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) 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. |
Нужно закрутить яйцо на столе. Вареное крутится быстрее. |
|
Рассмотрите его форму. Найдите тупой и острый
концы. 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). «Путешествия Гулливера» Джонатана Свифта. Война «остроконечников» с «тупоконечниками». |
|
|
Почему яйцо имеет округлую
форму? |
После обсуждения приходят к выводу, что округлая
форма придает яйцу прочность, что немаловажно в тот момент, когда
птицы насиживают яйца. 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? |
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. |
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? |
Желток покрыт снаружи желточной оболочкой, которая придает желтку форму. |
|
|
Какую функцию выполняет желток
в курином яйце? |
Желток – запас питательных веществ для развивающегося зародыша. |
|
|
Рассмотрите белок сырого и вареного яйца. |
Проводят наблюдения. Сырой – полупрозрачный,
вареный – непрозрачный, белый (поэтому – белок). |
|
|
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 какой части скорлупы пор больше? Для чего
нужны поры в скорлупе? |
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.
Добрый день, дорогие читатели! Мы сегодня дадим описание, покажем фото и видео про развитие цыпленка в яйце по дням во время инкубации в домашних условиях и на птицефабриках. уверенно практикуется как в фабричных масштабах, так и на частных подворьях.
Но, несмотря на широкое распространение, мало кто задумывается о сложном механизме, заложенном на генетическом уровне, обеспечивающим рост и развитие цыпленка.
До сих пор встречается мнение, что птенец вырастает из желтка. В этой статье вы узнаете все секреты, скрываемые под , а также что за «страшный» смысл скрывается под словами аллантоис у цыпленка и амнион у цыпленка, и какую функцию они выполняют.
Развитие цыпленка в яйце по дням фото
Бластодиск
Развитие цыпленка начинается с бластодиска. Бласодиск – это небольшой сгусток цитоплазмы, находящийся на поверхности желтка. В месте нахождения бластодиска плотность желтка значительно ниже, что способствует неизменному всплыванию желтка бластодиском вверх.
Эта особенность обеспечивает лучшее прогревание в процессе инкубации. Оплодотворенный бластодиск начинает деление еще в организме и к моменту снесения он уже полностью окружен бластодермой. Выглядит бластодиск как небольшое белое пятнышко размером около 2 мм.
Светлый ореол, кольцом окружающий зародышевый диск является бластодермой.
При попадании яйца в благоприятные окружающие условия, остановившееся после снесения, деление клеток продолжается.
Следует знать: Вопреки распространенному мнению, что овоскопирование можно проводить только с 6 дня инкубации, развитие бластодермы хорошо просматривается через 18-24 часа от начала инкубации. К этому моменту отчетливо видно затемнение диаметром 5–6 мм, легко перемещающееся при переворачивании яйца.
На 2 – 3 сутки инкубации начинается развитие провизорных оболочек:
- Амнион у цыпленка
- Аллантоис у цыпленка
Все они являются, по сути, временными органами, призванными выполнять функции обеспечения жизнедеятельности зародыша до момента его окончательного формирования.
Амнион у цыпленка
Представляет собой оболочку, предохраняющую зародыш от физического воздействия и высыхания, благодаря наполнению жидкостью. Амнион у цыпленка регулирует количество жидкости в зависимости от возраста зародыша.
Эпителиальная поверхность амниотического мешка способна наполнять водой полость с эмбрионом, а также обеспечивает отток жидкости по мере его роста.
Аллантоис у цыпленка
Один из временных органов, выполняющий множество функций:
- снабжение эмбриона кислородом;
- изолирует от эмбриона отходы жизнедеятельности;
- участвует в транспорте жидкости и питательных веществ;
- осуществляет доставку минеральных веществ и кальция от скорлупы к зародышу.
Аллантоис у цыпленка, в процессе роста, создает разветвленную сосудистую сеть, которая выстилает всю внутреннюю поверхность яйца и соединяется с птенцом через пуповину.
Дыхание цыпленка в яйце
Кислородообмен в яйце в зависимости от стадии развития цыпленка имеет различный механизм. На начальной стадии развития, кислород поступает из желтка напрямую в клетки бластодермы.
