершения инкубации не вылупились птенцы. Причинами могут быть нарушения температурного режима, уровня влажности, переохлаждение.
- Оранжевый цвет. Желток разорвался и смешался с белком.
- Неоплод. После шестого дня инкубации не появились кровеносные сосуды, видны только желток и воздушная подушка.
- Нехватка кальция в скорлупе. Можно выявить в первые дни инкубации по мелким пятнам по всей скорлупе.
- Колонии плесени. На овоскопе представляют собой темные пятна. Не рекомендуются даже для приема в пищу, так как получены от больной птицы.
Как цыплёнок развивается в яйце
Некоторые люди думают, что цыплёнок развивается из желтка или белка, а некоторые ещё и споры затевают по этому поводу. Мой супруг из их числа, думал цыплята получаются из желтка. В действительности всё не так.
Как цыплёнок развивается в яйце:
На фото в желтке заметен зародышевый диск. Клетки зародыша начинают делиться и расти под воздействием тепла в инкубаторе или под наседкой уже через 12 часов после начала инкубации. Диаметр бластодиска увеличиваеться до 5 мм.
1-е сутки с начала инкубации: появились тонкие, как паутинка, зачатки кровеносной системы.
2-й день: образуется сердце; из первичных клеток начинает развиваться амнион - прозрачный мешочек, который постепенно окружит зародыш, он наполнен водянистой жидкостью и с 4-го дня предохраняет зародыш от случайных ударов и толчков; начал формироваться желточный мешок. Сердце вскорости после своего образования начинает расширяться и биться.
Вслед за амнионом развивается и аллантоис, он плотно прилегает к подскорлупной оболочке и окружает амнион с зародышем. Аллантоис служит органом дыхания, принимает выделения почек и поглощает белок, идущий зародышу на питание.
3-й день: голова зародыша отделяется от бластодермы, смыкаются складки амниона.
4-й день: аллантоис вытягивается за пределы тела зародыша, образуя большой мешок, покрытый кровеносными сосудами, и становится заметным; амнион окружает зародыш и наполняется жидкостью; зародыш отделятся от желтка, поворачивается на левый бок; обнаруживаются зачатки ног и крыльев в виде утолщенных образований; начинается пигментация глаз. Длина зародыша 8 мм.
5-й день: зародыш начинает пользоваться атмосферным воздухом с помощью аллантоисного мешка (вначале лёгкие зародышу заменяли кровеносные сосуды); аллантоис разрастается над амнионом; формируется рот эмбриона; в увеличенных глазах виден пигмент; шея изогнута; дифференцируются зачатки конечностей. Размер зародыша около 17мм, масса 0,6г.
6-й день: глаз пигментирован, видны зачатки век; может быть виден надклювный бугорок; ноги становятся длиннее крыльев; видны борозды между первым и вторым пальцами крыла и между всеми пальцами ноги; аллантоис достигает внутренней поверхности скорлупы, сосуды желточного мешка охватывают более половины желтка. Длина зародыша около 20мм, масса 1,5-2,0г.
7-й день: голова достигает значительного размера; туловище и шея удлиняются; дифференцируется пол. На 7-й день правая железа самок отстает в росте.
8-й день: по разнице в размерах половых желез уже можно отличить самца от самки; на спине появляются перьевые сосочки; сформировались челюсти, пальцы ног.
9-10-й день: видны перьевые сосочки на спине и голове; на конце клюва появляется белая точка. Цыпленок становится похожим на птицу: длинная шея, клюв, крылья.
11-й день: на крыльях появляются первые сосочки, тело покрыто сосочками полностью; на пальцах ног коготки; веко достигло зрачка глаза; заметен валик гребня; аллантоис покрывает все содержимое яйца, его края смыкаются на остром конце. Длина зародыша около 25мм, масса 3,5г.
12-й день: на гребне образовались зубцы; появился первый пух вдоль спины. Длина зародыша 35 мм.
13-й день: веко закрывает глаз; на плюснах зачатки «чешуек»; первый пух на голове, спине, бедрах. Длина зародыша 43мм.
14-й день: бугорок на конце клюва увеличен; цыпленок меняет положение, ложась вдоль длинной оси яйца головой к тупому концу; по всему телу пух. Длина зародыша 47 мм.
15-й день: глаза закрыты; на плюснах видны поперечные полоски. Длина зародыша 58 мм.
