ביצים - לא רק חביתה בצלחת

על התפתחותם העוברית של עוברי עופות

ענת פלדמן, קמפוס טבע

עוברי עופות מתפתחים בתוך ביצים. על התפתחותם המיוחדת נדון במאמר זה. חלמון הביצה המוכרת לנו כל כך הוא תא המין (הביצית) של נקבות העופות. למעשה, במינים אחדים נקבת עוף אינה זקוקה להזדווג עם זכר כדי להטיל ביצים (כיצד האדם משתמש בכך לתועלתו?). עם הטלתה מכילה הביצה הפורייה ארבעה מרכיבים עיקריים: עובר זעיר צמוד לפני החלמון, חלבון וקליפה בעלת שני קרומים (ממברנות) פנימיים (מה מכילה ביצה לא פוריה?).

עובר בביצה. צילום: simon edge

צילום: simon edge

תזונת העובר

בניגוד לעובר היונקים, המוזן כל הזמן על ידי אימו באמצעות השליה, ביצת העוף כבר מכילה עם הטלתה את כל חומרי התזונה שלהם העובר זקוק לשם התפתחותו. חומרים אלו הם מזון (שהוא מקור לאנרגיה) ולחומרי בנין גופו (מינרלים ומים). העובר המתפתח ניזון אך ורק מהמאגרים שקיימים בתוך הביצה (מה קורה אם המזון נגמר?). קליפת הביצה לא רק מגינה על העובר מפני פגיעות חיצוניות, אלא היא גם מקור הסידן העיקרי לבניית עצמותיו. החלבון (החלק הלבן של הביצה) מספק לעובר הגדל בעיקר מים וחלבונים. החלבון גם מגן על העובר הצעיר מפני פגיעות. החלמון (החלק הצהוב של הביצה) הוא ספק המזון העיקרי. החלמון מספק לעובר שומן, חלבונים, פחמימות ומים. אחוז החלמון בביצה משתנה בין העופות. ספיגת המזון מהחלמון מתבצעת באמצעות שק חלמון (yolk sac) המתפתח מרקמות העובר והמקיף את החלמון. שק החלמון מסייע לעובר בקליטת חומרי התזונה מהחלמון ובראשית ההתפתחות גם עוזר לו באספקת חמצן. שק החלמון הוא גם מקום יצירתם של כלי הדם ותאי הדם הראשונים אשר יובילו את המזון והחמצן לעובר.

נשימת העובר

כמו רוב היצורים החיים, גם עובר העוף זקוק לחמצן לתהליך הנשימה. מקור החמצן לנשימת העובר הוא מהסביבה החיצונית. כיצד החמצן מגיע לעובר? קליפת הביצה אינה חלקה ואטומה כפי שהיא נראית. אם מתבוננים היטב (או תחת מיקרוסקופ) אפשר לראות כי בקליפה יש אלפי נקבוביות (pores) קטנות. לדוגמה, קליפה של ביצת תרנגולת הבית מכילה כ-7,500 נקבוביות. דרך נקבוביות אלו חודר החמצן מהסביבה החיצונית אל תוך הביצה בתהליך של פעפוע (דיפוזיה). נקבוביות אלו משמשות גם למעבר של פחמן דו-חמצני ושל אדי מים מפנים הביצה החוצה. כיצד מגיע החמצן שפעפע דרך הנקבוביות אל העובר? ימים אחדים לאחר ההטלה (משתנה בין מין למין) מתחיל להתפתח בהיקף הביצה בצמוד לצד הפנימי של הקליפה איבר המורכב משתי ממברנות אשר ביניהן מתפתחים כלי דם. אבר זה נקרא "ממברנה כוריואלנטואית" (CAM). ה-CAM המפותח מכיל רשת של כלי דם הבאים מהעובר וחוזרים אליו, המאפשרת בין היתר את חילופי הגזים בין העובר והסביבה החיצונית. החמצן המפעפע דרך הנקבוביות מגיע לכלי הדם של ה-CAM ומוסע איתו לכל חלקי העובר (האם מנגנון זה מזכיר בדבר מה את מנגנון הנשימה שלנו?). ה-CAM משמשת כאיבר הנשימה של העובר בתוך הביצה עד לשלב הבקיעה הפנימית, ממש כמו השליה של יונקים. במהלך הדגירה מתפתח בביצה תא אוויר בצידה הכד (הצד הרחב). תא זה נוצר כתוצאה מתהליך של התכווצות תוכן הביצה שמתחת לקליפה הקשיחה בשל התאיידות מים. לפני הבקיעה ויציאת העובר אל מחוץ לביצה, מתרחשת בקיעה פנימית, במהלכה העובר הבוגר מנקב בעזרת מקורו פתח לתוך תא האוויר שבקצה הביצה ומתחיל לנשום באמצעות ריאותיו.

