这些鸟蛋通过土壤中的微生物和堆肥分解有机物产生的热量来保暖以助孵化，但是同样那些细菌也可以透穿蛋壳从而杀死其中孵化的胚胎。

 

尽管细菌感染鸟蛋致死胚胎的风险存在，这样的感染在澳洲丛冢雉下的蛋里发生的几率仅为9%，科学家也一直不明白这个数字这么低的原因。而现在研究者们觉得自己已经得知答案：这些鸟蛋被一层纳米级的碳酸钙层所包裹覆盖，使得它们相比鸡蛋有更强的防水性并能帮助它们抵御细菌附着和穿透。研究结果刊登在这个月的《试验生物学月刊》（Journal of Experimental Biology）上，其对于塑料或者其他表面的抗菌镀膜或是涂层开发具有启发意义。

 

很多蛋壳都能产生抵抗病原体入侵的牢固屏障，例如鸟蛋中发现的一种抗微生物的溶酶酵素。但是丛冢雉的鸟蛋虽然含有与鸡蛋大抵相当的溶酶酵素量，但是由于蛋壳比鸡蛋的薄1.5倍，因此导致其更易受到入侵微生物的影响。

防水层

研究发现丛冢雉的蛋和鸡蛋最关键的区别在于丛冢雉的蛋具有特殊的防水能力。水滴被鸡蛋蛋壳吸收但是在丛冢雉蛋表面仍能维持水滴的形态，这是因为后者表面有自然生成的纳米级磷酸钙层造成的。因为微生物通常通过水汽的协助进入蛋，所以防水层对保护幼雏起重要作用。

 

俄亥俄州阿克伦大学的一位行为生态学学者暨研究论文的第一作者莉莉亚娜·D'阿尔巴说道：“莲叶被认为是自然界中最为疏水的材料，这些蛋壳是可以与其媲美的超级疏水材料。”

 

测试揭示，附着在鸡蛋上的细菌数是丛冢雉蛋上的3倍以上。绿脓杆菌和大肠杆菌从鸡蛋蛋壳表面潜入内部需要2-6天，而入侵丛冢雉蛋则明显需要更多的时间。

 

并未参与该研究的加拿大渥太华大学的生物材料研究者麦斯威尔·辛克说道：“丛冢雉蛋的防水能力不仅体现在抗撞抗摔上，也使得其远离微生物界的侵扰。”

 

在该物种蛋上发现的磷酸钙纳米层似乎是不常见的，初步观察下来并没有在其他物种的蛋上发现相似结构。不过，1982年的一项研究中提到，在泥土堆上筑巢的澳大利亚眼斑冢雉的蛋上有相似的纳米层。将来，D’阿尔巴计划研究其他鸟类或者爬行动物，它们在不同的环境下筑巢对蛋壳组成有多大影响。

 

根据阿克伦大学进化生物学家暨合作作者马修·尚基所述，了解纳米物质层如何工作可以帮助开发出更好的能够广泛应用的抗菌镀膜或是涂层。

 

Hincke暗示未来这个领域的工作可能会带来创新的生物医学应用，其说道：“医疗仪器表面的疏水纳米粒子可以改变细菌的附着或形成生物膜的方式。”

 

（翻译：周扬   审稿：王凌翔）

 

原文链接：http://www.nature.com/news/nanoparticles-make-turkey-eggs-tough-to-crack-1.15039