Защо птичите яйца са толкова различни: учените са открили загадката за формата на яйцата

Еволюционният биолог от университета в Принстън Мери Стодард отдавна се интересува от яйца и тя изобщо се изненада от тяхното многообразие. Защо яйцата са толкова различни, ако всички имат една и съща задача - да защитават развиващото се пиле? За щастие през изминалия век Музеят на зоологията на гръбначните животни в Беркли, Калифорния, е събрал хиляди черупки от 1400 вида птици и ги е поставил в публикуваните снимки на сайта.

Стоддард и нейните колеги написаха компютърната програма Eggxtractor, която открива яйце във всяко изображение и измерва дължината, ширината и формата му. Екипът използва тези данни, за да определи колко далеч от идеалната сферична форма е всяко от 50 000 яйца - тоест измерва степента на издутината им. Някои от яйцата са заострени, някои имат удължена форма, понякога тези качества се комбинират в една или друга степен. Но се оказа, че никой няма форма на „балон“ - къс и заострен от единия край.

Знаейки, че формата на яйцеклетката се определя не от самата обвивка, а от мембраната вътре, Стодард работи с физика от Харвардския университет Л. Махадеван и неговия ученик Е. Хоунг Йънг, за да излезе с математически модел, основан на свойствата на мембраната и естеството на развитието на ембриона вътре. След това тестваха получения модел, създавайки десетки форми на яйца, използвайки промени в твърдостта на мембраната и налягането на течността. „Коригирането на тези параметри ни позволи да създадем всички онези форми на яйца, които наблюдаваме в природата“, обяснява Мери. Но гореописаните яйца под формата на балон не могат да бъдат създадени с помощта на модела.

Когато Stoddard и нейните колеги създадоха родословно дърво от 1000 вида птици, те разбраха, че всяка група птици има тенденция да има характерна форма на яйца. Но изглежда, че между тази форма и вид, местоположението на гнездото или броя на младите растежи в съединителя е имало много малка връзка, а именно - са изградени всички предишни теории, които обясняват формата на яйцата. Като част от своето проучване екипът също реши да проследи връзката между полетните качества на птицата и нейните яйца - и резултатът беше положителен. В нова статия, публикувана в Science, изследователите казват, че активно летящите птици, като паяци и гилемоти, са склонни да снасят яйца с по-издължена и асиметрична форма, наподобяващи дирижабли и съчетаващи лекота и компактност. Но за птиците, които прекарват малко време във въздуха или изобщо не знаят как да летят, това е излишно - следователно яйцата им са по-сферични.

Причината, според Стодард, е, че кръгли яйца изискват по-широк таз от удължения. По този начин птиците, които прекарват по-голямата част от времето си във въздуха, развиват по-обтекаеми тела и образуват по-леки, по-малки скелети, а също така започват да снасят обтегнати яйца, за да се поберат в таза. Мери е сигурна, че работата й е важна на две нива наведнъж. Първо, разбирането на формата на яйцето и ролята, която мембраната играе „може да е важно за яйчната промишленост“, може да помогне за отглеждането на слоеве с по-силни яйца. Но само решаването на пъзела на разнообразието от яйца е само по себе си награда и успех на учения. Яйцата не са само храна за закуска. Специално оформено яйце, като това на съвременните птици, помогна на животните да се възпроизвеждат на сушата и по този начин позволи на нашите сухоземни гръбначни предци да напуснат моретата преди около 360 милиона години.

Препоръчано

Аляска се стопява 100 пъти по-бързо, отколкото мислехме: грандиозно изтичане на времето
2019
Самолет за деня: Savoia-Marchetti S.55
2019
Пускане на огън: Не всеки Бикфорд шнур
2019