Inkubacja jaja: pozycja jaja i rozwój zarodka. Jak rozwija się zarodek kurze podczas codziennej inkubacji. Rozwój zarodka w jajku

Rozwój zarodka w kurze jajo od 1 do 21 dni Rozwój zarodka w jaju kurzym od 1 do 21 dni Rozwój zarodka w jaju kurzym od 1 do 21 dni. Dzień 1: 6 do 10 godzin – Zaczynają tworzyć się pierwsze komórki w kształcie nerki (prebud). 8 godzin – Pojawienie się prymitywnej smugi. 10:00 - Zaczyna tworzyć się woreczek żółtkowy (błona zarodkowa). Funkcje: a) tworzenie krwi; b) trawienie żółtka; c) wchłanianie żółtka; d) rola pożywienia po wykluciu. Pojawia się mezoderma; zarodek jest zorientowany pod kątem 90° do długiej osi jaja; Rozpoczyna się tworzenie pąka pierwotnego (mezonephros). 18 godzin – rozpoczyna się tworzenie jelita pierwotnego; Pierwotne komórki rozrodcze pojawiają się w półksiężycu zarodkowym. 20 godzin – zaczyna tworzyć się grzbiet kręgowy. 21:00 – Zaczyna się tworzyć kanał nerwowy, układ nerwowy. 22 godziny – Zaczynają tworzyć się pierwsze pary somitów i głowa. 23 do 24 godzin – zaczynają tworzyć się wyspy krwi, układ krążenia woreczki żółtkowe, krew, serce, naczynia krwionośne(2 do 4 somitów). Dzień 2: 25 godzin – Pojawiają się oczy; widoczny kręgosłup; zarodek zaczyna obracać się na lewą stronę (6 somitów). 28 godzin – Uszy(7 somitów). 30 godzin - Zaczyna tworzyć się owodnia (błona zarodkowa otaczająca zarodek). Podstawową funkcją jest ochrona zarodka przed wstrząsem i zrostem, a także w pewnym stopniu odpowiada za wchłanianie białek. Zaczyna tworzyć się choion (błona zarodkowa, która łączy się z alantoisą); Rozpoczyna się bicie serca (10 somitów). 38 godzin – Zgięcie śródmózgowe i zgięcie embrionalne; Rozpoczyna się bicie serca i krew (16 do 17 somitów). 42 godziny – Tarczyca zaczyna się formować. 48 godzin – zaczyna rozwijać się przednia przysadka mózgowa i szyszynka. Dzień 3: 50 godzin – Zarodek obraca się na prawą stronę; Zaczyna tworzyć się alantois (błona zarodkowa łącząca się z kosmówką). Funkcje kosmówki omoczniowej: a) oddychanie; b) wchłanianie białka; c) wchłanianie wapnia z muszli; d) magazynowanie wydzieliny nerek. 60 godzin - Zaczynają tworzyć się zakamarki nosa, gardło, płuca, nerki kończyn przednich. 62 godziny - Zaczynają tworzyć się tylne pąki. 72 godziny – Średnio i ucho zewnętrzne zaczyna się tchawica; Zakończył się rozwój owodni wokół zarodka. Dzień 4: Zaczyna tworzyć się język i przełyk; zarodek oddziela się od woreczka żółtkowego; Allantois rośnie przez owodnię; ściana owodni zaczyna się kurczyć; zaczynają się rozwijać nadnercza; zanika przednercze (nieczynna nerka); Zaczyna tworzyć się nerka wtórna (metanephros, nerka ostateczna lub ostateczna); Zaczynają tworzyć się żołądek gruczołowy (proventriculus), drugi żołądek (żołądek), ślepy narost jelita (ceca) i jelito grube (jelito grube). W oczach widać ciemny pigment. Dzień 5: Formowanie układ rozrodczy i zróżnicowanie płci; Grasica, kaletka Fabriciusa, pętla dwunastnica(pętla dwunastnicy) zaczynają się tworzyć; Kosmówka i alantois zaczynają się łączyć; mezonefros zaczyna funkcjonować; pierwsza chrząstka Dzień 6: Pojawia się dziób; rozpoczynają się ruchy dobrowolne; Chorioallantois leży naprzeciwko skorupy tępego końca jaja. Dzień 7: Pojawiają się palce; rozpoczyna się wzrost grzbietów; pojawia się ząb jaja; wytwarzana jest melanina, rozpoczyna się wchłanianie minerały ze skorupy. Chorioallantois przylega do wewnętrznej błony skorupy i rośnie. Dzień 8: Pojawiają się mieszki włosowe; przytarczyca(przytarczyca) zaczyna się tworzyć; zwapnienie kości. Dzień 9: Wzrost kosmówki omoczniowej jest zakończony w 80%; dziób zaczyna się otwierać. Dzień 10: Dziób twardnieje; palce są całkowicie oddzielone od siebie. Dzień 11: Konfiguracja ściany brzucha; pętle jelitowe zaczynają wystawać do worka żółtkowego; widoczne są puszyste pióra; Na łapach pojawiają się łuski i pióra; śródnercze osiąga maksymalną funkcjonalność, a następnie zaczyna się degenerować; Metanephros (nerka wtórna) zaczyna funkcjonować. Dzień 12: Chorioallantois kończy otaczanie zawierającego jajo; Zawartość wody w zarodku zaczyna spadać. Dzień 13: Szkielet chrzęstny jest stosunkowo kompletny, zarodek zwiększa produkcję ciepła i zużycie tlenu. Dzień 14: Zarodek zaczyna odwracać głowę w stronę tępego końca jaja; zwapnienie przyspiesza kości długie. Obracanie jajek nie ma już żadnego znaczenia. Dzień 15: W woreczku żółtkowym dobrze widoczne są pętle jelitowe; Skurcze owodni ustają. Dzień 16: Dziób, pazury i łuski są stosunkowo zrogowaciałe; białko jest praktycznie wykorzystywane, a żółtko staje się źródłem pożywienia; puchate pióra pokrywają ciało; pętle jelitowe zaczynają być wciągane do organizmu. Dzień 17: Zmniejsza się ilość płynu owodniowego; lokalizacja zarodka: głowa w stronę tępego końca, w stronę prawego skrzydła i dziób w stronę komory powietrznej; zaczynają tworzyć się ostateczne pióra. Dzień 18: Zmniejsza się objętość krwi, zmniejsza się całkowita hemoglobina. Zarodek musi znajdować się w prawidłowej pozycji do wyklucia: długa oś zarodka pokrywa się z długą osią jaja; głowa na tępym końcu jajka; głowa zwrócona w prawo i pod prawym skrzydłem; dziób jest skierowany w stronę komory powietrznej; nogi skierowane w stronę głowy. Dzień 19: Zakończenie cofania się pętli jelitowej; woreczek żółtkowy zaczyna się cofać do jamy ciała; płyn owodniowy (połknięty przez zarodek) znika; dziób może przebić się przez komorę powietrzną i płuca zaczynają funkcjonować (oddychanie płucne). Dzień 20: Woreczek żółtkowy zostaje całkowicie cofnięty do jamy ciała; komora powietrzna jest przebita dziobem, zarodek wydaje pisk; Układ krążenia, oddychanie i wchłanianie kosmówki omoczniowej są zmniejszone; zarodek może się wykluć. Dzień 21: Proces odstawienia: układ krążenia kosmówki omoczniowej zatrzymuje się; zarodek przebija skorupę na tępym końcu jaja za pomocą zęba jaja; zarodek powoli odwraca się od jaja w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, przebijając skorupę; zarodek odpycha i próbuje wyprostować szyję, wychodzi z jaja, zostaje uwolniony od gruzu i wysycha. Ponad 21 dni: Niektóre zarodki nie są w stanie się wykluć i pozostają żywe w jajku po 21 dniach.

