До первого вздоха: как дышит цыпленок внутри яйца

Прочная скорлупа надежно защищает нежное содержимое яйца. Белок служит источником воды и питательных веществ, а желток в оплодотворенном яйце — это главный «склад» пищи для растущего эмбриона. Но как же он дышит? Ведь если куриное яйцо погрузить под воду, зародыш задохнется. Значит, кислород каким-то образом проникает сквозь скорлупу из внешнего воздуха. Но каким?

Оказывается, у птичьего зародыша есть свой собственный «биокостюм» и система жизнеобеспечения. Ключевую роль в дыхании играет особый орган — аллантоис. Интересно, что эта система настолько эффективна, что ею пользуются не только птицы, но и рептилии — от маленьких ящериц до огромных крокодилов.

Что такое аллантоис

Аллантоис — это специальный мешочек-вырост, который формируется из кишечника зародыша на ранних стадиях развития. Он похож на продолговатый пузырь. Но находится он не внутри тела цыпленка, а снаружи, в пространстве под скорлупой.

Этот мешочек выполняет сразу две важные функции. Во-первых, он служит «почкой»: в его полости накапливаются все азотистые отходы, которые производит эмбрион. Это блестящее эволюционное решение: ядовитые отходы не отравляют птенца, а надежно изолируются в специальном «контейнере». 

Во-вторых, он соединяется с другой оболочкой — хорионом, и вместе они образуют мощную сосудистую сеть. Эта сросшаяся «хориоаллантоисная мембрана» и есть главное «легкое» цыпленка.

Как работает газообмен 

Хориоаллантоисная мембрана густо пронизана кровеносными сосудами. Она плотно прилегает к внутренней поверхности пористой скорлупы. К концу инкубации эта мембрана опутывает почти всю внутреннюю поверхность яйца, образуя гигантскую дыхательную поверхность. У куриного эмбриона она к 18-му дню достигает площади около 70 см².

Кислород из внешнего воздуха медленно, но верно просачивается через микроскопические поры в скорлупе. В куриной скорлупе их от 7000 до 15 000! Затем он проходит через тонкую стенку сосудов мембраны и попадает прямо в кровь зародыша. Сердце цыпленка уже бьется, гоняя эту обогащенную кровь по всему телу. В обратном направлении, из крови, в скорлупу и наружу, уходит отработанный углекислый газ.

На последних днях инкубации цыпленок начинает готовиться к вылуплению: его легкие созревают, и он протыкает клювом внутреннюю оболочку аллантоиса, делая первый вдох воздуха из воздушной камеры у тупого конца яйца. С этого момента он переходит на легочное дыхание.

Таким образом, аллантоис — это не просто мешок для отходов. Это центральный узел, соединяющий зародыш с внешним миром, его легкие и выделительная система в одном лице. Когда птенец вылупляется, эта оболочка остается приклеенной к скорлупе. Искать ее в обычном столовом яйце бессмысленно: аллантоис образуется только в оплодотворенном яйце вместе с развивающимся эмбрионом.

Есть ли у человека аллантоис

В самом начале развития у человека тоже были и желточный мешок, и аллантоис. У яйцекладущих рептилий и птиц их назначение очевидно. Но зачем они плацентарным млекопитающим, которые развиваются в утробе матери и получают все необходимое через плаценту?

Ответ лежит в эволюционной истории. Наши очень далекие предки откладывали яйца. И хотя мы давно перешли к живорождению, в ходе индивидуального развития каждый человеческий зародыш на короткое время «проходит» через древние стадии, повторяя путь эволюции.

Желточный мешок у человека быстро редуцируется. А вот аллантоис и хориоаллантоисная оболочка никуда не исчезают. Они не просто сохраняются — они активно развиваются! Сосуды в них разрастаются, а сама оболочка сливается со стенкой матки. И из этого комплекса образуются… плацента и пуповина.

Да, наша пуповина — это и есть видоизмененный аллантоис. Те самые сосуды, которые у цыпленка несли кровь к пористой скорлупе, у людей превратились в артерии и вену пуповины, связывающие кровоток плода с материнским. Более того, след аллантоиса остается с нами на всю жизнь: он превращается в связку внутри брюшной полости (урахус) и в часть мочевого пузыря. 

Так что система жизнеобеспечения, которая кормит и поит цыпленка в яйце, в основе своей та же самая, что девять месяцев поддерживает и ребенка в материнской утробе. Эта общая «инженерная схема» — яркое свидетельство родства человека с миром яйцекладущих.