Ei

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Eier verschiedener Vögel, eines Reptils, verschiedener Knorpelfische, eines Tintenfisches und verschiedener Schmetterlinge und Nachtfalter. (Für den Schlüssel auf das Bild klicken)
Schema eines Hühnereis am 9. Tag. Membranen: Allantois, Chorion, Amnion und Vitellus/ Dotter.
Sechs handelsübliche Eier - Ansicht von oben vor weißem Hintergrund

Ein Ei ist ein organisches Gefäß, das von einem Tier gezüchtet wird, um eine möglicherweise befruchtete Eizelle (eine Zygote) zu beherbergen und daraus einen Embryo im Ei auszubrüten, bis sich der Embryo zu einem eigenständig überlebensfähigen Tierfötus entwickelt hat, aus dem dann das Tier schlüpft.

Die meisten Gliederfüßer wie Insekten, Wirbeltiere (mit Ausnahme von lebendgebärenden Säugetieren) und Weichtiere (Schnecken) legen Eier, einige, wie Skorpione, jedoch nicht.

Reptilieneier, Vogeleier und Eier von Monotreme werden außerhalb des Wassers abgelegt und sind von einer flexiblen oder starren Schutzhülle umgeben. Eier, die an Land oder in Nestern abgelegt werden, werden normalerweise in einem warmen und günstigen Temperaturbereich gehalten, während der Embryo heranwächst. Wenn der Embryo ausreichend entwickelt ist, schlüpft er, d. h. er bricht aus der Eischale aus. Einige Embryonen haben einen provisorischen Eizahn, mit dem sie die Eischale oder -hülle knacken, picken oder aufbrechen können.

Das größte dokumentierte Ei stammt von einem Walhai und war 30 cm × 14 cm × 9 cm groß. Walhaieier schlüpfen normalerweise im Muttertier. Mit einem Gewicht von 1,5 kg und einer Größe von bis zu 17,8 cm × 14 cm ist das Straußenei das größte Ei eines lebenden Vogels, obwohl der ausgestorbene Elefantenvogel und einige nicht-avische Dinosaurier größere Eier legten. Der Bienenkolibri legt das kleinste bekannte Vogelei, das nur ein halbes Gramm wiegt (ca. 0,02 oz). Einige Eier von Reptilien und den meisten Fischen, Amphibien, Insekten und anderen wirbellosen Tieren können sogar noch kleiner sein.

Fortpflanzungsstrukturen, die dem Ei in anderen Reichen ähnlich sind, werden als "Sporen", bei Spermatophyten als "Samen" oder bei Gametophyten als "Eizellen" bezeichnet.

Froschlaich

Viele Eier sind wegen ihres hohen Nährwerts eine begehrte Nahrung für zahlreiche Tierarten und auch den Menschen. Als Reaktion haben sich zahlreiche Strategien zum Schutz des Eis und somit zur Verbesserung der Überlebensfähigkeit der jeweiligen Art entwickelt.

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird unter dem Begriff das Ei vom Haushuhn, das Hühnerei, verstanden. Diese Begriffsverengung spiegelt sich beispielsweise auch in Lebensmittelverordnungen wider, die das Ei als Lebensmittel bei fehlender Angabe der Tierart als Hühnerei definieren.

Eier der verschiedenen Tiergruppen

Mehrere große Tiergruppen haben typischerweise leicht unterscheidbare Eier.

Übersicht über Eier verschiedener Tiere
Klasse Arten von Eiern Entwicklung
Kieferlose Fische Mesolezithale Eier, besonders groß beim Schleimaal Larvenstadium bei Neunaugen, direkte Entwicklung bei Schleimaalen.
Knorpelige Fische Makrolezithale Eier mit Eikapsel Direkte Entwicklung, Lebendgeburt bei einigen Arten
Knochenfische Makrolezithale Eier, klein bis mittelgroß, große Eier beim Quastenflosser Larvenstadium, bei einigen Arten ovovivipar.
Amphibien Mittelgroße mesolezithale Eier bei allen Arten. Kaulquappenstadium, direkte Entwicklung bei einigen Arten.
Reptilien Große makrolezithale Eier, entwickeln sich unabhängig vom Wasser. Direkte Entwicklung, einige ovoviviparie
Vögel Große bis sehr große Makrolezehen-Eier bei allen Arten, die sich unabhängig vom Wasser entwickeln. Die Jungen sind mehr oder weniger voll entwickelt, kein ausgeprägtes Larvenstadium.
Säugetiere Makrolecithale Eier bei Monotremen und Beuteltieren, extreme Mikrolecithale Eier bei plazentalen Säugetieren. Wenig entwickelte Jungtiere mit undeutlichem Larvenstadium bei Einhufern und Beuteltieren, direkte Entwicklung bei Plazentatieren.