דגירה

אחד המאפיינים המוכרים יותר אצל עופות הוא  שההורים דוגרים על הביצים עד בקיעתן (למעט יוצאי דופן שאינם דוגרים). בניגוד לקבוצות אחרות של בעלי חיים, התפתחות העופות אינה אפשרית ללא דגירה (או הדגרה מלאכותית). הדגירה מאפשרת להורים או להורה הדוגר לשמור על הביצים מפני טורפים או מפני פגעי מזג אוויר העלולים לפגוע בביצים. אין ספק שהתפקיד המשמעותי ביותר של הדגירה הוא שמירה על טמפרטורת הביצים ברמה קבועה פחות או יותר ולרוב גבוהה מטמפרטורת הסביבה. כמו היונקים, גם העופות הם בעלי חיים הומיותרמיים. מכיוון שכך הם בעלי מנגנונים לשמירת חום גופם. עוברי העופות זקוקים לטמפרטורת גוף קבועה על מנת להתפתח, אולם הם חסרים מנגנונים לשמירת חום גופם (אם כי יש כאלו מביניהם אשר מנגנונים אלה מתפתחים אצלם בשלבים המאוחרים של ההתפתחות העוברית). על כן זקוקים העוברים המתפתחים להוריהם כדי לשמור על טמפרטורת הביצה (ההורים שומרים על טמפרטורת הביצה  גם כאשר טמפרטורת הסביבה נמוכה מהטמפרטורה הרצויה וגם כאשר היא גבוהה ממנה). כיצד ההורים עושים זאת? לקראת עונת הקינון והרבייה מתפתח אצל רוב העופות בחזה ובבטן אזור מיוחד הנקרא "כתם הדגירה". כתם הדגירה הוא אזור החשוף מנוצות ועשיר בכלי דם, והוא האזור הבא במגע עם הביצים במהלך הדגירה. העור החשוף מאפשר מגע הדוק בין הדוגר לביצים, וכלי הדם המרובים מאפשרים את מעברי החום בין כתם הדגירה והביצים. הרחבה או כיווץ של כלי הדם בכתם הדגירה משפיעים על מעברי החום בין כתם הדגירה והביצים: הרחבה של כלי הדם מסיעה יותר חום אל כתם הדגירה וממנו אל הביצים, כיווץ של כלי הדם מפחית את הסעת החום. כתם הדגירה מאפשר להורה הדוגר לחוש את טמפרטורת הביצים המודגרות. מחקרים רבים מצביעים על כך ששינויים בטמפרטורת הביצים מורגשים על ידי כתם הדגירה וגורמים לשינויים התנהגותיים ופיזיולוגיים אצל הדוגרים, זאת כדי לשנות את חילופי החום בין כתם הדגירה והביצים. כדי שפיזור החום יהיה אחיד בכל חלקי הביצה, ההורים דואגים לגלגל את הביצים מדי זמן, כך שכל פעם חלק אחר של הביצה יבוא במגע עם כתם הדגירה. בנוסף לכך, העוברים עצמם מעבירים את החום על ידי זרימת הדם ב-CAM. תחום הטמפרטורות של ביצים מודגרות נע בין 34°C ל-40°C. כמובן שטמפרטורת הביצים משתנה לכיוון טמפרטורת הסביבה כאשר ההורים עוזבים את הקן, למשל לצורך חיפוש מזון.

בקיעה

משהסתיימה בהצלחה תקופת ההתפתחות של העובר בתוך הביצה, הוא בוקע. משך הזמן מתחילת הדגירה עד לבקיעה משתנה בין מיני העופות השונים, אבל ככלל ככל שהעוף גדול יותר מתארכת הדגירה. כזכור, כמות החלמון בביצי עופות שונה ממין למין. כמות החלמון משפיעה על רמת ההתפתחות בעת הבקיעה. לא כל הצעירים בוקעים באותה רמת התפתחות. מוכרות שמונה דרגות של התפתחות, הנבדלות ביניהן במידת הניצוי, ביכולת הראייה, התנועה, היכולת לאכול באופן עצמאי וביכולת השמירה על חום הגוף. אפרוח של ברבור, למשל, בוקע מהביצה כאשר הוא עוטה פלומה ועיניו פקוחות. לעומתו, גוזל של דרור בוקע מהביצה ערום ועיניו עצומות. הבדל זה ברמת ההתפתחות בין הגוזל לאפרוח מתאים כמובן גם לטיפול ההורי שמוענק להם לאחר הבקיעה. בעוד שגוזל הדרור תלוי לחלוטין בהוריו לשם שמירה על חום גופו, הגנה ומזון וצמוד לקן, הרי אפרוח הברבור עצמאי יותר, יודע לשחות, מסוגל לאכול בעצמו ולשמור על חום גופו.

תכנים