不過(guò),只對(duì)美麗的蛋殼有興趣還是太膚淺了。蛋在母體內(nèi)如何形成,它又怎樣作為一個(gè)外部生命支持系統(tǒng)完成一個(gè)新生命的孕育過(guò)程,這種奇妙的事情到底是如何完成的呢?
鳥蛋不簡(jiǎn)單
對(duì)于生活在不列顛群島和其他溫帶地區(qū)的鳥類來(lái)說(shuō),隨著春季日照時(shí)長(zhǎng)的逐漸增加,它們體內(nèi)會(huì)釋放一連串的荷爾蒙,喚醒林間繁衍的生機(jī)。
雌性哺乳動(dòng)物往往具有一套完整的雙卵巢和雙輸卵管生殖系統(tǒng),而大多數(shù)雌性鳥類只有一個(gè)卵巢和一條輸卵管,這是為了減少重量、方便飛行。寒冷的冬天,鳥類的卵巢和輸卵管會(huì)收縮到很小,人類肉眼幾乎看不見,而隨著春天的到來(lái),這些器官的大小會(huì)增加100多倍。帶著黃色蛋黃的卵子在卵巢中形成,又通過(guò)輸卵管排出體外,也就是我們俗稱的下蛋。
雌鳥的產(chǎn)出物叫做“蛋”,而卵子是“蛋”里面的雌鳥生殖細(xì)胞。人的卵子非常小,只有報(bào)紙上一個(gè)英文句點(diǎn)的大小,主要包含女性的遺傳物質(zhì),除此之外就沒什么別的了。鳥的卵子雖然也只是一個(gè)細(xì)胞,但是與人類的卵細(xì)胞相比卻要大得多,因?yàn)槠渲谐诉z傳物質(zhì)還含有大量供應(yīng)新生命的食物配給——蛋黃,這對(duì)體外獨(dú)立成長(zhǎng)發(fā)育的胚胎來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
蛋黃作為重要的食物配給,會(huì)被一層由輸卵管分泌的果凍狀的卵白包裹起來(lái)。然后,水被泵入卵白之中,在卵白的最外面,會(huì)出現(xiàn)一層殼膜(剝開煮雞蛋,蛋殼與光滑的蛋白之間有層薄薄的軟膜,就是殼膜,它比紙還要薄得多)。這層膜為蛋殼的形成打下了基礎(chǔ),并且決定了蛋的形狀。
許多鳥蛋“傳統(tǒng)”的形狀都跟雞蛋相似,一端圓而扁,一端尖而長(zhǎng)。當(dāng)然,也有其他的形態(tài),一些鳥蛋更長(zhǎng),兩頭都圓圓的,比方說(shuō)鸊鷉的蛋;而貓頭鷹、蕉鵑和大鴇的蛋則近乎球狀;涉禽的蛋多為兩頭尖尖,這樣蛋會(huì)在鳥巢的中央聚集到一起,尖頭聚向中間,彼此之間更加緊密,這樣彼此間可以更好地保存和傳遞熱量,孵化的效率也就更高。
蛋殼形成的故事
當(dāng)?shù)斑M(jìn)入輸卵管后,那里的細(xì)胞開始在殼膜之外釋放鈣的濃溶液,這些濃溶液覆蓋在殼膜上形成酥皮似的微型薄塊。覆蓋完成后,另一組細(xì)胞會(huì)釋放一種不同的形態(tài)鈣質(zhì)在剛才形成的酥皮之上,開始形成蛋殼的主體。這一過(guò)程需要大量的碳酸鈣。
可是這些鈣質(zhì)從哪里來(lái)呢?對(duì)于肉食性的鳥類來(lái)說(shuō),它們會(huì)攝取大量骨頭,它們正常的飲食已經(jīng)能夠提供足夠的鈣質(zhì)用于形成蛋殼。對(duì)于其他一些鳥類來(lái)說(shuō),雌鳥必須額外攝取鈣質(zhì),在雌鳥即將產(chǎn)蛋的前一天晚上,它們會(huì)四處尋找富含鈣質(zhì)的食物。比如山雀會(huì)啄食蝸牛殼,而燕子則會(huì)找尋一些砂石,一些交喙鳥甚至?xí)コ允橙鈩?dòng)物和猛禽糞便中的骨頭殘?jiān)?/p>
但是,這一過(guò)程并非總能一帆風(fēng)順。例如20世紀(jì)70年代的荷蘭,酸雨使得蝸牛大量死亡,導(dǎo)致大山雀無(wú)法獲得足夠的鈣質(zhì)來(lái)形成正常的蛋殼。最終,許多山雀蛋要么蛋殼極薄,要么產(chǎn)出的蛋根本就沒有殼。當(dāng)?shù)啬軌蛏a(chǎn)健康鳥蛋(有正常、完整的蛋殼)的大山雀都位于人類野餐場(chǎng)所附近,因?yàn)槟抢锏拇气B可以從人類丟棄的食物殘?jiān)袛z取含鈣的物質(zhì)。
如果雌鳥攝取了適量的鈣質(zhì),大約需要21個(gè)小時(shí)才能生產(chǎn)出一個(gè)完整的蛋殼。在最后的幾小時(shí)中,色彩和斑紋會(huì)沉積在蛋殼上,蛋殼壁上腺體的特殊細(xì)胞制造出這些顏色,把它們擠壓到外殼表面。實(shí)際上只有兩種成色物質(zhì):一種是紅棕色的原卟啉,一種是綠色的膽綠素,這兩者都是血液分解的產(chǎn)物。
