bg‑red

Budowa jaja

R19Iu8q5j5HYI1
Ilustracja interaktywna przedstawia przekrój przez owalne jajo ptaka w stadium wczesnego zarodka otoczonego osłonami jajowymi. W budowie jaja wyróżniamy wierzchnią, porowatą, skorupkę wapienną. Następnie błonę pergaminową składającą się z dwóch blaszek (zewnętrznej i wewnętrznej), które ściśle przylegają do siebie prawie na całej powierzchni z wyjątkiem jednego miejsca (tępy koniec jaja). Tam tworzy się przestrzeń wypełniona powietrzem – komora powietrzna. W wnętrzu jaja znajdują się: białko; skrętki (chalazy), czyli spiralnie zwinięte pasma zagęszczonego białka, przylegające do żółtka po obu stronach (ciągną się wzdłuż długiej osi jaja) oraz żółtko, czyli właściwa komórka jajowa. Składa się ono z tarczki zarodkowej (zawierającej jądro komórkowe), która położona jest na jednym z biegunów oraz substancji odżywczych dla rosnącego zarodka przypominającego embrion. Żółtko otoczone jest błoną (osłonką) żółtkową. Opis poszczególnych części jaja. 1. Owodnia, 2. Zarodek, 3. Jama owodni. Jest wypełniona płynem owodniowym stanowiącym środowisko wodne dla rozwijającego się zarodka., 4. Skorupka, 5. Kosmówka. Błona płodowa zewnętrzna, która ochrania zarodek oraz uczestniczy w wymianie gazowej., 6. Omocznia. Błona płodowa, w jamie której gromadzone są zbędne i szkodliwe produkty przemiany materii zarodka. Po zrośnięciu z kosmówką staje się odpowiedzialna także za wymianę gazową, 7. Białko, 8. Jama omoczni, 9. Żółtko. Zgromadzony materiał zapasowy niezbędny dla rozwoju zarodka, 10. Woreczek żółtkowy. Błona woreczka otacza żółtko. Znajdujące się w błonie woreczka naczynia krwionośne transportują substancje odżywcze do zarodka.
Rozwój zarodka owodniowców, do których należą ptaki, odbywa się w obrębie błon płodowych: kosmówki, owodni, omoczni i woreczka żółtkowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑red

Rozwój jaja

R16sXubTGviDN
Ilustracja interaktywna prezentuje zdjęcie brązowej kury. Jest na nie naniesiony schemat powstawania jaj począwszy od komórek jajowych, aż po wydalane kloaką jajo. Opis punktów znajdujących się na ilustracji. 1. W jajniku kury znajdują się komórki jajowe, które rosną, odkładając substancje odżywcze składające się na żółtko., 2. Komórka jajowa, zaopatrzona w żółtko otoczone błoną żółtkową, z jajnika przedostaje się do jajowodu., 3. W górnym odcinku jajowodu dochodzi do zapłodnienia., 4. Podczas wędrówki przez jajowód, która trwa ok. 3,5 godziny, żółtko zostaje otoczone białkiem. Tworzą się skrętki białkowe., 5. Jajo trafia do macicy, gdzie przebywa najdłużej, tzn. ok. 21 godzin. W tym czasie powstają dwie błony pergaminowe. Komórki wydzielnicze obecnego w tej części gruczołu skorupkowego wydzielają płyn zawierający jony wapnia, magnezu, sodu, potasu, węglany i fosforany. Tworzy się skorupka wapienna. Inne gruczoły wytwarzają pigment nadający barwę skorupce., 6. Gotowe jajo trafia do kloaki, po czym opuszcza organizm matki. Dalszy rozwój zarodka odbywa się poza organizmem matki.
Powstawanie jaja.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zarodki jajorodnychjajorodnośćjajorodnych ptaków rozwijają się w obrębie osłon jajowych poza organizmem matki. Zwierzęta te wysiadują jaja, zapewniając w ten sposób właściwą temperaturę niezbędną do rozwoju potomstwa.

