【鳥之卵】一顆鳥蛋是如何形成的?蛋殼 蛋白 卵色的真正作用|How is a bird's egg formed? The true effect of egg white& egg color

hi 你好我是林林 這是一顆平平無奇的雞蛋 這是一顆平平無奇的鵪鶉蛋 你還見過什麼鳥的蛋可以打在彈幕上 你自己的不能算 自然界的鳥蛋 可就太豐富了 今天是我鳥系列的第一期 我就從鳥蛋開始講起 內容主要來自這本書 《剝開鳥蛋的祕密》 我從來沒有這樣觀察過鳥蛋 比我想象的有趣 鳥蛋是自然界非常特殊的存在 它就像是一個外置的子宮 準確的說它是一個獨立的 設施完備的胚胎髮育系統 它要給胚胎提供營養 空氣循環 免疫支持 和防禦保護 我個人覺得 蛋是一種近乎完美的生育形式 可能我哺乳動物做久了 我就很羨慕 哦 對了 你好像也是從蛋裏出來的對不對 大家可以想象一下 如果人類有一天能夠研發出像蛋一樣形式的人造子宮 你會不會心動 問你一個問題 你覺得蛋是在出生的一瞬間變硬的 還是在體內形成硬殼再生出來的 一顆蛋是如何形成的呢 這是一顆雞蛋的剖面圖 它實際上有很多很多層 而蛋就像一個流水線上的產品一樣 是在鳥的體內一層一層組裝完成的 我覺得會很像脆皮巧克力雪糕的製作過程 我們來看一下鳥的生殖系統 它包括卵巢和輸卵管 最頂端的就是卵巢 往下就是輸卵管的漏斗部 膨大部 峽部 以及子宮和泄殖腔 很顯然這是一條比較曲折的流水線 蛋就是從這個頂端一路向下 然後出生的 首先 鳥的卵巢裏大概有幾千個初始的卵母細胞 當然它們並不會同時成熟 而是陸續 它會從這麼小發育成這麼大 這顆成熟的卵子 就是卵黃 是一個獨立的富含營養物質的細胞 而雌性的遺傳物質其實在這裏 它叫胚盤 附着在卵黃的表面 注意 胚盤纔是會發育成小雞的地方 卵子成熟以後會從卵泡排出 進入輸卵管頂部 也就是漏斗部 這裏負責接收卵子 受精也會在這個地方完成 停留15-30分鐘以後 這顆受精卵就會一路向下來到膨大部 這個過程卵黃外圍會包裹上蛋白 停留2-3小時之後 接着到達峽部 形成(內外)蛋殼膜 到這裏 卵的形狀就基本上確定 之後到達子宮 會在這裏停留18-20個小時 爲什麼要在這個地方停留那麼久呢 蛋會變硬 還要搞一點顏色 角度 還非常的刁鑽 就是形成蛋殼 以及它的顏色和花紋 這個過程很像是噴塗 蛋殼的主要成分是碳酸鈣 如果你把一顆鵪鶉蛋放在白醋裏泡上48小時(也可能不用) 你就可以倒退回蛋殼形成之前的樣子 它就是以這個樣子到達子宮的 子宮內有很多腺體 會把鈣質沉積到外蛋殼膜上 最終形成蛋殼 我是覺得很像澆水泥 到這一步 蛋就已經硬了 在蛋殼形成的過程中 有的地方並不會很緊密 而這些地方後來就形成了蛋殼上的氣孔 這個很重要 那在最後的2-3個小時裏 另一組腺體會開始分泌有色的液體 它決定了這枚蛋的底色 蛋會在體內旋轉 另一組腺體會在它的表面 噴繪斑點或條紋 而最後一道工序 就是在蛋殼外面再形成一層角質層保護膜 一顆蛋就這樣在體內製作好了 準備 大家可能覺得蛋殼就只是起到一個保護作用 並不是那麼簡單 蛋殼付出的可太多了 首先是氣孔 蛋殼上的氣孔是讓胚胎可以呼吸的 外面的氧氣要進來 