Округлая или вытянутая форма яйца зависит от того, любит ли птица летать.
Птичьи яйца трудно с чем-то перепутать, однако внешний вид у них все-таки весьма разнообразен. И если с окраской все более-менее понятно – цвет скорлупы делает яйца незаметными, кроме того, без родителей – то с формой такой ясности уже нет.
А по форме яйца у разных видов могут отличаться довольно сильно, например, у куликов яйца с одного конца довольно сильно сужаются, так что становятся похожи на грушу, у сов яйца шарообразные и напоминают теннисные мячи, а у колибри они в форме фасолины. Функция у всех яиц одна – защищать и питать птенца во время его эмбрионального развития; значит, разнообразие форм возникло по какой-то посторонней причине.
Мэри Стоддарт (Mary Stoddard ) из Принстонского университета и Лакшминараянан Махадеван (Lakshminarayanan Mahadevan ) из Гарварда вместе с коллегами из других научных центров проанализировали геометрическую форму у почти 50 000 яиц, принадлежащих 1400 видам пернатых. Исследователи даже разработали специальную программу, с помощью которой можно было точно определить, насколько то или иное яйцо отличается от идеального шара.
Яйца, как мы сказали, бывают очень разные, сильно вытянутые, не сильно вытянутые, с заостренным концом и т. д., и различные геометрические особенности по-разному комбинируются друг с другом. Однако, как оказалось, на свете нет яиц, который были бы короткие и заостренные – то есть ни одна птица не откладывает яйца, похожие на воздушный шар.
Форма яйца на самом деле зависит не от скорлупы самой по себе, а от мягкой мембраны – подскорлуповой оболочки, которая сначала и заключает в себе все содержимое яйца; скорлупа появляется позже, когда яйцо уже сформировалось. В мембране есть участки более толстые и менее толстые, где-то она растягивается сильнее, где-то слабее – и все для того, чтобы быть достаточно прочной, чтобы выдержать давление изнутри яйца, когда оно растет и набухает в половых путях птицы. Как показали расчеты, для этого подходят самые разные геометрические формы. Однако в теории выходило, что одним из таких решений вполне могла быть и форма воздушного шара, между тем, как мы сказали, в природе таких яиц нет.
Тогда исследователи попробовали сравнить яйца с поведением птиц. Среди тысячи видов, которых выбрали для анализа, удалось выделить несколько групп с яйцами схожей формы. Однако не было никакой связи между формой и типом гнезда, или выбором места для гнездования, или количеством яиц в кладке (хотя и то, и другое, и третье раньше часто выдвигали в качестве объяснения разнообразия яичной геометрии). Совпадение обнаружилось в другом: оказалось, что форма яиц часто соответствует параметрам крыла, соотношению его длины и ширины.
Длина и ширина крыла определяют характер полета – иными словами, геометрия яиц зависела от того, как птица летает. У тех, кто летает хорошо и много времени проводит в воздухе (вроде альбатросов и колибри), яйца вытянутые и асимметричные; если же птицы поднимаются в воздух неохотно, много времени проводят на земле или перелетая на небольшие расстояния с куста на куст и с дерева на дерево (как, например, африканские питты и трогоны), то их яйца будут более округлыми. Чтобы спокойно отложить округлое яйцо, нужен широкий яйцевод и широкий таз, но если мы хотим быстро летать и маневрировать в полете, тело должно быть легким и вытянутым, и широкий таз тут совсем не к месту. (Надо полагать, то же относится к птицам, которые много плавают и ныряют – им ведь тоже нужна узкая, обтекаемая форма тела.)
То есть разнообразные комбинации вытянутости и остроконечности – это все результаты попыток соединить необходимость узкого яйцевода с необходимостью снабдить яйцо достаточным объемом питательных веществ. Сочетание же шарообразной формы с острым концом (как у пресловутого воздушного шара) оказывается бессмысленным – остроконечность дает преимущество только в том случае, если яйцо будет еще и вытянутым; если же птица летает мало и потому может позволить себе шарообразные яйца, то острый конец тут будет просто невыгоден, потому что уменьшит объем яйца.
