Любая птица размножается посредством снесения и высиживания яйца. Именно в яйце, под плотной скорлупой, зарождается жизнь маленькой птички.

Куриные, как и яйца остальных птиц, имеют схожее и сложное строение, различающиеся лишь процентным соотношением компонентов.

Так, куриное яйцо состоит из:

1. Скорлупы;
2. Подскорлуповой оболочки;
3. Канатика (халазы);
4. Желточной оболочки;
5. Желтка;
6. Белка;
7. Диска зародыша;
8. Воздушной камеры;
9. Кутикулы.

Сложное строение куриного яйца объясняется сложностью внутриутробного развития зародыша. В курином яичке созданы условия, которые напоминают упрощённую и уменьшенную копию среды для развития плода млекопитающих.

Яйцо курицы – это своеобразная капсула, позволяющая формироваться малышу с помощью материнского тепла.

Каждый компонент выполняет важные функции:

• Скорлупа . Это самый твёрдый внешний слой яйца. Большая часть её состава — это карбонат кальция. Скорлупа защищает от механических повреждений и вредного воздействия внешней среды;
• Подскорлуповая оболочка . В яйце их две. Они располагаются плотно прилегая друг к другу и к скорлупе и покрывают белок. Подскорлуповые оболочки расходятся на тупом конце яйца и создают воздушную камеру. Они пропускают газы, при этом через них не проходит жидкость;
• Канатик . Вылив белок на тарелку, можно увидеть тонкие канатики, протягивающиеся вверх и вниз от желтка. Они напоминают пуповину, но идут к основанию яйца, где располагается воздушная камера. Халазы позволяют желтку оставаться в центре яйца;
• Желточная оболочка . Прилегает к клеточной мембране яйца. Является главной питательной средой для роста и перемещения клеток эмбриона на протяжении первых 60 часов инкубации;
• Желток . Главный компонент куриного яйца, в котором накапливаются все нужные зародышу полезные вещества, аминокислоты, витамины, минералы и микроэлементы;
• Белок . Состоит из четырёх фракций. Самый ближний к желтку тонкий слой градинкового белка содержит халазы, удерживающие желток в центре. Он окружён толстым слоем жидкого белка, который нужен зародышу в начале развития. Белковый мешок (наружный плотный белок) питает будущего птенца во второй период эмбрионального развития, защищает желток и организм от контакта со скорлупой;
• Зародышевый диск . Присмотревшись к яйцу, на нём видно пятнышко красного или тёмно-оранжевого цвета. Это и есть диск (рубчик), в котором после оплодотворения развивается эмбрион. Он всегда располагается сверху, что позволяет зародышу получать тепло под курицей или в инкубаторе;
• Воздушная камера . Располагается в тупом конце яйца, где белок, отходя от скорлупы, создаёт пустое пространство. Благодаря воздушной камере малыш использует запасы кислорода до тех пор, пока не вылупится наружу;
• Кутикула . Формируется после развития яйца в клоаке, не пропускает газы и влагу, защищает от инфекций. При повреждении кутикулы срок хранения яйца сильно уменьшается.

Почему строение Земли сравнивают с вареным куриным яйцом

Часто строение нашей планеты и вареного яйца называют похожими. Всё потому, что белок, желток и скорлупу яйца можно сравнить с ядром, мантией и земной корой планеты. Да и Земля, как и яйцо, не круглая.

Но такое сравнение не совсем корректное. Если уменьшить земной шар до размера яйца, то получится, что люди живут на очень тонкой скорлупе, которая более хрупкая, чем яичная. И под ней кипит раскалённая масса – магма, в то время как под оболочкой яйца курицы зарождается жизнь птенца.
Смотрите ВИДЕО ПО ТЕМЕ

Поверхность яйца твёрдая и гладкая, а поверхность планеты рельефная, а большая её часть находится под водой. Различаются они и по форме – Земля больше походит на шар или сферу.

Зародышевый диск (бластодиск) представляет собою маленькое беловатое пятнышко на поверхности желтка.

В неоплодотворенном яйце он представляет собою собственно яйцеклетку - ядро и протоплазму. Размер зародышевого диска у неоплодотворенного яйца 3-4 мм в диаметре и несколько больше у оплодотворенного - 4.4 мм.

Форма желтка - неправильный шар. Средняя длина желтка куриного яйца - 34 мм, ширина - 32 мм, поверхность 32.2 см 2 , объем 17.1 см 3 .