Fisch- und Amphibieneier

Lachseier in verschiedenen Entwicklungsstadien. Bei einigen wachsen nur wenige Zellen auf dem Dotter, rechts unten umgeben die Blutgefäße den Dotter und links oben sind die schwarzen Augen zu sehen.
Schema eines Fischeis: A. Dottermembran B. Chorion C. Dotter D. Ölkügelchen E. Perivitellinraum F. Embryo
Lachsbrut beim Schlüpfen. Die Larve ist um die Reste des Dotters herangewachsen, und die Reste des weichen, durchsichtigen Eies werden weggeworfen.

Die häufigste Fortpflanzungsstrategie bei Fischen ist die so genannte Oviparie, bei der das Weibchen unentwickelte Eier ablegt, die von einem Männchen befruchtet werden. In der Regel wird eine große Anzahl von Eiern auf einmal gelegt (ein erwachsenes Kabeljauweibchen kann bei einem Laichvorgang 4-6 Millionen Eier produzieren), die dann ohne elterliche Fürsorge heranwachsen. Wenn die Larven aus den Eiern schlüpfen, tragen sie oft die Reste des Dotters in einem Dottersack mit sich, der die Larven noch einige Tage lang ernährt, während sie schwimmen lernen. Sobald der Dotter verbraucht ist, gibt es einen kritischen Punkt, nach dem sie lernen müssen, wie man jagt und sich ernährt, oder sie sterben.

Einige wenige Fische, vor allem die Rochen und die meisten Haie, nutzen die Ovoviviparie, bei der die Eier befruchtet werden und sich im Inneren entwickeln. Die Larven wachsen jedoch noch im Inneren des Eies heran, indem sie das Eigelb verzehren und keine direkte Nahrung von der Mutter erhalten. Die Mutter bringt dann relativ reife Jungtiere zur Welt. In manchen Fällen verschlingt der körperlich am weitesten entwickelte Nachwuchs seine kleineren Geschwister, um sich weiter zu ernähren, während er sich noch im Körper der Mutter befindet. Dies ist als intrauteriner Kannibalismus bekannt.

In bestimmten Fällen sind einige Fische wie der Hammerhai und der Riffhai lebendgebärend, wobei das Ei befruchtet wird und sich im Körper entwickelt, die Mutter aber auch direkt für die Ernährung sorgt.

Die Eier von Fischen und Amphibien sind gallertartig. Die Eier von Knorpelfischen (Haie, Rochen, Chimären) werden innerlich befruchtet und weisen eine große Vielfalt an innerer und äußerer Embryonalentwicklung auf. Die meisten Fischarten legen Eier ab, die von außen befruchtet werden, wobei das Männchen die Eier in der Regel befruchtet, nachdem das Weibchen sie abgelegt hat. Diese Eier haben keine Schale und würden an der Luft austrocknen. Auch luftatmende Amphibien legen ihre Eier ins Wasser oder in schützenden Schaum, wie der Küsten-Laubfrosch Chiromantis xerampelina.

Vogeleier

Vogeleier werden von den Weibchen gelegt und je nach Art unterschiedlich lange bebrütet; aus jedem Ei schlüpft ein einzelnes Jungtier. Die durchschnittliche Gelegegröße reicht von einem (wie beim Kondor) bis zu etwa 17 (beim Rebhuhn). Einige Vögel legen auch unbefruchtete Eier (z. B. Hühner); es ist nicht ungewöhnlich, dass Tierhalter ihren Einzelvogel auf einem Gelege unbefruchteter Eier nisten sehen, die manchmal als Windeier bezeichnet werden.

Farben

Eier der Trottellumme

Die Standardfarbe von Wirbeltiereiern ist das Weiß des Kalziumkarbonats, aus dem die Schalen bestehen, aber einige Vögel, vor allem Sperlingsvögel, produzieren farbige Eier. Das Pigment Biliverdin und sein Zinkchelat sorgen für eine grüne oder blaue Grundfarbe, und Protoporphyrin erzeugt rote und braune Farbtöne als Grundfarbe oder als Flecken.

