Ptačí vejce a další (klikněte na obrázek pro klíč)
Nudibranch Orange-peel doris Acanthodoris lutea in tide pool laying eggs
Vajíčko je organická nádoba, ve které se embryo poprvé začíná vyvíjet. U většiny ptáků, plazů, hmyzu, měkkýšů, ryb a ptakořitných je vajíčko (latinsky vajíčko) zygota, vzniklá oplodněním vajíčka, které je z těla vypuzeno a je mu umožněno vyvíjet se mimo tělo, dokud vyvíjející se embryo samo nepřežije. Výraz „vajíčko“ je omezen na živočišnou říši, podobné reprodukční struktury v jiných říších se nazývají spory, nebo (ve spermatofytech) semena, viz vajíčko.
Oviparní zvířata jsou zvířata, která kladou vajíčka, s malým nebo žádným jiným vývojem v rámci matky.
Vajíčka plazů, ptačí vejce a vejce monotreme, která jsou vyložena z vody, jsou obklopena ochrannou skořápkou, buď ohebnou, nebo nepružnou. Speciální membrány, které podporují tato vejce, jsou znaky všech amniotů, včetně savců.
Vajíčka nakladená na zemi nebo do hnízd jsou obvykle držena v příznivém teplotním rozmezí (teplém), zatímco embryo roste. Když je embryo dostatečně vyvinuté, vylomí se ze skořápky vajíčka. Toto vylíhnutí se nazývá líhnutí. Mláďata, která se právě vylíhla, jsou mláďata, i když pro mláďata určitých druhů nadále platí standardní názvy, jako například kuře pro mládě kuřete. Některá embrya mají dočasný vaječný zub, kterým praskají, pipují nebo rozbíjejí skořápku nebo obal.
Pštrosí vejce je největší v současnosti známé vejce, i když vyhynulí Aepyornis a někteří dinosauři měli vejce větší. Kolibřík včelí produkuje nejmenší známé ptačí vejce, které váží půl gramu. Vejce nakladená některými plazy a většinou ryb mohou být ještě menší, a vejce hmyzu a jiných bezobratlých mohou být ještě mnohem menší.
Ptačí vajíčka snášejí samice a inkubují se po dobu, která se liší podle druhu; z každého vajíčka se vylíhne jedno mládě. Průměrná velikost snůšky se pohybuje od jedné (jako u kondorů) až po asi 17 (Partridge šedý). Někteří ptáci snášejí vajíčka i v době, kdy nejsou oplodněni (např. slepice); není neobvyklé, že majitelé domácích zvířat najdou svého osamělého ptáka hnízdícího na snůšce neoplodněných vajíček, kterým se někdy říká větrná vajíčka.
Výchozí barvou vajec obratlovců je bílá barva uhličitanu vápenatého, ze kterého se vyrábí skořápky, ale někteří ptáci, hlavně pěvci, produkují barevná vajíčka. Pigmenty biliverdin a jeho zinkový chelát dávají zelenou nebo modrou barvu podkladu a protoporfyrin produkuje červenou a hnědou barvu podkladu nebo špinění.
Netopýři mívají obvykle bílá vajíčka, s výjimkou některých hnízdících skupin, jako jsou čardriiformové, tetřívci pískoví a brkoslavové, kde je nutná kamufláž, a některých parazitických kukaček, které se musí shodovat s vajíčkem hostitele. Většina netopýrů naproti tomu snáší barevná vajíčka, i když není potřeba kryptických barev.
Někteří však uvádějí, že značení protoporfyrinu na vejcích passerine ve skutečnosti snižuje křehkost tím, že působí jako lubrikant v pevném skupenství. Pokud je v místní půdě k dispozici nedostatečné množství vápníku, může být skořápka vajíčka tenká, zejména v kruhu kolem širokého konce. Protoporfyrin skvrnitost to kompenzuje a zvyšuje se nepřímo k množství vápníku v půdě.
Ze stejného důvodu jsou pozdější vajíčka ve snůšce skvrnitější než raná, protože samičí zásoba vápníku je vyčerpána.