Желтый цвет желтка обусловливается каротиновыми пигментами и, как мы уже говорили, зависит от корма. Морис и Фиданца исследовали структуру желтка куриного яйца, выясняя его проницаемость для Br 82 . Через 100-200 час. большая часть меченого брома оставалась в поверхностных слоях желтка, и авторы предполагают, что желток разделен на слои плохо проницаемыми, но тонкими стенками и что ширина этих слоев равна 0.3 мм.

Исследуя структуру желточной оболочки куриного яйца при помощи люминесцентной и ультрафиолетовой микроскопии Шалумович обнаружил, что она состоит не менее чем из пяти слоев. А по данным Беллер с соавторами, в оболочке желтка имеется два слоя, состоящих в основном из протеинов, но с различным аминокислотным составом.

Во внутреннем жидком белке почти нет муциновых нитей, а в плотном, наоборот, они составляют довольно сложно переплетенную ячеистую сеть, заполненную жидким белком. Халазообразующий слой белка - это тонкий слой густого белка, лежащего непосредственно на поверхности желточной оболочки и заканчивающегося закрученными тяжами - халазами - по обе стороны длинной оси желтка. Хал аза в остром конце яйца, состоящая из двух тяжей, закрученных против часовой стрелки, больше и длиннее противоположной, в тупом конце, состоящей из одного тяжа, закрученного по часовой стрелке. Хал азы служат для стабилизации положения желтка в яйце.

Наружная подскорлупная оболочка плотно соединена с внутренней поверхностью скорлупы. Так же плотно соединены между собой и обе подскорлупные оболочки, и разделяются они только в месте воздушной камеры. У птицы с более толстой скорлупой яиц более тонкие подскорлупные оболочки, и наоборот. Так, например, у куриных яиц, имеющих относительно толстую скорлупу, подскорлупные оболочки составляют 0.6% веса яйца, а у индюшиных, с пропорционально более тонкой скорлупой, - около 2.2%. Наибольшая толщина оболочек наблюдается у тупого конца яиц. В наружной подскорлупной оболочке нити из кератиноподобного материала толще, их больше и лежат они чаще всего параллельно скорлупе, во внутренней - нити тоньше, количество их меньше и лежат они, переплетаясь во всех направлениях. Волькен и Шварц при помощи электронного микроскопа наблюдали, что высушенная подскорлупная оболочка куриного яйца состоит из свободно переплетающихся волокон толщиной 1 мк и имеет около 20 X 10 6 пор на 1 см 2 , примерно того же диаметра. Жидкости и газы проходят через нодскорлупные оболочки диффузно. Подскорлупные оболочки и оболочка желтка по своему химическому составу очень близки друг к другу, но физическая их структура различна.

Воздушная камера яйца (пуга) образуется между двумя подскорлупными оболочками яйца при остывании (сокращении в объеме) его содержимого после снесения яйца курицей и втягивании окружающего воздуха внутрь яйца. Доказательством указанного происхождения воздушной камеры является отсутствие ее в яйцах рептилий, имеющих пергаментообразную скорлупу, сморщивающуюся при остывании яйца после снесения. Впрочем, по данным Зусмана, небольшая воздушная камера в яйцах черепах все же есть. Воздушная камера образуется обычно в тупом конце яйца, так как оболочки здесь слабее всего скреплены между собою, но бывают и отклонения - боковая воздушная камера. Объем воздушной камеры в момент снесения яйца равен 0.1-0.3 см 3 . В дальнейшем при хранении или инкубации яиц происходит увеличение объема воздушной камеры в связи с испарением воды из яйца.