Центральную часть яйца занимает желток. Он состоит из 5-6 перемежающихся концентрических слоев желтого и светлого цвета, причем желтый цвет значительно шире светлого (до 2,8 мм против 0,25-0,40 мм). Считают, что каждые два смежных слоя (темный и светлый) образуются в течение одних суток. Центр желтка состоит из светлого вещества - латебры, имеющей форму колбы и соединенной посредством шейки с зародышевой частью яйца (в неоплодотворенном яйце - с бластодиском, в оплодотворенном яйце - с зародышевым диском). Желток всегда ориентирован зародышевой частью вверх, что имеет важное приспособительное значение во время насиживания яиц. Вещество желтка состоит из шариков, более крупных в желтых его слоях (до 0,15 мм.в диаметре).
Желток покрыт эластичной желточной оболочкой толщиной около 0,024 мм. Форма желтка слегка продолговатая в направлении полюсов яйца и немного сплюснута у бластодиска. Цвет желтка колеблется от бледно-желтого до темно-оранжевого. В нем сосредоточены основные питательные вещества.
Белок яйца состоит из четырех фракций. Непосредственно вокруг желтка расположен тонкий слой внутреннего плотного, или градинкового, белка, от которого в сторону полюсов яйца тянутся градинки (халазы). Они прочно прикреплены с одной стороны к поверхности желтка, а с другой - к наружному плотному белку и таким образом как бы на растяжках удерживают желток в центре яйца. Градинковый белок окружен более толстым слоем внутреннего жидкого белка, состоящего из полувязкого однородного вещества, по плотности близкого к желтку. Желток, находясь во взвешенном состоянии в этом слое, хорошо защищен от резких движений внутри яйца.
Внутренний жидкий и плотный белок вместе с желтком помещены в так называемый белочный мешок, представляющий собой толстый слой наружного плотного белка.
Белочный мешок на остром и тупом полюсах яйца прикреплен к внутренней подскорлупной оболочке. Он содержит много муциновых волокон, способствующих сохранению его формы, и служит для защиты желтка.
Между белочным мешком и подскорлупными пленками (кроме полюсов) помещается четвертый слой -наружный жидкий белок, по консистенции очень сходный с внутренним жидким. Примерный объем упомянутых слоев в курином яйце составляет, %: градинковый - 3; внутренний жидкий - 17; белочный мешок - 57; наружный жидкий - 23.
Белок в эволюции птицы является более поздним образованием и имеет меньшую, чем желток, стабильность строения. Он в основном несет защитную функцию, являясь одновременно резервуаром воды.
Белок окружают подскорлупные оболочки. Внутренняя (белковая) оболочка охватывает весь белок и плотно спаяна с наружной оболочкой. В области тупого полюса спайка между ними ослаблена. После снесения и остывания яйца желток и белок слегка уменьшаются в объеме, на тупом полюсе подскорлупные оболочки расходятся, и между ними образуется воздушная камера. В среднем масса подскорлупных оболочек куриных яиц равна 0,36 г, что составляет примерно 0,6% от массы яйца, а толщина их - 0,06-0,07 мм.
Воздушная камера сразу же после остывания яйца имеет диаметр менее 1 см, затем она увеличивается в зависимости от сроков хранения, температуры и влажности окружающего воздуха. Размер воздушной камеры при прочих равных условиях является показателем свежести яиц.
Яйцо покрыто твердой известковой оболочкой - скорлупой, которая защищает его содержимое от механических повреждений и является труднопреодолимым барьером для микробного заражения и испарения воды. Толщина скорлупы сильно колеблется, главным образом, за счет наружного губчатого слоя. У куриных яиц средняя толщина скорлупы близка к 0,35 мм. У толстоскорлупных яиц она имеет большую толщину на остром полюсе, у яиц с сильно истонченной скорлупой - на тупом. В зоне «экватора» толщина скорлупы более постоянна и в основном характеризует среднюю для данного яйца.
