Инкубация яиц. Что это такое? Анализ динамики смертности зародышей

Авитаминоз А. Специфических признаков авитаминоза А очень мало. При авитаминозе А и недостатке каротина в рационах птицы желток снесенных яиц имеет очень бледную окраску. Если птица систематически получала полноценный рыбий жир, то она несет яйца, у которых желток может содержать достаточное количество витамина А и при бледной окраске. Рост и развитие зародыша задерживается в течение всего периода инкубации, а смертность увеличена, особенно в первую неделю инкубации. Выведенный молодняк слабый, плохо пигментированный. При сильной степени А-авитаминоза у молодняка припухают веки, глаза слезятся (Г. К. Отрыганьев). В первые дни выращивания наблюдается большой отход цыплят.

В тех случаях, когда при низком содержании в рационе витамина А курам скармливают избыточное количество белков, эмбрионы заболевают характерной "подагрической формой дистрофии".

Дыхание зародыша (часть первая)

С начала развития зародыша происходит поглощение кислорода и выделение углекислоты. Даже во время хранения яйцо выделяет в сутки до 3,5 мг углекислоты и поглощает 0,15 мг кислорода.

Механизм дыхания зародыша и источники поступления кислорода изменяются во время инкубации несколько раз. На самых ранних стадиях развития кислород поступает из желтка, где он освобождается в результате расщепляющей активности каталазы. Этот кислород проникает непосредственно в клетки. Углекислота выделяется в среду, окружающую клетки. Такое дыхание возможно только до тех пор, пока масса зародыша мала. Затем ткани зародыша снабжаются кислородом посредством кровеносной системы бластодермы. Источником кислорода по-прежнему служит желток. Важно, чтобы условия в инкубаторе содействовали раннему образованию кровеносной системы и обильному кроветворению.

Источники кислорода в желтке невелики, и возрастающая потребность зародыша и его оболочек в кислороде может быть удовлетворена только за счет использования воздуха внешней среды. Посредством кровеносной системы желточного мешка последнее, по-видимому, возможно только в ограниченных количествах.

Подсчитано, что на 6-й день инкубации дыхание желточного мешка и аллантоиса составляет около 35 % общего обмена газов, а на 19-й день-5 %.

Функцию поглощения кислорода воздуха инкубатора и выделения углекислоты выполняет главным образом аллантоис с богато развитой кровеносной системой. Площадь соприкосновения аллантоиса со скорлупой очень быстро увеличивается, и к концу 11-го дня уже вся поверхность яйца участвует в газообмене. В дальнейшем растущая потребность зародыша в кислороде и необходимость освобождения от углекислоты, по-видимому, удовлетворяются развивающейся сетью кровеносных сосудов аллантоиса, поверхность которого уже не может быть увеличена.

Если почти две недели дыхание зародыша зависело от скорости и степени развития аллантоиса, то в последние дни инкубации тот же процесс зависит от своевременной атрофии аллантоиса, постепенной потери связи его кровеносной системы с кровеносной системой зародыша, ибо это ведет к своевременному началу дыхания легкими.

Легкие заполняются, по-видимому, за счет воздуха, находящегося в полости, образующейся в яйце в результате исчезновения белка, уменьшения объема желтка и аллантоиса. После этого зародыш натягивает подсохшие оболочки шеей и надклювным бугорком разрывает амнион, аллантоис с серозой и подскорлупную оболочку. Таким образом, воздух воздушной камеры становится доступным для зародыша уже непосредственно. Движения последнего усиливаются, что приводит к разрушению скорлупы и началу дыхания наружным воздухом инкубатора.

Аллантоис первоначально растет в направлении к воздушной камере, воздух которой играет важную роль в дыхании зародыша. Ромейн и Росс (Romijn, Ross) подтвердили ранее полученные данные об увеличении воздушной камеры до И см. Содержание кислорода в воздухе камеры падает с 20 до 12%, а содержание углекислоты возрастает с 1 до 6% за период развития зародыша курицы. Это, очевидно, связано с тем, что быстро растущий зародыш поглощает из воздушной камеры кислород скорее, чем он проникает через скорлупу, а углекислоту выделяет быстрее, чем она выделяется из воздушной камеры в инкубатор. Тем не менее обмен газов в воздушной камере идет интенсивно, в связи с тем, что проницаемость скорлупы, и скорее всего скорлупы над воздушной камерой, в процессе инкубации постоянно увеличивается (Ромейн).