Толщина скорлупы должна быть достаточной, чтобы удержать на себе насиживающую птицу, и в то же время быть настолько незначительной, чтобы птенец мог проломить ее при вылуплении. У куриных яиц имеется прямая корреляция между средним объемом яйца (от 40 до 60 см 3) и средней толщиной скорлупы (от 0.34 до 0.39 мм). Толщина скорлупы больше всего на остром конце и несколько больше зимой, чем летом. Между толщиной скорлупы и удельным весом яиц установлена статистически достоверная положительная корреляция. По данным Свенсона, наблюдается зависимость между удельным весом и выводоспособностью яиц: наилучший процент вывода цыплят дали яйца со средним удельным весом 1.075-1.080 г/см 3 . Несколько иные данные получены Пэйном и МакДаниэлем: чем больше был удельный вес индюшиного яйца (т. е. чем толще скорлупа), тем меньше было задохликов. Детально этот вопрос изучен Шпиц с соавторами. Разделив яйца на 5 групп (1-ю - со средним удельным весом яиц 1.0675 г/см 3 и средней толщиной скорлупы 0.285 мм, 2-ю - 1.0735 г/см 3 и 0.312 мм, 3-ю - 1.0795 г/см 3 и 0.326 мм, 4-ю - 1.0855 г/см 3 и 0.357 мм, 5-ю - 1.0925 г/см 3 и 0.380 мм соответственно), авторы обнаружили, что в 1-й и 2-й группах чаще всего бывают нарушения целостности скорлупы и внутренней структуры яйца, а при инкубировании - больший процент неоплодотворенных яиц (22.3-19.2% при 13.3-15.7% в других группах) и погибших в первую неделю инкубации (9.7-7.2% при 4.7-5.1 % в других группах). По мнению Шпиц и Даниловой, скорлупа большей толщины бывает у биологически более полноценных яиц, что выражается в лучшем использовании эмбрионами питательных веществ яйца, большем весе эмбриона, более высокой выводимости и лучшем качестве вылупившихся цыплят, а также в лучшем пост-эмбриональном развитии и более высокой продуктивности кур. Авторы отмечают тенденцию к наследованию качества скорлупы.

Микроскопическая структура скорлупы . Количество пор, их распределение на яйце и размеры сильно варьируют как у кур разных пород и стад, так и в яйцах кур одного стада (от 30 до 170, чаще всего со 110 порами на 1 см 2 в среднем). В скорлупе яиц одной курицы количество пор варьирует мало. По данным Ломовой, минимальное количество пор на 1 см 2 имеет скорлупа яиц кур породы лангшан (85), максимальное - бентамок (149), а у кур белый леггорн - в среднем 127 пор на 1 см 2 . Автор указывает, что чем интенсивнее окраска яиц, тем меньшее количество пор имеет скорлупа. Между толщиной скорлупы и количеством пор коэффициент корреляции ничтожно мал (0.03), что говорит о полной независимости этих двух признаков. Последнее подтверждено Свенсоном. По данным Отрыганьева, в яйцах кур яйценоской породы - русские белые - имеется 113.5±5.2 пор на 1 см 2 скорлупы, а у мясной породы - корниш - 94.9 ± 3.7, что, по мнению автора, обеспечивает меньшую потерю в весе во время 18-дневного хранения у последних (3.85 и 2.36% соответственно).

Распределение пор на поверхности яйца неравномерно: в среднем 151 пора на тупом конце яйца, 142 на середине и 100 на остром конце яйца. Обычно отверстие поры овальное, но у страусиных яиц оно круглое. Размер пор частично зависит от размера яйца, но даже на одном яйце сильно варьирует. Канал поры утончается к внутренней части скорлупы, где попадает в сеть воздушных каналов в призматическом ее слое. Рауч при помощи разработанного им нового метода исследовал пористость скорлупы яиц, из которых вылупились цыплята, и яиц, в которых эмбрионы погибли в течение инкубации.

В большинстве яиц с погибшим эмбрионом скорлупа имела поры большего диаметра, обусловливающие слишком большую проницаемость скорлупы и повышенную интенсивность испарения, что явилось причиной гибели эмбрионов в них. Часть же яиц с погибшими эмбрионами имела скорлупу с нормальным диаметром пор и, следовательно, причина гибели эмбрионов здесь была другая.

На страусином яйце кутикула твердая, толщиной 0.036 мм, у домашней утки - 0.003 мм, а у курицы - от 0.005 до 0.01 мм. У некоторых видов птиц на поверхности скорлупы кутикулы нет (чайки). В кутикуле имеются маленькие капельки жира. Симонс и Вирц установили, что кутикулярная поверхность куриного яйца имеет пористую структуру, причем поры эти заполнены воздухом. Кутикула состоит в основном из муцина, имеет довольно стабильную структуру и растворяется только при опускании яиц в горячую воду (выше 40°). Роль кутикулы в газопроницаемости скорлупы оценивается по-разному разными исследователями. Маршалл наблюдал, что при разрушении кутикулы скорлупы испарение из яиц не увеличивается, а уменьшается. По мнению автора, причина этого в том, что проницаемость скорлупы для влаги связана не с площадью пор (количество пор, помноженное на их диаметр), а с площадью пятен-кратеров кутикулы, на дне которых лежат относительно маленькие выходы пор скорлупы. Поры, окрашенные в относительно сухой атмосфере, выглядят уменьшенными, а при влажности 80-90% - более крупными, дающими максимум условий для испарения в окружающую среду. По предположению автора, пятна кутикулы играют аналогичную роль с устьицами листьев в регулировании выхода влаги из яйца. А по данным Уолдена с соавторами, удаление кутикулы и подскорлупных оболочек даже немного увеличивает проницаемость скорлупы для газа.