16-й день: полное использование белка, желток становиться главной пищей зародыша; формируются просветы ноздрей; коготки на пальцах ног развились полностью. Длина зародыша 62 мм.
17-18-й день: заметно уменьшается количество жидкости в амнионе и аллантоисе; сосуды аллантоиса, выстилающие скорлупу, начинают сжиматься и высыхать; клюв цыпленка обращается к пуге; голова лежит под правым крылом, веки глаз закрыты; плюсны и пальцы ног покрыты чешуйками. Длина эмбриона около 70мм, масса 22г.
19-й день - кровеносные сосуды аллантоиса дегенерируют; остатки желтка втягиваются в полость тела цыплёнка через пупок (остатками желтка цыплёнок будет питаться первые часы своей жизни, пока не научится находить себе пищу); глаза открываются; голова и шея вдаются в область пуги, вследствие чего граница пуги извилистая. Длина цыпленка 73 мм.
20-й-день - цыпленок пробивает пугу и делает первый вздох легкими; глаза приоткрыты; желток втянут в брюшную полость; аллантоис атрофирован, сосуды обескровлены. Проклев скорлупы. Длина цыпленка около 80мм, масса 34г и более.
Начинается самый трудный период для цыплёнка, ему очень непросто пробить скорлупу и выйти на волю, немало птенцов погибает, обессилев в это время из-за слабости.
Для определения качества яиц и выяснения, развивается ли в них зародыш, существует прибор . Он прост в использовании, а его конструкция настолько незатейлива, что некоторые умельцы изготавливают аналоги этого аппарата собственноручно в .
Как проводить овоскопирование?
В этом приборе есть специальное отверстие, к которому нужно прикладывать яйца. Таким образом происходит их просвечивание и выясняется, есть ли зародыш. Перед началом процедуры рекомендуется тщательно вымыть руки либо надеть тонкие резиновые перчатки. Следует учесть, что понижение температуры яйца на ранних стадиях развития эмбриона чревато его гибелью. Поэтому в помещении, где проводится проверка , должно быть тепло.
Вся процедура должна происходить быстро. Оптимально, если будет присутствовать помощник, который станет подавать яйца и укладывать их после просвечивания на место в инкубатор или гнездо. на наличие в них зародыша нужно проводить не ранее, чем через 5-6 дней после начала высиживания. До этого срока она не даст никаких результатов.
Если просвечивание показало, что под скорлупой есть четко различимое темноватое пятно или область желтка с прожилками тонких кровеносных сосудов, значит, в яйце есть жизнь. Зародыш заметен особенно хорошо в том случае, если он расположен близко к . Его недостаточное погружение в желток говорит о том, что развитие цыпленка оставляет желать лучшего.
Народные способы определения оплодотворенности яиц
Если нет овоскопа, а есть старый диафильмов, можно провести проверку с помощью него. Для этого яйцо прикладывают к отверстию, из которого подается луч света, и определяют, есть ли в нем зародыш. Аналогичный, но менее комфортный способ – использование яркой лампочки (например, на 150 Вт). Чтобы избежать возникновения бликов, можно поступить таким образом: свернуть в трубочку лист бумаги формата А4 и к его одной его стороне приложить яйцо, которое нужно осторожно приблизить к источнику света.
Есть еще один интересный способ проверить, произошло ли оплодотворение. За 3-4 суток до конца высиживания яйца нужно искупать. Каждое из них поочередно опускают в емкость с небольшим количеством теплой воды и наблюдают за поведением жидкости. От яйца, в котором развивается зародыш, по воде идут круги, напоминающие те, что происходят от поплавка при рыбной ловле. Если оплодотворение не произошло или эмбрион погиб, вода остается неподвижной.
Чтобы убедиться в том, что в инкубатор заложены оплодотворенные яйца и зародыш в них благополучно развивается, понадобится овоскоп. Если этого прибора нет, его аналог можно сделать самостоятельно.
Вам понадобится
- - овоскоп или самодельный прибор для просвечивания яиц
- - лоток для хранения яиц
- - резиновые перчатки
Инструкция
На инкубацию желательно закладывать яйца от своих кур, а не привозные. Вылупляемость последних зачастую ниже 50% по той причине, что во время транспортировки от вибраций и перепада температуры эмбрион гибнет. Но это может произойти и в том случае, если процесс инкубации каким-либо образом нарушен. Поэтому у фермеров существует правило: проверять яйца перед закладкой, на 6-7 и 11-13 сутки после нее.