Большая часть кислорода, потребляемого эмбрионом, проходит через ту часть скорлупы, которая покрывает воздушную камеру. За 21 день инкубации куриное яйцо, как определил А. Ю. Быховец, выделяет 6,5989 г, или 3356,9 см3 углекислоты. Количество выделяемой углекислоты связано с величиной яйца: яйцо весом 50 г выделяет 3078,8 см3; 57 г - 3287,2 см3 и 63 г - 3374,9 см3.

На основе респирационного коэффициента 0,677 А. Ю. Быховец рас-i считал, что потребность зародыша курицы в кислороде за 21 день инку-бации равна 4777,5 см3.

Прижизненная оценка развития зародышей (часть первая)

Задачей инкубации является создание таких условий, при которых развитие и рост зародыша протекали бы наилучшим образом. Поэтому в основе биологического контроля лежат наблюдения за ростом и развитием зародыша, ростом внезародышевых оболочек, использованием белка и желтка, своевременностью окончания инкубации, качеством выводимого молодняка.

Прижизненная оценка развития зародышей - основа биологического контроля.

Основным практическим приемом контроля за живыми зародышами является просвечивание яиц.

Чтобы приобрести навык правильно оценивать развитие зародыша при жизни, важно просвечивать яйца всех партий, всегда в одно и то же время, строго соответствующее определенному возрасту зародышей. С этой же целью надо яйца в инкубаторы закладывать всегда в одно и то же время.

Оценивать развитие зародышей можно еще до инкубации, после кратковременного прогревания яиц. При наличии хорошо затемненного помещения и удовлетворительного прибора для просвечивания просматривать яйца кур можно через 15-18 часов прогревания при температуре не ниже 37,5° (просмотр яиц уток, гусей и индеек производят через 24 часа).

Хорошо развитый бластодиск виден, как ясно выраженное темное подвижное пятно с диаметром в 5-7 мм. Если зародыш слаб, то бластодиск мал, плохо или совсем не виден. В ноопло-дотворенных яйцах зародышевый диск не виден.

Наиболее удобно просматривать яйца по прошествии следующего количества дней после закладки яиц в инкубатор (табл. 10).

Таблица 10. Сроки оценки развития зародышей (в днях)

После 6 дней инкубации при первом просмотре хорошо развитые куриные зародыши лежат глубоко в желтке и поэтому плохо различимы.

При просвечивании на месте зародыша видно светлое поле, иногда затянутое легкой сеткой тонких кровеносных сосудов аллантоиса (особенно при инкубации яиц в вертикальном положении). В глубине этого поля можно видеть тень зародыша, когда он производит движения, или при покачивании яйца. На некотором расстоянии от того места, под которым расположен зародыш, на желтке видны крупные, хорошо развитые кровеносные сосуды.

Периоды развития зародыша курицы (часть первая)

Изучение периодизации зародышевого развития сельскохозяйственной птицы сыграло большую роль в разработке отечественной теории и практики инкубации. Это изучение осуществлялось с позиций теории стадийности развития организмов Т. Д. Лысенко, из которой взято основное, принципиальное положение: периоды, как и стадии, должны отличаться прежде всего сменой требований развивающегося зародыша к условиям внешней среды.Под условиями внешней среды понимались условия инкубатора, окружающие инкубируемые яйца. Зародыш с его провизорными образованиями и яйца принимались как целое по отношению к внешней среде, к режиму инкубатора. В этом плане рассматривались и все морфофизио-логические изменения, происходящие в яйце в период инкубации.

Смена требований зародыша в процессе развития к внешним условиям связана с тем, что за короткий срок инкубации из ограниченного количества клеток развивается птенец, способный сразу после вывода к самостоятельному существованию. За время инкубации несколько раз меняются источники поступления пищи и кислорода; меняется тип обмена веществ, механизм питания и дыхания, происходят и другие изменения, связанные с развитием зародыша.

