02.27 扯蛋:小小蛋殼不簡單,軟硬兼備,還會呼吸

今天來給大家扯蛋。

說到蛋,很多人會想到雞蛋,作為經常見到的一種食材,雞蛋不但味道鮮美,價格實惠,而且儲存時間也比較長。

於是我打開冰箱,拿出一個雞蛋嘗試了一下單手打蛋,結果很慘蛋。

其實不止鳥類會生蛋,許多爬行類、昆蟲、魚類也會下蛋,或許叫卵更適合。

扯蛋:小小蛋殼不簡單,軟硬兼備,還會呼吸

雞蛋:看似簡單,其實不然

對於雞蛋殼我們已經十分了解了,從構造上來看:它是一個梨型的,一頭尖,一頭大。不止雞蛋是這個造型,大多數鳥類的蛋都是類似的造型。為什麼要做成這個造型呢?因為鳥類在數百萬年裡發現這個造型的蛋比較結實,而且孵蛋的時候受熱比較平均,最關鍵的是不會滾太遠。不相信的話可以拿一枚雞蛋試試,它總是朝著尖的那一端滾動。

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從功能上來看:雞蛋殼就是保護裡面的胚胎,並且還能與外界進行氣體交換。沒錯雞蛋會呼吸。雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣,由外蛋殼膜、石灰質蛋殼、內蛋殼膜和蛋白膜組成。而這個外蛋殼膜就是雞蛋殼最外層的一種無定形的透明可溶性粘蛋白,在蛋殼外層上呈霜狀,能夠阻止微生物入侵和蛋內水分蒸發,摩擦、潮氣和水浸會脫落。這也是為什麼雞蛋買來千萬不能洗,因為會臭的。


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所以別看雞蛋一磕就碎,但是卻是小雞出生前最重要的保護措施。當然,同樣是蛋,有些動物的蛋殼既不堅硬,也無法承受太大的壓力,有些甚至是既軟又韌。

爬行動物的蛋:可硬可軟,順其自然

爬行類的蛋殼與鳥類的截然不同,而且就算是爬行類,它們的蛋也各有千秋。比如蛇類的蛋殼很軟,並且延展性很好,能夠堆棧在一小空間中;龜的蛋殼比較硬一些,並且也有一定韌性,與龜類下蛋的習慣是掉落在坑內有關;壁虎的蛋剛開始的時候比較柔軟且具有韌性,但是會隨著時間而逐漸硬化,使其能安全地藏匿於縫隙中。

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蛇、龜之類的爬蟲,其蛋殼是一種複合性的材質,是蛋白質與礦物質的結合。通常,蛋白質會使蛋殼較軟,但韌性較好,強度會較差;礦物質則會提升蛋殼的強度,但副作用就是使其變得易脆;而複合式的材質便具有截長補短的優勢,可幫助它們適應外在環境的各種衝擊。

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蛇蛋與龜蛋的殼也非常的薄,僅約1毫米厚,並且其結構也像雞蛋殼一樣擁有多層結構,並且各自有其功能,如蛇蛋殼就是4層結構,龜蛋的殼也有3層。大致看來,

最外層是以生物礦化後的角質蛋白為主,質地稍堅硬,具基本的保護功能;中間與裡層則以纖維化的角質蛋白為主,但以垂直交錯與平行的方式編織成型,可能可以增強韌性,使外力難以刺穿或撕裂。如此複雜的多層次結構與複合性成分,讓爬蟲類的蛋在面對環境風險時能有更強大的自我保護能力。

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隨著環境溼度的變化,蛇與龜蛋殼的機械性質也會隨之改變

;也就是說,同個蛋殼在乾燥與潮溼的環境中,其變形能力(延展性)、韌性(耐撕裂程度)與強度(耐壓力)都會適時調整。這極大的適應力主要還是因為它們的粑粑麻麻從它們出生後就不管了,所以面對大自然多樣化且嚴酷的生存挑戰時,如果沒有積極應變的能力是很難存活的。

昆蟲與魚類的蛋:水陸並進

除了鳥類還有爬行類,自然界中還有數量及其龐大的昆蟲和魚類,和禽類的蛋殼不同,昆蟲的蛋殼和魚類的蛋殼一般都具有胸甲結構,並且能夠在水中生存。這難道就是傳說中的:水之呼吸。

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大閃蝶的蛋

一般典型的昆蟲蛋殼結構中會有兩種呼吸結構以適應陸地和潮溼的水環境:一種是孔洞,其間隙在一到幾個微米之間,交織貫穿在蛋殼內形成通氣的結構,是氧分子可以通過孔洞在外界到達胚胎的內部,並且由於其蛋殼的獨特性質,在氧氣和二氧化碳交換的同時水分散失達到最小;另一種則是胸甲結構,或者說是鰓,這種結構能夠形成一定體積的氣膜結構,可以從外界的水中溶解和汲取氧氣,適用於水中呼吸的蛋殼種類。

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而魚卵大多都是在體外受精的,經過受精之後的卵才會吸水膨脹,之後卵膜變硬,且具有彈性。有些昆蟲還會築巢,照顧後代,比如螳螂、蜜蜂、螞蟻等,而魚類大多都是管生不管養的類型,所以它們的卵有些漂浮在水面,有些沉匿於水底,有些附著在水草或是其他物體上,還有的則隨波逐流,堪稱淒涼。

奇妙的演化:師法自然

由於演化和生物習性的不同,作為比較高等的鳥類會築巢孵化,因此鳥類可以花費大量的鈣質去構築蛋殼,而且鳥類的新陳代謝高,其體溫能夠達到40攝氏度,所以為了防止蛋內的水分蒸發過快,需要硬蛋殼防止水分散失。而爬蟲類雖然也會築巢,但是大多都是產完後就就置之不理,需要依賴環境的溫溼度來孵化,所以只需要具備基本的保溼和保護作用即可,並且它們大多高產,因此不會花費過多的鈣質來構築蛋殼。作為更高產的昆蟲和魚類亦是如此,它們只需要產下大量的卵,至於能夠孵化多少就看命了。

扯蛋:小小蛋殼不簡單,軟硬兼備,還會呼吸

看似簡單的蛋殼,亦蘊含了許許多多神奇的構造,大自然的巧思與演化的力量令人歎為觀止。或許通過對蛋殼的研究,我們能夠在防護與複合材質的開發上有新的方向,師法自然或許也是科技進步的一個途徑。

扯蛋:小小蛋殼不簡單,軟硬兼備,還會呼吸

文|臭臭

字數|1921


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