Luftkammer im Hühner-Ei
| Frage von: | |
| Datum: | 19.7.2009 |
Ich habe schon oft Hühner-Eier mit Schülern untersucht, aber noch nie eine einleuchtende Erklärung dafür gefunden, wie die Luftkammer am stumpfen Pol entsteht. So habe ich mir bisher nur Folgendes zusammen gereimt:
Die Luft befindet sich ja zwischen der inneren und äußeren Schalenmembran. Da sich im Inneren des Huhns keine Luft befindet, kann die Luft m.M.n. erst nach dem Legen hineingekommen sein, durch die Schalenporen und die äußere Membran hindurch.
Aber wie passiert dies genau? Ist es vielleicht ein Schrumpfungsprozess nach dem Legen (durch Verdunstung?), der einen Sog nach innen bewirkt?
Vielen Dank für jeden schlauen Hinweis,
Claudia Mendelson, Berlin
| Antwort von: | |
| Datum: | 21.7.2009 |
Nach der Eiablage bildet sich zwischen den beiden Schalenhäuten am stumpfen Ende des Eies eine Luftkammer. Sie entsteht, da der Ei-Inhalt nach dem Legen abkühlt und somit schrumpft. Zudem findet eine Verdunstung der im Ei enthaltenen Flüssigkeit durch die poröse Eischale statt. Aus diesem Grund gibt die Luftkammer Aufschluss über das Alter des Eies: Je kleiner die Kammer, desto frischer ist das Ei.
| Antwort von: | |
| Datum: | 23.1.2013 |
Ich habe vor 50 Jahren für meine Zulassungsarbeit zum ersten Staatsexamen an der Universität Stuttgart die Aufgabe bekommen, diese Frage zu klären und dazu Experimente anzustellen. Hier die wichtigsten Ergebnisse in Kürze.
Die Stelle, an der nach dem Ablegen des Eies die Luftkammer entsteht, ist nicht angelegt. Legt man – bevor sie abgelegt sind –Schnitte durch die Region am stumpfen Pol von Eiern, dann zeigt sich nichts: Die Schalenhaut sieht dort genauso aus wie an allen anderen Stellen des Eies. Vor dem Ablegen befindet sich keine Luft unterhalb der Kalkschale. Die Luftblase entsteht, sobald das Ei nach dem Legen abgekühlt ist. Damit ist klar, dass die Luft durch die Kalkschale eingedrungen sein muss. Warum aber am stumpfen Ende und nicht woanders? Bei etwa 5% aller Eier findet man die Luftblase übrigens an einer anderen Stelle.
Ich habe die Poren in der Kalkschale am stumpfen Pol und an anderen Stellen des Eies ausgezählt und ihre ungefähre Größe bestimmt. Die Poren sind am stumpfen Pol etwas zahlreicher und geringfügig weiter als an anderen Stellen.
Beim Abkühlen entsteht im Inneren des Eies ein Unterdruck, weil sich das Eigelb und das Eiklar stärker zusammenziehen als die Schale (Flüssigkeiten dehnen sich bei einer Temperaturerhöhung viel stärker aus als Festkörper; umgekehrt gilt, dass sich Flüssigkeiten stärker zusammenziehen als Festkörper, wenn sich die Temperatur verringert). Das führt dazu, dass Luft durch die Poren nach innen gezogen wird. Da am stumpfen Pol mehr und weitere Poren sind, tritt hier mehr Luft ein als an anderen Stellen.
Beim Legen sind die Zwischenräume zwischen den Keratin-Fasern, aus denen die Schalenhaut aufgebaut ist, noch feucht und leisten daher großen Widerstand gegen das Eindringen der Luft. Nun besteht die Schalenhaut aus zwei Schichten: einer inneren Schicht aus feinen Fasern und einer groben, äußeren Schicht. Der Unterdruck im Innern ist so groß, dass er die Luft durch die Kalkschale und durch die äußere grobe Schicht zieht. Durch die Lage mit den feinen Fasern kann die Luft jedoch nicht hindurch, so dass an der Grenzschicht zwischen innerer und äußerer Schicht ein „Riss“ entsteht: die Luftkammer.
Braucht das Küken die Luft in der Luftkammer zum Atmen oder nicht? Nach meinen Messungen nimmt das Küken, bevor es schlüpft, keine Luft aus der Luftkammer auf. Das bedeutet nicht, dass das Küken nicht Luft inhaliert, sobald es mit dem Schnabel die Schalenhaut zur Luftkammer durchstößt. Das scheint aber nicht immer der Fall zu sein. Ich habe Eier nach dem Schlupf untersucht und durchaus solche gefunden, bei denen die Luftkammer noch intakt war: Hier sind die Küken geschlüpft, ohne vorher geatmet zu haben. Dafür spricht auch, dass die Stelle des ersten Anpickens meistens tiefer liegt als die Luftkammer reicht.
Auf Sauerstoff muss das Küken im Ei trotzdem nicht verzichten: Während seiner gesamten Entwicklung findet ein Gasaustausch durch die Kalkschale statt: Kohlendioxid wird an die Außenluft abgegeben und Sauerstoff aufgenommen.
