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鸡蛋为什么不是圆的?

Chicken egg(6 cm)、Strawberry(5 cm)和Lemon(7 cm) 按比例绘制
鸡蛋、草莓和柠檬的大小相近,但轮廓各不相同。Chicken egg 6 cm (2.36 in)Strawberry 5 cm (1.97 in)Lemon 7 cm (2.76 in)

一个鸡蛋高约 6 cm (2.4 in),大约是大号硬币直径的 2.5 倍。母鸡输卵管中一段狭窄的部分称为峡部,据认为它会对柔软的蛋体施加适度挤压 (在新标签页中打开),使蛋体其余部分向一侧鼓出,形成两端不对称的轮廓:一端较宽,另一端逐渐变尖。

草莓宽约 5 cm (2 in),而柠檬长约 7 cm (2.8 in)。这些水果能让我们对鸡蛋的大小有直观概念,但在日常的蛋类和乳制品中,它的轮廓很特别:一端保持圆钝,另一端则逐渐收窄。

鸡蛋为什么不是球形?

从侧面看,鸡蛋一端圆钝,另一端尖细。规则的椭圆两端会以相似的方式收窄;鸡蛋的弧线则沿着长度方向不断变化,所以把鸡蛋首尾调换后,轮廓也会不同。这种不对称,而不只是拉长的外形,才是母鸡输卵管需要塑造出来的特征。

沿着蛋壳从宽的一端看到尖端,弧线会逐渐变得更紧,没有接缝,也没有单独的盖状部分标出尖端从哪里开始。尖端是整体轮廓的一部分,因此“蛋形”不只是把球拉长成椭圆那么简单。

鸡蛋是怎样形成这种形状的?

鸡蛋离开母鸡时,外面还没有坚硬的蛋壳。蛋黄进入输卵管后,随着它向前移动,蛋白和壳膜逐渐包裹上来。再往后,输卵管中负责形成蛋壳的部分会分泌出蛋壳 (在新标签页中打开)。这些层会依次围绕发育中的鸡蛋形成;鸡蛋不是产下后才被压成最终形状的。

蛋壳形成期间,鸡蛋仍处在柔韧、带有肌肉的通道内。输卵管收缩推动鸡蛋向前移动,而较窄的峡部对柔软蛋层施加的物理限制,据认为有助于塑造 (在新标签页中打开)鸡蛋的轮廓,之后蛋壳才会变硬。这条通道并不是把鸡蛋压制成一模一样形状的硬模具:鸡蛋经过时,通道的活动壁会对它产生作用。

因此,尖端是鸡蛋整体轮廓的一部分,并非在原本圆形的蛋壳上额外添上的小特征。母鸡的输卵管通过推动和挤压塑造出鸡蛋的形状;蛋壳形成时,鸡蛋也随之呈现出不对称的弧线。早餐时鸡蛋进入纸盒前,这一塑形过程早已在母鸡体内完成。

尖头鸡蛋为什么会弯着滚?

在一块朝边缘倾斜的光滑板子上,把一个完整的鸡蛋轻轻向侧面推一下。它不会笔直地滚向坡下,而是边滚边转,尖端划出一条弯曲的轨迹 (在新标签页中打开)。两端形状不同,鸡蛋滚动时与板面的接触方式也会改变,从而使它沿弯曲路线转向,而不是径直滚向边缘。

具体滚动路线取决于表面和推动方向,因此鸡蛋不一定会规规矩矩地绕圈,也不一定会在悬崖边缘前停下。粗糙的巢穴地面或不同的起始位置,都可能改变它的滚动路线。

滚动时的弯曲路线能解释鸡蛋为何进化成这种形状吗?

沿弯曲路线滚动,可能有助于让鸡蛋留在倾斜鸟巢的中间,而不是笔直滚向边缘 (在新标签页中打开)。这可能是这种形状带来的好处,但观察现代鸡蛋如何滚动,并不能证明这种好处促成了它的进化。

要解释鸡蛋形状如何进化,需要有证据把蛋形与世代之间的生存和繁殖联系起来。研究人员可以比较在不同表面筑巢的近缘鸟类 (在新标签页中打开),检验蛋形是否会影响鸡蛋滚出鸟巢或成功孵化的频率,并寻找与这些结果相关、可遗传的形状差异。仅仅在光滑板子上成功滚动,无法证明这种联系。

在倾斜的巢穴地面上,尖头鸡蛋的滚动轨迹会弯回较平缓的中央区域,而巢穴边缘恰好在它的路径之外。

本文介绍的物体及其尺寸。

  • Strawberry5 cm (1.97 in)
  • Chicken egg6 cm (2.36 in)
  • Lemon7 cm (2.76 in)

来源

  1. USDA Food Safety and Inspection Service: Shell Eggs from Farm to Table (在新标签页中打开) fsis.usda.gov
  2. Encyclopaedia Britannica, “Strawberry”; Royal Horticultural Society, “Strawberries”
  3. Encyclopaedia Britannica, “Lemon”; USDA, “Lemons”
  4. British Ornithologists' Union — The mysterious basis of egg shape in birds (C. Deeming) (在新标签页中打开) bou.org.uk
  5. Ohio State University Extension (Ohioline) — The Making of an Egg (在新标签页中打开) ohioline.osu.edu
  6. Journal of Experimental Biology — How the egg rolls: a morphological analysis of avian egg shape (在新标签页中打开) journals.biologists.com
  7. Science News — Flight demands may have steered the evolution of bird egg shape (在新标签页中打开) sciencenews.org

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