Яйца птиц представляют собой замкнутые системы жизнеобеспечения развивающихся зародышей. В только что снесённом яйце содержатся все необходимые питательные вещества, минеральные соли, источники энергии и вода, так что оно нуждается только в обогреве и периодическом вращении, препятствующем прилипанию зародыша к подскорлуповым оболочкам. В яйце недостаёт только одного важнейшего компонента обмена - кислорода, который необходим для протекания в клетках зародыша метаболических процессов, являющихся основой нормального развития. Каким же образом зародыш в яйце получает из окружающей атмосферы кислород и выделяет наружу углекислый газ, иными словами: как дышит яйцо?

Газообмен обычно ассоциируется с периодическим вдыханием подвижной среды (воздуха или воды), в составе которой к капиллярам легких или жабр доставляется кислород и при каждом выдохе уносится двуокись углерода. Скорость движения среды через жабры и лёгкие зависит от интенсивности работы специальных мышц, находящихся под контролем нервной системы, и определяющейся метаболическими потребностями организма. Однако для яиц птиц и других животных (например, насекомых, паукообразных, амфибий и рептилий) дыхательные движения не характерны; в них отсутствуют потоки воздуха, которые могли бы доставлять кислород к капиллярам зародыша. Тем не менее, яйца птиц «дышат», и «дыхание» это осуществляется за счёт диффузии газов через тысячи микроскопических пор в скорлупе.

Эти поры были впервые обнаружены в 1863 г. членом ЭКО (Эдинбургское королевское общество содействия развитию науки и литературы) Джоном Дэви без помощи микроскопа. Он погрузил яйцо в сосуд с водой и, пользуясь вакуумным насосом, откачал из него воздух. При этом на поверхности скорлупы образовались маленькие пузырьки. Дэви пришел к заключению, что скорлупу пронизывают мельчайшие каналы.

Движение газов через поры описывается законами пассивной диффузии: из области с высокой концентрацией молекулы стремятся переместиться в области с низкой концентрацией данного вещества. Диффузия протекает только за счёт кинетической энергии молекул газа и не требует от зародыша непосредственных затрат энергии; более низкая концентрация кислорода внутри яйца заставляет молекулы устремляться внутрь через поры из атмосферы, где парциальное давление этого газа выше. И наоборот, значительное содержание внутри яйца двуокиси углерода приводит к противоположно направленному потоку молекул углекислого газа. Интенсивность процессов диффузии зависит от длины и общей площади сечения пор, а также от разности концентраций диффундирующих газов внутри яйца и в атмосфере.

Концентрация водяных паров в воздушной камере внутри яйца выше, чем снаружи, и молекулы воды (по размеру они меньше молекул кислорода) тоже диффундируют наружу. У животных в процессе эволюции выработались многочисленные приспособления для сохранения воды, яйца же птиц выделяют её с контролируемой скоростью. Источником энергии для развивающегося зародыша служат главным образом жиры, запасенные в желтке, а при расщеплении каждого грамма жира высвобождается почти такое же количество воды. Поэтому если вода не будет выводиться из яйца, её относительное содержание в ходе инкубации возрастёт. Для того чтобы относительное содержание воды в момент вылупления было равно содержанию её в только что отложенном яйце, в виде водяных паров должно теряться около 15% исходной массы яйца. Специалистам по разведению домашней птицы хорошо известно, что потеря такого количества воды необходима для нормального вылупления.

За 21 день инкубации «среднее» куриное яйцо, исходно весящее 60 г, потребляет около 6 л кислорода и выделяет 4,5 л двуокиси углерода и 11 л водяных паров. Вследствие потерь воды к концу инкубации яйцо весит около 51 г, а только что вылупившийся цыплёнок - примерно 39 г (остальной вес приходится на скорлупу и две оболочки).

Три яйцевые оболочки - скорлуповая и две подскорлуповые - известны каждому, кто хоть раз чистил вареное яйцо. Все три оболочки формируются менее чем за 24 часа, пока яйцо движется по яйцеводу курицы в «матку». Самый наружный слой скорлуповой оболочки яйца носит название кутикулы (у некоторых видов отсутствует) и представляет собой тонкую плёнку органического вещества, часто с трещинами, сквозь которые проступает собственно скорлупа. Скорлупа состоит из карбоната кальция, представленного колонками кристаллов кальцита, и небольшого количества органических веществ. Вследствие неточной подгонки колонок друг к другу между ними остаются пустоты, пронизывающие всю толщу скорлупы и образующие микроскопические поры.

Внутренняя и наружная подскорлуповые оболочки образованы сетью органических волокон. Волокна наружной оболочки связаны с внутренней поверхностью скорлупы через мамиллярные бугорки, которые являются центрами кристаллизации во время формирования скорлупы. Оболочки различаются по диаметру образующих их волокон, по структуре сети и по общей толщине. Внутренняя поверхность внутренней оболочки выстлана тонкой плёнкой, которая представляет собой самостоятельное образование, а не простое продолжение волокон мембраны. Вскоре после откладки яйца пространства между волокнами в оболочках заполняются воздухом.

Поры в скорлупе - это единственный возможный путь для газообмена между тканями зародыша и окружающей средой. Они имеют цилиндрическую форму и в местах выхода на поверхность часто скрыты частицами секретированных органических и неорганических веществ. Если скорлупу осторожно протравить кислотой и затем окрасить, то поры можно увидеть простым глазом: в скорлупе куриного яйца их насчитывается до 10000. Размеры и число пор определяются ещё в скорлуповой железе и в дальнейшем не меняются. Как будет видно из последующего изложения, форма и размеры пор, а также их количество различны у разных видов птиц, а возможности газообмена через скорлупу определяются именно геометрией пор.