Было выяснено, что для хорошего развития зародыша необходимы изменяющиеся в соответствии с его возрастом условия. Если в каком-либо возрасте требуемых условий не будет, то часть зародышей погибнет, а оставшиеся в живых будут развиваться неудовлетворительно. Возрастные отрезки времени, в течение которых зародыши требуют несколько иных, чем до этого времени, условий, и принято считать периодами зародышевого развития.

Разработка периодизации была направлена к тому, чтобы найти основу для построения научно-обоснованного технологического процесса инкубации. В связи с этим работа велась в двух направлениях: прежде всего были выделены периоды, когда зародыш требует условий, несколько отличных, что важно для правильного построения режима инкубиро-вания; затем были выделены периоды, когда имеют место специфические нарушения развития зародыша при отклонениях отдельных внешних факторов, что важно для разработки биологического контроля в процессе инкубации.

Первоначально (М. В. Орлов) при установлении режима инкубировашш в четырехъярусных секционных инкубаторах были сделаны попытки использовать особенность конструкции этих инкубаторов для создания наиболее благоприятных условий в отдельные периоды развития зародыша. Наиболее четко были выделены три периода: с 1 по 6, с 7 по 15 и с 16 по 21-й день инкубации.

Однако выяснилась необходимость более полного учета морфологических и физиологических изменений развития зародыша и его провизорных оболочек и органов вне зависимости от конкретных возможностей использования их в практике эксплуатации существовавших в то время инкубаторов. Было обращено особое внимание на взаимосвязь зародыша с внутрияйцевой средой и на взаимосвязь всего яйца как целой системы с внешней средой, с условиями, создаваемыми в инкубаторе. Таким путем было установлено 6 периодов: с 1 по 2, с 3 по 5, с 6 по 10, с 11 по 15, с 16 по 19 и с 20 по 21-й день инкубации. Позднее на основе работы Е. М. Шишкиной первый период был разделен на два: первый 12-16 часов и последующий 32-36 часов. Период первых 12-16 часов инкубации характерен тем, что зародыш в это время может успешно развиваться при условиях, близких к тем, в которых он развивался в. теле матери при температуре до 41°, при высокой влажности и при несколько повышенном содержании углекислоты в окружающей среде.

Нагревание яиц в первые 12-16 часов и последующее их охлаждение повышают биологическую ценность яиц, в результате чего вывод цыплят повышается (М. В. Орлов), а прерванное развитие зародыша может вновь начаться и проходить нормально не менее чем через 10 дней после прогрева. Олсен наблюдал повышение вывода в среднем на 7,9% после прогрева яиц и транспортировки их в упакованном виде в тече-яие 2 и 4 дней. Прогревание яиц гусей даже только в течение 5-7 часов приводило в опыте Ю. Н. Владимировой к повышению вывода до 76,3% через 20 дней хранения, в то время как вывод из яиц, заложенных сразу в инкубатор, составил 67,5%. Прогревание яиц индеек в течение пяти часов повышало вывод яиц, хранившихся от 1 до 7 дней, на 2,7%, и из яиц, хранившихся от 8 до 16 дней, на 6,9% (И. Козин).

Для этого периода характерна возможность многократных перерывов в развитии в результате кратковременных нагреваний и последующих, более длительных охлаждений. В результате срок хранения яиц может быть увеличен до 20-25 дней. Это было показано на яйцах .кур М. В. Орловым и Ю. Н. Николаевой, на яйцах гусей Ю. Н. Владимировой и на яйцах уток А. П. Князевой. Повышение жизненности зародышей особенно ярко было показано в опыте Ю. Н. Владимировой с яйцами гусей: через 20 дней хранения гусиных яиц, которые подогревали через день последовательно в течение 1, 2, 3 д 4 часов, был получен вывод 80,6%, в то время как вывод яиц из той же партии, но заложенных в инкубатор сразу, был 72,2% (при обычных условиях хранения вывод снизился до 62,6%). Аналогичные результаты получены в опытах с яйцами кур у Ю. Н. Николаевой.