Pochodzenie życia jest najpiękniejszą i najbardziej niesamowitą rzeczą na tej ziemi. Za pomocą aparatu ultradźwiękowego możemy obserwować rozwój ludzkiego embrionu i zobaczyć, jak z każdym tygodniem skręcony zarodek zamienia się w to, co w przyszłości zostanie nazwane człowiekiem. Ale kto może się pochwalić, że widział, jak pisklę rozwija się w jajku i może powiedzieć, przez jakie etapy rozwoju przechodzi zanim się urodzi? Przyjrzyjmy się temu niesamowitemu procesowi!

Kurczak był hodowany na szalce Petriego:

Oto najzwyklejsze jajo kurze, ale o pierwszej świeżości. Jaja do inkubatora są wybierane bardzo ostrożnie.

Czy widzisz ledwo zauważalny skrzep? Tak zaczyna się życie

Drugiego dnia na żółtku pojawiają się naczynia krwionośne

Trzeciego dnia pojawiają się podstawy kończyn, „kolor” oczu

Czwartego dnia procesy stają się widoczne gołym okiem

Zasadniczo kurczak zaczyna się od oczu.

Siódmego dnia zarodek rozwija usta

Nawiasem mówiąc, jaja aktywnie oddychają, zużywając 2-4 litry tlenu dziennie

Dziewiątego dnia na grzbiecie tworzą się pierwsze brodawki z piór

Dziesiątego dnia powstaje dziób

Nawiasem mówiąc, kurczak rośnie skokowo w najbardziej dosłownym tego słowa znaczeniu

13 dnia powieka dociera do źrenicy, na głowie pojawia się puch

W 14. dniu zarodek jest całkowicie pokryty puchem.

W 15. dniu powieka całkowicie zamyka oko

W dniach 16-18 białko jaja jest całkowicie wykorzystywane przez zarodek

A on ciągle rośnie i rośnie

19 dnia żółtko zaczyna się cofać, oczy otwierają się, szyja sięga do komory powietrznej i zaczyna się gryzienie.