Так как развивающийся зародыш не может контролировать процессы газообмена, проницаемость скорлупы и подскорлуповых оболочек для газов должна точно соответствовать потребностям метаболизма зародыша. Если проницаемость будет слишком высокой, то потребности зародыша в кислороде будут полностью удовлетворены, но излишняя потеря воды может привести к дегидратации яйца; если слишком низкой - зародыш погибнет либо от недостатка кислорода, либо от избытка образующихся в результате метаболизма двуокиси углерода и воды. Следовательно, для обеспечения оптимального парциального давления газов в яйце и нужной скорости потери воды должна быть достигнута «золотая середина» в размерах и числе пор.

На протяжении всего периода инкубации вода выводится из яйца с постоянной скоростью, а потребление кислорода зародышем значительно возрастает. У курицы первые 18 дней инкубации называют пренатальным периодом. На 5-й и 6-й дни хориоаллантоис (дыхательный орган зародыша, аналогичный плаценте млекопитающих) соединяется с выстилкой внутренней подскорлуповой оболочки, и в нём формируется сеть капилляров. К 9-му дню хориоаллантоис занимает около половины внутренней поверхности скорлупы, а к 12-му дню - всю поверхность (между хориоаллантоисом и скорлупой лежат наружная и внутренняя подскорлуповые оболочки).

В пренатальном периоде газообмен осуществляется при посредстве хориоаллантоиса. Яйцо постепенно теряет воду, и, так как скорлупа твёрдая, испарившаяся вода замещается газом, который образует воздушную камеру в тупом конце яйца. Размеры камеры постепенно увеличиваются, и к концу инкубации она занимает уже около 15% объёма яйца. Воздушная камера непосредственно переходит в пространства между волокнами подскорлуповых оболочек. Это можно продемонстрировать следующим образом. Если, поместив яйцо под воду, ввести в камеру воздух под давлением, то на всей поверхности скорлупы в местах выхода пор появятся пузырьки газа. Давление в воздушной камере практически не отличается от давления воздуха в подскорлуповых оболочках, что делает её особенно удобной для взятия проб газа из яйца.

В течение первых полутора недель инкубации потребление кислорода зародышем увеличивается медленно. С 10-го по 14-й день оно резко возрастает, достигая уровня 600 см3 в сутки, и до вылупления не изменяется. Эта величина соответствует максимальному количеству кислорода, которое может проникать через поры в скорлупе путём пассивной диффузии. Такое количество кислорода в сутки (600 см3) может показаться читателю, потребляющему столько же кислорода за две минуты, не слишком внушительным, но для поступления в яйцо такого объема газа необходим крайне интенсивный поток молекул через все 10000 пор. За секунду через каждую пору внутрь яйца проникает 2 . 10 в 13 степени молекул кислорода, а наружу выходит 1,4 . 10 в 13 степени молекул двуокиси углерода и 1,2 . 10 в 13 степени молекул водяных паров.

Во время вылупления, однако, птенцу необходимо больше кислорода, чем может обеспечить процесс диффузии через поры. Откуда же берётся дополнительный кислород? Природой предусмотрено простейшее решение этой проблемы: на 19-й день инкубации птенец клювом прокалывает воздушную камеру. Этот процесс носит название «прокол мембраны». После этого птенец начинает дышать воздухом из камеры, вентилируя прежде не работавшие лёгкие. Прокол мембраны имеет очень большое значение для птенца, так как позволяет ему дышать лёгкими и доставлять кислород к тканям током крови. Период активного дыхания из воздушной камеры называют паранатальным периодом, поскольку хориоаллантоис в это время ещё функционирует. Дыхание на этой стадии осуществляется, следовательно, на основе двух механизмов - диффузионного и конвекционного.

Примерно через 6 часов после прокола воздушной камеры птенец при помощи яйцевого зуба пробивает небольшое отверстие в скорлупе и впервые начинает дышать непосредственно атмосферным воздухом. К этому моменту лёгкие функционируют уже достаточно хорошо, чтобы обеспечить птенца кислородом во время предстоящей тяжелой работы - разламывания скорлупы. В этот период роль хориоаллантоиса в процессе дыхания начинает уменьшаться, хотя он и сохраняется до тех пор, пока птенец не выберется из яйца на свободу и не оставит яйцевые оболочки прилипшими к внутренней поверхности скорлупы. Плавный переход от пассивного к активному транспорту газов занимает от 24 до 36 часов.

Сейчас известно, что на пути кислорода из атмосферы к капиллярам хориоаллантоиса находится несколько преград, а именно скорлупа, а также внутренняя и наружная подскорлуповые оболочки. Специалисты, занимающиеся физиологией дыхания, характеризуют проницаемость мембран для газов таким параметром, как проводимость - величиной, обратной сопротивлению, которое оказывает мембрана диффундирующим газам. Парциальные давления газов в крови обычно выражаются в торрах, или миллиметрах ртутного столба. Один торр равен 1/760 нормального атмосферного давления, т.е. сумме парциальных давлений всех газов в атмосфере (азота, кислорода и двуокиси углерода) на уровне моря.

Между парциальными давлениями кислорода в атмосфере (154 мм рт. ст.) и в оксигенированной крови в сосудах хориоаллантоиса (58 мм рт. ст.) существует перепад примерно в 100 мм рт. ст. Этого давления в 58 мм рт. ст. почти достаточно для насыщения крови кислородом, который затем разносится по всем тканям зародыша. Давление кислорода в венозной крови, возвращающейся от зародыша, равно 22 мм рт. ст. Протекая через хориоаллантоис, она вновь насыщается диффундирующим кислородом, при этом парциальное давление кислорода достигает 58 мм рт. ст. Парциальное давление двуокиси углерода, напротив, падает с 47 мм рт. ст. в венозной крови до 38 мм рт. ст. в оксигенированной.

Определение газовой проводимости от внутренней подскорлуповой оболочки к хориоаллантоису оказалось крайне сложной задачей, так как парциальное давление газа в воздушной камере и в оксигенированной крови необходимо измерять одновременно. Это удалось проделать сотруднику Ямагатского университета X. Тазаве.

