как цыплята дышат в яйце

Дышит ли цыпленок, находящийся в яйце?

Чтобы решить этот вопрос, положите под наседку вместе с обыкновенными яйцами несколько яиц, кругом обмазанных лаком.

Через три недели вы убедитесь в том, что из лакированных яиц цыплята не выклевываются. Разбивши такое яйцо, вы увидите, что там даже и цыпленка нет. Зародыш в таких яйцах начинает развиваться, но скоро погибает, и погибает вследствие задушения. Зародыш так же нуждается в кислороде, как и родившаяся птица; другими словами, он дышит, и дыхание это в самом начале развития идет на счет того воздуха, который находится в пустоте у тупого конца яйца. Но скоро этот воздух истощается, и тогда дыхание происходит на счет воздуха, поступающего в яйцо через скорлупу. Скорлупа состоит из мозаики известковых кусочков, слепленных вместе. Между этими кусочками остаются невидные для простого глаза отверстия или поры. Через эти-то поры воздух поступает внутрь яйца. Если яйцо вы обмажете лаком, то поры скорлупы закупориваются, дыхание зародыша становится невозможным, и он умирает. По этой причине в ящиках, в которых выводят цыплят без курицы, или в так называемых инкубаторах всегда устраивают приспособления для вентиляции внутренности ящика. Без такого приспособления внутри ящика истощается кислород, и накопляется углекислый газ, выделяемый зародышем через скорлупу. Органом дыхания цыпленка служит выпячивание кишки, подходящее к поверхности скорлупы и снабженное множеством кровеносных сосудов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Откуда берется воздух в яйце, которым дышит куриный зародыш

Наверно нет человека, который не видел бы куриного яйца и не знал бы, что из оплодотворенных яиц вылупляются птенцы.

Живой организм не может без дыхания, так откуда же берется воздух в яйце, которым дышит зародыш? На первый взгляд воздуху взяться неоткуда, яйцо выглядит герметичным.

И более того, внутреннюю поверхность скорлупы выстилает оболочка, и такая же оболочка покрывает белок. Наверняка вам приходилось очищать ее с трудом снимая с вареного яйца.

Эти две оболочки-пленки вплотную прилегают друг к другу. Но есть в яйце одно место, где они расходятся и образуют воздушную камеру — так называемую пугу.

Пуга расположена на тупом конце яйца. Воздушную камеру (пугу) хорошо заметно, если очищать вареное яйцо — на тупом конце будет выемка.

Вот этим воздухом, который находится в пуге и дышит зародыш.

Так как же воздух попадает в пугу и далее к зародышу? Ведь на его пути скорлупа и две оболочки.

Давайте рассмотрим скорлупу поближе. При небольшом увеличении видно, что она неоднородна, оказывается скорлупа совсем не монолит.

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Если еще увеличим изображение, то окажется, что поверхность скорлупы состоит из чешуек, и в этих чешуйках есть отверстия-трещинки, это каналы или поры, и служат они, как нетрудно догадаться, для того, чтобы воздух проникал через них под скорлупу:

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Скорлупа яйца под микроскопом

И наибольшее количество таких каналов как раз на тупом конце яйца, где и находится воздушная камера.

Но на пути воздуха есть препятствия — это подскорлупная и белковая оболочки. Но если их увеличить, то оказывается, что они имеют вид сетки, через которую воздух проходит без труда.

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Подскорлупная оболочка под микроскопом

Вот мы и разобрались, каким образом в яйцо попадает воздух — через многочисленные поры в скорлупе. Таких пор в скорлупе многие тысячи. А чтобы воздух лучше проникал через скорлупу к зародышу, наседка время от времени катает яйцо в гнезде. А если для вывода птенцов используют инкубатор, то периодически устраивают так называемое проветривания — снимают его крышку, запуская во внутрь свежий воздух, конечно, в больших инкубаторах этот делать не нужно, там все происходит автоматически.

Но на первых порах до воздушной камеры зародышу не дотянутся. Он слишком мал и находится далеко от нее, да еще окружен белком. Как же он дышит?

Природа все предусмотрела. Оказывается, в первые четыре дня жизни зародыша, желток в яйце выделяет кислород, который и поглощает зародыш. И за эти четыре дня зародыш должен успеть «дотянуться» до воздушной камеры.

Как он это делает? Как только зародыш начинает развитие, а толчком для этого является повышение температуры яйца извне (наседка или инкубатор), то начинает выращивать специальный орган для этого — алантоис.