С появлением кровеносной системы, кислород поступает уже в кровь, по-прежнему из желтка. Но желток не может полностью обеспечить дыхание быстрорастущего организма.
Начиная, с 6 дня функция обеспечения кислородом, постепенно, перекладывается на аллантоис. Рост его начинается в сторону воздушной камеры яйца и достигнув ее, покрывает все большую внутреннюю площадь скорлупы. Чем больше растет цыпленок, тем большую площадь покрывает аллантоис.
При овоскопировании он выглядит как розоватая сеть, охватывающая все яйцо и замыкающаяся с острой его стороны.
Питание цыпленка в яйце
В первые дни развития эмбрион использует питательные вещества белка и желтка. Так как в желтке содержится целый комплекс минеральных веществ, жиров и углеводов, он способен обеспечить все первоначальные потребности растущего организма.
После замыкания аллантоиса (11 день развития), происходит перераспределение функций. Зародыш, становится крупнее и принимает положение вдоль длинной оси яйца, головой к тупому концу. Белок к этому моменту сконцентрирован в остром конце яйца.
Вес птенца вкупе с давлением аллантоиса обеспечивает смещение белка и проникновение его через амнион в рот зародыша. Благодаря этому непрерывному процессу обеспечивается быстрый рост и развитие цыпленка в яйце по дням во время инкубации.
С 13 дня минеральные вещества, которые использует цыпленок для дальнейшего развития, доставляются аллантоисом от скорлупы.
Следует знать: Нормальное питание цыпленка, способен обеспечить, только своевременно замкнутый аллантоис у цыпленка. Если, при его смыкании, в остром конце яйца, остался не покрытый сосудами белок, цыпленку не хватит питательных веществ для дальнейшего роста.
Положение яйца и развитие цыпленка
В последнее время все шире практикуется инкубация куриных яиц в вертикальном положении. Но такой способ не самым лучшим образом сказывается на развитии цыпленка.
При вертикальном положении, максимальный наклон при поворотах равен 45°. Этого наклона недостаточно для нормального роста аллантоиса и своевременного его смыкания. Особенно это касается крупных яиц.
При инкубации в горизонтальном положении поворот обеспечивается на 180°, что положительно влияет на рост аллантоиса и как следствие питание птенчика.
Как правило, выведенные при вертикальном положении яиц, имеют вес на 10% ниже, чем выведенные при горизонтальном положении.
Значение поворачивания яйца для развития цыпленка
Поворачивание яиц во время инкубации необходимо на всех стадиях развития, кроме первых суток и двух последних. В первые сутки необходимо интенсивное прогревание бластодиска, а в последние сутки маленький пискун уже принял положение для пробивания скорлупы.
На начальных стадиях развития поворачивание яиц устраняет риск прилипания бластодермы или амниона к внутренней стороне скорлупы.
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 .
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.
При описании органов размножения уже было сказано, что в яичнике образуется только желток, который и представляет собой собственно яйцо, тогда как все остальные части яйца являются только его оболочками, постепенно наслаивающимися на яйцо, по мере того как оно уже после оплодотворения продвигается по яйцеводу.
Строение яйца . Непосредственно ознакомиться со строением яйца можно путем вскрытия сырого яйца, дополняя открывающуюся при этом картину осмотром продольного разреза через яйцо, сваренное вкрутую, в котором затвердевшие при варке белок и желток сохраняют свое нормальное положение.
Чтобы вскрыть сырое яйцо, следует положить его горизонтально и, надкалывая острием ножниц скорлупу по продольной линии между тупым и острым концом, осторожно при помощи пинцета удалять ее по кусочкам до тех пор, пока получится достаточно большое "окошко". Далее в этом окошке следует удалить подскорлуповые оболочки и обнажить находящийся под ними белок. Сквозь слой белка тогда будет просвечивать находящийся в центре желток..
Желток отделен от белка тонкой пленкой - желточной оболочкой (поэтому, когда содержимое сырого яйца выпускают на сковороду при изготовлении яичницы, желток выпадает в виде цельного мягкого мешка). На той стороне желтка, которая обращена кверху, находится маленькое (около 3 мм в диаметре) светлое пятнышко - рубчик, или зародышевый диск; это место, на котором начинается образование зародыша.