С помощью овоскопа?
Эту процедуру проводят крайне осторожно и только чисто вымытыми . Можно надеть тонкие резиновые перчатки. Брать яйцо нужно двумя пальцами, проверять и укладывать обратно – острым концом вниз. Движения должны быть плавными и аккуратными. Каждое яйцо, вынутое , нужно не только проверить с помощью просвечивания, но и хорошо осмотреть на предмет потемнения или трещинок скорлупы.
Если овоскопа нет в наличии, можно изготовить его : несложную конструкцию из небольшой коробки или деревянного ящичка, на дно которой следует установить лампочку небольшой мощности (60-100 Вт). Непосредственно над ней нужно вырезать круг такого размера, чтобы в углубление можно было безбоязненно класть яйцо. От лампы до крышки коробки должно быть не больше 15 см.
Овоскопом или самодельным прибором лучше всего пользоваться в затемненном помещении. В этом случае результат просвечивания будет виден более четко. Во время осмотра яйцо нужно аккуратно и медленно поворачивать. Температура окружающей среды должна быть достаточной для того, чтобы предотвратить переохлаждение эмбриона. Чтобы процедура проверки была более простой и менее трудоемкой, рядом с овоскопом и рекомендуется установить лоток для хранения яиц и укладывать их в него тупым концом кверху. Но нужно помнить и о том, что вне инкубатора яйцо может находиться не более двух минут.
Как определить, жив ли эмбрион?
При просвечивании яиц перед закладкой в инкубатор чаще всего заметна только воздушная камера. Зародыш и эмбрион видны как слабая тень с нечеткими границами. Определить, оплодотворено ли яйцо, довольно сложно. Поэтому фермеры делают выбраковку на основании визуальных признаков. Например, закладывают в инкубатор только крупные яйца с ровной чистой скорлупой. На 6-7 день инкубации можно различить в заостренном конце яйца сеть тонких кровеносных сосудов, а сам эмбрион выглядит как темное пятно. Если сосуды не видны, значит, зародыш мертв.
Для владельца домашних птиц важно знать, как выглядит их зародыш на любой стадии своего развития. У каждого рода питомцев есть свои отличительные признаки в развитии эмбриона и формировании птенца, знание которых поможет вести хозяйство более продуктивно.
Инструкция
Неважно, к какому роду птиц относится зародыш, развитие любого из них имеет много общего. Но отличия все же есть. На определенных сроках овоскопирования можно с уверенностью определить, чей птенец развивается. Но относится это лишь к домашней птице и ее близким диким родственникам. Относительно перелетных и иных пернатых точной информации о детальном развитии зародыша совсем немного.
Если при просвечивании использовать мощный источник света, то яйцо можно отличить уже на 1-2 сутки по наличию бластодиска. Он выглядит как крупное темное пятно, расположенное в центре желтка, но с небольшим смещением к воздушной камере. У некоторых пород кур, уток и гусей с одной стороны пятна может быть заметна светлая кайма. Если бластодиск небольшой или едва различим, значит,
От яйцеклетки до яйца
Разобьем скорлупу куриного яйца. Под ней мы увидим плотную, как пергамент пленку. Это подскорлуповая оболочка, та самая, что не позволяет нам обойтись одной чайной ложкой при «уничтожении» сваренного всмятку яйца. Приходится расковыривать пленку вилкой или ножом, на худой конец руками. Под пленкой – студенистая масса белка, сквозь которую просвечивает желток.
Именно с него, с желтка, и начинается яйцо. Сначала он представляет собой ооцит (яйцеклетку), одетый в тонкую оболочку. Все вместе это называется фолликулом. Созревшее яйцо, накопившие в себе желток, прорывает оболочку фолликула и выпадает в широкую воронку яйцевода. В яичники птицы одновременно зреет несколько фолликулов, но созревают они в разное время, так что по яйцеводу движется всегда только одно яйцо. Здесь, в яйцеводе, происходит оплодотворение. А после этого яйцу предстоит одеться во все яйцевые оболочки – от белковой, до скорлупы.