W jajniku samicy rozwijają się pęcherzyki jajnikowe – w nich znajdują się oocytyoocytoocyty, komórki, które po podziale redukcyjnym przekształcają się w gamety.

Żółtko

Gdy samica osiąga dojrzałość płciową, jeden z jej pęcherzyków jajnikowych zaczyna szybko rosnąć (zwiększa swoją wielkość 10 razy), gromadząc bardzo duże ilości białek i lipidów. Substancje te stanowią materiał odżywczy dla rozwijającego się zarodka i noszą nazwę żółtka.

Jaja ptaków, podobnie jak jaja owadów i gadów, są polilecytalnepolilecytalne jajapolilecytalne, tzn. zawierają duże ilości żółtka, w odróżnieniu od jaj alecytalnychalecytalne jajaalecytalnych typowych dla ssaków łożyskowych, oligolecytalnycholigolecytalne jajaoligolecytalnych – występujących u jeżowców i lancetników – czy mezolecytalnychmezolecytalne jajamezolecytalnych, m.in. właściwych dla ryb jesiotrowatych i płazów.

R1VgzewHeXrux
Ilustracja przedstawia przekrój przez jajo. Ma ono owalny kształt. W centralnej części znajduje się żółtko. Z jego lewej strony jest biegun animalny. To miejsce z tarczą zarodkową, z której będzie rozwijać się zarodek. Z drugiej strony żółtka znajduje się biegun wegetatywny. To miejsce, gdzie gromadzi się duża ilość żółtka. Żółtko zawieszone jest w białku. Od żółtka idzie sznur białkowy łączący żółtko z błoną otaczającą wnętrze jaja. Zewnętrzną cześć jaja stanowi skorupa. Jest ona twarda i chroni jajo. Pomiędzy skorupą a żółtkiem i białkiem znajduje się błona pergaminowa. W dolnej części jaja, znajduje się komora powietrzna, niewielki pęcherzyk powietrza.
Ciężkie żółtko spływa na dół komórki i gromadzi się na biegunie wegetatywnym. Na wierzchu żółtka, biegunie animalnym, znajduje się tarcza zarodkowa (oznaczona kolorem czerwonym), z której będzie rozwijał się zarodek. Tarcza zarodkowa zawsze skierowana jest do góry, gdyż tu dociera ciepło z organizmu matki.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Żółtko otoczone jest mocną błoną żółtkową, która chroni je przed rozpadem. Uwolnioną w procesie owulacji komórkę wyłapuje lejek jajowodu. W przedniej części jajowodu dochodzi do zapłodnienia.

Białko

Podczas wędrówki komórki jajowej w jajowodzie żółtko zostaje otoczone białkiem, które składa się w 90% z wody i 10% z białek (protein). Białko występuje w dwóch postaciach: zagęszczonej i rzadkiej.

Białko gęste otacza bezpośrednio kulę żółtkową oraz tworzy sznury białkowe, czyli skrętki (chalazy). Biegną one wzdłuż długiej osi jaja i łączą żółtko z biegunami skorupki jaja. Skrętka, która jest skierowana do tępego bieguna jaja, jest z reguły prawoskrętna, a skierowana do ostrego końca - lewoskrętna. Decyduje o tym kierunek obrotu komórki jajowej w czasie wędrówki przez jajowód. Gęste białko stanowi dodatkową ochronę żółtka i zarodka oraz stabilizuje je, uniemożliwiając niekontrolowane przemieszczanie się.

Białko rzadkie leży bliżej skorupki i stanowi magazyn wody, która z białka przepływa do żółtka, upłynniając je. Ułatwia to zarodkowi pobieranie zawartych w białku substancji odżywczych. Białko również chroni zarodek, amortyzując wstrząsy, oraz stanowi barierę dla mikroorganizmów chorobotwórczych, dzięki zawartości enzymów o właściwościach bakteriobójczych.

