Способы потребления белковой оболочки яйца цыпленком были подвергнуты достаточно детальному изучению.
В конце прошлого столетия Дюваль (1884Ь) высказал предположение о том, что усвоение цыпленком массы белка на протяжении второй половины инкубации происходит через посредство так называемой белковой плаценты, образующейся в результате появления складок и ворсинок на внутренней поверхности белкового мешка, окружающего белок. Дюваль считал, что белок усваивается белковой плацентой наподобие того как желток усваивается желточной энтодермой желточного мешка. Он высказал также предположение о том, что последующая доставка продуктов расщепления белка из белковой плаценты к органам зародыша обеспечивается сосудистой системой аллантоиса. Данные Дюваля не подтвердились последующими исследованиями, однако его неправильные положения, нашедшие свое отражение в построенных им схемах продольного разреза куриного яйца (Дюваль, 1889), продолжают приводиться во многих сводках и учебных пособиях до самого последнего времени.
Интересно отметить, что современники Дюваля — Хирота (Hirota, 1894) и Фуллеборн (Fiilleborn, 1894) были гораздо ближе к правильному решению вопроса о том, каким способом происходит усвоение развивающимся цыпленком загустевшего остатка белковой оболочки яйца. Оба исследователя наблюдали, что белок попадает во вторую половину инкубации в полость амниона. Эти свои наблюдения Хирота подтверждает тем, что амниотическая жидкость с определенного времени коагулируется при обработке ее спиртом и что она по своему составу походит на ту жидкость, которая находится в белковом мешке цыпленка. Фуллеборн также находил белок в амниотической жидкости плода на 19-е сутки инкубации. Он высказал предположение, что между белковым мешком и полостью амниона на определенной стадии развития зародыша устанавливается связь при помощи решетообразного продырявливания серозо-амниотической пластинки, т. е. той ткани, которая соединяла до этого между собой оба эти образования. Об установлении открытой связи между полостью амниона и белковым мешком пишет и Хирота. Давая объяснение этому явлению, Фуллеборн полагал, что белок, исчезающий почти без остатка из окружающего его белкового мешка (у кур на 16-е сутки инкубации), в некоторой своей части резорбируется стенками этого органа и что последнее может осуществляться через посредство обильно развитой в ней сети кровеносных сосудов. Перемещение же остальной, большей части белка, в полость амниона вызвано, по его предположению, необходимостью экономии места. Он полагал, что в результате этого процесса в пространстве, ограниченном яйцевой скорлупой, образуется свободное место, которое в дальнейшем может быть заполнено по мере роста цыпленка его телом. Фуллеборн считал, что несмотря на то, что белок по своей массе после перемещения в полость амниона остается прежним по объему, все же этим достигается высвобождение свободного пространства в яйце, так как при этом им абсорбируется часть амниотической жидкости. Подтверждение последнего он видел в том, что перемещение белка в амниотическую жидкость не вызывает растяжения стенки амниона. Он полагал даже, что этот процесс предохраняет зародыш от излишнего испарения воды из яйца, что отмечается во время инкубации. Данных об использовании цыпленком белка в качестве питательного вещества у него не было.
Чтобы окончательно решить этот вопрос, потребовалась работа не одного исследователя, проведенная в течение нескольких десятилетий, пока не начали постепенно выясняться механизмы и способы потребления зародышами птиц громадного количества воды и питательного материала, содержащегося в белковой оболочке яйца. Из большого количества работ этого направления необходимо остановиться на рассмотрении некоторых из них, разбив их предварительно по тематическим группам.