Вещество белка (о том, что представляет из себя белок и желток мы поговорим чуть позже)выделяется особыми клетками и железами и слой за слоем наматывается на желток в длинном основном отделе яйцевода. На это уходит около 5 часов, После чего яйцо поступает в перешеек – наиболее узкий отдел яйцевода, где покрывается двумя подскорлуповыми оболочками. В самой крайней части перешейка на стыке со скорлуповой железой, яйцо делает остановку на 5 часов. Здесь оно набухает – впитывает воду и увеличивается до своих нормальных размеров. Подскорлуповые оболочки при этом все более растягиваются и в конце концов плотно прилегают к поверхности яйца. Дальше оно поступает в последний отдел яйцевода, скорлуповую оболочку, где делает вторую остановку на 15-16 часов - именно такое время опущено на формирование скорлупы. Когда оно сформируется, яйцо станет готовым начать самостоятельную жизнь.
Зародыш развивается
Для развития любого зародыша необходимо наличие «строительного материала» и «топлива», обеспечивающего поступление энергии. «Топливо» надо сжигать – значит, необходим еще и кислород. Но и это еще не все. В процессе развития зародыша образуются «строительные шлаки» и «отходы» от сжигания «топлива» - токсичные азотистые вещества и углекислый газ. Их необходимо выводить не только из самих тканей растущего организма, но и из его непосредственного окружения. Как видим, проблем не так уж и мало. Как же они все решаются?
У истинно живородящих животных – млекопитающих, все просто и надежно. Строительный материал и энергию, включая кислород, зародыш получает через кровь из организма матери. И тем же путем отправляет обратно «шлаки» и углекислый газ. Другое дело, кто откладывает яйца. Им строительный материал и топливо приходится выдавать зародышу «на вынос». Для этой цели служат высоко молекулярные органические соединения – белки, углеводы и жиры. Из низ растущий организм черпает аминокислоты и сахара, из которых строит белки и углеводы собственных тканей. Углеводы и жиры одновременно являются и основным источником энергии. Все эти вещества составляют компонент яйца, который мы называем желтком. Желток – запас пищи для развивающегося зародыша Теперь вторая проблема – куда деть токсичные отходы? Хорошо рыбами амфибиям. Их яйцо (икринка) развивается в воде и отгорожено от нее только слоем слизи и тонкой яйцевой мембраной. Так что кислород можно получать прямо из воды и в воду, же отправлять «шлаки». Правда, это выполнимо лишь при условии, что выводимые азотистые вещества хорошо растворимы в воде. Действительно, рыбы и амфибии выделяют продукты азотистого обмена в виде хорошо растворимого аммиака.
А как же быть птицам (и крокодилам, и черепахам), у которых яйцо покрыто плотной оболочкой и развивается не на воде, а на суше? Им приходится складировать токсичное вещество прямо в яйце, в особом «мусорном» мешочке, называемом аллантоисом. Аллантоис связан с кровеносной системой зародыша и вместе с приносимыми в него кровью «шлаками» остается уже в покинутом птенцом яйце. Конечно, в данном случае необходимо, чтобы продукты распада выделялись в твердой, плохо растворимой форме, иначе они вновь распространятся по всему яйцу. И действительно птицы и рептилии являются единственными позвоночными, которые выделяют не аммиак, а «сухую» мочевую кислоту.
Аллантоис в яйце развивается из собственных тканевых зачатков зародыша и относится к эмбриональным оболочкам, в противоположность оболочкам яйцевым – белковой, подскорлуповой и самой скорлупе, которые формируются еще в материнском организме. В яйцах рептилий и птиц кроме аллантоиса есть и другие эмбриональные оболочки, в частности амнион. Эта оболочка тонкой пленкой обрастает развивающийся зародыш, как бы включает его в себя, и заполняет амниотической жидкостью. Таким способом зародыш образует внутри себя свою собственную «водную» прослойку, которая защищает его от возможных сотрясений и механических повреждений. Не перестаешь удивляться, как премудро все устроено в природе. И сложно. Удивившись этой сложности и премудрости, эмбриологи возвели яйца птиц и рептилий в ранг амниотических, противопоставив им более просто устроенным икринкам рыб и амфибий. Соответственно, всех позвоночных животных делят на анамний (нет амниона – рыбы и земноводные) и амниот (имеют амнион – пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие).
С «твердыми» отходами мы разобрались, но остается еще проблема газообмен. Как проникает в яйцо кислород? Как выводится углекислый газ? И здесь все продумано до мелочей. Скорлупа сама по себе, конечно, не пропускает газы, но она пронизана многочисленными узкими трубочками – поровыми, или дыхательными каналами, попросту порами. Пор в яйце тысячи, через них и осуществляется газообмен. Но и это еще не все. У зародыша развивается особый «внешний» дыхательный орган – хориалантоис, некое подобие плаценты у млекопитающих. Этот орган представляет собой сложную сеть кровеносных сосудов, выстилающих яйцо изнутри и быстро доставляющих кислород к тканям растущего эмбриона.
Еще одна проблема развивающегося зародыша – откуда брать воду. Яйца змей и ящериц могут впитывать ее из почвы, увеличиваясь при этом в объеме в 2-2,5 раза. Но яйца пресмыкающихся покрыты волокнистой оболочкой, у птиц же они закованы в панцирь скорлупы. Да и где в птичьем гнезде взять воду? Остается одно – запасти ее, как и питательные вещества, заранее, пока яйцо еще находится в яйцеводе. Для этого служит тот компонент, который в обиходе именуется белком. Он содержит 85-90%воды, абсорбированной веществом белковых оболочек – помните? – первой остановкой яйца в перешейке, на стыке со скорлуповой железой.
Что же, теперь-то кажется, все проблемы решены? Только кажется. Развитие зародыша – сплошные проблемы, решение одной тут же порождает другую. Например, поры в скорлупе позволяют зародышу получать кислород. Но через поры же будет испаряться (и испаряется) драгоценная влага. Что делать? Изначально запасать ее в белке с избытком, а из неизбежного процесса испарения постараться извлечь какую-нибудь пользу. Например, благодаря потерям воды свободное пространство в широком полюсе яйца, которое называют воздушной камерой, к концу инкубации значительно расширяется. К этому времени птенцу уже недостаточно для дыхания одного хориалантоиса, необходимо переходить на активное дыхание легкими. В воздушной камере накапливается воздух, которым птенец впервые наполнит легкие после того, как прорвет клювом подскорлуповую оболочку. Кислород здесь еще смешан со значительным количеством углекислого газа, так что собирающийся начать самостоятельную жизнь организм как бы постепенно привыкает к дыханию атмосферным воздухом.
И все же проблемы газообмена на этом не заканчиваются.
Поры в скорлупе
Итак, яйцо птицы «дышит» благодаря порам в скорлупе. Кислород поступает в яйцо, а пары воды и углекислый газ выводятся наружу. Чем больше пор и шире поровые каналы, тем быстрее проходит газообмен, и напротив, чем длиннее каналы, т.е. чем толще скорлупа, тем газообмен идет медленнее. Однако интенсивность дыхания эмбриона не может быть ниже определенной пороговой величины. И скорость, с которой воздух поступает в яйцо (ее называют газовой проводимостью скорлупы), должна этой величине соответствовать.
Казалось бы, чего проще, - пусть пор будет как можно больше, и они будут как можно шире – и кислорода будет всегда хватать, и углекислый газ будет отлично выводиться. Но не будем забывать про воду. За все время инкубации яйцо может потерять воды не более чем 15-20% от своего первоначального веса, иначе эмбрион погибнет. Говоря другими словами, существует и верхний предел для увеличения газовой проводимости скорлупы. Кроме того, яйца разных птиц, как известно отличаются по размерам – от менее чем1г. у колибри до 1,5кг. У африканского страуса. А у вымерших в XV в. родственных страусам мадагаскарских эпиорнисов объем яйца достигал аж 8-10л. Естественно, чем больше яйцо, тем быстрее должен поступать в него кислород. И вновь проблема – объем яйца (и, соответственно, масса эмбриона и его потребности в кислороде), как у любого геометрического тела, пропорционален кубу, а площадь поверхности – квадрату его линейных размеров. Например, увеличение длины яйца в 2 раза будет означать увеличение потребности в кислороде в 8 раз, а площадь скорлупы, через которую осуществляется газообмен, увеличится только в 4 раза. Следовательно, придется увеличивать еще и величину газовой проницаемости.
Исследования подтвердили, что газовая проницаемость скорлупы при увеличении размеров яйца действительно возрастает. При этом длина поровых каналов, т.е. толщина скорлупы, не уменьшается, а тоже увеличивается, хотя и медленнее.
Приходится «отдуваться» за счет числа пор. В 600-граммовом яйце страуса нанду пор в 18 раз больше, чем в курином яйце весящем 60г.