而胚胎在生長過程中也會因爲代謝食物而產生代謝水 這些水會以蒸汽的形式從氣孔排出 一顆蛋氣孔的大小和密度 決定了氧氣進入蛋的多少和快慢 不同的鳥蛋在這方面有很大差異 高海拔地區的鳥蛋氣孔就更小 也更少 第二個就是蛋殼的厚度 要能夠支撐成鳥的重量 因爲要孵化嘛 而形成蛋殼需要的鈣需要鳥類額外去獲取 很多鳥類的食物裏面其實並不含鈣 所以鳥類會在要產蛋之前就去尋找鈣源 這些鳥會在野外找點什麼東西吃我就不說了 有點噁心 小型的鳥的話會找蝸牛殼 如果雌鳥攝入的鈣質不足的話 那它產下的蛋就很容易碎 有的時候環境污染也會通過食物鏈 而影響到鳥產出的蛋殼的厚度 所以這對鳥類的繁衍會是一個巨大的打擊 第三個就是防止細菌 蛋殼上的氣孔要讓胚胎能夠呼吸的同時 其實也給細菌有了一個入侵的機會 而且蛋很容易沾上鳥糞和水 所以蛋殼表面的角質層就是第一道物理防線了 是一種具有輸水性質的物理結構 肉眼是看不見的 第四個就是卵殼的部分鈣質 是會被雛鳥吸收用來形成骨骼的 是不是很神奇 說完蛋殼 我們來觀察一下卵色 鳥蛋的顏色真的有必要這麼豐富嗎 畢竟它也算是一個一次性的東西 在這件事情上注入資源有什麼意義嗎 據推測最早的鳥蛋應該是跟爬行動物的蛋一樣 都是純色的 豐富的底色和花紋是後來演化出來的 例如崖海鴉 即便是同一種鳥 它們的蛋的顏色和圖案都有着巨大的差異 關於卵色 爲什麼需要這麼豐富 這裏有一些猜想 1.和鳥類的食物有關 2.僞裝成環境色 3.讓自己看起來就不太好吃的樣子 4.方便識別自己的蛋 5.防寄生 用來區別其他的蛋 6.有些顏色的蛋殼可以縮短孵化的時間 大家可以把自己比較傾向的解釋打在彈幕上 可以多選 前三個並不是很靠譜 關於這件事情 我們需要了解不同的鳥的生活環境和習性 例如崖海鴉 它們是高度密集的在崖壁上產卵的 就生在石頭上 也不建巢 假設你是一隻崖海鴉 當你孵蛋起來 你打算出去吃個快餐 當你回來以後 你會發現是這樣的場景 你覺得你還分得清哪個蛋是你的嗎 那最好的辦法就是上面有特殊的標記 並且你記得 對崖海鴉的實驗確實發現 崖海鴉可以認出自己的蛋 但雖然是自己生的 它們也需要邊孵卵邊學習 記住自己蛋的樣子 第二個例子是關於寄生鳥的研究 提到寄生 大家應該知道大杜鵑這種鳥 雖然我這樣評價動物很不好 但是這種鳥真的就是從小"壞"到大 它會把自己的卵產在其他鳥的巢內 一次就一顆 相當於就是騙其他鳥給它奶孩子 這種巢寄生的鳥類有很多 有的甚至是種內寄生 也就是同一種鳥之間的這種寄生 能讓它們得逞的最大原因就是 它的卵和宿主的卵極其相似 而且更雞賊的是 寄生的雛鳥往往會提前一兩天破殼 把宿主的蛋直接拱出朝巢外 不過這種巢寄生的行爲肯定不是100%成功 因爲如果是這樣的話 宿主們早就滅絕了 有寄生就一定有反寄生 有的宿主的眼力就很強 它可以識別出寄生的蛋 並把它扔出去 如果要防僞的話 只靠眼力是不夠的 就像很多產品每年要換新包裝一樣 對鳥來說 讓自己的卵色發生變化 就是最好的防僞手段 因爲寄生蛋放進來就一目瞭然 這就會給巢寄生的鳥一種生存壓力 它的蛋一定要跟着變化才行 於是宿主的蛋和寄生鳥的蛋之間就是一種軍備競賽 書中的例子是 有的鳥在短短40年的時間內 卵的底色就發生了變化 以前是紅色的 後來是藍色的 鳥蛋顏色的豐富多樣 應該並不只是這一兩種原因 還是對不同環境的適應的結果 那我們再來看一看蛋白 大家在吃雞蛋的時候 會比較喜歡吃蛋黃還是蛋白 那麼大家覺得蛋白對於這顆蛋來說 它的作用是什麼 固定住蛋黃爲它做緩衝? 