К первой группе исследований можно отнести те работы, авторы которых ставили своей задачей путем прямого эксперимента изучить, перемещается ли амниотическая жидкость, находящаяся в полости амниона зародыша, в его желудочно-кишечный тракт. С этой целью некоторые исследователи: Вислоцкпй (Wislocki, 1921), Ханан (Напап, 1927) и позднее Тайлор и Сайнц (Taylor a. Saenz, 1949) вводили в амниотическую жидкость цыпленка на разных стадиях его развития различные витальные красители, например, трипановый синий или различные твердые вещества в виде порошков, например, древесный уголь. Они обнаружили эти вещества по прошествии некоторого времени в желудочно-кишечном тракте зародышей. К этой же группе работ относится, проведенное несколько ранее, исследование Врбича (Vrbitche, 1924), сумевшего установить начало проникновения амниотической жидкости в кишечник зародыша и отметившего тот его возраст, когда протекание этого процесса происходит наиболее интенсивно. Врбич инъицировал взвесь ликоподия в сыворотке в полость амниона зародышу кур в возрасте семи суток от начала инкубации и наблюдал первые порции этой взвеси в кишечнике зародыша по прошествии еще двух суток инкубации. Он отмечает, что наиболее интенсивное накопление ликоподия в полости желудка происходит у зародышей в возрасте между 12-ми и 16-ми сутками от начала инкубации. По данным автора, амниотическая жидкость полностью исчезает из полости амниона цыпленка к концу 18 суток инкубации.
Ко второй группе исследований относятся работы физиологов, которым удалось провести прижизненное наблюдение за появлением и развитием рефлекторных реакций у цыплят, обнаруживаемых у них во вторую половину инкубации и связанных с заглатыванием ими амниотической жидкости.
Так, Куо (Kuo, 1932а, б, с; 1938) благодаря специально разработанному им методу имел возможность наблюдать за движениями цыпленка, окруженного амнионом, не нарушая при этом полностью целостность скорлупы. Для этого он удалял небольшую часть скорлупы и просветлял обнажившуюся в этом месте подскорлуповую оболочку вазелиновым маслом. С помощью этого метода автору удалось заметить, в частности, что во вторую половину инкубации цыпленок раскрывает и закрывает клюв. Им было установлено, что одновременно с этим у него происходит сокращение мышц клюва, шеи, глотки и пищевода. Автор считает, что обнаруженные им движения цыпленка сопровождаются заглатыванием в это время амниотической жидкости.
На появление специализированных рефлекторных реакций у цыплят в возрасте 14—15 суток инкубации указывает и Волохов (1951). К их числу, наряду с другими, относятся и такие, как открывание цыпленком клюва при раздражении его надклювья. Этими двумя группами работ было окончательно установлено, что амниотическая жидкость заглатывается зародышами кур, начиная с 9-го дня инкубации и продолжается на протяжении следующих 9 суток с проявлением максимальной интенсивности между 13-ми и 16-ми сутками инкубации.
В третьей группе работ исследования велись по изучению биохимического и биофизического состава амниотической жидкости. Авторами этой группы работ: Фиске и Бойден (Fiske a. Boyden, 1926); Камель (Kamel, 1927); Таргонски (Targonski, 1927); Ямада (Jamada, 1933а и Ь); Огородний и Пенионжкевич (1939); Романов (1952); Маршалл и Дентч (Marshall u. Dentsch, 1950) было установлено появление и последовательное накопление в амниотической жидкости цыпленка свободного азота. Было показано, что свободный азот появляется в ней с конца 13-х суток инкубации и что его количество, начиная с этого времени, последовательно нарастает вплоть до 16—18 суток инкубации.
О накоплении азота в амниотической жидкости зародыша указывают и исследования Аггоцотти (Aggozzotti, 1913); Бойтендийка и Вурдемана (Buytendijk u. Woerdeman, 1927); Бернштейна и Пенионжкевича (1935); Валькера (Walker, 1943), Куглера (Kugler, 1945) и др. Ими было показано, что величина pH в амниотической жидкости изменяется на протяжении инкубации и что это находится в прямой связи с появлением в ней белка.