Dwudziestego dnia żółtko jest całkowicie wycofane, oczy są otwarte, dziobią

W 21 dniu - zakończenie. Z zewnątrz proces wygląda tak

W okresie inkubacji zarodek kilka razy dziennie określony czas i zmienia swoje położenie w określonej kolejności. Jeśli w jakimkolwiek wieku zarodek nie przyjmuje prawidłowa pozycja doprowadzi to do zakłócenia rozwoju, a nawet śmierci zarodka.
Według Cuyo początkowo zarodek kurze umiejscowiony jest wzdłuż mniejszej osi jaja, w górnej części żółtka i jest zwrócony ku niemu Jama brzuszna i tyłem do muszli; drugiego dnia inkubacji zarodek zaczyna oddzielać się od żółtka i jednocześnie obracać się na lewą stronę. Procesy te rozpoczynają się od części głowy. Oddzielenie od żółtka wiąże się z utworzeniem błony owodniowej i zanurzeniem zarodka w upłynnionej części żółtka. Proces ten trwa do około 5 dnia, a zarodek pozostaje w tej pozycji aż do 11 dnia inkubacji. Do 9 dnia zarodek wykonuje energiczne ruchy w wyniku skurczów owodni. Ale od tego dnia staje się mniej mobilny, ponieważ osiąga znaczną wagę i rozmiar, a do tego czasu wykorzystuje się upłynnioną część żółtka. Po 11 dobie zarodek zaczyna zmieniać swoje położenie i stopniowo, do 14 dnia inkubacji, przyjmuje pozycję wzdłuż głównej osi jaja, głowa i szyja zarodka pozostają na miejscu, a ciało opada w dół ostry koniec, skręcając jednocześnie w lewo.
W wyniku tych ruchów zarodek w momencie wyklucia leży wzdłuż głównej osi jaja. Głowa zwrócona jest w stronę tępego końca jajka i schowana pod prawym skrzydłem. Nogi są zgięte i dociśnięte do ciała (między udami nóg znajduje się woreczek żółtkowy, który jest wciągany do jamy ciała zarodka). W tej pozycji zarodek może zostać uwolniony ze skorupy.
Zarodek przed wykluciem może wykonywać ruchy jedynie w kierunku komory powietrznej. Dlatego zaczyna wystawiać szyję do komory powietrznej, rozciągając błony embrionalne i skorupowe. W tym samym czasie zarodek porusza szyją i głową, jakby uwalniając go spod skrzydła. Ruchy te prowadzą najpierw do rozerwania błon przez guzek nadobojczykowy, a następnie do zniszczenia muszli (dziobanie). Ciągłe ruchy szyi i odpychanie nogami od skorupy prowadzą do ruchu obrotowego zarodka. W tym przypadku zarodek odrywa dziobem małe kawałki skorupy, aż jego wysiłki wystarczą, aby rozbić skorupę na dwie części - mniejszą z tępym końcem i większą z ostrym końcem. Ostatnim ruchem jest wypuszczenie głowy spod skrzydła, po czym pisklę można łatwo uwolnić z muszli.
Zarodek może przyjąć prawidłową pozycję, jeśli inkubuje jaja zarówno w pozycji poziomej, jak i pionowej, ale zawsze tępym końcem do góry.
Umieszczenie dużych jaj pionowo powoduje zakłócenie wzrostu alantois, ponieważ nachylenie jaj o 45° nie jest wystarczające, aby zapewnić ich prawidłowe umiejscowienie na ostrym końcu jaja, gdzie w tym czasie białko jest wypychane do tyłu. W rezultacie krawędzie alantois pozostają otwarte lub zamknięte, tak że białko kończy się na ostrym końcu jaja, odkryte i niechronione przed wpływy zewnętrzne. W tym przypadku woreczek białkowy nie powstaje, białko nie przenika do jamy owodni, w wyniku czego zarodek może umrzeć z głodu, a nawet umrzeć. Białko pozostaje niewykorzystane do końca inkubacji i może mechanicznie utrudniać ruchy zarodka podczas wylęgu. Według obserwacji M. F. Soroki, z jaj kaczych z całkowitym i terminowym zamknięciem omoczni, uzyskano wysoki współczynnik wylęgu kaczątek przy minimalnych. przeciętny czas trwania okres wylęgania. Białko w jajach z przedwcześnie zamkniętą alantoisą pozostawało niewykorzystane nawet w 26. dniu inkubacji (w jajach z przedwcześnie zamkniętą alantoisą białko zanikało już w 22. dniu inkubacji). Masa zarodka w tych jajach była o około 10% mniejsza.
Dobre wyniki można uzyskać inkubując jaja kacze w pozycji pionowej. Jednak wyższy procent wylęgu można uzyskać, jeśli jaja zostaną przesunięte do pozycji poziomej w okresie wzrostu alantois pod skorupą i tworzenia worka białkowego, czyli od 7 do 13-16 dnia inkubacji . W przypadku poziomego ułożenia jaj kaczych (M. F. Soroka) alantois jest ułożony bardziej poprawnie, co prowadzi do wzrostu wylęgu o 5,9-6,6%. Zwiększa to jednak liczbę jaj ze skorupką dziobaną ostrym końcem. Przesunięcie jaj kaczych z pozycji poziomej po zamknięciu omoczni do pozycji pionowej spowodowało zmniejszenie dziobania w ostry koniec jaj i wzrost odsetka wykluwających się kaczątek.
Według Yaknyunasa w wylęgarni i stacji drobiarskiej Browary wykluwalność kaczątek osiągnęła 82% w przypadku, gdy tace nie zostały uzupełnione jajami po usunięciu odpadów podczas pierwszego oglądania. Umożliwiło to inkubację jaj kaczych od 7 do 16 dnia inkubacji w pozycji poziomej lub silnie nachylonej, po czym jaja ponownie umieszczano w pozycji pionowej.
Aby zapewnić prawidłową zmianę pozycji zarodka i prawidłowe ułożenie muszli, stosuje się okresową rotację jaj. Obracanie jajek ma korzystny wpływ na odżywianie zarodka, na jego oddychanie i w ten sposób poprawia warunki rozwoju.
W nieruchomym jaju owodnia i zarodek mogą przylgnąć do skorupy wczesne stadia inkubację do momentu pokrycia ich błoną omoczniową. Aby uzyskać więcej późne etapy Allantois i woreczek żółtkowy mogą rosnąć razem, co wyklucza możliwość bezpiecznego cofnięcia tego ostatniego do jamy ciała zarodka.
Zakłócenie zamknięcia alantois w jajach kurzych pod wpływem niewystarczającej rotacji jaj zauważyli M. P. Dernyatin i G. S. Kotlyarov.
Podczas inkubacji jaj kurzych w pozycji pionowej zwyczajowo obraca się je o 45° w jednym kierunku i 45° w drugim. Obracanie jaj rozpoczyna się natychmiast po złożeniu i trwa aż do rozpoczęcia wylęgu.
W doświadczeniach Byerly'ego i Olsena zaprzestali obracania jaj kurzych w 18. i 1-4. dniu inkubacji i uzyskali takie same wyniki wylęgu.
W jajach kaczych mały kąt obrotu (mniejszy niż 45°) prowadzi do zaburzenia wzrostu alantois. Jeśli jaja ustawione pionowo nie zostaną odpowiednio przechylone, białko pozostaje prawie nieruchome, a na skutek odparowania wody i wzrostu napięcia powierzchniowego zostaje tak mocno dociśnięte do skorupy, że alantois nie może przedostać się między nie. Na pozycja pozioma jaja, zdarza się to bardzo rzadko. Obracanie dużych jaj gęsich tylko o 45° jest całkowicie niewystarczające do stworzenia niezbędne warunki dla wzrostu alantois.
Według Yu. N. Władimirowej, przy dodatkowym obrocie jaj gęsich o 180° (dwa razy dziennie) zaobserwowano prawidłowy wzrost zarodka i prawidłowe położenie alantois. W tych warunkach wylęgalność wzrosła o 16-20%. Wyniki te potwierdzili A. U. Bykhovets i M. F. Soroka. Kolejne doświadczenia wykazały konieczność dodatkowego obracania jaj gęsi o 180° od 7-8 do 16-19 dnia inkubacji (okres intensywnego wzrostu alantois). Dalsze rotacje o 180° są istotne jedynie w przypadku tych jaj, w których zamknięcie brzegów omoczni jest z jakiegoś powodu opóźnione.
W inkubatorach sekcyjnych temperatura powietrza na górze jaj jest zawsze wyższa niż temperatura na dole jaj. Dlatego obracanie jaj tutaj jest również ważne dla bardziej równomiernego ogrzewania.
Na początku inkubacji jest duża różnica w temperaturze - na górze jajka i na jego dnie. Dlatego częste obracanie jaj o 180° może prowadzić do tego, że zarodek wielokrotnie wpadnie w strefę niedostatecznie nagrzanej części jaja, co pogorszy jego rozwój.
W drugiej połowie inkubacji różnica temperatur między górną i dolną częścią jaj zmniejsza się, a częste obracanie może sprzyjać przenoszeniu ciepła poprzez przeniesienie cieplejszej górnej części jaj do strefy o niższej temperaturze (G. S. Kotlyarov).
W inkubatorach sekcyjnych z jednostronnym ogrzewaniem obracanie jaj zamiast 2 do 4-6 razy dziennie poprawiło wyniki inkubacji (G. S. Kotlyarov). Przy 8 skrętach jaj śmiertelność zarodków spadła, głównie w ostatnie dni inkubacja. Wzrost liczby skrętów doprowadził do wzrostu liczby martwych płodów. Kiedy jaja obrócono 24 razy, w pierwszych dniach inkubacji było wiele martwych zarodków.
Funk i Forward porównali wyniki inkubacji jaj kurzych poprzez obracanie jaj w jednej, dwóch i trzech płaszczyznach. Zarodki w jajach obracanych w dwóch i trzech płaszczyznach rozwijały się lepiej, a pisklęta wykluwały się kilka godzin wcześniej niż w jajach obracanych w jednej płaszczyźnie jak zwykle. W przypadku inkubacji jaj w czterech pozycjach (rotacja w dwóch płaszczyznach) wylęg z jaj o niskiej wylęgowości wzrósł o 3,1/o, z jaj o średniej wylęgowości o 7-6%, a z jaj o wysokiej wylęgowości - o 4-5 %. Przy obracaniu jaj o dobrej wykluwalności w trzech płaszczyznach wykluwalność wzrosła o 6,4%.
W inkubatorach gabinetowych inkubacja jaj kur, indyków i kaczek odbywa się w pozycji pionowej. Zaleca się trzymanie dużych jaj kaczych w pozycji poziomej lub ukośnej od 7 do 15 dnia inkubacji. Jaja gęsi inkubuje się w pozycji poziomej lub nachylonej. Obracanie jaj rozpoczyna się natychmiast po złożeniu w inkubatorze, a kończy w momencie przeniesienia ich do wylęgu lub dzień wcześniej. Jaja obraca się co dwie godziny (12 razy dziennie). W pozycji pionowej jaja są obracane o 45° w dowolnym kierunku pozycja pionowa. Jajka w pozycji poziomej również raz lub dwa razy dziennie obraca się o 180°.