Процентное содержание составных частей яйца у разных птиц различно. Все птицы делятся по состоянию птенцов после вылупления на две группы - выводковые и птенцовые (более и менее самостоятельные птенцы соответственно). Оказывается, что отличия птенцов этих двух групп после вылупления заложены уже в яйцах, которые имеют разное процентное содержание составных частей и различный химический состав.

Процент веса скорлупы к весу всего яйца по мере уменьшения веса яйца снижается, а вес желтка, наоборот, увеличивается. По-видимому, это обусловлено тем, что с уменьшением веса яйца увеличивается его относительная поверхность, а это вместе с относительно более тонкой скорлупой значительно увеличивает теплоотдачу яйца при развитии эмбриона; в виде компенсации увеличивается основной источник тепловой энергии - желток. Гринвуд и Болтон обнаружили зависимость в весе яиц и соотношении их частей от возраста кур. Благодаря относительно меньшему весу скорлупы и большему весу желтка яйца старых кур более калорийны.

Сметнев и Тарабрина подтвердили, что увеличение веса яиц у кур с возрастом обусловлено главным образом увеличением абсолютного и относительного веса желтка, причем в яйцах кур высокой продуктивности и абсолютный, и относительный вес желтка несколько выше, чем в яйцах кур средней продуктивности, а вес белка - наоборот. Однако относительный вес плотного белка был все же больше у высокопродуктивных кур. По данным Третьяковой (куриные яйца) и Третьякова (утиные), яйца с более высоким содержанием плотного белка имеют и более высокую выводоспособность.

Соотношение составных частей яиц даже у одной курицы сильно варьирует. По данным Даниловой, процент желтка выше в зимние месяцы и снижается к июню, процент белка же, наоборот, относительно возрастает и в июне достигает максимальной величины.

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

Оборудование:

1. каждому учащемуся (или на парту): одно сырое и одно вареное куриное яйцо, чашка Петри (блюдце), препаровальная игла, лупа, пинцет, акварельные краски, кисточка, весы с разновесами, слабый раствор соляной или уксусной кислоты, пробирка с газоотводной трубкой, известковая вода в стаканчике, штатив.

2. для демонстрации 10%-ный водный раствор куриного белка в стеклянном стаканчике, электроплитка, детская игрушка Ванька-встанька, таблица (модель) «Строение яйца птицы».

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

2. Активизация познавательной деятельности.

Постановка проблемного вопроса. что появилось раньше – яйцо или курица?
Экскурс в историю.
Над бескрайней равниной каменноугольного периода светило жаркое солнце... Под его непрекращающимся жаром тут и там начинали пересыхать болота, будто какая-то неведомая рука расширяла пески... Нависшая беда, исходящая от палящего солнца и пересыхающих болот, вынудила земноводных построить еще одну оболочку на яйцах, предохраняющую их от высыхания... А тот, кто думает о потомстве, думает о будущем...
Примерно так, в романтическо-драматическом стиле, описывает возникновение яйца с дополнительной оболочкой автор книги «Долгий путь жизни» Т.Николов. Однако яйцо с дополнительной оболочкой – изобретение не земноводных, а пресмыкающихся.
В связи с чем возникла дополнительная оболочка на яйце? (Изменение климата, необходимость защиты от высыхания .)
Какие проблемы возникли у зародыша в связи с возникновением плотной оболочки? (Проблема с дыханием, обменом веществ. )

3. Постановка целей и задач урока.

Изучить строение куриного яйца как модели космического корабля.

4. Изучение нового материала.

Учитель предлагает учащимся обсудить проблемы космонавта, находящегося в космическом корабле на околоземной орбите. Затем предлагает провести параллель между космонавтом и развивающимся эмбрионом в курином яйце. После обсуждения в тетради записывается сравнительная таблица.

Сравнительная таблица

Проблема
	космонавт
	надежная металлическая обшивка корабля
	запас пищи или доставка ее кораблем с Земли
	аппарат для выработки воды или ее запас
4. Воздух для дыхания	аппарат для выработки кислорода или живые растения
5. Отходы: а) углекислый газ; б) продукты обмена веществ	А) утилизация; б) контейнеры-мусоросборники

После этого учитель предлагает изучить строение куриного яйца с целью заполнения пропусков в таблице.