Для измерения парциального давления кислорода и двуокиси углерода в яйце Тазава укрепил на скорлупе над воздушной камерой шприц, применяемый для подкожных инъекций и частично заполненный воздухом, контактировавшим с воздухом в воздушной камере. Через несколько часов парциальные давления кислорода и углекислого газа в шприце и в воздушной камере уравнивались. Таким образом, измеряя парциальное давление газов в шприце, можно было определить эти величины и для воздушной камеры. Давление газов в оксигенированной крови Тазава измерял при помощи тонкого пластикового катетера, введенного через сделанное в скорлупе отверстие в сосуд хориоаллантоиса, по которому к зародышу течёт насыщенная кислородом кровь. При определении содержания кислорода и двуокиси углерода пробы воздуха из шприца и крови из сосуда отбирались одновременно.

Используя описанную методику, Тазава установил, что парциальное давление кислорода в воздушной камере на 50 мм рт. ст. выше, чем в артериальной крови, а двуокиси углерода - на 2,5 мм рт. ст. ниже. Тот факт, что давление кислорода в камере на 50 мм рт. ст. отличается от давления в оксигенированной крови, требует специального объяснения. Вряд ли эту разницу можно связывать с наличием воздушных пространств между волокнами внутренней подскорлуповой оболочки. Скорее, она может быть частично обусловлена тем, что тонкая непрерывная плёнка, разделяющая внутреннюю подскорлуповую оболочку и эпителий хориоаллантоиса, препятствует диффузии газов. Другое возможное объяснение заключается в том, что часть венозной крови (парциальное давление кислорода в ней составляет 22 мм рт. ст.) минует капиллярную сеть, в которой происходит газообмен, и смешивается с оксигенированной кровью, снижая давление кислорода в ней до 58 мм рт. ст. Естественно, эти объяснения не исключают друг друга.

Прослеживая изменения парциального давления кислорода на пути атмосфера - покидающая хориоаллантоис оксигенированная кровь, видно, что значительные перепады давления происходят лишь в двух местах: собственно скорлупе и внутренней подскорлуповой оболочке. Однако разница парциальных давлений углекислого газа и паров воды обусловлена только скорлупой.

Если перед специалистом по физиологии дыхания поставить задачу разработать принцип эффективной системы газообмена, он постарается максимально увеличить её проницаемость для кислорода. В яйце же такие чисто респираторные соображения не должны противоречить другим важным для выживания зародыша факторам. В частности, скорлупа должна быть достаточно толстой, чтобы обеспечить механическую защиту зародыша, препятствовать проникновению внутрь бактерий, сохранять жидкие среды яйца и поддерживать необходимое для нормального кислотно-основного равновесия давление двуокиси углерода.

А как протекает этот процесс в самых разнообразных яйцах остальных 8,7 тысяч видов птиц? Четверть грамма - именно столько весят самые мелкие из известных яиц, откладываемые одним из видов колибри; они в 240 раз легче обычного куриного яйца. Другая крайность - яйцо недавно вымершей мадагаскарской птицы Aepyornis, весившее 9 кг; оно в 150 раз тяжелее куриного. Одна только скорлупа яйца этой птицы весила около 2 кг, т. е. на полкилограмма больше, чем всё яйцо африканского страуса, который является рекордсменом по массе откладываемых яиц среди ныне существующих птиц.

Как отличаются форма и размеры пор в скорлупе крупных и мелких яиц? Для ответа на этот вопрос Сирил Тайлер и К. Симкисс импрегнировали скорлупу разных яиц пластиком. Затем скорлупу растворяли, и получались микроскопические пластиковые слепки пор. Изучение таких слепков показало, что даже в пределах одного вида форма и размер пор заметно варьируют.

Газообмен через скорлупу протекает исключительно путём диффузии. Движение газа через проницаемый барьер за счёт диффузии зависит от хаотического движения молекул газа и разности концентраций диффундирующего вещества по разные стороны барьера. Молекулы газа будут перемещаться из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией в силу того, что столкновения между ними при высокой концентрации более часты.

В общем, количество газа, диффундирующее в единицу времени через поры в скорлупе, прямо пропорционально площади пор доступных для диффузии и разности концентраций этого газа по обе стороны скорлупы. Вместе с тем скорость диффузии обратно пропорциональна длине диффузионного пути (в данном случае осевой длине поры). Другими словами, проницаемость скорлупы для газов определяется отношением площади просвета поры к её длине. Увеличение вдвое площади сечения пор или разности концентраций газа приведет к удвоению скорости диффузии, тогда как увеличение толщины скорлупы в два раза при неизменных прочих параметрах вдвое уменьшит скорость проникновения газа. Таким образом, если бы удалось измерить поток газа и разделить полученную величину на разность концентраций газа, то можно было бы определить проницаемость скорлупы для этого газа.

Если яйца находятся в эксикаторе при постоянной температуре и извлекаются ненадолго для взвешивания всего один раз в день, то их масса в течение многих дней уменьшается с постоянной скоростью. Потеря массы полностью определяется испарением воды через поры в сухую атмосферу эксикатора. Деление ежедневной потери массы на разность давлений водяных паров снаружи и внутри яйца даёт значение проницаемости скорлупы для паров воды. Зная эту величину и учитывая, что диффузионные пути для водяных паров, кислорода и двуокиси углерода одни и те же, легко рассчитать проницаемость скорлупы для кислорода. Определение проницаемости скорлупы для кислорода таким способом - дело довольно лёгкое: для этого необходимо иметь только эксикатор, точные весы и термометр.

Если к этим инструментам добавить кронциркуль, можно измерять и толщину скорлупы, равную длине поры. Зная проницаемость и длину поры, можно вычислить эффективную площадь пор - сумму сечений всех пор, через которые протекает диффузия. (10000 пор куриного яйца имеют общую площадь сечения 2 мм2).

Интересно также отметить, что при увеличении на порядок массы яйца длина пор возрастает всего в 2,7 раза. Возможно, такая зависимость объясняется сбалансированностью адаптивных факторов в ходе эволюции. Толщина скорлупы (от которой и зависит длина пор), с одной стороны, определяется тем, что скорлупа должна выдерживать давление заключенного в неё содержимого и насиживающей птицы, но, с другой стороны, ограничена возможностями птенца пробить оболочку при вылуплении. Последний фактор, по-видимому, может служить объяснением нелинейности зависимости толщины скорлупы от размеров яйца.