Od jajka do jajka

Rozbijmy skorupkę kurzego jaja. Pod spodem zobaczymy film gruby jak pergamin. To błona podskorupowa, ta sama, która nie pozwala nam obyć się z jedną łyżeczką przy „zniszczeniu” jajka na miękko. Film trzeba skubać widelcem lub nożem, a w najgorszym przypadku rękami. Pod folią znajduje się galaretowata masa białka, przez którą widoczne jest żółtko.

To od żółtka zaczyna się jajko. Na początku jest to oocyt (jajo) pokryty cienką błoną. Łącznie nazywa się to pęcherzykiem. Dojrzałe jajo, w którym zgromadziło się żółtko, przebija błonę pęcherzyka i wpada do szerokiego lejka jajowodu. W jajnikach ptaka dojrzewa jednocześnie kilka pęcherzyków, ale dojrzewają one w inny czas tak, że przez jajowod zawsze przemieszcza się tylko jedno jajo. Zapłodnienie następuje tutaj, w jajowodzie. A potem jajko będzie musiało nałożyć wszystkie błony jaja - od białka po skorupkę.

Substancja białkowa (o tym, czym jest białko i żółtko, porozmawiamy nieco później) jest wydzielana przez specjalne komórki i gruczoły i jest nawinięta warstwa po warstwie wokół żółtka w długim głównym odcinku jajowodu. Zajmuje to około 5 godzin, po czym jajo wchodzi do przesmyku - najwęższego odcinka jajowodu, gdzie jest pokryte dwiema błonami skorupy. W najbardziej zewnętrznej części przesmyku na styku z gruczołem skorupowym jajo zatrzymuje się na 5 godzin. Tutaj pęcznieje - pochłania wodę i zwiększa swoje rozmiary. normalne rozmiary. Jednocześnie błony skorupy stają się coraz bardziej rozciągnięte i ostatecznie ściśle przylegają do powierzchni jaja. Następnie wchodzi do ostatniego odcinka jajowodu, czyli do muszli, gdzie zatrzymuje się po raz drugi na 15-16 godzin – dokładnie na taki czas może uformować się muszla. Po uformowaniu jajo jest gotowe do samodzielnego rozpoczęcia życia.