Алантоис служит одной цели — обеспечить главным образом дыхание зародышу из воздушной камеры. И еще алантоис поглощает белок, окружающий желток, который идет на питание зародышу.

Вырастая из тела (кишечника) зародыша, алантоис на пятый день достигает воздушной камеры и зародыш начинает дышать окружающим воздухом, который поступает извне в воздушную камеру через поры в скорлупе.

На четвертый-пятый день алантоис имеет вид мешка, который окружает зародыш. Стенки этого мешка выстланы кровеносными сосудами, которые с четвертого по семнадцатый день служат легкими зародышу.

Зародыш в яйце (схема)

Через некоторое время, а именно на семнадцатый день, у зародыша начинают работать легкие и алантоис становится больше не нужен, выполнив свою функцию он усыхает и превращается в пленку.

Теперь цыпленку нужно проклюнуть оболочку воздушной камеры и отдышавшись, начать проклевывать скорлупу.

К счастью, скорлупа на момент вылупления цыпленка не такая прочная как вначале. С помощью того же алантоиса часть кальция из скорлупы перешла в кости цыпленка. Но работа все же предстоит серьезная — на высвобождение из скорлупного плена у цыпленка может уйти до 12 часов. Проклюнув скорлупу в нескольких местах специальным роговым выростом на клюве, он упирается ногами и разламывает свою темницу пополам.

Если цыпленок не может сам проклюнуть скорлупу, то ему можно помочь. Для этого надо очень аккуратно проделать отверстие в скорлупе и пинцетом осторожно отламывать небольшие кусочки, помогая цыпленку в освобождении. Я так проделывал не раз и всегда с хорошим результатом.

В результате своего развития зародыш выделяет столько энергии, что с ее помощью можно вскипятить 200 мл воды.

Поскольку скорлупа яйца имеет поры, то внутрь нее могут проникнуть болезнетворные организмы, и чтобы этого избежать скорлупа яйца покрыта кутикулой, которая предохраняет содержимое яйца.

Мыть яйца нужно только непосредственно перед приготовлением, так как если это делать заранее, то удаляется защитная кутикула, и влажное яйцо портится в 9 раз быстрее, чем сухое.

Бактерии сальмонеллы, если они есть на поверхности скорлупы яйца, мытьем яиц удалить абсолютно невозможно. Мытье яиц в этом случае только увеличит площадь поражения и вероятность заражения бактериями. В этом случае помогает только обработка яйца в слабокислом растворе уксуса продолжительностью 15 минут непосредственно перед приготовлением.

По размеру воздушной камеры можно определить свежесть яйца, чем она меньше, тем яйцо свежее. При длительном хранении воздушная камера увеличивается.

1″ :pagination=»pagination» :callback=»loadData» :options=»paginationOptions»>

Источник

Как дышит цыпленок внутри яйца

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйцеПодобно людям, младенцы животных, которые растут в утробе своих матерей, получают все необходимое для развития, в том числе кислород, через пуповину.

Яйцо полностью лишено каких-либо видимых отверстий и полностью закрыто от внешнего мира, но при этом птенец получает жизненно необходимый кислород. Кроме того, накопленный углекислый газ, способен выходить наружу. Как это происходит?

Воздушный мешок

Конституция яйца такова, что оно не только защищает птенца внутри, но и заботится о его основных биологических потребностях, пока он не станет достаточно большим для вылупления. Это возможно благодаря двум оболочкам, которые находятся под скорлупой.

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Когда курица откладывает яйцо, оно имеет температуру, выше окружающей среды. Когда оно постепенно охлаждается, материал внутри яйца слегка сжиматься, отступая от стен. Это в свою очередь приводит к тому, что две мембраны, которые сначала были склеены, также отделяются, создавая небольшой карман воздуха или «воздушный мешок».

Обмен газами

Конечно, кислород в этом мешке заканчивается и нуждается в пополнении. Кроме того, углекислый газ, выделяемый птенцом как побочный продукт, также должен выйти из яйца.

Этот процесс осуществляется с помощью диффузии. Дело в том, что скорлупа яиц содержит очень крошечные поры на своей поверхности. К примеру, 60-граммовое куриное яйцо имеет почти 10 000 маленьких отверстий.

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Именно они приходят на помощь птенцу, когда кислород в воздушном мешке заканчивается. Через эти крошечные поры происходит обмен газами – внутрь яйца попадает свежий воздух, одновременно углекислый газ выходит наружу. Они также помогают с водным обменом.

Источник

Как дышит цыпленок в яйце?