Птенец вылупляется
Существуют у птичьих яиц и другие проблемы. Если поры в скорлупе ничем не прикрыты, то поровые каналы работают как капилляры и вода легко проникает по ним в яйцо. Это может быть дождевая вода, принесенная на оперении насиживающей птицы. А с водой в яйцо попадают микробы – начинается гниение. Лишь некоторые птицы, из тех, что гнездятся в дуплах и других укрытиях, например попугаи и голуби, могут позволить себе имеет яйца с ничем не прикрытыми порами. У большинства птиц скорлупа яйца покрыта тонкой органической пленкой – кутикулой. Капиллярную воду кутикула не пропускает, а молекулы кислорода и пары воды проходят сквозь нее беспрепятственно. В частности, покрыта кутикулой и скорлупа яиц курицы.
Но у кутикулы есть свой враг. Это плесневые грибки. Грибок пожирает «органику» кутикулы, и тонкие нити его мицелия успешно проникают по поровым каналам в яйцо. С этим в первую очередь приходится считаться тем птицам, которые не поддерживают чистоту в гнездах (цапли, бакланы, пеликаны), а также тем, кто делает гнездо в богатой микроорганизмами среде, например на воде, в жидкой илистой грязи или в преющих кучах растительности. Так устроены плавающие гнезда чомги и других поганок, грязевые конусы фламинго и гнезда-инкудаторы сорных кур. У таких птиц скорлупа имеет своеобразную «противовоспалительную» защиту в виде особых поверхностных наслоений неорганического вещества, богатого корбанитом и фосфоритом кальция. Такое покрытие хорошо защищает дыхательные каналы не только от воды и плесени, но и грязи которая может препятствовать нормальному дыханию зародыша. Воздух же оно пропускает, так как испещрено микро трещинками.
Но, допустим, все обошлось. Ни бактерии, ни плесень не проникали в яйцо. Птенец нормально развился и готов появиться на свет. И снова проблема. Разлом скорлупы – очень ответственный период, настоящая напряженная работа. Даже прорезать тонкую, но упругую волокнистую оболочку бесскорлупового яйца пресмыкающегося – непростая задача. Для этого у эмбрионов ящериц и змей имеются специальные «яйцевые» зубы, сидящие как положено зубам, на челюстных костях. Этими зубами детеныши змеи прорезают оболочку яйца как лезвием, так что на ней остается характерный по форме разрез. Готовый вылупиться птенец, конечно, не имеет настоящих зубов, но обладает так называемым яйцевым бугорком (роговым выростом на надклювье), которым он скорее разрывает, чем разрезает подскорлуповую оболочку, а затем уже и проламывает скорлупу. Исключение – австралийские сорные куры. Их птенцы разламывают скорлупу не клювом, а когтями лап.
Но и те, кто пользуется яйцевым бугорком, как стало известно относительно недавно, делают это по-разному. Птенцы одних групп птиц прокладывают многочисленные крошечные отверстия по периметру у намеченного участка широкого полюса яйца и потом, поднажав, выдавливают его. Другие пробивают в скорлупе всего одно-два отверстия – и она трескается, как фарфоровая чашка. Тот или Инной путь определяется механическими свойствами скорлупы, особенностями ее строения. От «фарфоровой» скорлупы освободиться труднее, чем от вязкой, но и у нее есть ряд преимуществ. В частности, такая скорлупа может выдержать большие статические нагрузки. В этом есть необходимо, когда яиц в гнезде много и лежат они «кучей», одно на другом, а вес насиживающей птицы не мал как у многих куриных, уток и особенно страусов.
А как же появились на свет молодые эпиорнисы, если они были замурованы внутри «капсулы» с полуторасантиметровой броней? Такую скорлупу и руками-то разломить нелегко. Но есть одна тонкость. В яйце эпиотнисапоровые каналы внутри скорлупы ветвились, причем в одной плоскости, параллельно продольной оси яйца. На поверхности яйца образовалась цепочка узких желобков, куда и открывались поровые каналы. Такая скорлупа трескалась по рядам насечек при ударе изнутри яйцевым бугорком. Не так ли поступаем и мы, когда наносим алмазным резаком насечки на поверхности стекла, облегчая его раскол вдоль намеченной линии?
Итак, птенец вылупился. Вопреки всем проблемам и, казалось бы, неразрешимым противоречиям. Из небытия перешел в бытие. Началась новая жизнь. Поистине все простое просто по появлению, а по воплощению куда как сложно. В природе, во всяком случае. Задумаемся об этом, когда в очередной раз вынем из холодильника такое простое – проще некуда – куриное яйцо.