Zarodek rozwija się

Do rozwoju każdego zarodka niezbędna jest obecność „materiału budowlanego” i „paliwa”, aby zapewnić dostawę energii. „Paliwo” musi zostać spalone, co oznacza, że ​​potrzebny jest także tlen. Ale to nie wszystko. Podczas rozwoju zarodka powstają „żużel budowlany” i „odpady” ze spalania „paliwa” - toksyczne substancje azotowe i dwutlenek węgla. Należy je usunąć nie tylko z samych tkanek rosnącego organizmu, ale także z jego bezpośredniego otoczenia. Jak widać, problemów nie jest wcale tak mało. Jak je wszystkie rozwiązano?

U naprawdę żyworodnych zwierząt – ssaków – wszystko jest proste i niezawodne. Zarodek otrzymuje materiał budulcowy i energię, w tym tlen, poprzez krew z organizmu matki. W ten sam sposób odsyła „żużle” i dwutlenek węgla. Inną sprawą jest to, kto składa jaja. Ich materiał konstrukcyjny zarodkowi trzeba „zabrać” paliwo. Służą temu wielkocząsteczkowe związki organiczne – białka, węglowodany i tłuszcze. Od dołu rosnący organizm pobiera aminokwasy i cukry, z których buduje białka i węglowodany własnych tkanek. Głównym źródłem energii są także węglowodany i tłuszcze. Wszystkie te substancje tworzą składnik jaja, który nazywamy żółtkiem. Żółtko jest źródłem pożywienia rozwijający się zarodek Teraz drugi problem polega na tym, gdzie wyrzucać toksyczne odpady? Dobry dla ryb płazów. Ich jajo (tarło) rozwija się w wodzie i jest od niego oddzielone jedynie warstwą śluzu i cienką błoną jaja. Dzięki temu tlen można pozyskać bezpośrednio z wody do wody, a odpady można przesyłać. To prawda, że ​​​​jest to możliwe tylko wtedy, gdy wydalane substancje azotowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Rzeczywiście, ryby i płazy wydalają produkty metabolizmu azotu w postaci dobrze rozpuszczalnego amoniaku.

Ale co z ptakami (oraz krokodylami i żółwiami), których jaja są pokryte gęstą skorupą i rozwijają się nie na wodzie, ale na lądzie? Muszą przechowywać toksyczną substancję bezpośrednio w jajku, w specjalnym „worku na śmieci” zwanym alantois. Allantois jest połączona z układem krążenia zarodka i wraz z „odpadami” wprowadzonymi do niej przez krew pozostaje w jaju porzuconym przez pisklę. Oczywiście w tym przypadku konieczne jest, aby produkty rozpadu zostały uwolnione w postaci stałej, słabo rozpuszczalnej, w przeciwnym razie ponownie rozprzestrzenią się po całym jaju. Rzeczywiście, ptaki i gady to jedyne kręgowce, które emitują „suchy” kwas moczowy, a nie amoniak.

Allantois w jajku rozwija się z zawiązków tkanek zarodka i należy do błon embrionalnych, w przeciwieństwie do błon jaja – białka, podskorupy i samej skorupy, które powstają w ciele matki. W jajach gadów i ptaków, oprócz alantois, znajdują się inne błony embrionalne, w szczególności owodnia. Błona ta tworzy cienką warstwę na rozwijającym się zarodku, jakby go zawierała, i wypełnia go płynem owodniowym. W ten sposób zarodek tworzy w sobie własną warstwę „wody”, która chroni go przed ewentualnymi wstrząsami i uszkodzeniami mechanicznymi. Nigdy nie przestajesz być zdumiony, jak mądrze wszystko jest ułożone w naturze. I to jest trudne. Zaskoczeni tą złożonością i mądrością, embriolodzy podnieśli jaja ptaków i gadów do rangi jaj owodniowych, przeciwstawiając je prostszym jajom ryb i płazów. W związku z tym wszystkie kręgowce dzielą się na anamnium (bez owodni - ryby i płazy) i owodniowe (posiadające owodni - gady, ptaki i ssaki).

Mamy do czynienia z odpadami „stałymi”, ale problem wymiany gazowej pozostaje nadal aktualny. W jaki sposób tlen dostaje się do jaja? Jak usuwany jest dwutlenek węgla? A tutaj wszystko jest przemyślane w najdrobniejszych szczegółach. Sama skorupa oczywiście nie przepuszcza gazów, ale przenikają przez nią liczne wąskie rurki - pory lub kanały oddechowe, po prostu pory. W jajku znajdują się tysiące porów i przez nie zachodzi wymiana gazowa. Ale to nie wszystko. Zarodek rozwija specjalną „zewnętrzną” narząd oddechowy- chorialantois, rodzaj łożyska u ssaków. Narząd ten to złożona sieć naczyń krwionośnych wyściełających wnętrze komórki jajowej i szybko dostarczających tlen do tkanek rosnącego zarodka.

Innym problemem rozwijającego się zarodka jest to, skąd wziąć wodę. Jaja węży i ​​jaszczurek mogą wchłonąć go z gleby, zwiększając swoją objętość 2-2,5 razy. Ale jaja gadów są pokryte włóknistą skorupą, podczas gdy u ptaków są otoczone skorupą. A skąd wziąć wodę w ptasim gnieździe? Pozostaje tylko jedno - zaopatrzyć się, tak jak składniki odżywcze z wyprzedzeniem, gdy komórka jajowa znajduje się jeszcze w jajowodzie. W tym celu wykorzystuje się składnik potocznie nazywany białkiem. Zawiera 85-90% wody wchłoniętej przez substancję otoczek białkowych - pamiętasz? – pierwszy przystanek jaja znajduje się na przesmyku, na styku z gruczołem skorupowym.