Barva jednotlivých vajíček je také geneticky ovlivněna a zdá se, že se dědí pouze prostřednictvím matky, což naznačuje, že gen zodpovědný za pigmentaci je na pohlaví určující chromozom W (samice jsou WZ, samci ZZ).
Dříve se myslelo, že barva se nanáší na skořápku bezprostředně před snáškou, ale tento výzkum ukazuje, že zbarvení je nedílnou součástí vývoje skořápky, přičemž stejný protein je zodpovědný za ukládání uhličitanu vápenatého, nebo protoporfyrinů, když je nedostatek tohoto minerálu.
U druhů, jako je Guillemot obecný, který hnízdí ve velkých skupinách, mají vajíčka každé samice velmi odlišné označení, což samicím usnadňuje identifikaci vlastních vajíček na přeplněných skalních římsách, na kterých se rozmnožují.
Ptačí skořápky jsou rozmanité. Například:
Drobné póry ve skořápkách ptačích vajíček umožňují embryu dýchat. Vajíčko slepice domácí má kolem 7500 pórů.
Většina ptačích vajec má oválný tvar, s jedním koncem zaobleným (aerus) a druhým špičatějším (taglion). Tento tvar je výsledkem protlačení vajíčka vejcovodem. Svaly stahují vejcovod za vajíčkem a tlačí ho dopředu. Stěna vajíčka je stále tvarovatelná a špičatý konec se vyvíjí vzadu. Ptáci hnízdící na útesech mají často vysoce kuželovitá vajíčka. Je méně pravděpodobné, že se odkutálejí a mají tendenci se převalovat v těsném kruhu; tato vlastnost pravděpodobně vznikla díky evoluci prostřednictvím přirozeného výběru. Naopak mnoho ptáků hnízdících v dírách má téměř kulovitá vajíčka.
Mnoho zvířat se živí vejci. Například mezi hlavní predátory vajec ústřičníku černého patří mývalové, skunkové, norci, říční a mořské vydry, rackové, vrány a lišky. Hranáč obecný (Mustela erminea) a lasička dlouhoocasá (M. frenata) kradou kachním vejce. Hadi rodů Dasypeltis a Elachistodon se specializují na konzumaci vajec.
Brodní parazitismus se vyskytuje u ptáků, když jeden druh naklade vajíčka do hnízda jiného druhu. V některých případech jsou vajíčka hostitele odstraněna nebo snědena samicí, nebo vypuzena jejím mládětem. Brodní parazité zahrnují kravské ptáky a mnoho kukaček ze Starého světa.
Líhnutí lososa Frye. Larva se rozrostla kolem zbytků žloutku a zbytky měkkého průhledného vajíčka se zlikvidují.
Lososí vejce v různých stadiích vývoje. V některých roste na vrcholu žloutku jen několik buněk, v pravé dolní části žloutek obklopují cévy a v levé horní části jsou vidět černé oči.
Nejběžnější reprodukční strategie ryb je známá jako oviparita, při níž samice naklade nevyvinutá vajíčka, která jsou zevně oplodněna samcem. Obvykle je nakladeno velké množství vajíček najednou (dospělá samice tresky dokáže vyprodukovat 4-6 milionů vajíček v jednom tření) a vajíčka jsou pak ponechána, aby se vyvinula bez rodičovské péče. Když se larvy vylíhnou z vajíčka, často nesou zbytky žloutku ve žloutkovém váčku, který larvy vyživuje ještě několik dní, než se naučí plavat. Jakmile je žloutek zkonzumován, nastává kritické období, po kterém se musí naučit lovit a krmit, jinak zemřou.
Několik ryb, zejména rejnoci a většina žraloků, používá ovoviviparitu, při níž jsou vajíčka oplodněna a vyvíjejí se uvnitř. Larvy však stále rostou uvnitř vajíčka a konzumují žloutek vajíčka a bez jakékoli přímé výživy od matky. Matka pak rodí relativně dospělá mláďata. V určitých případech fyzicky nejvyvinutější potomek požírá své menší sourozence pro další výživu ještě v těle matky. To je známé jako nitroděložní kanibalismus.
