Разговор о яйце начнем с таких двух уравнений, выведенных английским исследователем Т.К.Картером:
Первое уравнение описывает форму яйца, в том числе и выеденного, (естественно, до его выедания), в его меридиональном сечении, второе является уравнением его поверхности. Уравнения описывают форму и поверхность яйца довольно точно. Однако надо иметь в виду, что не все яйца имеют форму, подчиняющуюся этим зависимостям. Так, яйца пингвинов, коршуна почти правильной сферической формы, у кулика, тонкоклювой кайры - тяготеют к конической форме. Коническая или грушевидная форма, по-видимому, препятствует выкатыванию яйца из плоского гнезда или со скал, где эти яйца насиживаются. Сферическая форма пингвиньих яиц можно объяснить стремлением максимально уменьшить поверхность теплоотдачи яйца в холодном воздухе.
У ряда птиц, например, у кур, яйца с возрастом стремятся принимать все более круглую форму.
А как яйцо формируется?
Еще в 1772 году немецкий орнитолог Гюнтер объяснял происхождение формы яйца давлением мышц яйцевода, в котором яйцо формируется. Это мнение разделяется орнитологами и в наше время.
Образованию яйца предшествует образующийся в яичнике курицы овоцит, из которого затем формируется яичный желток. Обычно образуется один овоцит в день, но порой их может быть два. Следствием двух овоцитов может быть яйцо с двумя желтками. Само яйцо образуется в яйцеводе, в его начале. Затем оно поступает в сам яйцевод, где оно, в основном и формируется. Здесь вырабатывается альбумин, из которого в течение четырех часов образуется белок яйца, вокруг которого формируются две оболочки. На первых порах они неразрывны, затем разделяются.
Следующий этап формирования яйца происходит в матке и занимает он примерно пять часов. Здесь сквозь оболочки поступают вода и соли, и яйцо "вздувается". Это предшествует кальцинированию яйца. Здесь яйцо остается на 15-16 часов.
Образующаяся скорлупа состоит из трех слоев кристаллов кальцита (СаСО3), соединенных белковыми мостиками. Внутренняя треть толщины скорлупы представляет собой сцементированный конусообразные кристаллы. Затем следует слой кристаллов в виде столбчатых призм. Все это сверху покрыто кутикулой - тонкой кожицей, образующейся непосредственно перед откладыванием яйца.
Тонкая пленка, выстилающая изнутри скорлупу яйца, является превосходным бактерицидным средством, убыстряющим, в частности, заживление ран после ожогов. Был даже запатентован способ изготовления лечебных пластырей из этой пленки.
Форма яйца - результат действия внутренних, кругообразных мышц и наружных продольных яйцевода. Как именно возникает асимметричная форма яйца пока не совсем ясно.
Неясным остается и вопрос, откуда берется кальций для скорлупы. Дело в том, что в скорлупе куриного яйца кальция содержится примерно 2 грамма. Это означает, что за 16 часов формирования яйца организм курицы должен вырабатывать 125 миллиграммов кальция в час. Загадка состоит в том, что общее количество кальция в организме курицы составляет 25 миллиграммов! Но представляется невероятным, чтобы организм курицы был в состоянии переместить в таком темпе кальций из своего пищеварительного тракта сначала в кровь, затем в формирующееся яйцо при самом богатом содержании этого элемента в пище. Роль резервуара кальция играет вторичная скелетная система птицы - множество тонких осколков костей, развивающихся в середине костей скелета птицы. Когда формируется яйцо, именно скорлупа, эти кости рассасываются, выделяя более 10% кальция в организм за один день. Эти косточки имеются у всех птиц у самок и совершенно отсутствуют у самцов.
Любопытным является и процесс дыхания эмбриона в яйце. Будущий цыпленок должен поглощать кислород и освобождаться от углекислоты, поддерживать на должном уровне водный баланс.
Основную массу воды птенец получает из жиров желтка. Воды в процессе обмена выделяется столько, что если бы ее излишки не выводились бы, то будущий птенец непременно утонул бы в ней. Весь необходимый газообмен происходит через поры, образованные промежутками между кальцитовыми кристаллами, и его интенсивность зависит от времени инкубации, толщины скорлупы и величины пор, их количества.
Удивляет то, что у всех птиц количество потерянной в процессе инкубации влаги составляет 15% начальной массы яйца независимо от размера яиц, различного соотношения между желтком и белком в яйце и времени инкубации. Яйца могут быть от 300 мг у колибри до 9 кг у сравнительно недавно вымершего эпиорниса; время инкубации от 11 до 80 дней; желток может составлять от 14 до 57%. Но упомянутые 15% потери массы всегда постоянны во всех случаях.
Если, например, у курицы время инкубации 21 день, то у буревестника - 52, но в скорлупе куриного яйца содержится 12400 пор, а у буревестника - 3700. Поэтому и темпы потери влаги у этих двух птиц различные. Птицы, выводящие птенцов на больших высотах должны откладывать яйца со значительно меньшей пористостью, чем живущие на уровне моря, чтобы предотвратить слишком быструю потерю воды вследствие более низкого атмосферного давления.
Удивляет и то, что влажность в гнезде тоже у большинства птиц постоянна и выше, чем влажность окружающего воздуха. Как происходит такое регулирование, биологам пока неясно.
