הנה שאלה לגבי תרנגולות וביצים שאולי לא שמעתם קודם: איך זה שבביצה יכולה להיות כל כך קשה לשבור מבחוץ, ובכל זאת כל כך קל לגוזל קטן וחלש לנקר מבפנים?
זו שאלה קשה לפיצוח. מעריכים כי קליפות הביצה משתנות ככל שהגוזל גדל בפנים. עם התפתחות היצור, חלקים של קליפת הביצה הפנימית מתמוססים והעוף הקטן והמעורפל משלב חלק בעצמו בסידן זה. אך לא נותר ברור כיצד התהליך הזה השפיע על המיקרו על קליפת ביצה. כעת, כפי שמדווח ניקולה דייוויס ב"גרדיאן ", מחקר חדש שנערך במדעי העידכונים מציע כי הכל קשור לננו-מבנה של הביצה וכיצד היא מתפתחת עם היצור הגדל בפנים.
על מנת לבטל את המסתורין ולחקר מבני ביצים, החוקרים מאוניברסיטת מקגיל השתמשו בקרן יון ממוקדת חדשה שאפשרה להם לחתוך קטעי קליפה דקים במיוחד, כך לפי הודעה לעיתונות. לאחר מכן הם ניתחו את החלקים הדקים האלה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים כדי לחקור את מבנה הקליפה.
הצוות בדק את קליפות הביציות המופרות שדגרו במשך 15 יום והשווה את זה לביצים מורות. כפי שמדווח לורל האמרס ב- ScienceNews, הם גילו כי המפתח לקשיחות הביצים נראה היה היווצרות של מבנים מיקרו, שהונחו על ידי חלבונים למקומם. הם מיקדו את הניתוח שלהם בחלבון מסוים שנקרא אוסטאופונטין, שנמצא בכל הקליפה ונחשבים שהוא חיוני בארגון מבנה המינרלים.
כפי שדיוויס מסביר, נראה כי אוסטאופונטין פועל כ"פיגום "שמנחה את מבנה וצפיפות המינרלים בקליפה, ובמיוחד סידן. בביצה מפותחת, המינרלים בשכבה החיצונית של הקליפה ארוזים בצפיפות ועשירים באוסטאופונטין. אבל לשכבות ביצה פנימיות ישנו מבנה ננו שונה, שיש לו פחות אוסטאופונטין וצפיפות נמוכה יותר של אריזות מינרלים.
בביצים שאינן מודגרות, הננו-מבנה לא השתנה. אך בביצים המופרות והדגורות נראה כי מבנה הביצה הפנימית משתנה עם הזמן. הסידן הועבר לאפרוחים וחלק הפנימי של הקליפה נחלש, מה שהקל על הקריטר לפיצוח. הקליפה הפנימית גם הפכה חצופה יותר, שלדעת החוקרים מספקת שטח פנים רב יותר לתגובות כימיות שמשחררות סידן לאפרוחים.
"כולם חושבים כי קליפות ביצה שבריריות - [כש] אנו נזהרים, אנו הולכים על קליפות ביצה", אך למעשה, עבור הרזון שלהם הם חזקים ביותר, קשים יותר מכמה מתכות, "אומר השותף מארק מקי מקגיל לדייוויס. "אנו באמת מבינים כעת בקנה מידה כמעט מולקולרי כיצד מורכבת קליפת ביצה ואיך היא מתמוססת."
כפי שמדווח האמרס, האוסטאופונטין משבש ככל הנראה את היווצרותם המסודרת של גבישי סידן בקליפה ויוצר מעטפת חזקה יותר. בקנה מידה ננו, הכנסת החלבון מונעת היווצרות מבנה גביש חלק ואחיד. במקום זאת, הוא גורם למבנה להיות לא-יציב יותר, מה שמחזק את הקליפה החיצונית. זו הסיבה לכך שסדק בביצה יוצר תבנית של זיג-זג במקום להיפתח בצורה נקייה - השבר צריך למצוא נקודות חולשה בדרכו דרך מבנה הקריסטל המקושקש.
כדי לבדוק את ממצאיו, דיוויס מדווח כי הצוות יצר תחליף קליפת ביצה משלה במעבדה, עם וללא אוסטאופונטין. "אם לא מכניסים את החלבון למבחנה אתה מקבל גביש קלציט ענק [סידן פחמתי] גדול כמו שהיית מוצא במוזיאון, " אומר מקי לדיוויס. "אם זורקים את החלבון הוא מאט את התהליך, הוא מוטמע בתוך הגביש הזה והוא מייצר תכונה ננו-מבנית דומה מאוד באותם גבישים סינתטיים והם הגדילו את הקשיות."
הידיעה על מבנה הננומטרי של הביצה עלולה להוביל לסוגים חדשים של חומרים, אומרת לארה אסטרוף, מהנדסת קורנל שלא הייתה מעורבת במחקר, כך מדווח האמרס. החוקרים חושבים שזה יכול אפילו לשפר את בטיחות המזון עבור ביצים. כ-10 עד 20 אחוז מביצי העוף נסדקות בתעבורה, על פי ההודעה לעיתונות, מה שעלול להוביל לזיהום סלמונלה. ההבנה מדוע ביצים מסוימות חזקות יותר מאחרות יכולה לסייע בגידול תרנגולות עם ביצים קשות יותר.