	Вопросы, объяснения и действия учителя ответы	Выводы и действия учащихся
	Определите вес яйца. Справка: самое маленькое яйцо – весом 0,2 г, у колибри-шмеля. Самое крупное у африканского страуса – 1,6 кг. У вымерших в XV в. родственных страусам мадагаскарских эпиорнисов объем яйца достигал 8–10 л.	Взвешивают. Записывают вес в тетрадь.
Форма яйца	Возьмите в руки вареное яйцо. Как отличить вареное яйцо от сырого?	Нужно закрутить яйцо на столе. Вареное крутится быстрее.
	Рассмотрите его форму. Найдите тупой и острый концы. Какую форму имеет яйцо? Для чего имеется острый конец? В каком литературном произведении описывается война, разгоревшаяся из-за разного отношения людей к острому и тупому концам куриного яйца?	Зарисовывают в тетради внешний вид яйца. Форма эллипсоида (округлая). Благодаря наличию острого конца яйцо легче движется по яйцеводу. «Путешествия Гулливера» Джонатана Свифта. Война «остроконечников» с «тупоконечниками».
	Почему яйцо имеет округлую форму? Для того чтобы учащимся было легче сделать правильный вывод, учитель приводит примеры использования формы куриного яйца в архитектуре (см. приложение 1).	После обсуждения приходят к выводу, что округлая форма придает яйцу прочность, что немаловажно в тот момент, когда птицы насиживают яйца. Чтобы убедиться в прочности яичной скорлупы, проводят опыты. 1. Вареное яйцо с силой сжимается в руке (если скорлупа не имела трещин, она выдержит сжимание). 2. На вареное яйцо кладется учебник (несколько учебников). Зная вес каждой книги, определяют общую нагрузку, которую способна выдержать яичная скорлупа.
Зародыш в яйце	Почему зародышевый диск всегда находится на поверхности желтка? Для того чтобы найти ответ на этот вопрос, учитель предлагает вскрыть яйцо и вылить его содержимое на блюдце.	Вскрывают яйцо при помощи препаровальной иглы, расширяя отверстие до 1–2 см. Выливают яйцо на блюдце так, чтобы не растекся желток. Находят диск на поверхности желтка.
	В качестве подсказки демонстрируется детская игрушка Ванька-встанька. Почему именно эта игрушка?	Игрушка утяжелена в нижней части, т.е. у нее смещен центр тяжести. Значит, в желтке тоже смещен центр тяжести.
	Какое значение имеет нахождение зародышевого диска на поверхности желтка?	Зародыш при насиживании располагается ближе к телу птицы, где создается более благоприятный температурный режим.
	Какие структуры яйца позволяют удерживать желток в одном положении в центре яйца?	Находят белковые канатики – халазы. Выясняют, что именно они удерживают желток в центре.
	Очистите вареное яйцо, извлеките из него желток. Определите форму, окраску, размеры и вес желтка.	Определяют все параметры и записывают эти сведения в тетрадь.
	Проведите по сырому желтку препаровальной иглой. Что произошло? Чем покрыт желток снаружи? Какую функцию выполняет эта пленка? Учитель рассказывает классу о составе желтка (см. приложение 2 ).	Желток покрыт снаружи желточной оболочкой, которая придает желтку форму.
	Какую функцию выполняет желток в курином яйце? Дополнительно в качестве домашнего задания можно предложить учащимся рассчитать объем желтка, плотность, какую долю (в проц.) составляет масса желтка от общей массы куриного яйца (со скорлупой или без скорлупы).	Желток – запас питательных веществ для развивающегося зародыша.
	Рассмотрите белок сырого и вареного яйца. Чем они отличаются друг от друга? Почему белок получил такое название? Демонстрируется опыт с денатурацией белка: раствор белка в стеклянном стаканчике и нагревается не электроплитке. После появления белых нитей нагревание прекращается. Учитель комментирует опыт (см. приложение 3 ).	Проводят наблюдения. Сырой – полупрозрачный, вареный – непрозрачный, белый (поэтому – белок). После прекращения нагревания и охлаждения часть белых нитей исчезает.
	Какова функция белка в яйце?	Белок содержит запас воды.
Химический состав скорлупы	Для выяснения химического состава скорлупы учитель предлагает проделать следующий опыт: кусочки скорлупы помещаются в пробирку с раствором соляной кислоты, закрываются пробкой с газоотводной трубкой. Конец трубки помещается в стаканчик с известковой водой. Учитель сообщает классу, что скорлупа у птиц известковая, состоит из вещества, близкого по составу к карбонату кальция, и предлагает записать уравнение реакции.	Учащиеся наблюдают выделение пузырьков газа из скорлупы. При прохождении газа через известковый раствор последний мутнеет. Делают вывод, что из скорлупы выделяется углекислый газ. Записывают в тетради уравнение:
Поры в скорлупе	Возьмите в руки половинки скорлупы от разбитого сырого яйца, аккуратно снимите пленку, выстилающую скорлупу изнутри, и отложите ее пока в сторону.
	Посмотрите через скорлупу на свет. Что вы видите?	Рассматривают скорлупу и делают вывод, что скорлупа имеет поры, расположенные группами. В той части, где находится воздушная камера, пор больше.
	В какой части скорлупы пор больше? Для чего нужны поры в скорлупе? Покройте скорлупу акварельной краской. Поры сразу становятся заметными.	Делают вывод, что поры в скорлупе нужны для газообмена.
Подскорлуповая оболочка	Возьмите в руки подскорлуповую оболочку. Попробуйте ее растянуть. Опишите ее. Для чего нужна эта структура яйца?	Изучают объект, описывают, делают вывод: подскорлуповая оболочка служит фильтром для очистки воздуха, проникающего в яйцо.