Скорлупа пронизана порами, число которых у куриного яйца обычно более 7 тысяч, а на 1 см 2 - более 100. Поры значительно различаются по величине, что с учетом их количества обусловливает скорость потери массы яйца при хранении и инкубации.
Последняя, самая наружная оболочка яйца - кутикула, состоящая в основном из муцина, тонким слоем (5-10 мкм) прикрывает поверхность и поры скорлупы. Кутикула плотно связана со скорлупой, но довольно легко смывается горячей водой и нарушается при трении. Скорлупа приобретает блестящий вид. По этому признаку можно судить о качестве яйца. Однако некоторые куры сносят яйца, скорлупа которых практически лишена кутикулы.
Таким образом, желток окружен четырьмя белковыми слоями, двумя подскорлупными пленками, скорлупой и кутикулой, т.е. восьмью оболочками, каждая из которых выполняет свою определенную функцию.
Выделительная система включает в себя две почки, которые извлекают отходы жизнедеятельности из крови и образуют мочу. У птиц нет мочевого пузыря, и она по мочеточникам проходит прямо в клоаку, где большая часть воды всасывается обратно в организм.
Репродуктивная система состоит из гонад, или половых желез, и отходящих от них трубок. Мужские гонады – это пара семенников, в которых формируются мужские половые клетки (гаметы) – сперматозоиды.
Женские гонады, яичники, образуют женские гаметы – яйцеклетки. У большинства птиц яичник только один, левый. По сравнению с микроскопическим сперматозоидом яйцеклетка огромна.
Оплодотворение у птиц внутреннее. Сперматозоиды попадают во время копуляции в клоаку самки и плывут вверх по яйцеводу. Оплодотворение, т.е. слияние мужской и женской гамет, происходит в верхнем его конце прежде, чем яйцеклетка покроется белком, мягкими оболочками и скорлупой.
Выводковые - это птицы, чьи птенцы способны видеть, слышать, бегать и самостоятельно питаться почти сразу после вылупления из яйца. Они нуждаются в опеке родителей, но не остаются в гнезде на долгое время, как птенцовые. Один родитель или обе птицы сопровождают птенцов до тех пор, пока они не станут на крыло.
У птенцовых птиц кладка обычно меньше, чем у выводковых, количество яиц в ней обусловлено тем, скольких птенцов смогут выкормить родители. У выводковых же численность кладки зависит от того, сколько яиц сможет уместить под собой наседка. Гнездо у представителей группы птенцовых обычно более сложное и массивное, нежели у выводковых, хорошо замаскировано и утеплено мягким материалом. Такая постройка и маскирует птенцов от чужих глаз, и укрывает их от непогоды.
У гнездовых всё наоборот - их птенцы вылупляются голыми, слепыми и беспомощными. В первые дни они нуждаются в постоянном обогреве, а корм им приносят родители до самого вылета из гнезда и даже дольше. Такие птенцы покидают своё жилище, толком не умея летать. В это время их называют слётками. К птенцовым птицам относятся все певчие, или воробьинообразные, а также стрижи, ракши, дятлы, кукушки и другие.
По месту обитания существует четыре группы птиц:
Всего существует пять групп птиц по местам гнездования . Основное отличие заключается лишь в виде гнезда в котором живут эти птицы:
ОКНО В ПРИРОДУ
Много лет на коллективной ветеранской пасеке пчеловодов-любителей «Северное Кучино» селится семейка зарянок – малиновок. На старой иве был их домик – скворечник с летком, в который скворцам не пролезть. Птичка небольшая, с красно-оранжевой грудкой. Почти непугливая. Когда кто-то возится на грядках, малиновка часто бродит рядом, подглядывая и дожидаясь ухода огородника, чтобы в только что перекопанной земле поискать себе и своим деткам пропитание. Не помню, чтобы её ухажёр когда-нибудь сидел возле скворечника и пел. Так что, «малиновки заслышав голосок» для меня, по крайней мере, просто хорошая песенка, но не птичья.
