ДЫХАНИЕ ПТИЧЬИХ ЯИЦ

  Проблема снабжения кислородом растущих эмбрионов и птенцов внутри твердой скорлупы птичьих яиц составляет интересную главу физиологии дыхания. Большая часть работ в этой области проведена на куриных яйцах, но основные принципы, вероятно, приложимы к любым птичьим яйцам, если не считать особенностей, связанных с колоссальными различиями в их размерах.

Самое маленькое яйцо — яйцо колибри — весит менее 0,3 г, а яйцо страуса весит больше 1 кг. Самые крупные из известных яиц, принадлежащие ископаемой птице Aepyornis, весят в среднем около 10 кг. Таким образом, соотношение весов может превышать 40 000 : 1.
Скорлупа яйца имеет твердый наружный слой из карбоната кальция, к которому с внутренней стороны примыкают две мягкие мембраны, называемые внешней и внутренней подскорлупо- выми оболочками. Твердый слой намного хуже пропускает газы, чем подскорлуповые оболочки, которые тоньше и гораздо более проницаемы. На тупом конце яйца имеется воздушная камера, которая располагается между внутренней и наружной подскорлупо- выми оболочками. Это воздушное пространство постепенно увеличивается, так как яйцо теряет воду в результате испарения.
В твердой скорлупе среднего куриного яйца имеется около 10 000 пор. Так как площадь поверхности яйца около 70 см2, это значит, что на 1 мм2 приходится в среднем по 1,5 поры. Диаметр каждой поры около 0,017 мм, так что общая площадь пор составляет 2,3 мм2 (Wangensteen et al., 1971). Весь газообмен между эмбрионом и окружающей атмосферой должен осуществляться через эти поры.
Потребление кислорода и выделение С02 на протяжении всего периода инкубации (около 21 дня) возрастают. Поскольку диф-
фузионные характеристики яичной скорлупы остаются постоянными или почти постоянными, должны постепенно увеличиваться газовые градиенты между атмосферным воздухом и эмбрионом: парциальное давление 02 внутри яйца должно понижаться, а давление С02— возрастать (рис. 2.20),              ^ j

Рис. 2.20. В период инкубации куриного яйца р. его воздушной камере концентрация кислорода постепенно снижается, а концентрация С02 соответственно нарастает. (Romijn, Roos, 1938.)


В последний день инкубации положение резко меняется.

Примерно за 28 ч до вылупления птенец прокалывает мембрану воздушной камеры, включается функция легких, и птенец начинает дышать воздухом из воздушного пространства (которое благодаря испарению воды увеличилось в объеме более чем до 10 см3). Спустя примерно 12 ч птенец начинает разбивать скорлупу (эту стадию называют проклевыванием), и главный барьер для газообмена теперь отпадает. В последующие часы — в период, когда птенец старается полностью освободиться, — газообмен уже все- дело осуществляется через легкие.
На больших высотах, где давление 02 снижено, снабжение эмбрионов кислородом становится серьезной проблемой. Этот вопрос изучали на колонии белых леггорнов, которую содержали многие годы на исследовательской станции Уайт-Маунтэн в Калифорнии на высоте 3800 м (барометрическое давление 480 мм рт. ст., или 64 кПа). Когда колонию начинали создавать, цыплята выводились только из 16% оплодотворенных яиц, тогда как на уровне моря они обычно выводятся из 90 %¦ В дальнейшем выход цыплят постепенно увеличивался и после восьми поколений достиг максимума где-то около 60%.
6—1873

Одно из следствий пониженного атмосферного давления — увеличение коэффициента диффузии для газов. На высоте 3800 м коэффициент повышен несколько больше, чем в полтора раза, и это способствует снабжению эмбриона кислородом. Однако при низком давлении повышается и коэффициент диффузии для водяного пара, и это увеличивает опасность высыхания.
Яйца, откладываемые на большой высоте, мельче, а время инкубации больше, чем на уровне моря. Площадь пор на единицу поверхности скорлупы уменьшена, хотя толщина скорлупы не изменена. Уменьшение площади пор в сочетании с увеличением коэффициента диффузии газов обеспечивает примерно такую же проницаемость для газов, как на уровне моря. Таким образом, мы можем видеть, что уменьшение общей площади пор у яиц, откладываемых на большой высоте, служит необходимой адаптацией, поскольку иначе потери воды оказались бы чрезмерными (Wangensteen et al., 1974).

Еще по теме ДЫХАНИЕ ПТИЧЬИХ ЯИЦ:

1. СОЗРЕВАНИЕ СПЕРМИЕВ (СПЕРМИОГЕНЕЗ) И ЯИЦ (ОВОГЕНЕЗ)
2. СОЗРЕВАНИЕ СПЕРМИЕВ (СПЕРМИОГЕНЕЗ) И ЯИЦ (ОВОГЕНЕЗ)
3. 7.3. МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЯИЦ ХОРДОВЫХ
4. Количественный метод копрооволарвоскопии и подсчет количества яиц и личинок гельминтов в г фекалий
5.    Болезни органов дыхания
6. Болезни органов дыхания
7. 14.3.4. Органы дыхания
8. ПРОЦЕСС ДЫХАНИЯ
9. Система органов дыхания
10. Система органов дыхания
11.    Система органов дыхания
12. ЕЩЕ РАЗ О ДЫХАНИИ И ТАЙНАХ ЦЕЛОМА
13. Решение проблемы аэробного дыхания. Открытие цикла трикарбоновых кислот
14. растения, действующие на процесс тканевого дыхания