Загадка «курицы» и «яйца» наконец-то разгадана

Биологи из университета Макгила, что расположен в Канаде, сделали интересное открытие. Они неожиданно раскрыли «загадку» курицы и яйца. А точнее – ученые тщательно изучили саму скорлупу куриных яиц. В ходе длительных исследований они смогли узнать, как птенцам удается выбраться из этой оболочки, в то время как она может выдержать достаточно большую массу тела взрослой курицы.

Марк Макки с воодушевлением рассказывает об открытиях в ходе этой работы. Для начала было обнаружено, что скорлупа далеко неоднородна. Она состоит из трех слоев, что больше похожи на сложные наноструктуры. Каждый из этих слоев обладает разной степенью прочности, эластичностью и многими другими важными характеристиками. Но один обнаруженный факт очень поразил ученых. Он заключается в том, что все структуры меняют свои свойства в зависимости от стадии развития зародыша птицы. Подобные изменения ведут к постепенному ослаблению скорлупы и в необходимый момент полностью сформированный цыпленок способен абсолютно самостоятельно выбраться из нее.

Удивительные свойства яичной скорлупы уже очень давно привлекли внимание ученых. Еще античные философы и натуралисты пытались решить загадку о том, как птенцы появляются на этот свет. Они наблюдали очень интересные для себя вещи. С одной стороны, такая тонкая структура как скорлупа обладает относительно высокой прочностью и способна выдержать давление тела крупных птиц. А с другой стороны –даже очень слабый цыпленок способен ее разбить и выбраться наружу.

Матушка природа – талантливый нанотехнолог

Для своих исследований канадские биологи применили  последние достижения науки и техники. Они использовали ускоритель частиц для нарезания скорлупы. Таким образом, они получили очень тонкие слои, что потом смогли исследовать с помощью электронного микроскопа. Макки рассказал, что только так можно было узнать о том, как по-настоящему устроена структура яичной скорлупы.

Ученые были поражены, насколько высокотехнологично все устроено. Они увидели перед собой прекрасное сочетание био- и нанотехнологий. Три слоя скорлупы имеют свою структуру и играют свою важную роль в защите зародыша птицы от агрессивной среды. Каждый из них представляет собой материал, состоящий в основном из нанокристалов карбоната кальция. Также важным составляющим является белок остеопонтин, что присутствовал еще в яйцах динозавров. Именно в этом веществе скрыта загадка яиц. Канадские биологи установили, что это вещество распределяется по скорлупе определенным образом и крепит к себе наночастицы мела. Это можно сравнить с каркасом, что удерживает сложную конструкцию. Также обнаруженный белок в разных слоях имел разную концентрацию. Так, во внешнем слое этого вещества больше, поэтому он отличается самой большой плотностью.

По мере созревания зародыша белок остеопонтин постепенно разрушается. Этот факт делает скорлупу более податливой и снижает ее плотность. Вот и разгадан секрет. К моменту выхода птенца во внешний мир скорлупа хорошо поддается ударам маленького клюва изнутри. Но в то же время внешне яйцо остается достаточно прочным, чтобы выдерживать массу тела несушки необходимое время.