Cóż, teraz wydaje się, że wszystkie problemy zostały rozwiązane? Tylko się wydaje. Rozwój zarodka jest pełen problemów, a rozwiązanie jednego powoduje natychmiastowe pojawienie się kolejnych. Na przykład pory w skorupce umożliwiają zarodkowi otrzymywanie tlenu. Ale przez pory cenna wilgoć wyparuje (i odparuje). Co robić? Początkowo przechowuj go w nadmiarze w białku i staraj się wydobyć jakieś korzyści z nieuniknionego procesu parowania. Na przykład z powodu utraty wody wolna przestrzeń w szerokim biegunie jaja, zwana komorą powietrzną, znacznie się rozszerza pod koniec inkubacji. Do tego czasu sam chorialantois nie wystarcza już, aby pisklę mogło oddychać, konieczne jest przejście na tryb aktywny oddychanie płucami. W komorze powietrznej gromadzi się powietrze, którym pisklę najpierw napełni swoje płuca po przebiciu dziobem błony skorupy. Tlen miesza się tu jeszcze ze znaczną ilością dwutlenku węgla, dzięki czemu organizm mający rozpocząć samodzielne życie stopniowo przyzwyczaja się do oddychania powietrzem atmosferycznym.

Na tym jednak nie kończą się problemy wymiany gazowej.

Pory w skorupce

Tak więc ptasie jajo „oddycha” dzięki porom w skorupce. Tlen dostaje się do jaja, a para wodna i dwutlenek węgla są wydalane. Im więcej porów i im szersze są kanały porów, tym szybciej zachodzi wymiana gazowa i odwrotnie, im dłuższe są kanały, tj. Im grubsza otoczka, tym wolniejsza jest wymiana gazowa. Jednakże częstość oddychania zarodka nie może spaść poniżej pewnej wartości progowej. A prędkość, z jaką powietrze dostaje się do jaja (nazywa się to przewodnością gazu w skorupce), musi odpowiadać tej wartości.

Wydawać by się mogło, że nie ma nic prostszego – niech porów będzie jak najwięcej i jak najszersze – a tlenu zawsze będzie pod dostatkiem, a dwutlenek węgla zostanie doskonale usunięty. Nie zapominajmy jednak o wodzie. Przez cały okres inkubacji jajo może stracić wodę nie więcej niż 15-20% swojej pierwotnej masy, w przeciwnym razie zarodek umrze. Innymi słowy, istnieje górna granica zwiększenia przewodności gazu płaszcza. Ponadto wiadomo, że jaja różnych ptaków różnią się wielkością - od mniej niż 1 g. u kolibrów do 1,5 kg. U strusia afrykańskiego. Oraz wśród tych, które wymarły w XV wieku. Spokrewniony ze strusiem madagaskarski apiornis miał objętość jaj sięgającą 8-10 litrów. Naturalnie im większe jajo, tym szybciej tlen musi do niego dostać się. I znowu problem polega na tym, że objętość jaja (a zatem masa zarodka i jego zapotrzebowanie na tlen), jak każde ciało geometryczne, jest proporcjonalna do sześcianu, a pole powierzchni jest proporcjonalne do kwadratu jego liniowości wymiary. Przykładowo 2-krotne zwiększenie długości jaja będzie oznaczać 8-krotny wzrost zapotrzebowania na tlen, a powierzchnia skorupy, przez którą zachodzi wymiana gazowa, wzrośnie tylko 4-krotnie. W związku z tym konieczne będzie zwiększenie wartości przepuszczalności gazu.

Badania potwierdziły, że przepuszczalność gazu przez skorupkę faktycznie wzrasta wraz ze wzrostem wielkości jaja. W tym przypadku długość kanałów porów, tj. Grubość skorupy nie zmniejsza się, ale także wzrasta, choć wolniej.

Trzeba się „zaciągnąć” ze względu na ilość porów. 600-gramowe jajo strusia nandu ma 18 razy więcej porów niż 60-gramowe jajo kurze.

Wykluwa się pisklę

Jaja ptasie mają także inne problemy. Jeśli pory w skorupce nie są niczym pokryte, wówczas kanały porów działają jak naczynia włosowate i woda z łatwością przedostaje się przez nie do wnętrza jaja. Może to być woda deszczowa przeniesiona na upierzenie wylęgającego się ptaka. A drobnoustroje dostają się do jaja z wodą - zaczyna się gnicie. Tylko niektóre ptaki, gniazdujące w dziuplach i innych schronieniach, np. papugi i gołębie, mogą sobie pozwolić na jaja z odkrytymi porami. U większości ptaków skorupa jaja pokryta jest cienką warstwą organiczną - naskórkiem. Naskórek nie przepuszcza wody kapilarnej, za to cząsteczki tlenu i para wodna przechodzą przez nią bez przeszkód. W szczególności skorupki jaj kurzych są również pokryte naskórkiem.