На какой бы бок мы ни положили яйцо, его зародышевый диск всегда будет обращен кверху: зависит это от того, что противоположная часть желтка значительно тяжелее той, где находится зародышевый диск, и при всяком положении яйца всегда поворачивается вниз. Что же, однако, поддерживает желток в центре яйца, не давая ему прижиматься к скорлупе и не препятствуя его вращению вокруг горизонтальной оси?
Если внутреннее содержимое яйца у нас достаточно обнажено от скорлупы и от подскорлуповых оболочек, то можно видеть, что белок не представляет собой вполне однородной массы. Вокруг желтка он плотнее, чем под скорлупой, а с двух противоположных сторон, обращенных к тупому и острому концам яйца, образует упругие закрученные канатики. Эти канатики - так называемые градинки или халазы, - и удерживают желток посередине яйца, не мешая ему в то же время поворачиваться вокруг оси (халазы можно рассмотреть и на яйце, вылитом в блюдце).
Благодаря всем этим приспособлениям зародышевый диск во время насиживания яйца всегда находится в самом выгодном положении - он лежит в той части желтка, которая в данный момент ближе всего к телу наседки, т. е. к источнику тепла, согревающему яйца.
Белок только на свежеснесенном яйце заполняет целиком все пространство между желтком и скорлупой. Как только снесенное яйцо остынет, белок в нем немного сжимается и на тупом конце яйца отходит от скорлупы, увлекая за собой и одевающую его кожистую пленочку - внутренний лист двуслойной подскорлуповой оболочки; другой, наружный листок подскорлуповой оболочки остается плотно прилегающим к скорлупе. Таким образом, на тупом конце яйца между двумя слоями подскорлуповой оболочки получается пустое пространство, называемое воздушной камерой или пугой. Чем дольше лежит яйцо, тем больше ссыхается белок вследствие потери воды, испаряющейся через скорлупу яйца, и воздушная камера его увеличивается. Так как воздушная камера хорошо видна при рассматривании яйца на свет, то по величине ее легко можно определить свежесть яйца.
Твердая скорлупа яйца, придающая ему характерную форму и ограждающая его от повреждений при насиживании, состоит главным образом из карбоната кальция. Для образования скорлупы курица нуждается в солях кальция, и она получает их вместе с кормом, поедая мелкие крупинки, встречающиеся в почве, частички штукатурки, раковинки улиток, обломки яичной скорлупы и т. д. (яичную скорлупу следует давать в мелко искрошенном виде, чтобы не приучить птицу расклевывать отложенные яйца). Ограждая яйцо от внешних повреждений, скорлупа должна, однако, быть проницаемой для воздуха (почему?), и, рассматривая поверхность яйца в лупу, можно увидеть на нем множество мелких отверстий Хэти мелкие отверстия, или поры, становятся хорошо видимыми после погружения скорлупы в разведенные цветные чернила). На толстом конце яйца (т. е. там, где образуется воздушная камера) эти отверстия расположены почти вдвое чаще, чем на тонком.
Яйцо курицы в начале инкубации
Хотя на разбитом или выеденном яйце скорлупа оказывается очень хрупкой и легко ломается даже при небольшом нажиме, однако, когда она одевает яйцо сплошным покровом и целость ее не нарушена, та же скорлупа представляет собой очень прочный сферический свод, способный выдерживать значительное давление (попробуйте раздавить яйцо с неповрежденной скорлупой, изо всей силы сжимая его в кулаке). Поэтому птица может сидеть на яйцах, не раздавливая их (вспомним кожистую оболочку яиц у пресмыкающихся, которым не приходится высиживать свое потомство, и представим себе, что получилось бы в гнезде, если бы и у птиц оболочка яиц была такой же).
Только что снесенное яйцо покрыто поверх скорлупы еще тонкой пленочкой - надскорлуповой оболочкой. Эта пленка пропускает сквозь себя газы, но препятствует проникновению в яйцо жидкостей и микробов. Надскорлуповая оболочка легко стирается при мытье и вытирании яиц. Тогда микробы легко проникают сквозь поры скорлупы и яйцо преждевременно портится. Нужно стремиться содержать курятники в чистоте, чтобы яйца не нуждались в мытье и обтирании, тогда они будут дольше сохраняться в свежем виде.