Структурные характеристики скорлупы (площадь пор и их длина) определяют её проницаемость. Это функциональное свойство можно соотнести с метаболическими потребностями зародыша и с разницей парциальных давлений кислорода по разные стороны скорлупы. Существует количественная связь между этими двумя переменными: разность парциальных давлений равна количеству потребляемого яйцом кислорода, деленному на проницаемость скорлупы для этого газа.

Воспользуемся в качестве примера гипотетическим яйцом, потребляющим в день 10 мл кислорода на 1 мм рт. ст. (т.е. в пересчёте на каждый миллиметр ртутного столба разности парциальных давлений по разные стороны скорлупы через неё диффундирует в день 10 мл кислорода). Если зародыш в яйце потребляет в день 500 мл кислорода, то разность между внутренним и наружным парциальными давлениями должна быть 50 мм рт. ст. Исходя из того, что парциальное давление кислорода в атмосфере близко к 150 мм рт. ст., можно рассчитать, что давление этого газа в воздушной камере (с которой контактирует кровь зародыша) будет равно 100 мм рт. ст., или 14%.

Исследуем связь между проницаемостью скорлупы и метаболизмом зародыша. Для этого на материале 28 видов сравним потребление кислорода яйцом непосредственно перед проколом мембраны с проницаемостью скорлупы для кислорода. Обширные данные о потреблении кислорода яйцами многих видов, крупных и мелких, были получены тремя исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе: Дональдом Хойтом, Дэвидом Влэком и Кэрол Влэк. Зная количество потребляемого яйцом кислорода и проницаемость скорлупы, можно рассчитать парциальное давление кислорода в воздушной камере. Эта величина оказывается приблизительно одинаковой для яиц всех 28 исследованных видов: около 105 мм рт. ст., или 15%. Полученные результаты были подтверждены при контрольном взятии проб воздуха непосредственно из воздушных камер яиц 13 видов. Кроме того, парциальное давление двуокиси углерода - 35 мм рт. ст., или 5%.

Давления кислорода и двуокиси углерода в воздушной камере яйца перед проколом мембраны практически такие же, как в лёгких взрослых птиц. Следовательно, проницаемость скорлупы для кислорода гарантирует необходимую скорость поступления его в яйцо, которая в свою очередь связана с метаболическими потребностями зародыша непосредственно перед проколом мембраны. Кроме того, проницаемость скорлупы обеспечивает в воздушной камере такое же парциальное давление кислорода и двуокиси углерода, как в лёгких взрослой птицы. А. Висчедэйк из Утрехтского университета предположил, что такие концентрации газов важны для инициации активности птенца при вылуплении и подготавливают его к постнатальному периоду жизни.

Замечательно то, что проницаемость скорлупы очень точно соответствует массе зародыша. В результате конечные концентрации кислорода и двуокиси углерода практически одинаковы в яйцах самых различных размеров. Универсальность схемы функционирования скорлупы как газового проводника впечатляет ещё больше, если учесть, что сроки инкубации яиц могут различаться в пределах от 11 суток (некоторые мелкие виды) до 70 и более суток, как у странствующего альбатроса.

До сих пор подробно не рассматривали закономерности испарения яйцом воды, протекающего равномерно на протяжении всего периода инкубации. Потеря воды не зависит от интенсивности метаболизма зародыша, но является необходимым условием нормального вылупления. Причины этого до конца не ясны, но предполагается, что они имеют отношение к состоянию гидратации тканей зародыша.

Связь количества испаряемой воды с массой яйца впервые установлена Рудольфом Дрентом из Гронингенского университета. Данные, полученные им для 45 видов, свидетельствуют о том, что при увеличении массы яйца в 10 раз количество ежедневно испаряемой воды возрастает в 5,6 раза.

Полости яйца по сути дела насыщены водяными парами, давление которых при общей для большинства видов температуре инкубации (35,6°С) равно 44 мм рт. ст. Для нормального протекания процессов испарения давление водяных паров в гнезде должно поддерживаться на уровне 15 мм рт. ст., что со ответствует относительной влажности 45%. Такая влажность может быть обеспечена только за счёт постоянного проветривания гнезда и притока извне сухого воздуха. Не известно, каким образом птицы определяют влажность в гнезде, но, изменяя своё поведение, они способны регулировать отток водяных паров в окружающую атмосферу. Следовательно, в период инкубации родители выполняют две основные функции: обеспечивают оптимальную температуру яиц и поддерживают в требуемых пределах влажность в гнезде.

Продолжительность эмбрионального развития, или время инкубации, вероятно, детерминирована генетически, а интенсивность метаболизма зародыша должна соответствовать длительности инкубационного периода так, чтобы к концу насиживания (независимо от его продолжительности) зародыш был способен вылупиться и выжить. Отсюда можно заключить, что геометрия пор скорлупы (а следовательно, и проницаемость оболочек яйца для кислорода) связана не только с массой яйца, но и с длительностью инкубации.

Соответствие свойств оболочек яйца потребностям дыхания зародыша не вызывает сомнений, хотя эволюционное развитие этой основной функции и допускало некоторые компромиссы с задачами механической защиты яйца и поддержания водного и кислотно-основного равновесий развивающегося зародыша. Яйца птиц являются идеальной моделью для изучения диффузионного газообмена. Такая модель может оказаться полезной и для анализа более сложных процессов, протекающих в дыхательных путях и лёгких человека.

Масса яиц всегда определяется с точностью до 1 грамма на чувствительных весах. Желательно отбирать самые большие экземпляры, так как в них содержится достаточное для выживания эмбриона количество питательных веществ. Однако к яйцам мясных кур требования по данному показателю несколько смягчены, так как яйценоскость у этих пород кур сильно снижена. Многие заводчики из-за этого утверждают, что яйца мясных кур ценятся «на вес золота».

