Kun valmistat munakasta, olet ehkä joskus joutunut useaan otteeseen rikkomaan muniasi. Miten siis kananpoika saa tarpeeksi voimaa päästäkseen kuorestaan?
Kuvituskuva Pixabay
Muna on suljettu tila, joka mahdollistaa alkion ja tulevan kananpojan kehittymisen. Se tarjoaa kaikki ravintoaineet, jotka ovat välttämättömiä alkion kehitykselle hautomiseen asti. Se varmistaa kaasujen vaihdon O2:n ja CO2:n välillä, jotta alkio voi hengittää, mutta myös suojaa sitä fyysisesti kuoren kautta ja molekyylisesti erittäin tehokkaiden mikrobien vastaisilla proteiineilla.
Muna muodostuu kanalla lisääntymiselimissä, jotka koostuvat munasarjasta, jossa voidaan havaita useita kehittyviä keltuaisia, ja noin 70 cm pitkästä putkesta, jota kutsutaan munanjohdoksi. Se koostuu eri kudossegmentteistä, joista jokainen on vastuussa munan rakenteesta.
Kun keltuainen on ovuloitunut, suurin keltuainen tarttuu munanjohdon ensimmäiseen segmenttiin, jota kutsutaan suppiloksi. Tämä on hedelmöityksen ja alkion ensimmäisten solujakautumien paikka. Muna kulkee sitten toiseen segmenttiin, nimeltään magnum, joka varmistaa valkuaisen proteiinien tallettamisen, ja saapuu sitten kolmanteen segmenttiin (isthmus), joka on vastuussa kuoren kalvojen tallettamisesta (pienet "valkoiset ihot", jotka kiinnittyvät kuoren sisäpuolelle). Muna kulkee sitten kohtuun, jossa kuori muodostuu, ja se pysyy siellä 17-18 tuntia 24 tunnin munan muodostumisen aikana.
Munan kuori, futuristinen keramiikka
Kuori koostuu kalsiumkarbonaatin kiteistä. Näiden kristallien järjestäytyminen mahdollistaa kananmunan kuoren kestävän noin 40 Newtonin (eli 4 kg staattista painetta) voimaa. Ensimmäiset kiteet muodostuvat kuoren kalvoille ja kasvavat kohtisuoraan niitä vastaan.Tämä kiteiden kasvu tapahtuu tietyssä suunnassa, kiitos proteiinien, jotka erittyvät tietyissä vaiheissa kuoren muodostumista kohdussa. Munan kuoren rakenne paljastaa muotoja, jotka muistuttavat venytettyjä kartioita, joiden pohja lepää kuoren kalvojen päällä. Jotkut niistä sulautuvat yhteen, toiset eivät, mikä mahdollistaa huokosten syntymisen, jotka helpottavat kaasujen vaihtoa, jotta alkio voi hengittää.
Vaikka joitakin kiteiden muodostumismekanismeja on selvitetty, tällaisen rakenteen luonnollinen muodostuminen matalassa paineessa ja matalassa lämpötilassa (41 °C kanalla) kätkee yhä salaisuuksia, joita keramiikkataiteilijat haluaisivat tutkia ja inspiroitua niistä (biomimeesi).
Jos kuori on niin vahva, miten kananpoika rikkoo sen?
Kuori ei ole vain fyysinen suojabarriera. Se on myös mineraalien, erityisesti kalsiumin, lähde, joka on tarpeen alkion luuston muodostamiseksi. Alkion kehityksen toisen puoliskon aikana kuoren sisäpinta liukenee vähitellen ja hajoaa osittain kartioiden juuresta. Tämä prosessi johtaa kalsiumkarbonaatin kiteiden liukenemiseen, aivan kuten etikka liuottaa kalkkikivipinnoitteet.Vapautunut kalsium imeytyy takaisin ja kuljetetaan alkioon verisuonten kautta varmistaen alkion luuston mineralisoitumisen. Samalla kuoren kalsiumin liukeneminen heikentää tätä biokeramiikkaa, mikä helpottaa kananpojan ulos pääsyä hautomispäivänä.
Hyvin lihaksikas kananpoika
Kaksi erityistä rakennetta auttaa myös kananpojan ulos pääsyssä. Ensinnäkin, 10. ja 21. päivän välillä erittäin voimakas väliaikainen kaulalihas auttaa kananpojan pään liikkeitä, jotka rikkovat kuoren. Samanaikaisesti kovan ulokkeen muodostuu nokan päähän.Tätä rakennetta, jota kutsutaan timantiksi, käytetään kuoren rikkomiseen, kun kananpoika asettuu esiin. Hautomisen jälkeen timantti putoaa pois, kun väliaikainen kaulalihas rappeutuu. Nämä kaksi rakennetta eivät esiinny aikuisilla.
17. päivästä lähtien kananpoika on ahtaalla kuoressaan. Se taittaa päänsä oikean siiven alle ja suuntaa nokkansa ilmataskuun, jonka se puhkaisee 18. päivänä pään liikkeillä, jotka johtuvat kaulalihaksen supistumisesta ja venytyksestä.
Keuhkohengitys alkaa. Kananpojan hapentarve kasvaa yhä suuremmaksi, ja kaasujen vaihto kuoren huokosten kautta tai hengitys ilmataskussa ei enää riitä. Kananpojan veressä oleva CO2-pitoisuus kasvaa vähitellen.
19. ja 20. päivän välillä hapen puutteen vaikutuksesta lihakset tekevät yhä useammin ja suuremmilla amplitudeilla toistuvia supistuksia. Nämä mekanismit aiheuttavat jalkojen ulostyöntämistä, mikä työntää kananpojan kuoren ylös, ja kaulalihaksen supistukset työntävät pään ja nokan kuorta vasten.
Timantti, pyramidimuotonsa ansiosta, hajoittaa kuoren työntäytymällä kuoren kartioiden väliin, mikä helpottuu entisestään heikentyneen kuoren vuoksi. Jalkojen liikkeet pyörittävät kananpoikaa, ja kuoren reikä suurenee. Kananpoika työntää jaloillaan ja venyy, mikä lopulta rikkoo kuoren. Se on hautominen.