И вот в этом, 2018 году, скворечник малиновок исчез. Наверное, упал на соседний участок за забор под ту же иву, а мы и не заметили. Зато заметили малиновки, прилетевшие весной из дальних краёв, – жить-то им где-нибудь да надо! 4 мая, наводя порядок на полке с дымарями, что под навесом у пасечного домика, я обнаружил в тёплом уголке полки птичье гнёздышко. Знаю, что трогать его нельзя – птица почувствует посторонний запах и может не вернуться в своё гнездо. Пронаблюдав полдня издалека за гнездом, понял, что в нём никто не живёт. Поднявшись повыше, заглянул в гнездо. А там… пять маленьких серо-коричневых яичек! Надо же, какая беда, – вездесущие коты с соседних участков частного сектора постоянно пасутся на пасеке, отлавливая мышей. Наверное, один из них нашёл это гнёздышко и поймал птичку. Которую, конечно, жалко. Жалко и невылупившихся из яичек птенцов.
В конце апреля в одном из первых грибных походов я подобрал в лесу голубое с чёрными крапинками птичье яйцо (рассказ «Подарки весны» ) и собирался отнести этот экспонат в городской краеведческий музей. Теперь к тому голубому добавилось целое гнёздышко ещё с пятью крохотными яичками малиновки. Когда я подложил туда голубое яйцо (среднее фото), то понял, что сам превратился в кукушку, подкладывающую за весну до шести штук яиц в разные гнёзда. Кукушка чужие яйца из гнёзд не выкидывает – когда выведется кукушонок, он своих, так сказать, сводных братьев и сестёр просто вытеснит из гнезда, и они погибнут. Так уж устроена эта птичья жизнь, её никак не изменишь. Зато малые птички, высидевшие большого птенца кукушки, много пользы принесут лесу, вскармливая подкидыша.
Аккуратно уложив снятое с полки гнездо малиновки с шестью теперь яичками в полиэтиленовый контейнер, я отправился в музей. Как оказалось, сюда перешла на работу организатор всех мероприятий нашей кучинской библиотеки № 3 Татьяна Львовна Полуэктова. В конце зимы она приводила на пасеку группу экскурсантов – старших школьников, занимающихся в любительской киностудии. Небольшой клип, отснятый и смонтированный экскурсантами, можно было посмотреть в Интернете.
Новому экспонату мы нашли место в остеклённом природном витраже музея – рядом уложено и другое подобное птичье гнёздышко, так что есть, на что посмотреть.
Да, на сайтах Интернета нашёл кроме снимков кукушки (слева) и зарянки – малиновки (справа) интересные подробности из жизни этой пернатой братвы. Так, кукушка, не успевающая найти подходящее гнездо с чужой кладкой, своё яйцо может носить в клюве, пока не уложит его, куда надо. Может, то голубое с крапинками как раз и потеряла кукушка? И ещё. Зная окрестные гнездовья разных птиц, кукушка умеет менять цвета окраски скорлупы своего яйца так, что оно становится очень похожим на те, рядом с которыми ему предстоит лежать, но подкинутое в гнездо лишнее яйцо остаётся обычно крупнее соседних. И приёмные родители никогда не замечают подмены, добросовестно, в ущерб своему роду, выводят кукушонка и потом вскармливают его до слёта из гнезда. Одного такого молоденького, ещё толком не умеющего летать птенца я как-то встретил в Покровском лесу (рассказ «Кукушонок» ).