還是爲胚胎提供水分和營養? 大家應該聞過臭雞蛋的味道吧 蛋白最主要的作用 是成爲抵抗衛生物入侵的一道重要屏障 侵入雞蛋的微生物包括 細菌 病毒 酵母菌 真菌 最常見的細菌就是沙門氏菌 蛋白對付微生物有好幾層方法 第一個就是抗菌蛋白 蛋白裏有100多種抗菌蛋白 可以破壞細菌 溶菌酶就是其中之一 第二個就是餓死細菌 蛋白裏幾乎不含細菌 能夠利用的營養 相當於微生物好不容易突破了蛋殼 但是要不吃不喝的穿過一片沙漠以後 才能夠接觸到 寶藏 三個就是它的鹼性 蛋白的ph值爲9或10 (有些)微生物並不喜歡這樣的酸鹼度 第四個就是許多抗菌蛋白 需要在溫度較高的情況下才能夠更好的發揮作用 也就是孵卵的時候 蛋白裏面的抗菌蛋白也不能過多 不然可能會不利於胚胎髮育 在蛋裏面這些物質都已經達到了一個剛剛好的平衡 而蛋白上佔雞蛋重量2/3爲什麼需要這麼多的量 很可能這也是蛋和微生物之間的軍備競賽吧 起初的蛋白可能沒有那麼厚 但是在微生物入侵的壓力下 它越來越厚 最後 我再來說一說卵黃 卵黃就是給胚胎的一個很大的營養包 就是你媽給了你一個超大的奶瓶 能夠把你直接從受精卵 奶到打醬油 這個營養包並不只滿足於它從受精卵發育成雛鳥 即便是這隻雛鳥破殼之後 它體內還會存有一部分的卵黃 能夠維持它幾天的生命 而不同鳥類的蛋 卵黃的佔比也不同 例如蘆鶯20% 鷗類30% 鴉類 40% 斑眼冢雉50% 幾維鳥 70% 卵黃就是親鳥給子代的最大投資 投資的越多雛鳥在殼內 就能夠發育的越成熟 卵黃比例小的蛋會發育成晚成雛 說白了就是早產兒 這些雛鳥破殼的時候 眼睛也睜不開 身上也沒有羽毛 也沒有辦法行走 所以它們之後的哺育期也會更長 而卵黃比例大的蛋就是發育成早成雛 破殼之後就可以四處走動 雞鴨就屬於這種 還有一件很神奇的事情就是 大多數的鳥是把蛋下齊了再一起孵 假設滿窩數是6 那第一顆蛋和最後一顆蛋就可能相差六天 最後出生的蛋可能會更小 甚至它的蛋殼顏色會更淺 真的就像打印機打到最後沒墨了 而對金絲雀的研究發現 越晚出生的蛋 它的睾酮含量會越高 大家一定想不到這點激素的差別 會影響這隻最小的雛鳥一個什麼行爲 就是它乞食的時候會表現得更積極 既然你的身體沒有先發優勢 我就送你一張厚臉皮吧 這算是雌鳥對於出身順序造成的天生劣勢 給予的一種補償措施 一個鳥蛋從形成到孵化 傾注了親鳥能給的所有資源 和愛護 它們很愛很愛它們的蛋 蛋的外形 顏色大小 孵化時間 甚至孵化方式 都是這些鳥爲了適應不同的環境而演化出來的結果 是這些鳥在大自然中和微生物 狂風暴雨 炎熱乾旱 狡猾奸詐等等拼盡全力對抗後的產物 於是產生了那麼多豐富的形態 鳥蛋並不脆弱 它們接近完美 以上就是我鳥系列的第一期 我下期會講什麼呢 我們下期再見吧 以上就是我今天的內容 如果喜歡我內容的話求關注!點贊和轉發 請你和我一起保持好奇 我們下再見 拜