Четвертая группа работ охватывает те исследования, в которых авторы экспериментально пытались установить путь следования белка из белкового мешка и тем самым дать объяснение тому, каким образом он накапливается в амниотической жидкости. С этой целью Ханан (Xanan, 1927) вводил трипановый синий непосредственно в белок двух зародышей: одного в возрасте шести и другого в возрасте восьми суток от начала инкубации. После вскрытия плодов соответственно на 19-е и на 14-е сутки инкубации он обнаружил, что их кишечные каналы наполнены содержимым творожистого вида, окрашенного в синий цвет. Этими опытами была показана возможность попадания белка из белкового мешка через серозо-амниотическое соединение в полость амниона и оттуда в кишечник плода. Ханан считал, однако, что не вся масса белка перемещается и усваивается плодом подобным образом. По его данным, часть массы белка перемещается также через пупок желточного мешка в полость последнего и оттуда усваивается организмом вместе с желтком обычным для желтка способом. Этот свой вывод Ханан основывает на том, что им был обнаружен синий краситель и в желточном мешке у девятнадцати суточного зародыша. Высказывания о том, что часть белка проникает из белкового мешка непосредственно в желточный мешок, имеются и в работах Шенка (Schenk, 1932) и Шейнис (19546). С выводами этих авторов, однако, нельзя согласиться. Анализируя опыт Ханана, можно представить себе, что краситель мог попасть в полость желточного мешка зародыша не вследствие перемещения в него белка, а вместе с проникающей туда жидкой частью белковой оболочки яйца. Как показали дальнейшие исследования, жидкость из белка поступает в желточный мешок зародыша вплоть до конца восьмых суток инкубации (Рагозина, 1954). Ханан же обнаружил окрашенную в синий цвет массу желтка в желточном мешке именно того зародыша, в белок которого краситель был введен на шестые сутки инкубации. Отсюда не исключена возможность проникновения красителя вместе с поступавшей на протяжении двух суток жидкостью из белка в желточный мешок. Шейнис, сделав правильное наблюдение, что белок с определенного времени находится в полости амниона плода канарейки, вместе с тем предполагает, что этот путь усвоения белка плодом не единственный. Она описала на этом материале ущемление части уплотненного белка вместе со сморщенным остатком желточной оболочки в области пупка желточного мешка при замыкании его краев. Нам представляется, что ее данные скорее можно считать артефактом, вызванным фиксацией достаточно подвижно изменяющих свою форму желточного мешка и белка после их извлечения из яйцевой скорлупы.
На основании обнаруженных фактов большинство исследователей высказалось за наличие открытой связи между белковым мешком и полостью амниона у птиц. Оставался не окончательно решенным только вопрос о том — вся ли масса белка из белкового мешка перемещается в полость амниона, или некоторая ее часть может быть усвоена плодом каким-либо иным способом?
Ответ на этот вопрос был дан в пятой группе работ, носившей характер морфологических исследований. К ним могут быть отнесены независимо друг от друга проведенные два исследования: Витчи (Witschi, 1949) по развитию воробья и Рагозиной (1953а, б; 1954, 1955а, в) по развитию цыпленка и утенка. Оба автора обнаружили, что загустевший остаток белковой оболочки яйца попадает из белкового мешка в полость амниона, перемещаясь в него по серозо-амниотическому каналу. Витчи наблюдал, что воробей в возрасте 9,5 суток от начала инкубации оказывается в результате этого процесса погруженным в массу белка, разведенную амниотической жидкостью, наполняющей амнион. Он нашел, что плод воробья заглатывает белок вместе с амниотической жидкостью в течение с 9 по 11-е сутки инкубации. Не исследовав специально процесса заглатывания белка цыпленком, Витчи высказал предположение, что это происходит у него между 11 и 15 сутками инкубации. Хотя Витчи, как он сам указывает, не производил исследований, могущих подтвердить перемещение остатка загустевшей массы белка всего без исключения из белкового мешка в полость амниона, все же он приходит к правильному выводу, что этот путь является для него единственным и что только таким способом белок может быть усвоен плодом.
Точные измерения объемов и взвешивания массы белка у зародышей кур от начала инкубации до 21-х суток позволили обнаружить изменения, наступающие в ее плотности и местоположении в соответствующие сроки развития цыпленка (Рагозина, 1953а, б; 1955в).
Оказалось, что белковая оболочка отдает на протяжении первых восьми суток инкубации содержащуюся в ней жидкость в желток яйца. Было замечено, что особенно интенсивно жидкость перемещается в указанном направлении на протяжении четвертых суток инкубации.. Было установлено, что в результате отдачи жидкости вес белка падает от первоначальных 60% до 19% от общего веса яйца и что с первых по девятые сутки инкубации масса белка при этом значительно уплотняется. С девятых по тринадцатые сутки инкубации дальнейшего загустевания белка не происходит, и вес его на протяжении этого времени остается без изменения. Именно в это время вокруг него из серозы и внутренней стенки аллантоидного мешка формируется белковый мешок. Было показано, что белок, попадая в амниотическую жидкость, набухает в ней. В результате он снова из густого и вязкого становится жидким и подвижным. Было определено, что соответствующее его количество исчезает из белкового мешка. Перемещение белка из белкового мешка в полость амниона было прослежено вплоть до завершения этого процесса, т. е. до конца 16-х суток инкубации. Дальнейшие наблюдения позволили установить, что исчезновение белка из полости амниона происходит вместе с исчезновением в нем амниотической жидкости. Последнее имеет место в конце 18-х суток инкубации. Этими исследованиями было доказано, что из белкового мешка в полость амниона перемещается не часть белка, а вся его масса.