Ale naskórek ma własnego wroga. Ten grzyby pleśniowe. Grzyb pożera „materię organiczną” naskórka, a cienkie nitki jego grzybni skutecznie przenikają przez kanały porów do wnętrza jaja. W pierwszej kolejności muszą o tym pamiętać te ptaki, które nie utrzymują czystości w swoich gniazdach (czaple, kormorany, pelikany), a także te, które zakładają gniazda w środowisku bogatym w mikroorganizmy, np. na wodzie, w płynnym mule mulistym lub w gnijących stertach roślinności. W ten sposób powstają pływające gniazda perkozów i innych perkozów, szyszki błotne flamingów i gniazda inkubacyjne kurcząt chwastów. U takich ptaków skorupa ma swego rodzaju ochronę „przeciwzapalną” w postaci specjalnych warstw powierzchniowych materia nieorganiczna, bogaty w korbanit i fosforan wapnia. Powłoka ta dobrze chroni kanały oddechowe nie tylko przed wodą i pleśnią, ale także przed brudem, który może zakłócać normalne oddychanie płodu. Umożliwia przepływ powietrza, gdyż jest usiana mikropęknięciami.

Ale powiedzmy, że wszystko się udało. Ani bakterie, ani pleśń nie przedostały się do jaja. Pisklę rozwija się prawidłowo i jest gotowe do porodu. I znowu problem. Rozbicie skorupy to bardzo ważny okres, naprawdę ciężka praca. Nawet przecięcie cienkiej, ale elastycznej, włóknistej skorupy bezskorupowego jaja gadów nie jest łatwym zadaniem. W tym celu zarodki jaszczurek i węży mają specjalne zęby „jajeczne”, osadzone na kościach szczęki tak, jak powinny. Za pomocą tych zębów młode węże przecinają skorupkę jajka jak ostrze, tak że pozostaje na niej charakterystyczne nacięcie. Pisklę gotowe do wyklucia nie ma oczywiście prawdziwych zębów, ale ma tzw. guzek jaja (rogowaty narośl na dziobie), którym raczej rozdziera niż przecina błonę podskorupową, a następnie rozbija skorupkę. Wyjątkiem są australijskie kurczaki chwastowe. Ich pisklęta rozbijają skorupę nie dziobami, ale pazurami łap.

Ale ci, którzy używają guzka jaja, jak stał się znany stosunkowo niedawno, robią to inaczej. Pisklęta niektórych grup ptaków robią liczne maleńkie dziurki na obwodzie zamierzonego obszaru szerokiego bieguna jaja, a następnie, naciskając, wyciskają je. Inni robią tylko jeden lub dwa otwory w muszli - i pęka jak porcelanowa filiżanka. Ta lub inna ścieżka jest określona przez właściwości mechaniczne skorupy i cechy jej struktury. Trudniej jest uwolnić się od „porcelanowej” skorupy niż od lepkiej skorupy, ale ma to też szereg zalet. W szczególności taka skorupa może wytrzymać duże obciążenia statyczne. Jest to konieczne, gdy w gnieździe jest dużo jaj, leżą one „w stosie”, jedno na drugim, a waga wysiadującego ptaka nie jest mała, jak u wielu kur, kaczek, a zwłaszcza strusi .

Jak jednak powstały młode apiorni, skoro zostały zamknięte w „kapsule” z półtoracentymetrowym pancerzem? Nie jest łatwo rozbić taką skorupę rękami. Ale jest jedna subtelność. W jaju kanały epiotnisaporu wewnątrz skorupy są rozgałęzione i rozmieszczone w jednej płaszczyźnie, równolegle do osi podłużnej jaja. Na powierzchni jaja utworzył się łańcuch wąskich rowków, w które otworzyły się kanały porów. Taka skorupa pęka wzdłuż rzędów nacięć przy uderzeniu od wewnątrz guzkiem jaja. Czy nie tak właśnie postępujemy, gdy za pomocą frezu diamentowego wykonujemy na powierzchni szkła nacięcia, ułatwiające rozłupywanie wzdłuż zamierzonej linii?

I tak wykluło się pisklę. Pomimo wszystkich problemów i pozornie nierozwiązywalnych sprzeczności. Przeszedł z nieistnienia do istnienia. Rozpoczęty nowe życie. Naprawdę wszystko jest proste z wyglądu, ale w realizacji jest znacznie bardziej złożone. Przynajmniej w naturze. Pomyślmy o tym następnym razem, gdy będziemy wyciągać z lodówki takie proste – prostsze nie mogło być – jajo kurze.

Dzień 1:

6 do 10 rano – Zaczynają tworzyć się pierwsze komórki w kształcie nerki (przednerkowe).

Godzina ósma – Wygląd prymitywnego paska.

10 godzin – Zaczyna tworzyć się woreczek żółtkowy (błona zarodkowa). Funkcje: a) tworzenie krwi; b) trawienie żółtka; c) wchłanianie żółtka; d) rola pożywienia po wykluciu. Pojawia się mezoderma; zarodek jest zorientowany pod kątem 90° do długiej osi jaja; Rozpoczyna się tworzenie pąka pierwotnego (mezonephros).

18 godzin – Rozpoczyna się tworzenie jelita pierwotnego; Pierwotne komórki rozrodcze pojawiają się w półksiężycu zarodkowym.

20 godzin – Zaczyna tworzyć się wyrostek kręgowy.

21:00 – Zaczyna się tworzyć rowek nerwowy, układ nerwowy.

22 godziny – Zaczynają tworzyć się pierwsze pary somitów i głowa.

23 do 24 godzin – Zaczynają tworzyć się wyspy krwi, układ krwionośny pęcherzyka żółtkowego, krew, serce, naczynia krwionośne (2 do 4 somitów).

Dzień 2:

25 godzin – Wygląd oczu; widoczny jest kręgosłup; zarodek zaczyna obracać się na lewą stronę (6 somitów).

28 godzin – Przedsionki (7 somitów).

30 godzin — Zaczyna tworzyć się owodnia (błona zarodkowa otaczająca zarodek). Podstawową funkcją jest ochrona zarodka przed wstrząsem i zrostem, a także w pewnym stopniu odpowiada za wchłanianie białek. Zaczyna tworzyć się choion (błona zarodkowa, która łączy się z alantoisą); Rozpoczyna się bicie serca (10 somitów).

