: 27.06.2017
Разгадка формы птичьего яйца
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.
Фото: https://commons.wikimedia.org и https://en.wikipedia.org
Подготовила Мария Перепечаева
: 27.06.2017 