改變這兩種“色素”的濃度和比例,就能夠創(chuàng)造出一個(gè)給鳥蛋著色的“調(diào)色板”。雖然只有兩種成色物質(zhì)的參與,但卻賦予了鳥蛋美妙的顏色和質(zhì)感。
應(yīng)對(duì)危機(jī)四伏的世界
所有爬行動(dòng)物的蛋都是白色的,為什么鳥蛋的斑紋和顏色差異明顯,各不相同呢?因?yàn)榕佬袆?dòng)物是冷血?jiǎng)游?,自己沒辦法孵蛋,它們的蛋只能被埋藏起來(lái),由環(huán)境中的熱量來(lái)孵化。而鳥類是在鳥巢中孵化鳥蛋,不是隱藏起來(lái)的,所以對(duì)外界來(lái)說(shuō),它們的蛋很容易被找到,這樣自然選擇壓力就會(huì)對(duì)蛋的外觀產(chǎn)生影響。
這些壓力中最大的壓力來(lái)自于捕食者的威脅。蛋中富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),常常被捕食者貪婪地取食。這個(gè)時(shí)候,蛋殼上色彩和斑紋的偽裝就成為一種有利的自保方式,對(duì)于那些在地面筑巢的涉禽、燕鷗和海鷗來(lái)說(shuō),鳥蛋的這身“迷彩服”是子嗣存活的一項(xiàng)關(guān)鍵裝備。
可是,同為鳥類,卻總有些好逸惡勞的投機(jī)者,比如杜鵑,它們也帶來(lái)了一種危機(jī)。杜鵑鳥會(huì)把其他鳥類鳥巢中的蛋毀壞掉,然后把自己的蛋混于其中,讓其他鳥類給自己養(yǎng)孩子。所以,鳥類需要用獨(dú)特的顏色來(lái)辨識(shí)自己孩子,不然只能被杜鵑這類鳥所利用,使自己種群的生存受到嚴(yán)重影響。
當(dāng)然,也有一些像貓頭鷹這樣在洞穴中筑巢的鳥兒,產(chǎn)下的蛋是白色的,這可能也有進(jìn)化的原因。比如,洞穴中比較黑,光線不足,白色的蛋能夠反射足夠的光線,如果蛋被踩到時(shí),就能夠被鳥兒們及時(shí)發(fā)現(xiàn),避免遭受進(jìn)一步傷害。
多精受孕的鳥蛋
當(dāng)?shù)暗念伾呀?jīng)形成,蛋殼的最外層會(huì)形成一層非常薄的角質(zhì)層。這就像一輛新的小汽車在出廠之前會(huì)拋光打蠟一樣。許多小型鳥類會(huì)在黎明時(shí)分產(chǎn)蛋,對(duì)那些一窩可以產(chǎn)數(shù)枚蛋的鳥來(lái)說(shuō),一枚蛋剛產(chǎn)下不久,另一顆卵子就從輸卵管中釋放出來(lái),重新開始另一輪生命的制造過(guò)程。
當(dāng)鳥類排卵時(shí),正好遇到精子受精,成為受精卵;如果沒有遇到精子,就成為未受精卵。但二者都可以成為蛋,并被生下來(lái)。在孵化時(shí),只有受精的卵才會(huì)發(fā)育成幼體,沒有受精的卵則不能。有意思的是,對(duì)哺乳動(dòng)物們來(lái)說(shuō),只有一個(gè)精子可以進(jìn)入卵子,而對(duì)鳥類來(lái)說(shuō),多個(gè)精子可以穿透胚盤。
人們對(duì)鳥類多精授精的研究已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)了,但是它仍然是個(gè)謎。英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),雖然一個(gè)精子已經(jīng)足夠完成授精,但是要讓幼小的胚胎良好地發(fā)育,多精授精很有必要,因?yàn)槎喑鰜?lái)的精子能夠?yàn)榕咛サ某砷L(zhǎng)提供鈣質(zhì),促進(jìn)其更好的發(fā)育。
當(dāng)受精蛋產(chǎn)出后,孵化的過(guò)程便開始了。雌鳥或雄鳥將蛋置于身體之下,用體溫孵化,蛋吸收父母身體的熱能,獲得能量。再加上蛋黃中富含大量的營(yíng)養(yǎng),成為蛋殼中幼小胚胎的營(yíng)養(yǎng)溫床,就如同一個(gè)體外生長(zhǎng)孕育系統(tǒng)一樣,讓雛鳥在體外逐步發(fā)育成熟。孵化過(guò)程至關(guān)重要,胚胎在保溫的環(huán)境完成所有遺傳復(fù)制,產(chǎn)生新的生命,胚胎得以發(fā)展為獨(dú)立的生命體。當(dāng)幼小的鳥喙在蛋殼上啄開一個(gè)口子,蛋就徹底完成了它的使命。
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