Качество скорлупы

Скорлупа – это самый надежный барьер, который защищает эмбриона от любых внешних воздействий. Она активно участвует в теплообменных и газообменных процессах, поэтому очень важно, чтобы она имела целостную структуру.

Для инкубации ни в коем случае не следует отбирать побитые или треснувшие яйца . Как правило, они быстро портятся, а также могут стать идеальным местом обитания для болезнетворных микроорганизмов. Также не рекомендуется использование яиц неправильной формы. Такие экземпляры обычно содержат меньшее количество воздуха, поэтому эмбрион может не выжить в таких условиях.

На скорлупе куриного яйца не должны быть царапины, наросты и впадины. Чтобы выявить все недостатки, специалисты детально просматривают каждое яйцо под увеличительным стеклом. Нередко используются яркие лампы и овоскоп, просвечивающий содержимое яиц.

Применение овоскопа

Одним из самых надежных способов выявления дефектов на яйцах является их . Он позволяет заметить самые тонкие насечки на поверхности яйца, которые сложно заметить невооруженным глазом. Обычно такие яйца сразу же отбраковываются, так как молодняк из них невозможно вывести из-за быстрого испарения влаги через трещину.

В случае, если яйцо представляет большую ценность для заводчика, то небольшую насечку или трещину можно смазать клеем, приготовленном на крахмале.

Иногда во время проверки яиц на овоскопе заводчик может заметить некоторую мраморность скорлупы. Она характеризуется небольшими темными и светлыми пятнами на яичной скорлупе. Это явление было детально исследовано Л. В. Куликовым, который утверждает, что из таких яиц редко выводятся жизнеспособные цыплята.

В них наблюдается замедленное развитие эмбриона, поэтому за 21 день он не успевает полностью сформироваться в цыпленка . Этим дефектом можно пренебречь, если птицевод разводит редкие породы кур с низкой яйценоскостью.

Также во время исследования яиц на овоскопе внимательно проверяется наличие воздушной камеры. Именно она отвечает за свежесть яйца. Камера располагается в районе тупого конца и на овоскопе видна, как темное пятно. Если воздушная камера имеет слишком большую высоту и диаметр, то такое яйцо будет долго храниться, но из него не выведется цыпленок.

Кроме воздушной камеры, на овоскопе просматривают состояние желтка. Если он легко перемещается внутри яйца, то это может означать, что одна или две градинки яйца порваны. Такое яйцо ни в коем случае нельзя отправлять на инкубацию.

Дезинфекция яиц

На поверхности куриных яиц может жить различная патогенная микрофлора, поэтому они должны проходить обязательную дезинфекцию. Если они не пройдут своевременную обработку, то микроорганизмы смогут проникнуть в яйцо и повредить зародыш.

В промышленных масштабах куриные яйца дезинфицируют с помощью паров формальдегида. В эмалированную посуду наливают 30 мл формалина и 30 мл воды, а после этого насыпают 30 мг перманганата калия. Сразу же после приготовления раствора его перемещают в камеру, где уже стоят яйца, приготовленные для инкубации. После этого происходит бурная химическая реакция, в результате которой выделяются пары, убивающие все болезнетворные микроорганизмы.

Такого количества вещества хватит для обработки 1 куб. м камеры. Процесс длится примерно полчаса при температуре +37°С. В домашних условиях в качеств камеры можно использовать обычный ящик с плотной крышкой.

Вместо газовой дезинфекции на птицефермах нередко проводят влажную обработку инкубационных яиц. Их помещают в сетку из пластмассы, погруженную в специальный раствор. Это позволяет обеззараживать всю поверхность скорлупы. Такой способ хорошо подходит для приусадебных хозяйств, так как не требует специальных навыков и наличия надежной камеры.

Нередко для влажной дезинфекции используется Б хлорамин – мелкий белый порошок с запахом хлора. Из него готовят 5% водный раствор, в который на 3 минуты погружаются все яйца. Если хлорамин отсутствует, то можно воспользоваться 1% раствором йода. Для этих целей берут кристаллический йод в количестве 10 г, а также 15 г калий йодида.

Они растворяются в малом количестве воды, доведенного до объема в 1 л. Затем яйца погружаются на 1 минуту . Этот раствор нужно применять с особой осторожностью, так как он может быть опасным для здоровья человека.

Хранение инкубационных яиц

Все яйца, которые будут использоваться для инкубации, должны храниться при воздуха и влажности. Если инкубационные яйца не будут долго храниться, то заводчику птицы нет необходимости снижать температуру воздуха до 10°С. По данным последних исследований, самая большая выводимость цыплят регистрируется при высокой температуре воздуха для инкубации куриных яиц равной 18°С . Относительная влажность при этом должна составлять не более 85%.

Если между снесением яйца и его закладкой произошел длительный перерыв, то оно начинается стареть. Внутри него происходят необратимые процессы, негативно влияющие на выводимость цыплят. В первую очередь при старении инкубационное яйцо теряет массу. Если все условия соблюдены верно, то оно может потерять 0,2% от общего веса. При этом снижается плотность яйца, так как белок теряет воду.

В связи с этим, куриные яйца можно хранить не более 6 суток. По истечению этого периода выводимость цыплят резко падает, что может сказаться на продуктивности всего хозяйства. Более подробно про хранения яиц читайте .

О том, как правильно хранить яйца для инкубации, а также особенности их отбора и проверки, вы найдете в .

Закладка в инкубатор

Закладка куриных яиц в инкубатор может происходить в любое удобное время суток. Однако многие специалисты считают, что это лучше делать вечером, чтобы выборка высохших цыплят происходила на следующее утро.

Также важно обратить внимание на то, как хранились яйца. Если они лежали в холодном помещении, то их нужно предварительно оставить в теплой комнате, чтобы они нагрелись до комнатной температуры. Это поможет избежать излишнего испарения влаги из яиц. Что касается массы яиц, то давно известно, что из более крупных экземпляров молодняк выводится позже, чем из средних и маленьких. Именно поэтому для обеспечения одновременного вывода нужно отбирать одинаковые по массе яйца .