Nicht-Sperlingsvögel haben in der Regel weiße Eier, außer bei einigen bodenbrütenden Gruppen wie den Charadriiformes, den Sandhühnern und den Nachtschwalben, bei denen eine Tarnung erforderlich ist, sowie bei einigen parasitischen Kuckucke, die sich dem Ei des Sperlingswirts anpassen müssen. Die meisten Sperlingsvögel hingegen legen gefärbte Eier, auch wenn keine Notwendigkeit für kryptische Farben besteht.

Es wird jedoch vermutet, dass die Protoporphyrinmarkierungen auf Sperbereiern die Sprödigkeit verringern, indem sie als Festkörperschmiermittel wirken. Wenn der örtliche Boden nicht genügend Kalzium enthält, kann die Eischale dünn sein, insbesondere in einem Kreis um das breite Ende. Die Protoporphyrinsprenkelung gleicht dies aus und nimmt umgekehrt zum Kalziumgehalt des Bodens zu.

Aus demselben Grund sind die späteren Eier eines Geleges stärker gefleckt als die frühen, da der Kalziumvorrat des Weibchens aufgebraucht ist.

Die Farbe der einzelnen Eier ist auch genetisch bedingt und wird offenbar nur über die Mutter vererbt, was darauf hindeutet, dass das für die Pigmentierung verantwortliche Gen auf dem geschlechtsbestimmenden W-Chromosom liegt (weibliche Vögel haben WZ, männliche ZZ).

Früher ging man davon aus, dass die Farbe unmittelbar vor dem Legen auf die Schale aufgetragen wird, aber spätere Forschungen zeigen, dass die Färbung ein integraler Bestandteil der Entwicklung der Schale ist, wobei dasselbe Protein für die Einlagerung von Kalziumkarbonat oder Protoporphyrinen verantwortlich ist, wenn ein Mangel an diesem Mineral besteht.

Bei Arten wie der Trottellumme, die in großen Gruppen nisten, sind die Eier der einzelnen Weibchen sehr unterschiedlich gefärbt, was es den Weibchen erleichtert, ihre eigenen Eier auf den überfüllten Felsvorsprüngen, auf denen sie brüten, zu erkennen.

Schale

Die Schalen von Vogeleiern sind vielfältig. Ein Beispiel:

  • Kormoraneier sind rau und kalkhaltig
  • Tinamou-Eier sind glänzend
  • Enteneier sind ölig und wasserfest
  • Kasuareier sind stark löchrig

Winzige Poren in den Eierschalen der Vögel ermöglichen dem Embryo das Atmen. Das Ei eines Haushuhns hat etwa 7000 Poren.

Einige Vogeleierschalen haben einen Überzug aus Vateritkügelchen, einer seltenen polymorphen Form von Kalziumkarbonat. Beim Großen Ani Crotophaga major fungiert dieser Überzug aus Vaterit vermutlich als Stoßdämpfer, der die Kalzitschale vor Brüchen während der Brutzeit schützt, z. B. bei Zusammenstößen mit anderen Eiern im Nest.

Form

Die meisten Vogeleier haben eine ovale Form, bei der ein Ende abgerundet und das andere spitzer ist. Diese Form entsteht dadurch, dass das Ei durch den Eileiter gepresst wird. Muskeln ziehen den Eileiter hinter dem Ei zusammen und schieben es nach vorne. Die Wand des Eies ist noch formbar, und das spitze Ende entwickelt sich am hinteren Ende. Lange, spitze Eier sind eine zufällige Folge des stromlinienförmigen Körpers, der für Vögel mit starken Flugfähigkeiten typisch ist; der Flug verengt den Eileiter, was die Art der Eier, die ein Vogel legen kann, verändert. Vögel, die in Felsen nisten, haben oft stark konische Eier. Sie rollen weniger leicht ab und rollen stattdessen in einem engen Kreis herum; dieses Merkmal ist wahrscheinlich durch natürliche Selektion im Laufe der Evolution entstanden. Im Gegensatz dazu haben viele lochbrütende Vögel fast kugelförmige Eier.