После изучения яйца учитель предлагает учащимся заполнить пробелы в сравнительной таблице, составленной в начале урока.

Незаполненной остается графа п. 5 – «Отходы».

Учитель дает краткое объяснение названия куриного яйца – амниотическое . Он сообщает, что в развивающемся эмбрионе формируются три зародышевые оболочки – амнион, хорион и аллантоис. Функция этих оболочек – обеспечить независимое от среды развитие зародыша в яйце. Развивающийся эмбрион складирует токсичные вещества (в частности, продукты азотистого обмена) в аллантоисе. Сейчас мы не можем наблюдать аллантоис в яйце, поскольку перед нами неоплодотворенная яйцеклетка и развитие зародыша не происходит.

5. Заключение. Выводы по уроку.

1. Раньше курицы появилось яйцо – его «подарили» птицам рептилии.

2. Появление амниотического яйца было важнейшим шагом в эволюции наземных животных, поскольку устранило зависимость развивающегося зародыша от наличия воды и изменений климата.

3. Куриное яйцо можно сопоставить с моделью космического корабля, поскольку оно обеспечивает эмбрион всем необходимым: водой (белок), пищей (желток), кислородом (поры в скорлупе) и одновременно удаляет или изолирует продукты обмена – углекислый газ (поры в скорлупе), мочевину (аллантоис) и задерживает проникновение бактерий (подскорлуповая оболочка, пленка на скорлупе).

Приложение 1

В Дакаре, столице Сенегала, проектировали здание театра, внутри которого не должно было быть ни одной колонны, ни одной, даже декоративной, опоры – все здание должно было представлять собой огромную, пустую, тонкую железобетонную скорлупу, опирающуюся на специальный фундамент. Когда все расчеты были закончены, оказалось, что спроектированной конструкции явно не хватает прочности. Между тем естественная яичная скорлупа, напоминавшая по форме будущее здание театра, выдерживала (пропорционально ее размерам) соответствующие нагрузки. В чем же дело? Пришлось подвергнуть тщательному изучению обычное куриное яйцо. Установили, что его прочность объясняется тонкой и эластичной пленкой-мембраной, благодаря которой известковая скорлупа является конструкцией с предварительным напряжением. Этим открытием строители решили воспользоваться при сооружении театрального здания, только мембрана была, конечно, изготовлена не из «куриного» материала, а из армоцемента.

Приложение 2

Запасной белок, содержащийся в желтке куриного яйца, – вителлин. Это фосфопротеид, т.е. сложный белок, содержащий в своем составе фосфорную кислоту. Кроме этого желток содержит железо, витамины (особенно много A, D, Е). Считается, что чем ярче окрашен желток – тем качественнее яйцо, поскольку в этом случае курица питалась естественным образом, а именно – зеленой травой, содержащей кроме хлорофилла еще и пигменты группы каротиноидов. В пищеварительном тракте курицы хлорофилл разрушается, а каротиноиды, как более устойчивые, в конечном итоге накапливаются в курином желтке.

Все минеральные вещества в курином яйце находятся в легко усвояемой форме.

1 – халаза; 2 – скорлупа; 3 – воздушная камера; 4 – наружная подскорлуповая оболочка; 5 – жидкий белок; 6 – плотный белок; 7 – зародышевый диск; 8 – светлый желток; 9 – темный желток.