Непосредственно закладка происходит всегда в вертикальном положении. Если лоток инкубатора заполнен не до конца, то все яйца нужно дополнительно скрепить металлической полосой или листом картона. Это поможет им оставаться на месте во время поворачивания.

Факторы, влияющие на выводимость цыплят

В инкубаторе постоянно должен поддерживаться определенный микроклимат, чтобы все цыплята смогли нормально вывестись из яиц. В первую очередь важно следить за влажностью воздуха. При слишком низкой влажности яйца быстро теряют влагу, а при повышенной – наоборот начинают накапливать ее, что замедляет рост эмбриона. За этим параметром очень удобно следить с помощью специальных термометров, расположенных на инкубаторе. Для куриных яиц идеально подойдет влажность воздуха равная 75%.

Также немаловажно следить за поступлением свежего воздуха . Каждое яйцо способно потреблять практически 4 л кислорода. При этом оно выделяет 3,5 л углекислого газа. Свежий воздух попадает в инкубатор с помощью приточного отверстия, а углекислота удаляется с помощью вытяжного. Важно следить за тем, чтобы они были открыты, иначе эмбрионы задохнутся.

Не стоит забывать про правильное поддержание . На сухом термометре она должна быть на уровне 37,5°С, а на влажном – всегда 29°С. При этом обязательно нужно следить за развитием эмбрионов.

Через 6 дней после начала инкубации в курином яйце хорошо заметна сеть кровеносных сосудов. Они хорошо заполнены кровью, но сам эмбрион еще не заметен. Его можно заметить в возрасте 11 суток.

О сроке полной инкубации куриных яиц вы узнаете в .

Выборка молодняка

Сразу же после проклева заводчик птицы должен отобрать молодняк. В идеале он должен сделать это за 20-40 минут, так как слишком долгая выборка может негативно сказаться на здоровье цыплят.

Для дальнейшего развития следует выбирать только активных цыплят . Они постоянно двигаются, реагируют на звук. У них хороший блестящий пух и сильные ноги. Глаза ясные, блестящие и слегка выпуклые. Клюв всегда короткий, киль упругий, а живот мягкий с подобранной пуповиной.

Всех цыплят, которые не соответствуют приведенному описанию, необходимо сразу же умертвить, так как они вряд ли вырастут в жизнеспособных особей.

Видео

Небольшой видео ролик о инкубации куриных яиц ознакомит вас с этим делом еще лучше:

Заключение

Искусственная инкубация молодняка – это идеальный способ разведения кур. Однако при таком методе нужно учитывать множество нюансов, чтобы выводимость цыплят была максимальной. Заводчик должен внимательно следить за показателями приборов, фиксирующих влажность и температуру воздуха. Также важно отбирать правильные яйца для инкубации. Только так можно вывести здоровый и жизнеспособный молодняк.

Диагностика недогрева. Низкая температура задерживает развитие зародыша с первых дней инкубации, но не вызывает таких глубоких и специфических нарушений в развитии, как высокая температура. При просвечивании яиц после 6 дней инкубации обнаруживается общее отставание развития: зародыши малы, лежат близко к скорлупе, благодаря чему ясно различимы, кровеносная система на желтке развита слабо, кровеносные сосуды слабо наполнены кровью и имеют прозрачный розовый цвет, зародыши мало подвижны.
Зародыши погибают поздно. Кровяные кольца малы и бледны. Вскрытие яиц показывает недоразвитие оболочек и анемию зародышей (Г. К. Отрыганьев и Г. И. Крылов).
Рост аллантоиса при недогреве сильно задерживается и замыкание его краев происходит с большим опозданием. Поэтому при просвечивании яиц после 11 дней инкубации обнаруживается, что аллантоис замкнут менее чем у 50% яиц.
И. Я. Прицкер указывает, что при недогреве пух у цыплят развивается хуже, чем при нормальной температуре инкубации или при перегреве. Во время просвечивания перед выводом также видно общее отставание в развитии зародыша: он мал, не заполняет яйцо, которое просвечивается как в остром конце, так и у воздушной камеры; последняя имеет небольшие размеры; выпячивание шеи в воздушную камеру происходит с большим опозданием.
Наклев скорлупы начинается недружно и тоже с большим опозданием, но в надлежащем месте, и скорлупа отламывается крупными кусками.
Вывод идет недружно и продолжается очень долго, иногда несколько дней. Выведенный молодняк хорошо опушен. Пупочное кольцо хорошо заживлено и не имеет никаких рубцов. Остаточный желток в большинстве случаев невелик. Выведенный молодняк очень мало подвижен, вял, плохо и неуверенно стоит на ногах. Скорлупа, оставшаяся после вывода, имеет бледно-розовый или светло-кремовый цвет благодаря слабому наполнению кровью сосудов аллантоиса (И. Я. Прицкер).
При очень сильном и длительном недогреве выведенные цыплята имеют большой остаточный желточный мешок, часто страдают поносом, оставшаяся после вывода скорлупа грязная, сырая, с неиспользованным белком (Г. К. Отрыганьев).
концу вывода остается много яиц с наклевом и живыми зародышами, которые слабы и не могут разломать скорлупу, чтобы от нее освободиться. Попытки оказать им помощь при выводе приводят к кровоизлияниям из сосудов аллантоиса и к гибели зародышей.
При вскрытии яиц с задохликами оказывается, что много живых зародышей имеется и в яйцах без наклева. Большинство зародышей оформившихся, с втянутыми желтками и использованным белком; на голове и шее у них наблюдается отек больших размеров, часто гипереми-рованный и с кровоизлияниями.
Только при очень сильном недогреве желток остается невтянутым и белок неиспользованным. Желточный мешок при недогреве бледный, пупочное кольцо не замкнуто, а белок чаще всего мутный, жидкой консистенции. Очень часто весь желток или отдельные его участки ярко-зеленого цвета.
При вскрытии задохликов можно наблюдать анемию внутренних покровов и органов. Кишечник переполнен желтком и каловыми массами, особенно прямая кишка, диаметр которой иногда достигает толщины с палец, печень увеличена (Г. К. Отрыганьев). Сердце увеличено (Е. Ф. Лисицкий) и анемично (И. Я. Прицкер) (рис. 3,а).