Следующий период (от 1б до 48 часов инкубации) отличается резким изменением реакции зародыша на внешнюю температуру. Температура в 40-41° приводит к полному расстройству развития зародыша: бурному росту бластодермы и нарушению дифференцировки (Е. М. Шишкина). Перегрев в это время вызывает появление уродств, главным образом нарушается развитие амниона и нервной системы.

Развитие и рост находятся в прямой зависимости от внешней температуры. Это относится и к кроветворению и образованию кровеносной системы. Последнее очень важно для своевременного перехода от осмотического питания и дыхания быстро растущего зародыша к питанию и дыханию посредством кровеносной системы сосудистого поля на желтке.

Период с 3 по 6-й день инкубации характерен такой же, как и в предыдущий период, прямой зависимостью развития и роста зародыша от температуры. Но с точки зрения диагностики он должен быть выделен, так как для него характерно при перегреве нарушение отделения зародыша от желтка и формирование тела (появление эктопии). В это время интенсивно проходит органогенез и образование желточного мешка и аллантоиса.

В этот период, как и в предыдущий, яйцо мало защищено от непроизводительной потери воды из белка. Испарение воды в яйце в большой* oстепени зависит от внешних условий, в первую очередь от относительной влажности воздуха инкубатора, а также от скорости его движения и температуры. Потеря воды яйцом невозместима. Поэтому чрезмерно большое испарение воды оказывает неблагоприятное влияние на обмен веществ и не только в эти первые периоды, по и во время всего последующего развития.

Хорошее обогревание яиц наряду с повышенной температурой и влажностью в первые дни инкубации усиливает рост и развитие зародыша, что улучшает общие результаты инкубации и повышает качество выведенных цыплят (Кучковская, М. В. Орлов). Это выражается в том, что молодки выводятся раньше, они более жизнеспособны и сохраняются при выращивании лучше, быстрее растут и созревают, по сравнению с молодками, которые выводятся из яиц с более отсталым развитием в первые шесть дней инкубации.

С 6-го дня инкубации возникает совершенно новая связь зародыша с внешней средой. Аллантоис достигает внутри яйца поверхности скорлупы (и воздушной камеры). С этого времени начинает быстро увеличиваться роль кислорода воздуха инкубатора в дыхании зародыша ч и испарение воды из яйца происходит все больше и больше за счет жидкости полости аллантоиса, за счет воды, выделенной зародышем в процессе обмена веществ. Морфологически зародыш приобретает все черты, присущие данному виду.

Повышенная температура начинает уже задерживать рост зародыша. Особенно заметную задержку роста и развития вызывает повышенная влажность, которая затрудняет удаление из аллантоиса излишней воды. Этот период продолжается до 10-го дня инкубации, когда все содержимое яйца покрывается аллантоисом.

Своевременное и правильное развитие аллантоиса характеризует развитие зародыша в целом в предыдущие периоды и готовность ого к последующему развитию и росту. Поэтому мы неоднократно наблюдали, что из яиц со своевременным замыканием аллантоиса цыплята выводятся раньше и в большем количестве. Они растут лучше, и молодки созревают раньше. В частности, в работе М. В. Орлова с Е. Н. Кучковской вывод из яиц с замкнутым аллантоисом был больше на 38%, а вес молодок иа этих яиц в шесть месяцев - на 7%, и созревали они на 16- 22 дня раньше, чем молодки, выведенные из яиц, в которых аллантоис по был своевременно замкнут.

С 11 - 12-го дня зародыш дышит только посредством кровеносной системы аллантоиса за счет кислорода воздуха инкубатора. Испарение воды из яйца происходит только за счет жидкости аллантоиса.