Схема субмикроскопического строения скорлупы куриного яйца:
1 – кутикула; 2 – наружный слой; 3 – губчатый слой; 4 – сосочковый слой; 5 – сосочек; 6 – подскорлуповая пленка.

Приложение 3

Белок куриного яйца – овальбумин . Это глобулярный белок, каждая молекула которого представляет компактный шарик, уложенный определенным образом. Пока овальбумин находится в яйце при комнатной температуре, молекулы в яичном желтке запутаны, как макароны. Когда белок сбивают или нагревают, молекулы расправляются и начинают сильнее притягивать друг друга, слипаются и становятся видимыми в водном растворе, а белок становится жестче.

Литература

Литинецкий И.Б. Бионика: Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1976.

Михайлов К.Е. Что есть яйцо и как оно живет //Биология, 1999, № 3.

Николов Т. Долгой путь жизни. – М.: Мир, 1986.

Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. – М.: Высшая школа, 1991.

Уокер Дж. Физический фейерверк: (Вопросы и ответы по физике). – М.: Мир, 1989.

Яйцо птицы (рис. 46) – это сложная полуавтономная система, которая при свободном поступлении кислорода, удалении углекислого газа, бережном и равномерном испарении воды и обогревании наседкой, обеспечивает успешное развитие эмбриона.

Из всех яйцевых оболочек наиболее сложно устроена скорлупа (рис. 47). Это связано с тем, что через неё происходит газообмен развивающегося зародыша, к которому беспрепятственно должен

Рис. 46. Строение яйца птицы (вид сбоку):

1 – скорлупа, 2 – подскорлуповая оболочка, 3 – воздушная камера, 4 – белок, 5 – желточная оболочка, 6 – желток, 7 – зародышевый диск, 8 – белый желток, 9 – жёлтый желток, 10 – халазы.

Рис. 47. Схемы строения и относительные размеры пор в скорлупе яиц разных видов птиц:

1 – африканского страуса, 2 – нанду, 3 – лебедя, 4 – гуся, 5 – киви, 6 – курицы, 7 – тинаму.

поступать кислород и свободно выходить углекислый газ. Скорлупа защищает от механических повреждений и от потери воды. Скорлупа куриного яйца массой 60 г весит 5 г. Состоит она в основном из карбоната кальция, представленного столбиками кристалликов кальцита и небольшого количества органического вещества. Между кристаллическими столбиками находятся мелкие поры , которые закладываются при формировании скорлупы в яйцеводе. Коническое устье каждой поры постепенно сужается и переходит в цилиндрический канал диаметром в несколько микрометров, пронизывающий всю толщину скорлупы. Снаружи устья пор не видны, так как частично прикрыты бактерицидным веществом и кутикулой. У каждого вида птиц число пор в скорлупе постоянно и пропорционально размерам яйца. В скорлупе куриного яйца их 10 тыс., общей площадью сечения около 2 мм. При возрастании массы яйца и толщины скорлупы число и длина пор увеличиваются. Несколько большее число пор в скорлупе яиц закрыто гнездящихся птиц. За все время инкубации яйцо теряет за счет испарения воды через поры около 15% своей массы.

Снаружи скорлупа покрыта тонкой надскорлуповой оболочкой , или кутикулой из органического вещества и имеет трещинки для свободного прохождения газов, равномерного испарения воды и защиты яйца от болезнетворных микроорганизмов.

Подскорлуповые оболочки. Белковую (или белочную) оболочку покрывают две подскорлуповые оболочки: наружная и внутренняя. Они образованы сетью плотно переплетенных органических волокон. Волокнистый слой наружной подскорлуповой оболочки связан с внутренней поверхностью скорлупы через мамиллярные бугорки, которые являются центрами кристаллизации кальцита при формировании скорлуповой оболочки. Внутренняя поверхность внутренней волокнистой оболочки выстлана тонкой плёнкой. Вскоре после откладывания яйца щелевидное пространство между двумя волокнистыми оболочками заполняется воздухом. Больше всего воздуха находится в воздушной камере между двумя подскорлуповыми оболочками у тупого конца яйца.

Белок. Белковая, или белочная, оболочка – это вторичная оболочка яйца. Она неоднородная по консистенции. Основная её масса – жидкий белок. Более плотные образования белка – халазы . В виде плотных закрученных жгутов они прикрепляются к боковым поверхностям желтка и направляются в разные стороны – к тупому и острому концам яйца. К халазам подвешен желток, находящийся в жидком белке. Такое положение желтка предохраняет его от возможных толчков и механических повреждений.