Что ни говори, а Матушка Природа и Батюшка Лес всем земным творениям божьим (тварям – это как-то грубо, но точно) дают всё необходимое для жизни, для её продления при разных обстоятельствах. Одно только, но общее условие – сами выживайте! Выживают сильнейшие – и это – закон природы.
Рецензии
Хочу задать Вам вопрос как знатоку грибного промысла. Сегодня меня свозили на любимое место сбора сморчков, но нашли всего два гриба. Снега в наших краях,в этом году, было мало. Ночи в мае были холодными.
Первоцветы уже в полном цвету.
Могут ли выйти сморчки если потеплеет и пройдут дожди или эти грибы растут только на талой воде?
Извините, что не по теме вопрос.
Дмитрий, доброго здоровья! Которые строчкИ, их этой весной было очень мало, но две жарёшки получились, вторая с заливкой яйцом, очень вкусно. Которые сморчки, тех, они попозже строчков идут, сегодня много, но только в известных местах. Мне, к сожалению, не удалось съездить на эти выходные в Криушу - там есть замечательные места со сморчками. Не судьба! Едва ли они где-то не в своё время будут ещё расти, скоро колосовики уж пойдут. Пока занимаюсь пчёлами. С уважением,
ПТИЧЬЕ ЯЙЦО, собственно яйцо, или яйцеклетка, со всеми одевающими её оболочками: желточной, белковой, двойной подскорлуповой и скорлуповой. Тяжи густого белка (халазы) удерживают желток в определённом положении так, что его сторона, на к-рой расположен зародышевый диск, всегда обращена вверх. На одном конце яйца подскорлуповая оболочка расслаивается, образуя возд. камеру- пугу (см. рис.). Размеры П. я. колеблются от 8 X 13 мм (у колибри) до 135 X 170 мм (у страуса), а кол-во в кладке от 1 (трубконосые, мн. чистики, лирохвосты и др.) до 20 и более (куриные). Форма яиц варьирует от шаровидной до удлинённо-овальной. Сильно различается и их окраска: пятнистая или однотонная - от белой или голубой до почти чёрной. В отложенном яйце (кроме пищевого) обычно уже имеется зародыш. Яйца птиц, особенно домашних, используются человеком в пищу (см. Яйцо пищевое). В ряде стран практикуется массовый сбор яиц в местах колониального гнездования птиц, напр. на птичьих базарах. А, И. Иванов.
Схема строения птичьего яйца: 1 - скорлупа; 2 - халазы; 3 -пуга; 4 - белок; 5 - желток; 6 - зародышевый диск; 7 - поры.
К ст. Птицы. 1. Рыжеватый тинаму. 2. Чернозобая гагара. 3. Чомга. 4. Темноспинный альбатрос. 5. Тонкоклювый буревестник. 6. Гусь-гуменник. 7. Мандаринка. 8. Черношейная паламедея. 9. Белый аист. 10. Каравайка. 11. Розовый пеликан. 12. Африканская змеешейка. 13. Серая цапля. 14. Венценосный журавль. 15. Султанская курица. 16. Гоацин. 17. Обыкновенный фламинго. 18. Белоголовый сип. 19. Королевский гриф. 20. Пятнистая трёхперстка. 21. Пастушковая куропатка. 22. Дрофа. 23. Сокол сапсан. 24. Ястреб-перепелятник. 25. Серая куропатка. 26. Солнечная цапля. 27. Кагу. 28. Хохлатая сериема. 29. Лапчатоног. 30. Золотой фазан. 31. Вальдшнеп. 32. Малый зуёк. 33. Ипатка. 34. Серебристая чайка. 35. Саджа. 36. Вяхирь. 37. Синелобый попугай. 38. Обыкновенная кукушка. 39. Бананоед. 40. Кетцаль. 41. Калао. 42. Красноклювый тукан. 43. Сплюшка. 44. Филин. 45. Сипуха. 46. Чёрный стриж. 47. Вымпельный козодой. 48. Колибри-сапфо. 49. Колибри-зорька. 50. Птица-мышь. 51. Золотистая щурка. 52. Сизоворонка. 53. Голубой зимородок. 54. Зелёный дятел. 55. Удод. 56. Малый зелёный рогоклюв. 57. Синекрылая питта. 58. Медосос мохо. 59. Кардинал. 60. Крапивник. 61. Королевский тиран. 62. Зонтичная птица. 63. Деревенская ласточка. 64. Дрозд-рябинник. 65. Семицветная танагра. 66. Нектарница Фалькенштейна. 67. Голубая амадина. 68. Францисканский ткачик. 69. Обыкновенный поползень. 70. Обыкновенная овсянка. 71. Большая синица. 72. Белая трясогузка. 73. Клёст-еловик. 74. Снегирь. 75. Голубая сойка. 76. Сорока. 77. Иволга. 78. Розовый скворец. 79. Свиристель. 80. Шалашник.