Повышенная влажность оказывает отрицательное влияние на рост и развитие зародыша; уменьшение испарения воды из аллантоиса сильно задерживает обмен веществ и затрудняет выделение продуктов обмена веществ в полость аллантоиса. Результат такого неблагоприятного влияния повышенной влажности сказывается как в данный период, так особенно в последние дни инкубации, когда задерживается атрофия аллантоиса, что нарушает переход дыхания к легким и приводит к резкому увеличению смертности зародышей. Абсолютное количество используемых веществ, главным образом белка, существенно увеличивается. В результате окисления питательных веществ в яйце образуется тепла больше, чем выделяется его из яйца. В связи с этим температура в нем остается все время выше температуры воздуха инкубатора. Повышенная температура еще более заметно задерживает рост зародыша.

Переломным моментом в жизни зародыша является 15-й день инкубации. В это время резко увеличивается использование веществ желтка, основным источником энергии становится жир. Используется и окисляется большое количество питательных веществ; освобождается большое количество тепла, температура внутри яйца быстро возрастает; появляются первые признаки развивающейся химической терморегуляции. Усиление отдачи тепла яйцом вызывает повышение использования белка и затем желтка; рост зародыша ускоряется. Задержка выделения тепла из яйца приводит к уменьшению использования белка и желтка, рост зародыша замедляется.

Питание зародыша (часть первая)

Маточному стаду надо создать такие условия, чтобы в откладываемых птицей яйцах были все вещества, необходимые для роста и развития зародыша. Все биологические свойства яиц должны быть сохранены до закладки их в инкубатор. И, наконец, во время инкубации должен быть создан такой режим, при котором зародыш наиболее успешно использовал бы необходимые для его роста и развития вещества, заложенные материнским организмом в яйце.

Значение для питания зародыша отдельных веществ хорошо продемонстрировал Дж. Нидхэм путем сравнения химического состава тола зародыша в различные дни инкубации (таб.1).

Таблица 1. Химический состав тела зародыша курицы

По сравнению со своим весом зародыш потребляет очень большое количество нищи в начале развития. К концу инкубации абсорбция сухих веществ на единицу веса зародыша резко падает.

Вещества, необходимые для построения тела, зародыш получает из белка, желтка и скорлупы.

Белок с начала инкубации быстро уменьшается. С 7-го дня инкубации потеря в весе белка резко снижается и вес почти не изменяется до 11-12-го дня, затем вес белка снова быстро уменьшается (до 16-17-го дня инкубации) и, наконец, к 17-18-му дню инкубации белок исчезает. Потеря в весе белка в первые дни инкубации зависит главным образом от потери воды при испарении и перехода некоторого количества ее вместе с растворенными в ней веществами в желток через желточную оболочку. К 7-му дню количество свободной воды в белке сильно уменьшается, и она уже не так легко испаряется. Кроме того, белок постепенно закрывается серозой и аллантоисом и таким образом оказывается защищенным от внешней среды. В то же время, и даже несколько раньше, происходит рост желточного мешка, что приводит к быстрому уменьшению незакрытой им площади желточной оболочки, через которую вода белка переходит в желток. И то и другое приводит к тому, что вес белка с 6 по 12 сутки инкубации почти не изменяется. Та часть белка, которая абсорбируется белочным мешком, видимо, столь незначительна, что мало оказывает влияния на его вес.

К 11-му дню инкубации белок оттесняется в нижнюю часть яйца и охватывается серозой и аллантоисом. С этого дня начинается поворот быстро растущего теперь корпуса зародыша влево и опускание его вдоль длинной оси яйца. Давление увеличивающегося в весе зародыша, его движения, а также давление аллантоиса, наполняющегося продуктами обмена веществ, приводят к перемещению белка. Последний передвигается по серо-амниотическому протоку, приводящему белок к сероамниотической спайке, через которую он проникает в полость амниона. Вместе с жидкостью амниона белок проникает в пищеварительный тракт зародыша и используется последним. Таким образом создается постоянный поток белка через рот зародыша. В связи с этим белок полностью перемещается в амнион и вскоре используется зародышем. Перемещение белка в полость амниона возможно только после того, как аллантоис покроет весь белок и сомкнутся его края.

Режим инкубации должен содействовать полному и возможно более раннему использованию белка. Остатки его в яйце в последние дни инкубации свидетельствуют о том, что питание зародыша было недостаточным.