V některých vzácných scénářích jsou některé ryby jako kladivoun a žralok útesový živé, vajíčko je oplodněno a vyvinuto vnitřně, ale matka také poskytuje přímou výživu.
Poměrně málo zvířat rodí živá mláďata, drtivá většina má nějakou formu vajíček.
Mikrolecitická vajíčka škrkavky Toxocary
Testudo hermanni vznikající plně vyvinutý z ještěřího vajíčka
Novorozený klokan vykazuje u vačnatců velmi krátké období plodu.
Vejce obratlovců lze klasifikovat podle relativního množství žloutku. Jednoduchá vejce s malým žloutkem se nazývají mikrolecitická, středně velká vejce s určitým žloutkem se nazývají mezolecitální a velká vejce s velkým koncentrovaným žloutkem se nazývají makrolecitická. Tato klasifikace vajec je založena na vejcích chordatových, i když základní princip se vztahuje na celou živočišnou říši.
Mikrolecitická vajíčka jsou malá s malým žloutkem. Žloutek je rovnoměrně rozložen, takže štěpení vaječné buňky prořízne a rozdělí vajíčko na buňky dosti podobných velikostí. U houbiček a cnidarianů se dělící vajíčka vyvinou přímo do jednoduché larvy, spíše jako morula s řasami. U cnidarianů se toto stadium nazývá planula a buď se vyvíjí přímo do dospělých zvířat, nebo tvoří nové dospělé jedince procesem pučení.
Mikrolecitická vajíčka vyžadují minimální žloutkovou hmotu. Taková vajíčka se vyskytují u ploštěnců, škrkavek, žíhanek, mlžů, ostnokožců, lanceletů a u většiny mořských členovců. U anatomicky jednoduchých živočichů, jako jsou cnidariani a ploštěnci, může být vývoj plodu poměrně krátký a dokonce i mikrolecitická vajíčka mohou projít přímým vývojem. Tato malá vajíčka mohou být produkována ve velkém množství. U zvířat s vysokou úmrtností vajíček jsou mirclecitální vajíčka normou, stejně jako u mlžů a mořských členovců. Ta jsou však anatomicky složitější než např. ploštěnci a malá mikrolecitická vajíčka neumožňují úplný vývoj. Místo toho se vajíčka líhnou do larev, které se mohou výrazně lišit od dospělého zvířete.
U placentárních savců, kde je vajíčko vyživováno od matky po celou dobu plodu, je vajíčko zmenšeno ve velikosti v podstatě na nahou vaječnou buňku (zygotu).
Mesolecitální vajíčka mají relativně více žloutku než mikrolecitická vajíčka. Žloutek je koncentrován v jedné části vajíčka (vegetační pól), s buněčným jádrem a většinou cytoplazmy v druhé části (zvířecí pól). Buněčné štěpení je nerovnoměrné a koncentruje se hlavně v cytoplazmě bohatém zvířecím pólu.
Větší obsah žloutku v mezolecitálních vajíčkách umožňuje delší vývoj plodu. Srovnatelně anatomicky jednoduchá zvířata budou schopna projít úplným vývojem a nechat vajíčko ve formě připomínající dospělé zvíře. To je situace, která se vyskytuje u jestřábů a některých hlemýžďů. Zvířata s menšími vejci nebo pokročilejší anatomií budou mít stále odlišné larvální stadium, i když larva bude v podstatě podobná dospělému zvířeti, jako u mihulí, koalescentů a mloků.
Makrolecitální vajíčka mají velký žloutek. Vajíček je obvykle málo a embryo má dostatek potravy, aby prošlo úplným vývojem plodu ve většině skupin. Skutečně marcrolecitální vajíčka se vyskytují pouze u vybraných zástupců ze dvou skupin: hlavonožců a obratlovců.