Развитие зародыша . Развитие зародыша начинается с момента оплодотворения яйца - с момента, когда яйцо (желток!) выходит из яичника и попадает в яйцевод. Пока яйцо проходит по яйцеводу и одевается оболочками, (а это продолжается часов 15-20), в желтке образуется уже упомянутый ранее зародышевый диск, так что снесенное курицей яйцо уже заключает в себе зародыш, образовавший два слоя клеток.
Однако как только яйцо снесено и из температуры +40°С попало в наши обычные температурные условия, развитие зародыша приостанавливается, и для того чтобы яйцо дало цыпленка, его необходимо положить под наседку, т. е. снова подвергнуть продолжительному нагреванию до +40°С.
Старые представления о том, что зародышевый диск яйца при обычной температуре (эре инкубации) сохраняет жизнеспособность около 3-4 недель - неверны. Рядом исследователей установлено, что хранение яиц вне условий инкубации, как в искусственных, так и в естественных условиях,- приводит к гибели зародышей. Так, при хранении яиц домашних кур в течение 20 дней выводимость составила от 3,2, до 25%, а в течение 25 дней - упала до нуля. У дикой обыкновенной гаги при хранении яиц в течение 5 дней, гибель зародышей упала до 40%, а в течение 8 дней - до 90%. У воробьиных птиц хранение яиц вне инкубации в течение даже более короткого времени вызывает еще больший процент гибели зародышей.
Наседка может покрыть и согреть своим телом около 15 яиц. Такое количество яиц и кладут под наседку в теплое время года. При раннем выводе цыплят, когда тепла еще мало, под наседку рекомендуется подкладывать не более десятка яиц - иначе яйца, лежащие по краям, будут недостаточно согреты телом курицы. В первые же дни развития зародыша от него начинают отходить кровеносные сосуды. На 3-й день насиживания зародыш обладает уже некоторыми признаками низших позвоночных и представляет собой скрюченное в виде запятой хвостатое существо величиной 6-7 мм, лежащее левым боком на поверхности желточного мешка. В это время у зародыша намечается несколько пар жаберных щелей, в которых, однако, нет и следа самих жабр и которые в дальнейшем зарастают. Только первая пара жаберных щелей обращается впоследствии в слуховой проход и в таком виде остается у взрослой птицы. Конечности в это время представлены только зачатками.
На 5-й день зародыш имеет уже около 1 см в длину и становится ясно видимым при рассматривании яйца на свет лампы в темной комнате. Обыкновенно в это время и производят осмотр яиц из-под наседки, для того чтобы отделить яйца, оставшиеся неоплодотворенными (так называемые жировые) или почему-либо потерявшие свою жизнеспособность, от яиц с зародышами, которые дадут цыплят.
До 6-го дня насиживания будущий цыпленок пока еще ничем существенным не отличается от зародыша пресмыкающегося (ящерицы), проходящего те же ступени развития. Характерные признаки птицы - ротовые части в виде клюва, наличие шеи, различия между первой и второй парой конечностей - вырабатываются у него в течение 6-го и 7-го дня, когда зародыш достигает величины 16-17 мм, а на 8-й день птичьи признаки становятся у него уже вполне ясно выраженными. До этого - на 4-й и 5-й день насиживания - и передние и задние конечности у зародыша имеют вид лапок, и характерных особенностей птиц на них еще не заметно - они формируются уже в последующие дни.
В дальнейшем, к концу второй и в течение третьей недели насиживания, зародыш уже не меняет своей внешней формы, но продолжает расти за счет имеющихся в яйце питательных запасов и постепенно заполняет собой всю внутреннюю полость яйца. Желточный мешок при этом уменьшается, и наконец, последние остатки его замыкаются внутри тела цыпленка. К концу третьей недели - на 20-й или на 21-й день - цыпленок просовывает клюв в воздушную камеру и в первый раз вдыхает воздух легкими, а затем при помощи твердого бугорка на вершине клюва (найдите этот "яйцевой зуб" у цыпленка!) выклевывается из яйца.
Во время развития в яйце зародыш дышит не легкими, а посредством так называемого первичного мочевого пузыря или аллантоиса. Аллантоис образуется из задней части кишечника зародыша, и в него попадают выделения почек; затем он обрастает вокруг зародыша и желточного мешка, прилегая к подскорлуповой оболочке. В стенках аллантоиса проходят сосуды, отходящие от аорты, и через поры скорлупы совершается обмен газов.
