Канадские биологи раскрыли одну из главных загадок куриных яиц – им удалось выяснить, как цыпленку удается выйти наружу из яйца, способного выдержать тройную массу тела несушки, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

"Мы обнаружили, что скорлупа яйца состоит из трех слоев наноструктур, имеющих разную прочность, эластичность и прочие механические свойства. Что интересно, эти структуры меняются по мере роста зародыша, и к тому времени, когда цыпленок вылупляется из яйца, они ослабевают, что помогает ему разбить скорлупу", — заявил Марк Макки (Marc McKee), биолог из университета Макгилла (Канада).

Еще со времен античности философы, натуралисты, обыватели и ученые часто задумывались о том, как цыплята и птенцы других птиц появляются на свет. С одной стороны, даже самые слабые детеныши пернатых могут самостоятельно разбить скорлупу и выбраться из яйца, а с другой – яйца обладают необычно высокой механической прочностью, выдерживая давление тела клушки или более крупных птиц.

Макки и его коллеги смогли найти ответ на этот вопрос, используя ускоритель частиц для того, чтобы нарезать скорлупу куриного яйца на тонкие слои и изучить их при помощи электронного микроскопа. Это помогло им впервые взглянуть на то, как устроена скорлупа "изнутри" и понять, как птенцам удается разбить ее.

Как оказалось, она представляет собой крайне высокотехнологичный материал,  сочетающий в себе нано- и биотехнологии. Выяснилось, что скорлупа состоит из трех слоев нанокристаллов карбоната кальция, каждый из которых играет свою собственную роль в защите будущего птенца от внешней среды.

Положением этих кристаллов, в свою очередь, управляет белок остеопонтин, который раньше ученые считали своеобразной "ошибкой эволюции" и атавизмом, наследием времен динозавров, когда яйца еще оставались покрытыми кожистой оболочкой. Макки и его коллеги обнаружили, что его молекулы были распределены по скорлупе не случайно, а служили своеобразным каркасом, к которому крепились наночастицы мела.

Как правило, чем больше остеопонтина содержалось в слое скорлупы, тем прочнее он был, так как кристаллы в результате этого располагались там не хаотично, а более упорядоченно. Максимальное количество этого белка содержалось во внешних слоях скорлупы, а минимальное – во внутренних.

Благодаря этому, а также тому, что остеопонтин постепенно исчезает из внутренней части скорлупы к моменту выхода цыпленка на свет, птенец может легко разбить скорлупу изнутри, но при этом яйцо будет оставаться достаточно прочным снаружи для того, чтобы на нем могла сидеть несушка, сообщает РИА Новости.

"Примерно 10-20% яиц, которые попадают в магазины или в холодильники покупателей, оказываются разбитыми или поврежденными, что повышает вероятность заражения сальмонеллой. Понимание того, как работает "наноброня" яиц, поможет нам поменять работу генов куриц-несушек таким образом, что их яйца станут более прочными и защищенными от микробов", — заключает Макки.