Геометрія пташиних яєць залежить від того, де їх відкладають і висиджують.
Пташині яйця досить сильно відрізняються за формою: 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 залежить не від «нутрощів» яєць, а від якоїсь зовнішньої причини.
Рік тому ми писали про статтю в журналі Science, в якій говорилося, що форма яєць залежить від того, чи любить птах літати. Автори статті дійшли висновку, що 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. Тобто різноманітні комбінації витягнутості та дотепності - це все результати спроб з'єднати необхідність вузького яйцевода з необхідністю забезпечити яйце достатнім обсягом поживних речовин.
Однак таке пояснення підходить лише частково: за словами Тіма Біркхеда (Tim R. Birkhead) з Університету Шеффілда, відмінності в манері польоту відповідають лише 4% відмінностей у формі яєць. Ці 4% цілком достовірні - автори роботи в Science вивчили величезну масу матеріалу (50 тис. яєць від 1400 видів птахів), але що робити з іншими 96% відмінностей? І хоча в тій статті стверджувалося, що немає ніякого зв'язку між формою яєць і типом гнізда, або вибором місця для гніздування, або кількістю яєць в кладці, Біркхед і його колеги вважають, що ці фактори - треба сказати досить очевидні - на форму яєць все ж впливають.
Для порівняння дослідники взяли яйце кайри і яйце гагарки. У кайр яйця сильно витягнуті і еліптичні, і притому асиметричні - самі птахи гніздяться на вузьких кам'янистих виступах багатонаселеними колоніями, так що можна припустити, що така форма яєць допомагає зберегти їх в цілості і збереження: вони нікуди зі скелі не скотяться, навіть якщо їх хто-небудь штовхне. У гагарок форма яєць схожа, але вони у них не так сильно звужуються і більше нагадують правильний еліпс. Гагарки відкладають їх не так, як кайри: вони ретельніше вибирають місце для кладки, і гагарицькі яйця лежать зазвичай або в скельному поглибленні, або оточені невеликими каменями.
У статті в журналі The Auk йдеться, що у яєць кайр більше шансів вціліти, якщо вони почнуть скочуватися по якомусь ступінчастому ухилу. І експерименти на справжніх скелях, і досліди в лабораторії показали, що гагарочі яйця, які не так сильно звужуються до кінця, швидше скочуються з похилої поступчастої поверхні; навпаки, яйця кайр довше розганяються і взагалі схильні сповільняться в такому небезпечному русі вниз. Іншими словами, якщо штовхнути яйце гагарки, воно відразу почне котитися, тоді як яйце кайри прямо так відразу нікуди не покотиться; через свою витягнуту асиметричну форму воно щільніше контактує з поверхнею, на якій лежить. Так що кайри можуть, не особливо турбуючись, відкладати свої яйця на самому краю скель без всяких додаткових обережностей.
В іншій статті, опублікованій в журналі Ibis, Біркхед з колегами пишуть про те ж - про взаємозв'язок форми яєць і місця висиджування. У цій роботі порівнювали тридцять видів птахів, які живуть у схожих умовах, але не доводяться один одному близькими родичами, від кайр до пінгвінів. У підсумку виявилося, що геометричні відмінності в яйцях на дві третини залежать від того, де саме їх відкладають і насиджують.
Нарешті, не так давно Journal of Experimental Biology опублікував статтю дослідників з Іллінойського університету в Урбані-Шампейні та Міського університету Нью-Йорка, які проаналізували форму кількох сотень яєць від 11 видів птахів. Автори роботи створили модель, яка передбачала, як буде скочуватися яйце тієї чи іншої форми за похилою площиною. Відповідно до моделі кілька штучних яєць (з силіконовим наповненням всередині) надрукували на 3D-принтері - і ці штучні яйця котилися так, як передбачала модель: асиметричні загострені і витягнуті яйця на сходинковому скаті починали описувати кола і зупинялися.
Власне, те, що витягнуті асиметричні яйця будуть вести себе саме так, можна здогадатися інтуїтивно. Дивно ж те, що в тій торішній статті в Science «фактор гнізда» назвали несуттєвим порівняно з «фактором польоту». Однак у тому випадку аналізували величезну кількість видів з різною екологією, від морських птахів до сов, від куликів до колібрі.
Ймовірно, при такому широкому порівнянні на перше місце дійсно виходить «фактор польоту». Але якщо порівнювати птахів, схожих за способом життя, які гніздяться приблизно в однакових місцях (як ті, що живуть на скелях кайри і гагари), то тут форма яєць буде залежати вже від інших, більш очевидних речей.