Рис. 3. а - вскрытый задохлик при недогреве, б - проклев скорлупы при высокой влажности, в - проклев скорлупы при низкой влажности, г - вскрытый задохлик при высокой влажности
Нарушение влажности. Относительная влажность воздуха инкубатора оказывает существенное влияние на обмен веществ и развитие зародышей. Она регулирует испарение воды из яиц в течение большего периода инкубации и регулирует теплоотдачу.
Влажность в отличие от температуры, влияние которой сказывается почти одновременно с началом воздействия, оказывает действие более медленно и для своего появления требует известного времени. Однако, постепенно накапливаясь, неблагоприятное воздействие отклонений влажности от нормы очень велико и не всегда поправимо.
Диагностика высокой влажности. В первые дни инкубации высокая влажность отрицательного влияния на развитие зародыша не оказывает.
При инкубации грязных яиц при высокой влажности как в первые дни, так и в течение всего периода инкубации могут развиваться в яйцах гнилостные процессы и появляться "тумаки".
Высокая влажность после 6-го дня инкубации начинает задерживать развитие, в связи с чем замыкание краев аллантоиса запаздывает.
Некоторое повышение смертности зародышей под влиянием высокой влажности в средние дни инкубации не сопровождается какими-либоспецифическими признаками нарушений. Наблюдается общее отставание в росте и развитии зародышей и их оболочек. Характерна малая величина воздушной камеры вследствие недостаточной потери веса яйцами (менее 0,7-0,6% в сутки).
Внешний вид яиц при просвечивании перед выводом очень напоминает вид яиц, инкубируемых при недогреве. Воздушная камера очень мала; выпячивание шеи зародышем не начинается. Большие просветы в остром конце яйца и у воздушной камеры указывают на значительные количества околоплодных жидкостей.
Начало наклева задерживается (до 21 дня) и проходит недружно. Подскорлупная оболочка после проклева буреет, и часто после этого дальнейший проклев прекращается вследствие гибели зародыша.
По данным Э. Э. Пенионжкевича и Н. М. Шкляра, высокая влажность вызывает характерную форму "наклева с выделением жидкости". Эта жидкость быстро засыхает и закрывает отверстие в скорлупе и зародыш погибает. Жидкостью может приклеиться клюв зародыша к скорлупе, что приведет к прекращению движения зародыша и его гибели (Г. К. Отры-ганьев). Попытки оказать помощь при выводе обычно вызывают кровотечение и смерть зародыша (рис. 3, б). У выведенного молодняка пух, особенно у пуповины и анального отверстия, обычно грязный. Пигментация конечностей и пуха очень слабая. Цыплята вялые, мало подвижные; живот у них очень большой, но может быть и мягкий, вследствие втягивания большого жидкого желтка.
Смерть большинства невылупившихся цыплят наступает в момент проклева, от захлебывания околоплодной жидкостью. При вскрытии задохликов характерно обилие клейкой слизи в плодовых оболочках, переполнение жидкостью кишечного тракта, легкие гиперемированы, воздуха не содержат.
У мертвых зародышей наблюдается отек шеи и головы, большой вздутый зоб, наполненный жидкостью.
Другие поражения внутренних органов такие же, как и при недогреве.
Диагностика пониженной влажности. Очень низкая влажность воздуха в первые дни инкубации вызывает некоторое повышение смертности зародышей, но не ведет к появлению каких-либо специфических поражений их. Пониженная влажность усиливает проявление признаков перегрева при повышенной температуре (Г. К. Отрыганьев и Е. Н. Кучковская).
Яйцо очень теряет в весе (более 0,5-0,6%), и воздушная камера быстро увеличивается в объеме. Аллантоис может замыкаться раньше срока.
Во время просвечивания яиц перед выводом обнаруживается несколько ускоренное развитие многих зародышей, мертвых зародышей мало.
Наклев и вывод начинаются раньше срока. Подскорлупные оболочки очень сухи и прочны. Зародыш, пробивая скорлупу, не в состоянии разорвать подскорлупные оболочки, от которых отваливаются кусочки скорлупы. Он может совершить полное круговое движение и не освободиться от скорлупы.
После проклева скорлупы пух очень быстро высыхает. Даже небольшой участок высохшего в скорлупе пуха на корпусе зародыша мешает его движениям, а иногда движения прекращаются и зародыш погибает.
Вывод затруднен и протекает медленно. Выведенные цыплята мелкие, плохо опушенные, но подвижные. Пух их интенсивно пигментирован.При вскрытии яиц с задохликами можно обнаружить признаки, характерные для перегрева, но в ослабленной форме.
По данным Г. К. Отрыганьева, у задохликов, как правило, бывают кровоизлияния в аллантоисе за счет ранения клювом еще функционирующих кровеносных сосудов; возле клюва большой сгусток крови.
Диагностика недостаточной вентиляции. Загрязнение воздуха инкубатора оказывает отрицательное влияние на развитие зародышей, но специфических диагностических признаков плохой вентиляции пока не найдено.
По Г. К. Отрыганьеву, газообмен яйца может быть нарушен вследствие недостаточной вентиляции, при закупорке пор скорлупы грязью, содержимым соседних разбитых яиц. При нарушении газообмена рост и развитие задерживаются. В средние дни инкубации резкие удушья (асфиксии) вызывают те же ненормальности в развитии, что и острый перегрев: переполнение сосудов аллантоиса кровью, гиперемию, кровоизлияния в кожу. Характерный признак - наличие крови в амниоти-ческой жидкости (гематоамнион). Недостаточный газообмен в период инкубации вызывает неправильные положения эмбриона в яйце, поэтому проклев скорлупы происходит в остром конце яйца.
Нарушения, связанные с положением и поворачиванием яиц. Отсутствие поворачивания яиц приводит к большому количеству прилипаний и присыханий оболочек и зародышей к скорлупе. В отличие от присыха-ний, появляющихся при высокой температуре и низкой влажности, при отсутствии поворачивания яиц все мертвые и присохшие зародыши лежат с одной стороны (верхней).
Если яйца не поворачивают, то наблюдается повышение смертности зародышей при выводе.
Недостаточное количество поворачиваний или недостаточный угол поворота яиц вызывают прежде всего слабое и неправильное развитие аллантоиса, который не замыкается в остром конце яйца или замыкается очень поздно. При этом встречается много яиц, в которых аллантоис растет своими краями над белком и, замыкаясь, оставляет вне себя белок в остром конце яйца. Молодняк в таком случае выводится мелкий и слабый.
Нарушения, связанные со скоростью движения воздуха. Скорость движения воздуха не оказывает влияния непосредственно на развивающиеся зародыши, но усиливает или ослабляет влияние других внешних факторов - температуры, влажности.
В шкафных инкубаторах скорость движения воздуха обеспечивает однородность режима во всех его точках.
Неравномерное развитие зародышей во всех местах инкубатора и неодновременное начало вывода косвенно указывают на наличие зон, в частности температурных, вследствие недостаточной скорости движения воздуха.