Makrolecitální vajíčka procházejí jiným typem vývoje než jiná vajíčka. Vzhledem k velké velikosti žloutku nemůže buněčné dělení žloutkovou hmotu rozdělit. Plod se na oplátku vyvíjí jako deskovitá struktura na vrcholu žloutkové hmoty a obaluje ji až v pozdější fázi. Část žloutkové hmoty je stále přítomna jako vnější nebo polovnější žloutkový váček při líhnutí v mnoha skupinách. Tato forma vývoje plodu je běžná u kostnatých ryb, i když jejich vajíčka mohou být poměrně malá. Navzdory jejich makrolecitické struktuře malá velikost vajíček neumožňuje přímý vývoj a vajíčka se líhnou do larválního stadia („plůdek“). U suchozemských zvířat s makrolecitickými vajíčky vyžaduje velký poměr objemu k povrchu struktury, které pomáhají při přepravě kyslíku a oxidu uhličitého, a pro skladování odpadních produktů, aby se embryo při pobytu uvnitř vajíčka udusilo nebo otrávilo vlastním odpadem, viz amniot.
Kromě kostnatých ryb a hlavonožců se makrolecitální vajíčka nacházejí v chrupavčitých rybách, plazech, ptácích a savcích monotreme. Vajíčka souchotinářů mohou dosahovat velikosti 9 cm v průměru a mláďata procházejí úplným vývojem, zatímco v děloze žijí z bohatého žloutku.
Vajíčka savců snášejících vejce (ptakopysk a mravenečník ostnatý) jsou makrolecitická vajíčka velmi podobná těm plazům. Vajíčka vačnatců jsou rovněž makrolecitická, ale spíše malá a vyvíjejí se uvnitř těla samice, ale netvoří placentu. Mláďata se rodí ve velmi raném stádiu a v biologickém smyslu je lze klasifikovat jako „larvu“. U placentárních savců je vajíčko samo o sobě bez žloutku, ale vytváří pupeční strunu ze struktur, které by u plazů tvořily žloutkový váček. Plod přijímá živiny od matky a vývoj dokončuje v děloze.
Přehled vajíček v obratlovcích
Vejce jsou běžná mezi bezobratlými, včetně hmyzu, pavouků, měkkýšů a korýšů.
Vajíčka ryb a obojživelníků jsou rosolovitá. Rybí vajíčka jsou oplodněna zevně, typicky samec oplodní vajíčka poté, co je samice naklade. Tato vajíčka nemají skořápku a na vzduchu by vyschla. I obojživelníci dýchající vzduch nakladou vajíčka do vody, nebo do ochranné pěny jako u treefroga pobřežního pěnového hnízda Chiromantis xerampelina.
Želví vejce v hnízdě vykopaném samicí želvy obecné (Chelydra serpentina)
Stejně jako obojživelníci jsou plodové plody obratlovci dýchajícími vzduch, ale mají složitá vajíčka nebo embrya, včetně plodové blány. Mezi plodové plody patří plazi (včetně dinosaurů a jejich potomků, ptáků) a savci.
Vajíčka plazů jsou často gumovitá a jsou vždy zpočátku bílá. Jsou schopna přežít ve vzduchu. Pohlaví vyvíjejícího se embrya je často určováno teplotou okolí, chladnější teploty dávají přednost samcům. Ne všichni plazi kladou vajíčka; někteří jsou živorodí („živé narození“).
Mezi savci kladou raně vyhynulé druhy vajíčka, stejně jako ptakopysky a ostnokožci (mravenečníci ostnatí). Ptakopysky a dva rody ostnokožců jsou australští monotremes. Marsupiální a placentární savci nekladou vajíčka, ale jejich nenarozená mláďata mají komplexní tkáně, které identifikují amnioty.
Vejce nakladená mnoha různými druhy, včetně ptáků, plazů, obojživelníků a ryb, pravděpodobně jedla lidstvo po tisíciletí. Oblíbenou volbou pro konzumaci vajec jsou kuřata, kachna, jikry a kaviár, ale s velkým náskokem je nejčastěji konzumovaným vejcem kuřecí vejce.