Błony pergaminowe

Gdy jajo przechodzi do części macicznej, tworzą się w nim dwie błony pergaminowe z włókien białkowych. Jedna jest cieńsza i leży bezpośrednio na białku (jest dobrze widoczna po ugotowaniu jaja, gdy próbujemy je obrać, a skorupka odrywa się wraz z fragmentami białka). Druga błona jest grubsza i twarda – leży bezpośrednio pod skorupką. Obie błony są do siebie przyklejone prawie na całej długości.

Komora powietrzna

Po złożeniu jaja błony od strony tępego bieguna rozchodzą się i tworzą komorę powietrzną (w wyniku odparowania wody z rozgrzanego jaja). Komora powietrzna powiększa się wraz z ubytkiem wody z białka, którą zarodek wykorzystuje do rozwoju. Gdy rozwijający się w jaju pisklak jest duży, przy pomocy ostrego haczyka na dziobie (zęba), przebija się do komory i oddycha gromadzącym się w niej powietrzem.

Skorupka

W macicy znajduje się gruczoł skorupkowy, którego komórki wydzielają do światła jajowodu płyn zawierający jony wapnia, magnezu, sodu, potasu, węglanowe i fosforanowe. Na jaju zaczyna formować się twarda wapienna skorupka, w której znajdują się otworki (najwięcej nad komorą powietrzną) umożliwiające wymianę gazową. Zawarte w skorupce sole mineralne wykorzystywane są przez rozwijające się w jaju pisklę do budowy szkieletu (im pisklę większe, tym bardziej odwapniona staje się skorupka).

Skorupka jest od zewnątrz powleczona dodatkową błoną nadskorupkową zbudowaną w 90% z białek oraz węglowodanów (fruktozy, galaktozy, mannozy). Pokrywa ona całą skorupkę łącznie z jej otworkami, ale nie ogranicza przepływu powietrza. Jej zadaniem jest ochrona zarodka przed bakteriami.

Jajo zwrócone ostrym biegunem przesuwa się w jajowodzie do kloaki – tuż przed opuszczeniem organizmu matki obraca się. Na koniec 24‑godzinnej wędrówki w skorupce jaja pojawia się pigment nadający jej charakterystyczny kolor. W ciągu następnej doby tworzy się kolejne jajo.

U kur od momentu zapłodnienia do złożenia jaja upływają 24 godziny. Jajo kurze składa się w 58% z białka, 31% z żółtka, a 11% stanowi skorupka. Skład chemiczny jaja przedstawiono w poniższej tabeli.

Składniki chemiczne

Całe jajo kurze

Białko jaja kurzego

Żółtko jaja kurzego

Woda

65,0%

87,7%

48,0%

Białka

11,8%

10,8%

17,0%

Tłuszcze

11,0%

0,2%

32,5%

Węglowodany

0,5%

0,7%

0,9%

Związki mineralne

11,7%

0,6%

1,6%

bg‑red

Rozwój zarodka w ptasim jaju

Rozwój zarodka w ptasim jaju trwa 21 dni. Zarodek korzysta z substancji odżywczych zawartych w żółtku oraz białku. Oddycha, pobierając tlen z komory powietrznej – świeże powietrze dociera do niej dzięki otworkom w skorupce wapiennej.

bg‑red

Liczba składanych jaj

Liczba składanych jaj zależy od gatunku ptaka. Najczęściej jest stała i zazwyczaj mniejsza, niż ptak byłby w stanie wysiedzieć. W ten sposób zwierzęta obniżają koszty energetyczne składania jaj i te związane z wykarmieniem piskląt. W warunkach laboratoryjnych, gdy podbierano ptakom jajka, samice składały kolejne, uzupełniając braki. Rekordzistką jest kaczka krzyżówka, która w takiej sytuacji potrafi znieść ok. 100 jaj.

R1ExhmzCBWOki1
Prezentacja.
Źródło: Roger Culos, John Haslam , Paul Albertella, Didier Descouens , ©Natural England/Julian Dowse, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.
bg‑red

Różnorodność jaj

Jaja ptaków, w zależności od gatunku, różnią się wielkością, kształtem i barwą. Komórki wydzielnicze znajdujące się w macicy wytwarzają pigmenty nadające barwę skorupce: porfiryny odpowiedzialne za barwę brązową, biliwerdyny za barwę zielononiebieską.

Ciekawostka
RINUzE7pvnCBY
Jajo pasożyta lęgowego starzyka rudogłowego (Molothrus ater) w gnieździe ptaka innego gatunku.
Źródło: Julie Falk, flickr.com, licencja: CC BY-NC 2.0.

Nieduże różnice w wyglądzie jaj dały możliwość rozwoju zjawiska zwanego pasożytnictwem gniazdowym. Zjawisko to polega na podrzucaniu własnych jaj do cudzych gniazd ptaków innego gatunku. Przyczyną pasożytnictwa lęgowego może być brak możliwości wychowania piskląt lub też dążenie do zwiększenia reproduktywności. Obce pisklaki, często silniejsze od innych, mają większe szanse na przejęcie przyniesionego przez rodziców pokarmu. Niejednokrotnie też, aby zwiększyć swoje szanse na przeżycie, wyrzucają pozostałe pisklęta z ich własnego gniazda.

Wielkość jaj

Ptaki składają jaja we właściwej dla danego gatunku liczbie, o różnej wielkości i kształtach. Największe jajo należy do strusia – może ważyć 1,8 kg i mierzyć 15–20 cm długości. Najmniejsze jajo składa koliberek hawański: jajo waży 0,5 g i ma 6 mm długości. Wielkość jaja nie zawsze jest proporcjonalna do wielkości ptaka. Jajo strusia stanowi zaledwie 2% masy ciała dorosłego ptaka – a zatem w porównaniu do wielkości osobnika dorosłego, jajo strusia to najmniejsze ptasie jajo. Proporcjonalnie największe składa kiwi: jego jajo stanowi 20% masy ciała dorosłego osobnika.

Kształt jaj

Już w IV w. p.n.e. słynny filozof grecki Arystoteles, obserwując różnorodność kształtów ptasich jaj, zastanawiał się nad jej przyczyną. Dopiero niedawno udało się naukowcom rozwiązać tę zagadkę:

  1. Różne kształty jaj zależą od obecności elastycznej, rozciągliwej błony pod skorupką jaja, która wpływa na jego formę.

  2. Kształt jaja ma związek ze zdolnościami lotniczymi danego gatunku. Ptaki, które dobrze latają, charakteryzują się aerodynamicznym kształtem ciała – ich jaja muszą być stosunkowo wąskie, wydłużone, eliptyczne i asymetryczne, dopasowane do zwężonej miednicy, ale jednocześnie mieścić pisklę.

  3. Forma jaj zależy też od trybu życia ptaków: te, które gniazdują w dziuplach, mają jaja okrągłe np. puszczyki. Gniazdujące na stromych zboczach mają jaja gruszkowate (nurzyk). Jaja ptasie mogą mieć zatem kształt kuli (puchacz, myszołów), owalu (emu, łabędź, kaczka, kura), cylindra (koliber), stożka (sieweczka); mogą być też wydłużone (nur, kondor).

    RfSx5whfP2EPH
    Wybrane kształty jaj różnych rodzajów ptaków.
    Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R9zmDMlAuwDsX
Jajo puszczyka zwyczajnego (Strix aluco).
Źródło: Klaus Rassinger, Gerhard Cammerer, Collection Museum Wiesbaden, Germany, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
RONsvqaeFowmP
Jaja ptaków z rodziny alki (Alcidae) mają niezwykły kształt gruszek. Taka forma jaja jest bardziej stabilna i utrudnia przypadkowe sturlanie się z klifu do morza.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Ubarwienie jaj

Ubarwienie jaj jest także różnorodne: od białego (matowe lub z połyskiem), różowego, zielonego czy niebieskiego po odcienie czerni – jaja bywają gładkie lub nakrapiane, w paski lub nieregularne plamy. Białe jaja składają ptaki gniazdujące w dziuplach i norach ziemnych lub ptaki bardzo silne, które potrafią bronić jaj. Gatunki, które składają jaja na otwartej przestrzeni, np. wśród traw czy w strefach przybrzeżnych, mają je w barwach maskujących, co upodabnia je do otoczenia i chroni przed drapieżnikami. Ptaki żyjące w koloniach rozpoznają swoje jaja po kolorze i wzorkach.

RJ6eVc5I0Tvgn
Jaja nurzyka (Uria aalge) mają różnorodne barwy i wzory. Za kolor skorupki odpowiadają znajdujące się w macicy komórki wydzielnicze, które wytwarzają pigmenty: porfiryny – odpowiedzialne za barwę brązową jaj i biliwerdyny – dzięki którym jaja przyjmują zielononiebieski kolor.
Źródło: Hazel Watson, flickr.com, licencja: CC BY-NC 2.0.
Ciekawostka

Jaja ptasie nie zawsze są idealne – zdarzają się anomalie dotyczące wielkości, kształtu, budowy skorupki wapiennej lub budowy wewnętrznej. Przyczynami nieprawidłowości mogą być drobnoustroje, braki żywieniowe lub inne czynniki, zarówno zewnętrzne, jak i dotyczące budowy oraz fizjologii układu rozrodczego samicy.

1.  Jaja dwużółtkowe powstają w wyniku wielokrotnej owulacji.

2. Jajo w jaju powstaje wówczas, gdy w wyniku silnego bodźca jajo zostanie cofnięte do początku jajowodu i przejdzie ponownie proces odkładania białka i tworzenia skorupki.

3. Bardzo małe jaja, ale prawidłowo wykształcone, znoszą młode samice.

4. Karłowate jajo bez żółtka powstaje wówczas, gdy ciało obce (np. fragment nabłonka) drażniło jajowód. W wyniku tego wokół ciała obcego odłożyło się białko i utworzyła skorupka.

5. Jaja ze zgrubieniami, bruzdami na skorupce oraz jaja bez skorupki powstają wyniku zaburzeń gospodarki mineralnej lub niedoborów witaminy DIndeks dolny 3.

Słownik

alecytalne jaja
alecytalne jaja

jaja pozbawione żółtka lub zawierające jego śladowe ilości, stąd nazywane także jajami bezżółtkowymi. Występują u ssaków łożyskowych i strzykw

jajorodność
jajorodność

forma rozrodu, w której rozwój zarodka odbywa się w środowisku zewnętrznym, poza narządami rozrodczymi samicy

kosmówka
kosmówka

zewnętrzna błona płodowa, ochrania zarodek przed czynnikami zewnętrznymi i uczestniczy w wymianie gazowej

mezolecytalne jaja
mezolecytalne jaja

jaja zawierające średnią ilość żółtka, nazywane również średniożółtkowymi. Występują u nicieni, ryb jesiotrowatych, płazów

oligolecytalne jaja
oligolecytalne jaja

jaja zawierające niewielką ilość żółtka, nazywane także ubogożółtkowymi. Występują u jeżowców i lancetników

omocznia
omocznia

jedna z błon płodowych w postaci worka, powstała jako uwypuklenie części jelita zarodka, w której gromadzone są zbędne i szkodliwe produkty przemiany materii

oocyt
oocyt

diploidalna komórka żeńska, która przechodzi podział redukcyjny i przekształca się w haploidalną komórkę jajową

owodnia
owodnia

jedna z błon płodowych otaczająca bezpośrednio zarodek; jama owodni wypełniona jest płynem owodniowym, który tworzy środowisko wodne zarodka

owodniowce
owodniowce

kręgowce (gady, ptaki, ssaki), u których wykształciły się struktury zwane błonami płodowymi: kosmówka, owodnia, omocznia, woreczek żółtkowy

polilecytalne jaja
polilecytalne jaja

jaja zawierające duże ilości żółtka, nazwane także jajami bogatożółtkowymi. Występują u owadów, gadów i ptaków