Raubtiere

Viele Tiere ernähren sich von Eiern. Zu den wichtigsten Räubern der Eier des schwarzen Austernfischers gehören Waschbären, Stinktiere, Nerze, Fluss- und Seeotter, Möwen, Krähen und Füchse. Das Hermelin (Mustela erminea) und das Mauswiesel (M. frenata) stehlen die Eier der Enten. Schlangen der Gattungen Dasypeltis und Elachistodon sind auf das Fressen von Eiern spezialisiert.

Brutparasitismus tritt bei Vögeln auf, wenn eine Art ihre Eier in das Nest einer anderen legt. In einigen Fällen werden die Eier des Wirts vom Weibchen entfernt oder gefressen oder von ihrem Küken ausgestoßen. Zu den Brutparasiten gehören die Kuhvögel und viele Kuckucke der Alten Welt.

Verschiedene Beispiele

Eier und Embryonen von Amnioten

Schildkröteneier in einem Nest, das von einer weiblichen Schnappschildkröte (Chelydra serpentina) gegraben wurde

Wie Amphibien sind Amnioten luftatmende Wirbeltiere, haben aber komplexe Eier oder Embryonen, einschließlich einer Fruchthülle. Zu den Amnioten gehören Reptilien (einschließlich der Dinosaurier und ihrer Nachfahren, der Vögel) und Säugetiere.

Reptilieneier sind oft gummiartig und anfangs immer weiß. Sie sind in der Lage, an der Luft zu überleben. Oft wird das Geschlecht des sich entwickelnden Embryos durch die Temperatur der Umgebung bestimmt, wobei kühlere Temperaturen die Männchen begünstigen. Nicht alle Reptilien legen Eier; einige sind lebendgebärend ("Lebendgeburt").

Dinosaurier legten Eier, von denen einige als versteinerte Fossilien erhalten geblieben sind.

Bei den Säugetieren legten früh ausgestorbene Arten Eier, ebenso wie Schnabeltiere und Ameisenbären (Echidnas). Schnabeltiere und zwei Gattungen von Schnabeligeln gehören zu den australischen Monotremen. Beuteltiere und Plazentasäugetiere legen keine Eier, aber ihre ungeborenen Jungen haben das komplexe Gewebe, das Amnioten auszeichnet.

Säugetiereier

Die Eier der eierlegenden Säugetiere (Schnabeltiere und Schnabeligel) sind makrolekithale Eier, die denen der Reptilien sehr ähnlich sind. Die Eier der Beuteltiere sind ebenfalls makrolezithal, aber eher klein, und entwickeln sich im Körper des Weibchens, bilden aber keine Plazenta. Die Jungtiere werden in einem sehr frühen Stadium geboren und können als "Larve" im biologischen Sinne eingestuft werden.

Bei Säugetieren mit Plazenta ist das Ei selbst ohne Dotter, aber es entwickelt sich eine Nabelschnur aus Strukturen, die bei Reptilien den Dottersack bilden würden. Der Fötus wird von der Mutter mit Nährstoffen versorgt und vollendet seine Entwicklung in der Gebärmutter.

Eier von Wirbeltieren

Nacktschnecke (Acanthodoris lutea) bei der Eiablage im Gezeitentümpel

Eier sind bei wirbellosen Tieren wie Insekten, Spinnen, Mollusken und Krebstieren weit verbreitet.

Entwicklung und Struktur

Alle sich sexuell fortpflanzenden Lebewesen, sowohl Pflanzen als auch Tiere, produzieren Keimzellen. Die männliche Gametenzelle, das Sperma, ist in der Regel beweglich, während die weibliche Gametenzelle, die Eizelle, im Allgemeinen größer und unbeweglich ist. Die männlichen und weiblichen Gameten vereinigen sich und bilden die Zygote. In mehrzelligen Organismen teilt sich die Zygote anschließend auf organisierte Weise in kleinere, spezialisierte Zellen, so dass sich dieses neue Individuum zu einem Embryo entwickelt. Bei den meisten Tieren ist der Embryo das sessile Anfangsstadium des individuellen Lebenszyklus, auf das das Entstehen (d. h. das Schlüpfen) eines beweglichen Stadiums folgt. Die Zygote oder die Eizelle selbst oder das sessile organische Gefäß, das den sich entwickelnden Embryo enthält, kann als Ei bezeichnet werden.