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Всем известно, что любому живому организму необходим кислород для дыхания. Когда человек смотрит на обычное птичье яйцо с его плотной скорлупой, сразу возникает вопрос касательно того, дышит ли цыпленок в яйце, если он отделен от кислородной среды прочной скорлупой.

Стоит отметить, что яйца появились примерно в то время, когда первые рептилии вышли на сушу из воды, и у них возникла необходимость откладывать яйца на суше. Прочная скорлупа позволила избавить молодняк от засыхания. Скорлупа способна сдерживать на 99% потерю влаги, содержащейся внутри. Птицы унаследовали способность нести яйца от своих древних предков рептилий.

Стоит помнить, что благодаря длительному периоду эволюции в настоящее время яйца птиц обладают уникальным строением, которое позволяет уберечь молодое поколение птенцов от различных механических повреждений, беспощадного солнца, холодных дождей и других напастей, которые могут подстерегать малышей птиц во время их уязвимого периода развития.

Цыпленок в яйце, несмотря на прочную скорлупу, имеет прекрасный дыхательный аппарат, который позволяет эмбриону получать из воздуха необходимое количество кислорода, теряя при этом наименьшее количество влаги.

Пористая структура скорлупы яиц является главным источником поступления воздуха вовнутрь яйца. Толщина яйца должна быть определенной толщины. Слишком толстая скорлупа приводит к тому, что эмбрион не может развиваться нормально в яйце.

Если рассматривать строение яйца, можно увидеть воздушную камеру, но кислорода в воздушной камере очень мало и его не хватило бы на все время вызревания эмбриона, заключенного в твердую скорлупу. В сущности, дышать цыпленку внутри яйца помогает уникальное строение скорлупы. Если смотреть невооруженным взглядом, то скорлупа выглядит целостной и непроницаемой, однако, при исследовании под микроскопом можно увидеть миллионы микропор, которые позволяют дышать эмбриону.

На начальной стадии формирования цыпленка поступающий в яйцо кислород насыщает белок, который является источником воды для птенца. Яйцо обладает уникальной способностью воздуховвода и воздуховывода. Так, когда в яйцо нагнетается новый кислород, происходит процесс вывода углекислого газа с небольшим количеством влаги, ведь процесс дыхания, в сущности, невозможен без потери воды.

С воздухом в яйцо нагнетается, поэтому влагопотеря достигает не более 15-20% за 18-30 дней пребывания цыпленка в яйце. Понятно, что в процессе роста эмбриона его потребность в кислороде увеличивается, поэтому можно наблюдать, как истончается скорлупа яйца. За время роста эмбриона скорлупа с внутренней стороны растворяется, кальций идет в качестве строительного материала для формирования костей птицы, а истончившаяся скорлупа открывает больше пор, позволяя большему количеству кислорода попадать в яйцо и питать развивающегося птенца.

При лабораторных исследованиях было выявлено, что одно яйцо за 21 день инкубации способно впитать в себя более 6 литров кислорода и выделить 4,5 литра ненужного ему углекислого газа. За время инкубации яйцо неизбежно теряет воду, поэтому в начале инкубационного периода яйцо весит 600 грамм, а в конце всего 36 грамм.

Стоит отдельно сказать о самом процессе воздухообмена. Сам процесс движения кислорода внутрь яйца и вывода углекислого газа объясняется физическими законами пассивной диффузии – из области высокой концентрации молекул эти частицы стремятся попасть в область низкого их содержания.

В принципе, процесс всасывания кислорода из воздуха протекает кинетически, то есть без применения каких-либо действий со стороны самого эмбриона. Более низкая концентрация кислорода внутри яйца заставляет молекулы кислорода проникать внутрь яйца, в то время как углекислый газ выталкивается из яйца через другие поры. Таким образом, воздухообмен в яйце фактически является непрерывным.

Благодаря уникальному приспособлению дыхания эмбрион, развивающийся внутри яйца, может получать именно то количество кислорода, которое ему необходимо. Если учесть, что эмбрион в процессе развития преобразуется в птенца, меняя свои пропорции, становится понятно, что для кислорода в яйце освобождается место и этот газ начинает поступать более активно.

Источник

Птицы материков, рек, озер, морей и побережий

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

Как дышат яйца птиц

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце Серый журавль. Птица 2020 года в России

как цыплята дышат в яйце. Смотреть фото как цыплята дышат в яйце. Смотреть картинку как цыплята дышат в яйце. Картинка про как цыплята дышат в яйце. Фото как цыплята дышат в яйце___________________

Реклама:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

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.

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

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *