Вчені у складі міжнародного колективу описали морфологію величезної кількості пташиних яєць, що належать різним загонам птахів з різною екологією. З'ясувалося, що на форму яйця найбільше впливає пристосованість птаха до польоту. У хороших летунів яйця виявилися асиметричними, а у поганих - круглими або еліпсоїдними. Дослідження опубліковано в журналі.
Пташине яйце представляє з себе яйцеклітину, оточену кількома оболонками. Яйця різних видів птахів дуже різноманітні за морфологією - розміром, кольором і формою. Звичне нам куряче яйце швидше виглядає як правильний овал, однак, яйця бувають і практично круглі, як у сов, і витягнуті еліпсоїдні, як у індонезійської курки малео.
Ясно, що морфологія має адаптивне значення, однак у вчених досі не було якоїсь переконливої теорії, що пояснює, наприклад, різну форму яєць. Існуючі гіпотези пояснювали різну форму яєць в першу чергу особливостями гніздування. Наприклад, передбачалося, що птахи, які гніздяться на утісах, відкладають яйця конічної форми, тому що у таких яєць менше шансів вкотитися і впасти з обриву. Кулясті яйця повинні мати міцнішу оболонку. А асиметричні яйця, у яких один кінець значно ширший за інший, забезпечують кращий газообмін з широкого боку і сприяють прискореному розвитку пташенят виводкових птахів (у яких пташенята вилуплюються вже опереними і готовими до «дорослого» життя).
Щоб поставити крапку в цьому питанні, міжнародний колектив вчених провів вичерпний аналіз величезної колекції яєць, що складається з майже 50 тисяч примірників. Яйця належали 1400 видам птахів з 35 загонів. Вчених цікавило, як форма яйця пов'язана з екологічними особливостями життя птахів. Крім того, автори роботи детально виміряли параметри яєць і побудували почесний морфологічний простір форм. На підставі зібраних даних була побудована біофізична модель яйця, що дозволяє пояснити, як яйце формується в яйцеводі і передбачити деякі параметри, наприклад, міцність конструкції.
Щоб зрозуміти, як спосіб життя птиці впливає на форму яєць, вчені зіставили форму з такими параметрами, як маса дорослої особини, дієта, кількість яєць у кладці, тип гніздування, а також здатність до польоту. Цю характеристику формально відображає спеціальний індекс, що враховує довжину і форму крила. Було показано, що цей індекс вище у птахів, здатних до далеких міграцій, тобто у хороших літунів. На свій подив, ніякої кореляції між формою і більшістю перерахованих параметрів, дослідники не виявили. Це означає, що всі існуючі гіпотези, які пояснюють різну форму яєць, виявилися невірними. Форма залежала лише від двох параметрів - розміру та згаданого індексу крила. Великі яйця мають тенденцію бути еліпсоїдними, а асиметричні яйця характерні для птахів, які добре літають.
Хороші літуни відрізняються особливою формою тіла, як правило, невеликим розміром і зменшеною черевною порожниною. Не дивно, що особливості будови тіла призвели до еволюції форми яєць. Щоб перевірити свою гіпотезу в зворотний бік, автори роботи звернули увагу на нелітаючих птахів. У ківі яйця виявилися еліпсоїдні, а у страуса майже шароподібні. Єдиним винятком з правила, яке виявили вчені, став пінгвін, який відкладає конічні яйця. Однак пінгвіни, втративши здатність до польоту, навчилися відмінно плавати, що також відбилося на їхній статурі.
Таким чином, автори роботи, опублікованої в одному з найпрестижніших журналів, з'ясували, що основним рушійним фактором в еволюції форми пташиних яєць стала здатність до ефективного польоту. З першого погляду здається, що це дослідження не особливо корисне для людства, проте його провідним автором є співробітник інституту Вісса Гарвардського університету. Повна назва цього інституту - Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, тобто ідеї для своїх розробок дослідники черпають в природі. Можливо, яйця вже надихнули інженерів на новий винахід. Про результати роботи інституту Вісса ми раніше писали - наприклад, з його стін вийшов м'який екзоскелет і мініатюрні оптичні елементи для мікроелектроніки.