Воздушная камера , или пуга , образуется сразу после выхода яйца из яйцевода.

Причина её появления - разница между температурой тела курицы и температурой воздуха. Высота камеры свежеснесенного яйца составляет 0,10-0,35 мм. После 4-7 дней хранения при нормальных условиях она увеличивается до 2-3 мм, а через месяц достигает отметки в 11-13 мм. Как вы заметили, чем дольше хранится яйцо, тем больше становится высота воздушной камеры. Этот параметр используют как индикатор свежести яйца. Измеряется высота воздушной камеры с помощью овоскопа.

Овоскоп - (от лат. ovum, - «яйцо» и греч. skopein - «рассматривать, смотреть») - прибор для просвечивания яиц. С помощью него определяют их качество. Овоскоп представляет собой пластмассовый барабан, в котором сделаны ячейки. Внутри овоскопа располагается лампа. Она подсвечивает яйца снизу, так что становится возможным рассмотреть содержимое яйца, а также структуру скорлупы.

Бой - это яйца с поврежденной скорлупой. Он подразделяется на яйца без признаков течи и тек.

К яйцам без признаков течи относят насечку и мятый бок. Насечки, как уже упоминалось, - это микроскопические трещины, почти неразличимые без овоскопа. Ещё один способ обнаружения насечек - простукивание яйца о яйцо. Мятый бок - более серьезное и заметное повреждение скорлупы. В обоих случаях подскорлупная пленка остается целой, поэтому содержимое яйца не вытекает. Если же целостность пленки нарушена, появляется тек. К бою приводит неосторожное обращение с яйцами при их сборе, упаковке, перевозке, сортировке.

Выливка - это смешивание желтка и белка. Она подразделяется на малую и большую. При малой выливке желток и белок смешиваются лишь частично. При этом на оболочке желтка присутствует небольшое повреждение, он имеет неправильную форму, а в белке могут быть темные вкрапления или полосы; сам же белок жидкий, с примесью желточной массы. Большая выливка - это полное смешение желтка и белка. Она появляется в результате разрыва желточной оболочки. Содержимое яйца при этом становится желтоватым.

Малое пятно - это образование на подскорлупных пленках плесени различных цветов. Она образуется в результате попадания под скорлупу плесневого грибка. Употребление в пищу яиц с малым пятном допустимо, но только пока они ещё свежие. Хранить такие яйца нельзя: малое пятно развивается в большое, а этот изъян уже переводит яйца в категорию технического брака.

Присушка - присыхание желтка к белку. Происходит из-за разжижения белка и ослабления градинок - своеобразных «якорей», которые удерживают желток в центре яйца. Желток весит меньше белка, поэтому, лишенный градинок, он «всплывает» и присыхает к оболочке белка.

Откачка - перемещение воздушной камеры в зависимости от положения яйца. Причина откачки - разрыв белочной пленки в области воздушной камеры. Под пленку попадает воздух, и камера начинает «плавать». Такие яйца нужно либо сразу употреблять в пищу, либо отправлять на переработку: хранить их нельзя.

Запашистые , как следует из названия, - это яйца с посторонним запахом. Он появляется, как правило, вследствие хранения яиц в одном помещении с пахучими веществами и материалами. Яйца очень быстро впитывают любые запахи, вот почему так важно хранить их только в чистых, специально предназначенных для этого помещениях.

Естественно, «проветрить» яйца невозможно, так что хранению запашистые яйца не подлежат.

В разряд технического брака попадают яйца со следующими пороками: красюк, кровяное кольцо, тумак, большое пятно (плесневый тумак), миражные и яйца с острым неулетучивающимся запахом.

Красюк - смешение белка и желтка. В отличие от выливки происходит из-за длительного или неправильного хранения яиц. Со временем они теряют часть содержащейся в них воды. Другая её часть перемещается в желточную оболочку. Это становится возможным из-за того, что при старении яйца желточная оболочка истончается и становится менее эластичной. Желток увеличивается и уплощается. В результате оболочка разрывается и желток перемешивается с белком. Есть такие яйца нельзя.

Кровяное кольцо - это остатки погибшего зародыша. Этот неприятный изъян возникает в оплодотворенном яйце. Если зародыш развивается при повышенной температуре (21°С и более), на его поверхности при просвечивании видны кровеносные сосуды, имеющие форму искривленного кольца. Зародыш очень скоро погибает, но употреблять такие яйца в пищу нельзя. Их отправляют на промышленную переработку.

Большое пятно , или тумак, о котором уже упоминалось в связи с малым пятном, - это образование на скорлупе больших колоний плесневого грибка. Яйца с таким изъяном уничтожают.

Миражные - это неоплодотворенные яйца с зародышами, погибшими на более поздних стадиях развития, а также другие отходы инкубации.

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