Когда-то позвоночные смогли выйти на сушу потому, что «научились» откладывать яйца, «конструкция» которых позволяла зародышу развиваться вне водной среды. Такое яйцо несет внутри себя все необходимое для его развития. Те предковые виды давно вымерли, появились и широко распространились живородящие млекопитающие, но и теперь, спустя миллионы лет, на Земле живут виды, которые откладывают яйца: это рептилии и птицы. Птичьи яйца отличаются большим разнообразием размера и формы: от почти круглых до вытянутых или грушевидных. Ученых давно занимал вопрос: почему существует такое разнообразие форм птичьих яиц и от чего оно зависит.
Международная группа ученых работала с изображениями коллекции калифорнийского Музея зоологии позвоночных (США), насчитывающей около 50 тыс. экземпляров скорлупы яиц примерно 1400 видов птиц. Чтобы ответить на вопрос о том, какая составляющая яйца при его развитии отвечает за его форму, а также найти связь формы яйца и каких-либо особенностей, присущих виду, они создали компьютерную программу Eggxtractor, с помощью которой охарактеризовали форму разных яиц и разработали математическую модель, позволившую объяснить, что ее определяет.
После оплодотворения яйцо, продвигаясь по половому тракту птицы, «одевается » в несколько оболочек. Сначала идет белковая оболочка; вещество белка выделяется специальными железами птицы. Затем образуется так называемая подскорлуповая оболочка, после чего яйцо вбирает в себя необходимую для развития зародыша воду, пока яйцо не достигнет своих размеров. Оболочка при этом натягивается, и именно на этом этапе определяется форма яйца. Скорлупа образуется на заключительном этапе и на форму уже не влияет.
Руководствуясь наблюдениями, что толщина оболочки яйца неодинакова в разных его частях, ученые рассчитали, как в зависимости от толщины оболочки и давления содержимого яйца изнутри возможно формирование всего спектра форм птичьего яйца, наблюдаемого в природе. Ученые проводят аналогию с воздушным шариком: если его материал равномерно толст, шарик при надувании станет круглым, но если он где-то тоньше, а где-то толще, можно получить «шарики» разной формы.
Далее исследователи искали корреляции между формой яйца и разными особенностями видов, включая тип и местоположение гнезда, количество яиц в кладке и способность к полету. Выяснилось , что птицы, которые хорошо летают, откладывают более вытянутые и асимметричные яйца, а у нелетающих птиц, или у тех, кто летает мало и плохо, яйца более округлой формы.
Для полета, для улучшения аэродинамических характеристик птице нужна «приплюснутая», обтекаемая форма тела; у таких птиц более узкий таз, и, соответственно, более узкие половые пути. Чтобы сохранить нужный объем яйца без увеличения его ширины, природа сделала так, что яйца этих птиц удлиненные.
А еще теперь легко оценить, насколько та или иная птица хорошо летает: достаточно посмотреть на форму ее яиц.
Подготовила Мария Перепечаева
