Округла або витягнута форма яйця залежить від того, чи любить птиця літати.
Пташині яйця важко з чимось переплутати, проте зовнішній вигляд у них все-таки досить різноманітний. І якщо з забарвленням все більш-менш зрозуміло - колір шкаралупи робить яйця непомітними, крім того, від забарвлення часто залежить, як швидко яйце буде остигати без батьків - то з формою такої ясності вже немає.
А за формою яйця у різних видів можуть відрізнятися досить сильно, наприклад, у куликів яйця з одного кінця досить сильно звужуються, так що стають схожі на грушу, у сов яйця шароподібні і нагадують тенісні м'ячі, а у колібрі вони у формі квасолини. Функція у всіх яєць одна - захищати і живити пташеня під час його ембріонального розвитку; значить, різноманітність форм виникла з якоїсь сторонньої причини.
Мері Стоддарт (Mary Stoddard) з Прінстонського університету і Лакшмінараянан Махадеван (Lakshminarayanan Mahadevan) з Гарварда разом з колегами з інших наукових центрів проаналізували геометричну форму у майже 50 000 яєць, що належать 1400 видам пернатих. Дослідники навіть розробили спеціальну програму, за допомогою якої можна було точно визначити, наскільки те чи інше яйце відрізняється від ідеальної кулі.
Яйця, як ми сказали, бувають дуже різні, сильно витягнуті, не сильно витягнуті, з загостреним кінцем і т. д., і різні геометричні особливості по-різному комбінуються один з одним. Однак, як виявилося, на світі немає яєць, який були б короткі і загострені - тобто жоден птах не відкладає яйця, схожі на повітряну кулю.
Форма яйця насправді залежить не від шкаралупи самої по собі, а від м'якої мембрани - підскорлупової оболонки, яка спочатку і укладає в собі весь вміст яйця; шкаралупа з'являється пізніше, коли яйце вже сформувалося. У мембрані є ділянки більш товсті і менш товсті, десь вона розтягується сильніше, десь слабше - і все для того, щоб бути досить міцною, щоб витримати тиск зсередини яйця, коли воно росте і набухає в статевих шляхах птаха. Як показали розрахунки, для цього підходять різні геометричні форми. Однак у теорії виходило, що одним з таких рішень цілком могла бути і форма повітряної кулі, між тим, як ми сказали, в природі таких яєць немає.
Тоді дослідники спробували порівняти яйця з поведінкою птахів. Серед тисяч видів, яких обрали для аналізу, вдалося виділити кілька груп з яйцями схожої форми. Однак не було ніякого зв'язку між формою і типом гнізда, або вибором місця для гніздування, або кількістю яєць у кладці (хоча і те, і інше, і третє раніше часто висували як пояснення різноманітності яєчної геометрії). Збіг виявився в іншому: виявилося, що форма яєць часто відповідає параметрам крила, співвідношенню його довжини і ширини.
Довжина і ширина крила визначають характер польоту - іншими словами, геометрія яєць залежала від того, як птах літає. У тих, хто літає добре і багато часу проводить у повітрі (на кшталт альбатросів і колібрі), яйця витягнуті й асиметричні; якщо ж птахи піднімаються в повітря неохоче, багато часу проводять на землі або перелітаючи на невеликі відстані з куща на куст і з дерева на дерево (як, наприклад, африканські пітти і трогони), то їх яйця будуть більш округлими. Щоб спокійно відкласти округле яйце, потрібен широкий яйцевід і широкий таз, але якщо ми хочемо швидко літати і маневрувати в польоті, тіло має бути легким і витягнутим, і широкий таз тут зовсім не до місця. (Треба вважати, те ж стосується птахів, які багато плавають і пірнають - їм теж потрібна вузька, обтічна форма тіла.)
Тобто різноманітні комбінації витягнутості та дотепності - це все результати спроб з'єднати необхідність вузького яйцевода з необхідністю забезпечити яйце достатнім обсягом поживних речовин. Поєднання ж шароподібної форми з гострим кінцем (як у горезвісної повітряної кулі) виявляється безглуздим - гостроконечність дає перевагу тільки в тому випадку, якщо яйце буде ще й витягнутим; якщо ж птах літає мало і тому може дозволити собі шароподібні яйця, то гострий кінець тут буде просто невигідний, тому що зменшить обсяг яйця.
Результати досліджень опубліковані в Science.