¿Por qué las cáscaras de huevo de ave son frágiles y no estirables?

No soy ornitólogo ni experto en evolución, pero por lo que he leído, la dureza del caparazón está relacionada con permitir que más oxígeno lo permee durante el desarrollo. Los reptiles que ponen huevos tienden a tener cáscaras coriáceas porque están en contacto constante con la humedad que los mantiene flexibles. Las aves tienen un desarrollo más complicado. La expansión de plumas diferenciadas exige un entorno más seco. Muchas especies están completamente desarrolladas en la eclosión, lo que requiere más oxígeno para llenar las paletas de las plumas más grandes.

En cuanto a caerse del nido, una vez que sale, generalmente se hace para. Además de algunas aves que anidan en el suelo, como las avestruces, que ponen sus huevos en una pala abierta en la tierra, un ave madre no tiene forma de devolverlo al nido. Las aves que anidan en los árboles generalmente tienen huevos tan ligeros que pueden no romperse si aterrizan en otra cosa que no sea roca, pero el destino de esos huevos es como alimento para otros animales. Un caparazón más grueso no los salvaría.

Una cáscara de huevo de amniota tiene tres fuentes de agua que puede usar durante el desarrollo. Primero, el embrión puede usar el agua que la madre invierte en el huevo antes de colocar una cáscara a su alrededor. Dos, el embrión puede metabolizar algunos de los nutrientes en la yema para producir agua químicamente. Tercero, el huevo puede absorber agua del hábitat, pero solo si la cáscara del huevo es permeable y el hábitat que lo rodea está muy húmedo.

Las cáscaras de huevo rígidas no pueden absorber el agua del medio ambiente. Si un animal tiene una cáscara de huevo rígida, entonces el embrión debe obtener de la madre el agua directamente de la madre (opción 1) o indirectamente de la madre utilizando la yema que la madre tenía que proporcionar de todos modos. Entonces, si la madre vive en un ambiente siempre seco, tiene que poner un huevo grande con mucha agua o mucha yema. El embrión con un caparazón rígido no puede utilizar hechizos húmedos ocasionales porque el caparazón rígido no puede absorber agua.

La madre tiene que beber mucha agua y comer mucha comida para suministrar agua adecuada en el momento en que pone el huevo. Sin embargo, los hábitats secos no son ricos ni en agua ni en alimentos. Entonces, la madre que pone huevos con una cáscara rígida tiene que viajar a ambientes húmedos para obtener agua y comida.

Esto no es tan malo para un pájaro, ya que la madre del pájaro generalmente puede volar a hábitats húmedos. Un pájaro puede poner huevos y poner huevos en un árbol, o en el borde de un acantilado, donde está muy seco y sin comida. Luego puede volar a un lugar que tiene agua y comida. Un squamate (lagarto, serpiente) no siempre es tan afortunado.

La mayoría de los archosaurios (cocodrilos, dinosaurios y aves) tienen huevos rígidos. Esto probablemente ocurrió cuando sus ancestros femeninos descubrieron que era más seguro poner sus huevos en lugares secos mientras buscaban en lugares húmedos.

Las cáscaras de huevo flexibles pueden absorber agua del ambiente cuando está mojada y retener agua cuando está seca. Si el ambiente es seco, el embrión tiene que metabolizar la yema para obtener el agua. Metabolizar la yema hace que la descendencia recién nacida sea grande y fuerte, pero no les queda yema de repuesto. Entonces, estos grandes descendientes tienen que ser cazadores exitosos desde que nacen o mueren. Si el ambiente está húmedo, pueden absorber agua del hábitat. No tienen que metabolizar la yema para obtener agua, por lo que nacen pequeños con yema extra en sus cuerpos. No tienen que ser cazadores exitosos de inmediato porque todavía les queda algo de yema al nacer. Pueden crecer un tiempo sin comida ni agua.

Esto no es malo para un lagarto que vive cerca de un río que, alternativamente, se inunda y se seca. La madre no tiene que comer y beber tanto cuando está embarazada porque su descendencia tiene una estrategia ganadora sin importar la condición del río. Por lo tanto, la madre no tiene mucho forraje, ya que en las estaciones húmedas sus huevos probablemente obtendrán algo de agua del hábitat húmedo.

La mayoría de los escuamatos (lagartos, serpientes) ponen huevos con cáscaras flexibles. Sin embargo, esto no es universal incluso entre los escuamatos. Las tortugas se dividen en tortugas de caparazón rígido y tortugas de caparazón flexible.

Una cáscara de huevo rígida es muy útil en un ambiente muy seco. Se aferra al agua que la madre proporciona durante todo el período de gestación.

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Huevos reptilianos previamente categorizados con respecto a la flexibilidad de las cáscaras de huevo.

SINOPSIS.

‘Huevos reptilianos previamente categorizados con respecto a la flexibilidad de las cáscaras de huevo

SINOPSIS: parecen caer en dos grupos: los huevos endohidroxílicos son aquellos que son invertidos, por el padre femenino en el momento de la oviposición, con toda el agua necesaria para completar la embriogénesis; y huevos ectohidroxilados que necesitan absorber agua del medio del nido para completar la embriogénesis “.

Biológicamente, no puedo decir por qué esto no ha sido posible, pero en un sentido de ingeniería materialista, esto podría entenderse fácilmente.

A continuación se muestra la curva de deformación por tensión de un material dúctil.

La tensión de estrés son términos muy comunes y si alguien no está acostumbrado, entonces podrían buscar aquí Módulo de estrés, tensión y Young

En el gráfico anterior vemos un punto particular conocido como punto de fluencia. Ahora, el punto de fluencia se define como el punto de tensión donde comienzan a aparecer las primeras grietas.

Los materiales dúctiles / material elástico / material estirable tienen la capacidad de soportar la carga incluso después del inicio de la grieta, es decir, continúan manteniendo su resistencia incluso después de la primera grieta.

Eventualmente, la fractura ocurre mucho después de la aparición de la grieta inicial en el punto de fractura que está detrás del punto de estrés final.

Entonces, si los huevos fueran estirables o dúctiles, la cantidad de presión requerida para romperlos sería muy alta. Y para que una pequeña eclosión aplique tanta presión es insoportable.

Ahora, ¿por qué son frágiles entonces? A continuación se muestra una curva para materiales frágiles.

Como vemos, su punto de fractura coincide con el punto de tensión final (para el punto de frágil rendimiento es el mismo que el punto final).

Ahora la eclosión tiene que aplicar suficiente presión / carga para iniciar la primera grieta y eventualmente se producirá una fractura.

Imagine estas bolas de tamaño humano (bolas inflables) análogas a los huevos estirables. Ahora imagine estar dentro de su interior. Es una situación bastante similar a nuestro pequeño lingote de huevo.

Ahora, si vas a salir de este cuerpo elástico, debes aplicar mucha presión e incluso, puede que no asegures tu libertad.

Y si nosotros, como los humanos no somos capaces de hacerlo, entonces es casi imposible que esa pequeña ave trascienda la barrera.

Los huevos de reptil son coriáceos y ligeramente estirables, y los huevos de aves desarrollaron una cáscara calcificada que ayuda con el equilibrio del agua y el peso de la madre, pero una cáscara elástica sería muy difícil de incubar. En ambos casos, los huevos son lo suficientemente rígidos como para ofrecer resistencia al bebé, permitiéndole abrirse paso con el “diente de huevo”.