Ein neuerer Vorschlag besagt, dass die phylotypischen tierischen Körperpläne in Zellaggregaten entstanden sind, bevor es ein Eistadium der Entwicklung gab. Nach dieser Auffassung waren Eier spätere evolutionäre Innovationen, die ausgewählt wurden, um die genetische Einheitlichkeit zwischen den Zellen der sich entwickelnden mehrzelligen Organismen zu gewährleisten.

Entstehung

Der Zyklus der Eibildung beginnt mit der Freisetzung der Gamete Eizelle (Eisprung) und dem Beginn der Eibildung. Das fertige Ei wird dann in die Eiablage gelegt, und schließlich kann die Bebrütung des Eies beginnen.

Wissenschaftliche Klassifizierungen

Wissenschaftler klassifizieren die Fortpflanzung von Tieren häufig nach dem Grad der Entwicklung, der eintritt, bevor die neuen Individuen aus dem erwachsenen Körper ausgestoßen werden, und nach dem Dotter, den das Ei zur Ernährung des Embryos liefert.

Eigröße und Dotter

Die Eier von Wirbeltieren lassen sich nach der relativen Menge des Dotters einteilen. Einfache Eier mit wenig Dotter werden als mikrolezithal bezeichnet, mittelgroße Eier mit etwas Dotter als mesolezithal und große Eier mit viel konzentriertem Dotter werden als makrolezithal bezeichnet. Diese Einteilung der Eier basiert auf den Eiern von Chordaten, obwohl das Grundprinzip auf das gesamte Tierreich übertragbar ist.

Mikrolezithaleier

Mikrolezithale Eier des Spulwurms Toxocara
Mikrolezithale Eier des Plattwurms Paragonimus westermani

Kleine Eier mit wenig Dotter werden als mikrolezithal bezeichnet. Der Dotter ist gleichmäßig verteilt, so dass die Spaltung der Eizelle das Ei durchschneidet und in Zellen von ziemlich ähnlicher Größe aufteilt. Bei Schwämmen und Nesseltieren entwickeln sich die sich teilenden Eier direkt zu einer einfachen Larve, ähnlich einer Morula mit Flimmerhärchen. Bei Nesseltieren wird dieses Stadium Planula genannt und entwickelt sich entweder direkt zu den erwachsenen Tieren oder bildet neue erwachsene Individuen durch einen Prozess der Knospung.

Mikrolezithale Eier benötigen nur eine minimale Dottermasse. Solche Eier finden sich bei Plattwürmern, Rundwürmern, Ringelwürmern, Muscheln, Stachelhäutern, Lanzettfischchen und den meisten marinen Arthropoden. Bei anatomisch einfachen Tieren wie Nesseltieren und Plattwürmern kann die fötale Entwicklung recht kurz sein, und selbst Mikrolezitheneier können eine direkte Entwicklung durchlaufen. Diese kleinen Eier können in großer Zahl produziert werden. Bei Tieren mit hoher Eimortalität sind mikrolezithale Eier die Regel, wie bei Muscheln und marinen Arthropoden. Letztere sind jedoch anatomisch komplexer als z. B. Plattwürmer, und die kleinen Mikrolezith-Eier erlauben keine vollständige Entwicklung. Stattdessen schlüpfen aus den Eiern Larven, die sich deutlich vom erwachsenen Tier unterscheiden können.

Bei plazentalen Säugetieren, bei denen der Embryo während der gesamten Fetalperiode von der Mutter ernährt wird, ist das Ei im Wesentlichen zu einer nackten Eizelle verkleinert.

Mesolezithal

Froschlaich ist mesolezithal.

Mesolecithale Eier haben vergleichsweise mehr Dotter als die Mikrolecithaleier. Der Dotter ist in einem Teil des Eies (dem vegetabilen Pol) konzentriert, während sich der Zellkern und der größte Teil des Zytoplasmas im anderen Teil (dem tierischen Pol) befinden. Die Zellspaltung ist ungleichmäßig und konzentriert sich hauptsächlich auf den zytoplasmareichen tierischen Pol.