Зародыш цыпленка на более поздней стадии инкубации (размер 14 мм)
Инкубация . Роль наседки при насиживании сводится к длительному и равномерному нагреванию яиц до температуры, при которой идет развитие зародыша; если же мы сумеем поддерживать вокруг яиц такую же постоянную температуру в +39 или +40°С, то мы можем обойтись и без наседки. На этом основано применение инкубаторов - приборов различного устройства, в общих чертах представляющих собой ящик, в котором искусственно поддерживается требуемая температура. Источником тепла для комнатного инкубатора может быть - смотря по устройству инкубатора - либо электрический ток, нагревающий дно и стенки инкубатора, либо наливаемая в резервуар горячая вода.
В широких размерах вывод цыплят при помощи инкубаторов применяется в крупных товарных хозяйствах. Во-первых, применение инкубаторов позволяет выводить цыплят (для сбыта их на рынок) раньше того времени, когда куры сами усаживаются на яйца; в случае надобности при помощи инкубаторов могут быть обращены в цыплят все яйца, полученные в хозяйстве, и, наконец, применение инкубаторов дает возможность использовать всех кур для носки яиц (сидящая на яйцах курица не несется).
Теперь у нас имеется густая сеть птицефабрик, на которых содержится по нескольку тысяч кур-несушек, а вывод цыплят производится исключительно путем искусственной инкубации, причем современные промышленные инкубаторы (различных типов) могут вместить одновременно по нескольку десятков тысяч яиц.
Возможность получения цыплят без наседки путем равномерного обогревания яиц была известна в Китае и в Египте еще до начала нашей эры. В Европе изобретение инкубаторов относится уже к новому времени. Инкубаторы комнатного типа появились только в конце прошлого столетия, а крупные инкубаторы, применяемые на птицефабриках, были впервые сконструированы в США примерно в 1915 году.
Цыплята . Цыплята выходят из яиц уже одетыми желтым пухом и сразу становятся на ноги; уже с первого дня жизни они могут следовать за матерью и самостоятельно брать корм. Такие птицы называются выводковыми, в отличие от птенцовых птиц, у которых из яиц появляются голые и беспомощные птенцы (голуби, вороны, галки и т. д.). Курица-наседка долгое время водит цыплят, помогает им, отыскивать корм, охраняет от опасностей и согревает у себя под крылом, так как их собственное оперение еще недостаточно защищает их от холода (поэтому цыплят необходимо охранять от холода и сырости!).
При воспитании цыплят, выведенных в инкубаторе, приходится устраивать особые грелки в виде ящиков, в которых они имеют возможность согреваться, как под крыльями наседки. Такие грелки, или искусственные матки (брудеры), подобно инкубаторам, нагреваются резервуаром, наполняемым горячей водой, а в крупных хозяйствах - электрическим током.
На месте будущих контурных перьев у цыплят в первые дни их жизни появляются только маленькие пенечки. Из этих зачатков быстро развиваются перья (проследите порядок, в каком они развиваются, - какие группы раньше и какие поздней!), и к концу четвертой недели у цыпленка покрывается перьями спина. Через 6 недель после выхода из яйца цыпленок уже весь одет перьями. С этого возраста у него постепенно начинают выпадать его первоначальные маховые перья, заменяясь новыми, которые несколько отличаются от прежних по своей форме: у цыплячьих маховых концы заостряющиеся, а новые, настоящие маховые перья имеют закругленные концы. Сменяются маховые перья в правильной последовательности и выпадают приблизительно через 2 недели одно после другого.
Это дает нам возможность по маховым перьям определять возраст подрастающего цыпленка. Последнее цыплячье перо (на самом конце крыла) выпадает у молодой птицы, когда она достигнет возраста шести месяцев. К 10 месяцам (а у скороспелых пород и раньше) молодые курочки и петушки достигают полной зрелости.
Литература: Яхонтов А. А. Зоология для учителя: Хордовые/Под ред. А. В. Михеева. - 2-е изд. - М.: Просвещение, 1985. - 448 с., ил.