Белок служит для развивающегося эмбриона важным источником получения воды и некоторых питательных веществ. Состав белка куриного яйца следующий: вода – 87%, протеины – 12%, другие вещества 1%.

Желток. Центральная часть яйца занята желтком. Основу его составляют запасные питательные вещества и вода, которые служат материалом для развития зародыша. Желток куриного яйца содержит 50% воды, 23% жиров, 11% липоидов, 16% протеинов.

Большую часть желтка составляют мельчайшие комочки тёмного желтка, прослоенного «яйцевой плазмой», или светлым желтком. Слои тёмного и светлого желтка располагаются концентрически. Питательные вещества сосредоточены у вегетативного полюса.

Сверху на анимальном полюсе находится зародышевый диск : зародыш на стадии поздней бластулы или ранней гаструлы. Такой стадии развития он достигает за время движения по яйцеводу. Дальнейшее его развитие продолжается с началом насиживания. Зародышевый диск в яйце всегда находится наверху из-за разницы массы вегетативного и анимального полюсов, а также благодаря тому, что желток подвешен на халазах . При переворачивании яйца они закручиваются так, чтобы зародыш всегда находился сверху, в оптимальных условиях для обогревания.

Задание 1. Заполните пропуски в тексте.

Органы размножения самцов птиц - семенники . Органы размножения самок птиц - яичники . Оплодотворение у птиц внутреннее . У самок птиц функционирует, как правило, левый яичник. Оплодотворение яйцеклеток происходит в яйцеводе . Собственно яйцом считается оплодотворенная яйцеклетка . Газообмен междуразвивающимся зародышем и окружающей средой происходит через микроскопические поры . Птиц, которые выводят зрячих, самостоятельных птенцов, называют выводковые . Птиц, которые долго выкармливают своих птенцов, называют птенцовые .

Задание 2. Исследуйте строение птичьего яйца.

1. Рассмотрите форму куриного яйца. Разбейте скорлупу и вылейте содержимое яйца в чашку етри. Скорлупу сохраните.

2. Рассмотрите белок и желток. Найдите в белке плотные шнуры-канатики. Напишите, от какой части яйца они отходят.

Канатики отходят от желточной оболочки.

3. Найдите на желтке беловатое округлое пятнышко - зародышевый диск. Где он расположен? Объясните функциональное значение такого расположения зародышевого диска.

Зародышевый диск расположен ближе к источнику тепла. Когда птица сидит на яйцах - зародышевый диск находится в верхней части яйца ближе к источнику тепла (телу птицы), если птица встала с гнезда, канатики поворачивают желток с зародышевым диском, и он теперь находится внизу.

4. Проведите по желтку острием препаровальной иглы. Что наблюдаете при этом? Какое предположение можно сделать на осноании этого факта.

Желток начнет растекаться. Это говорит о том, что он был покрыт тонкой защитной оболочкой.

5. Рассмотрите яичную скорлупу через ручную лупу. Не обнаруживаются ли в ней поры? Если обнаруживаются, то как они расположены6 равномерно, или сгруппированы в какой-то части скорлупы? Обоснуйте функции пор.

Поры по скорлупе расположены равномерно, но воздух скапливается в специальном воздушном мешке, откуда поступает к зародышу.

6. Надломите пинцетом кусочек скорлупы и потяните его вниз. Рассмотрите подскорлуповую оболочку.

7. Найдите под скорлупой тупой части яйца воздушную камеру. Объясните значение этой камеры.

Когда птенец достиг последней стадии развития и готов вылупиться, он протыкает клювом плёночку воздушной камеры и вдыхает воздух находящийся там, т. е первый вздох птенец делает в яйце.

8. Зарисуйте сроение яйца и обозначьте его части.

9. Сформулируйте вывод об особенностях строения яйца птицы.

Яйца птиц крупные, содержат много питательных веществ и воды в белке и желтке. Скорлупа защищает зародыш от внешнего воздейтствия, а поры позволяют воздух поступать внутрь яйца.

Задание 3. Заполните таблицу.

Задание 4. Напишите, почему птицы откладывают не сразу все яйца, как пресмыкающиеся, а постепенно, по одному.

У самок развивается только один (левый) яичник. Яйцо покрывается скорлупой, пока идет по яйцеводу. А у пресмыкающихся скорлупа кожистая, а не известковая.

Задание 5. Назовите признаки развивающегося крупного зародыша, подтверждающее происхождение наземных позвоночныхот рыбообразных предков.

У куриного зародыша на третьи сутки появляются жаберные бороздки - признак, сохранившийся от рыбообразных предков.