Изучив почти 50 000 яиц ученые сделали неожиданный вывод: форма яиц мало зависит от природных условий и намного больше — от адаптации птицы к полету. Яйцо выполняет две основные функции — обеспечивает защиту и кормление потомства. На вопрос, почему в ходе эволюции появились яйца столь разных форм, попыталась ответить международная группа ученых по руководством исследователей из Гарварда и Принстона.
© M.C. Stoddard
Они проанализировали 49 175 яиц, которые принадлежали представителям 1400 видов птиц — это примерно 14% от всех существующих видов. Яйца классифицировались на основании двух параметров — асимметрии и эллиптичности. Чем более заостренный кончик у яйца, тем оно асимметричнее. Чем более оно вытянуто, тем эллиптичнее. Этих двух параметров достаточно, чтобы описать разнообразие форм, наблюдаемых в природе. Кроме того, ученые проанализировали и другие данные: тип и местоположение гнезда, размер муфты (количество яиц, отложенных за раз), питание птиц и их способность к полету. Также был вычислен индекс крыла (отношение длины крыла к его ширине) — стандартная характеристика для определения того, насколько хорошо птица летает.
Оказалось, что существует сильная корреляция между формой яйца и индексом крыла, то есть способностью птицы к полету. Чтобы сохранить обтекаемое тело для полета, птицы откладывают более асимметричные или эллиптические яйца — при такой форме их объем остается максимальным, а в ширину они не увеличиваются. Например, колибри и альбатрос, не будучи близкими родственниками, имеют одинаковую форму яйца, что, скорее всего, связано с тем, что обе эти птицы отлично летают.
Также ученые выяснили, что форма яйца формируется под влиянием яйцевой мембраны (слой вещества, подстилающий яйцевую оболочку). Разнообразие форм зависит от толщины мембраны, которая изменяется от полюса к полюсу, ее способности к растяжению и от давления в яйцеводе самки, испытываемого яйцом по мере его развития.
Помимо этого, были отмечены связи между формой яйца и количеством кальция в рационе (чем меньше кальция, тем более округлое яйцо), а также количеством яиц в кладке (чем больше яиц, тем они менее вытянутые, что может быть связано с оптимизацией распределения тепла в кладке). Также было отмечено, что у гнездящихся на скалах птиц яйца чаще всего имеют коническую форму, что позволяет им кататься вокруг своего кончика, но не укатываться и не падать со скал.
В дальнейшем ученые планируют проследить за процессом формирования яйцекладки в реальном времени, чтобы уточнить полученную модель.
Интересно, что один из авторов исследования — Лакшминараянан Махадэвон — ранее получил Шнобелевскую премию за то, что выяснил, почему бумага мнется.
Статья опубликована в журнале Science
Источник: chrdk.ru