38 godzin – Zgięcie śródmózgowe i zgięcie embrionalne; Rozpoczyna się bicie serca i krew (16 do 17 somitów).

42 godziny – Tarczyca zaczyna się formować.

48 godzin – Zaczyna rozwijać się przednia przysadka mózgowa i szyszynka.

Dzień 3:

50 godzin – Zarodek obraca się na prawą stronę; Zaczyna tworzyć się alantois (błona zarodkowa łącząca się z kosmówką). Funkcje kosmówki omoczniowej: a) oddychanie; b) wchłanianie białka; c) wchłanianie wapnia z muszli; d) magazynowanie wydzieliny nerek.

60 godzin – Zaczynają tworzyć się zakamarki nosa, gardła, płuc, nerek kończyn przednich.

62 godziny — Zaczynają tworzyć się tylne pąki.

72 godziny – zaczyna się ucho środkowe i zewnętrzne, tchawica; Zakończył się rozwój owodni wokół zarodka.

Dzień 4: Zaczyna się formować język i przełyk; zarodek oddziela się od woreczka żółtkowego; Allantois rośnie przez owodnię; ściana owodni zaczyna się kurczyć; zaczynają się rozwijać nadnercza; zanika przednercze (nieczynna nerka); Zaczyna tworzyć się nerka wtórna (metanephros, nerka ostateczna lub ostateczna); Zaczynają tworzyć się żołądek gruczołowy (proventriculus), drugi żołądek (żołądek), ślepy narost jelita (ceca) i jelito grube (jelito grube). W oczach widać ciemny pigment.

Dzień 5: Tworzy się układ rozrodczy i zróżnicowanie płciowe; Zaczynają tworzyć się grasica, kaletka Fabrycjusza i pętla dwunastnicy; Kosmówka i alantois zaczynają się łączyć; mezonefros zaczyna funkcjonować; pierwsza chrząstka

Dzień 6: Pojawia się dziób; rozpoczynają się ruchy dobrowolne; Chorioallantois leży naprzeciwko skorupy tępego końca jaja.

Dzień 7: Pojawiają się palce; rozpoczyna się wzrost grzbietów; pojawia się ząb jaja; Wytwarzana jest melanina i rozpoczyna się wchłanianie minerałów z muszli. Chorioallantois przylega do wewnętrznej błony skorupy i rośnie.

Dzień 8: Pojawienie się mieszków piórowych; zaczyna tworzyć się przytarczyca; zwapnienie kości.

Dzień 9: Wzrost kosmówki omoczniowej jest zakończony w 80%; dziób zaczyna się otwierać.

Dzień 10: Dziób twardnieje; palce są całkowicie oddzielone od siebie.

Dzień 11: Zainstalowano ściany brzucha; pętle jelitowe zaczynają wystawać do worka żółtkowego; widoczne są puszyste pióra; Na łapach pojawiają się łuski i pióra; śródnercze osiąga maksymalną funkcjonalność, a następnie zaczyna się degenerować; Metanephros (nerka wtórna) zaczyna funkcjonować.

Dzień 12: Chorioallantois uzupełnia otoczkę zawierającego jajo; Zawartość wody w zarodku zaczyna spadać.

Dzień 13: Szkielet chrzęstny jest stosunkowo kompletny, zarodek zwiększa produkcję ciepła i zużycie tlenu.

Dzień 14: Zarodek zaczyna odwracać głowę w stronę tępego końca jaja; zwapnienie kości długich przyspiesza. Obracanie jajek nie ma już żadnego znaczenia.

Dzień 15: W woreczku żółtkowym dobrze widoczne są pętle jelitowe; Skurcze owodni ustają.

Dzień 16: Dziób, pazury i łuski są stosunkowo zrogowaciałe; białko jest praktycznie wykorzystywane, a żółtko staje się źródłem pożywienia; puchate pióra pokrywają ciało; pętle jelitowe zaczynają być wciągane do organizmu.

Dzień 17: Zmniejsza się ilość płynu owodniowego; lokalizacja zarodka: głowa w stronę tępego końca, w stronę prawego skrzydła i dziób w stronę komory powietrznej; zaczynają tworzyć się ostateczne pióra.

Dzień 18: Zmniejsza się objętość krwi, zmniejsza się całkowita hemoglobina. Zarodek musi znajdować się w prawidłowej pozycji do wyklucia: długa oś zarodka pokrywa się z długą osią jaja; głowa na tępym końcu jajka; głowa zwrócona w prawo i pod prawym skrzydłem; dziób jest skierowany w stronę komory powietrznej; nogi skierowane w stronę głowy.

Dzień 19: Zakończono cofanie się pętli jelitowej; woreczek żółtkowy zaczyna się cofać do jamy ciała; płyn owodniowy (połknięty przez zarodek) znika; dziób może przebić się przez komorę powietrzną i płuca zaczynają funkcjonować (oddychanie płucne).

Dzień 20: Woreczek żółtkowy jest całkowicie cofnięty do jamy ciała; komora powietrzna jest przebita dziobem, zarodek wydaje pisk; Układ krążenia, oddychanie i wchłanianie kosmówki omoczniowej są zmniejszone; zarodek może się wykluć.

Dzień 21: Proces odstawienia: układ krążenia kosmówki omoczniowej zatrzymuje się; zarodek przebija skorupę na tępym końcu jaja za pomocą zęba jaja; zarodek powoli odwraca się od jaja w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, przebijając skorupę; zarodek odpycha i próbuje wyprostować szyję, wychodzi z jaja, zostaje uwolniony od gruzu i wysycha.

Ponad 21 dni: Niektóre zarodki nie są w stanie się wykluć i pozostają żywe w jajku po 21 dniach.

Jak to wszystko dzieje się wizualnie, zobacz film poniżej.