Оба автора, так же как и прежние исследователи, имели возможность наблюдать последующее попадание массы белка в желудочно-кишечный тракт плода. Ими было отмечено, что пищеварительные железы желудка и кишечника плодов ко времени наполнения их массой белка становятся функционально активными. Это позволило сделать предположение о том, что белковая оболочка яйца представляет собой источник питания плода и что она усваивается им путем внутрикишечного переваривания и последующего всасывания продуктов его расщепления. Была установлена связь между этим процессом и появлением в аллантоидной жидкости беловатых хлопьев, выделенных из кишечника плода.
Оставалось еще получить более конкретные данные о деятельности пищеварительных желез цыпленка и подготовленности его кишечника к всасыванию продуктов белкового расщепления.
Эти вопросы были рассмотрены в шестой группе исследований по данной проблеме. Гашкова и Покорная (1955) и Гашкова, Покорная и Гинзова (Haskova, Pokorna, Hinzova, 1955) показали, что белковые молекулы белка куриного яйца попадают в амниотическую жидкость в почти неизменном виде. Они произвели замену 10% общего количества белка яйца трехсуточного зародыша курицы породы белый леггорн на такое же количество белка, взятого из утиного яйца. С помощью иммунологического метода исследования они обнаружили при этом нерасщепленный белок утиного яйца в амниотической жидкости цыпленка. Белок утиного яйца попал в амнион цыпленка по прошествии 13 суток от начала инкубации. Таким образом было доказано, что белок попадает из амниона в желудочно-кишечный тракт плода до начала его ферментативного распада.
Костомарова (1956) показала, что расщепление белка происходит в желудочно-кишечном тракте плода. Она установила, что к этому времени железы железистого отдела желудка цыпленка и поджелудочной железы выделяют протеолитические ферменты. Ею же было показано, что pH содержимого желудка цыпленка в это время является оптимальным для деятельности этих ферментов. Она обнаружила вместе с тем достаточную степень развития всасывающего аппарата тонкого отдела кишечника цыпленка.
Луппа (Luppa, 1959а и б), применяя гистохимические и цитохимические методы исследования, показал, что в строении эпителия желез желудка плодов кур наступают изменения в связи с началом их пищеварительной функции, появляющейся ко времени поступления в кишечник белка. Он считает, что часть белка из желудка проникает непосредственно в полость его желез и именно там подвергается ферментативному расщеплению.
Рассмотренные работы дают нам право прийти к заключению, что наши современные представления о способах питания зародышей кур белком на протяжении инкубации достаточно точны. Вместе с тем они значительно отличаются от тех сведений, которые, к сожалению, до сих пор приводятся в современной научной и учебной литературе при освещении соответствующих процессов развития птиц.
Подводя итоги исследованиям способов использования цыпленком остатков белковой оболочки яйца, мы видим, что отдельные ученые применяли для этого различные методы.
Сначала было установлено, что жидкость, находящаяся в полости амниона, перемещается в желудочно-кишечный тракт зародыша.
Далее физиологические исследования обнаружили высокую активность рефлекторных реакций зародыша; удалось наблюдать раскрывание и закрывание клюва, сопровождающие заглатывание амниотической жидкости.
Было показано, что в амниотической жидкости находится белок и что он попадает в полость амниона, через серозо-амниотический канал.
Наконец было доказано, что вся масса белка перемещается этим путем в полость амниона и полностью заглатывается плодом, причем морфофизиологическая дифференцировка желудочно-кишечного тракта плода к этому времени подготовлена к выделению протеолитических ферментов и всасыванию продуктов их расщепления в тонкой кишке.