Der größere Dottergehalt der mesolecithalen Eier ermöglicht eine längere fötale Entwicklung. Vergleichsweise anatomisch einfache Tiere können die gesamte Entwicklung durchlaufen und das Ei in einer Form verlassen, die an das erwachsene Tier erinnert. Dies ist der Fall bei Schleimaalen und einigen Schnecken. Tiere mit kleineren Eiern oder einer fortgeschritteneren Anatomie haben immer noch ein ausgeprägtes Larvenstadium, obwohl die Larve im Grunde dem erwachsenen Tier ähnelt, wie bei Neunaugen, Quastenflossern und Salamandern.

Makrolekristalline

Eine Babyschildkröte beginnt, "voll entwickelt" aus ihrem makrolezithalen Ei zu schlüpfen.

Eier mit einem großen Dotter werden als makrolezithal bezeichnet. Die Anzahl der Eier ist in der Regel gering, und die Embryonen haben genug Nahrung, um sich in den meisten Gruppen vollständig zu entwickeln. Makrolezithale Eier kommen nur bei ausgewählten Vertretern von zwei Gruppen vor: Cephalopoden und Wirbeltiere.

Makrolezithale Eier durchlaufen eine andere Art der Entwicklung als andere Eier. Aufgrund der Größe des Dotters kann die Zellteilung die Dottermasse nicht aufspalten. Der Fötus entwickelt sich stattdessen als plattenförmiges Gebilde auf der Dottermasse und umhüllt diese erst später. Bei vielen Gruppen ist beim Schlüpfen noch ein Teil der Dottermasse als äußerer oder halb äußerer Dottersack vorhanden. Diese Form der fötalen Entwicklung ist bei Knochenfischen üblich, auch wenn ihre Eier recht klein sein können. Trotz ihrer makrolezithalen Struktur erlaubt die geringe Größe der Eier keine direkte Entwicklung, und die Eier schlüpfen zu einem Larvenstadium ("fry"). Bei Landtieren mit makrolezithalen Eiern sind aufgrund des großen Verhältnisses zwischen Volumen und Oberfläche Strukturen erforderlich, die den Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid unterstützen und die Abfallprodukte speichern, damit der Embryo nicht erstickt oder von seinen eigenen Abfällen vergiftet wird, während er sich im Ei befindet (siehe Amnioten).

Außer bei Knochenfischen und Kopffüßern finden sich Makrolecitheneier auch bei Knorpelfischen, Reptilien, Vögeln und monotremen Säugetieren. Die Eier der Quastenflosser können eine Größe von bis zu 9 cm im Durchmesser erreichen, und die Jungtiere entwickeln sich vollständig in der Gebärmutter und ernähren sich von dem reichlich vorhandenen Dotter.

Fortpflanzung durch Eiablage

Tiere werden üblicherweise nach ihrer Fortpflanzungsart klassifiziert, wobei auf der allgemeinsten Ebene zwischen eierlegenden (lat. oviparous) und lebendgebärenden (lat. viviparous) Tieren unterschieden wird.

Diese Klassifizierungen werden je nach der Entwicklung, die stattfindet, bevor die Nachkommen aus dem Körper des erwachsenen Tieres ausgestoßen werden, weiter unterteilt. Traditionell:

  • Ovuliparität bedeutet, dass das Weibchen unbefruchtete Eier (Eizellen) abgibt, die dann von außen befruchtet werden müssen. Ovuliparität ist typisch für Knochenfische, Anuranen, Stachelhäuter, Muscheln und Nesseltiere. Die meisten aquatischen Organismen sind ovulipar. Der Begriff leitet sich vom Diminutiv ab, das "kleines Ei" bedeutet.
  • Bei der Oviparie erfolgt die Befruchtung intern, so dass die vom Weibchen gelegten Eier Zygoten (oder sich neu entwickelnde Embryonen) sind, denen oft wichtige äußere Gewebe hinzugefügt werden (bei einem Hühnerei beispielsweise stammt kein Teil außerhalb des Dotters aus der Zygote). Oviparie ist typisch für Vögel, Reptilien, einige Knorpelfische und die meisten Arthropoden. Terrestrische Organismen sind in der Regel eierlegend, mit Eihüllen, die der Verdunstung von Feuchtigkeit widerstehen.
  • Ovo-Viviparie bedeutet, dass die Zygote im Körper des Erwachsenen verbleibt, es aber keine trophischen (ernährungsbedingten) Wechselwirkungen gibt. Das bedeutet, dass der Embryo alle Nährstoffe weiterhin aus dem Ei bezieht. Die meisten lebendgebärenden Fische, Amphibien oder Reptilien sind ovovivipar. Beispiele hierfür sind das Reptil Anguis fragilis, das Seepferdchen (bei dem die Zygoten im ventralen "Marsupium" des Männchens verbleiben) und die Frösche Rhinoderma darwinii (bei denen sich die Eier im Stimmsack entwickeln) und Rheobatrachus (bei denen sich die Eier im Magen entwickeln).
  • Histotrophe Viviparie bedeutet, dass sich die Embryonen in den Eileitern des Weibchens entwickeln, aber Nährstoffe durch den Verzehr anderer Eizellen, Zygoten oder Geschwisterembryonen erhalten (Oophagie oder Adelphophagie). Dieser intrauterine Kannibalismus kommt bei einigen Haien und beim schwarzen Salamander Salamandra atra vor. Beuteltiere scheiden eine "Uterusmilch" aus, die die Nahrung aus dem Dottersack ergänzt.
  • Bei der hämotrophen Viviparie werden die Nährstoffe aus dem Blut des Weibchens über ein bestimmtes Organ zugeführt. Am häufigsten geschieht dies über die Plazenta, die bei den meisten Säugetieren zu finden ist. Ähnliche Strukturen finden sich bei einigen Haien und bei der Eidechse Pseudomoia pagenstecheri. Bei einigen Hylidenfröschen wird der Embryo von der Mutter über spezielle Kiemen ernährt.

Der Begriff hämotrop leitet sich vom lateinischen Wort für Blutfütterung ab, im Gegensatz zu histotroph für Gewebefütterung.

Menschliche Nutzung

Nahrung

Die Eier vieler verschiedener Arten, darunter Vögel, Reptilien, Amphibien und Fische, werden wahrscheinlich seit Jahrtausenden von Menschen gegessen. Beliebt sind Hühner- und Enteneier, Rogen und Kaviar, aber das am häufigsten verzehrte Ei ist mit großem Abstand das Hühnerei, in der Regel unbefruchtet.

Eier und Kaschrut

Nach der Kaschrut, d. h. den jüdischen Speisegesetzen, dürfen koschere Lebensmittel gemäß der Halacha (jüdisches Gesetz) verzehrt werden. Koscheres Fleisch und Milch (oder Derivate) dürfen nicht gemischt (Deuteronomium 14:21) oder zusammen gelagert werden. Eier gelten als pareve (weder Fleisch noch Milchprodukte), obwohl sie ein tierisches Produkt sind, und können entweder mit Milch oder koscherem Fleisch gemischt werden. Mayonnaise zum Beispiel ist in der Regel als "pareve" gekennzeichnet, obwohl sie per Definition Ei enthält.

Herstellung von Impfstoffen

Viele Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten werden in befruchteten Hühnereiern hergestellt. Grundlage dieser Technologie war die 1931 von Alice Miles Woodruff und Ernest William Goodpasture an der Vanderbilt University gemachte Entdeckung, dass die Rickettsien und Viren, die eine Vielzahl von Krankheiten verursachen, in Hühnerembryonen wachsen. Dies ermöglichte die Entwicklung von Impfstoffen gegen Grippe, Windpocken, Pocken, Gelbfieber, Typhus, Rocky-Mountain-Fleckfieber und andere Krankheiten.

Kultur

Versteckte Schokoladen-Ostereier im Rahmen einer Eiersuche

Eier sind in der Folklore und Mythologie ein wichtiges Symbol, das oft für Leben und Wiedergeburt, Heilung und Schutz steht und manchmal auch in Schöpfungsmythen vorkommt. Das Verzieren von Eiern ist in vielen Kulturen weltweit üblich. Für Christen sind Ostereier ein Symbol für die Auferstehung von Jesus Christus. Eine beliebte Ostertradition in einigen Teilen der Welt ist das Verzieren von hartgekochten Eiern (in der Regel durch Färben, oft aber auch durch Bemalen mit der Hand oder durch Besprühen mit Farbe). Die Erwachsenen verstecken die Eier oft für die Kinder, die sie dann suchen, eine Aktivität, die als Ostereiersuche bekannt ist. Eine ähnliche Tradition der Eierbemalung gibt es in Regionen der Welt, die von der persischen Kultur beeinflusst sind. Vor der Frühlings-Tagundnachtgleiche, dem persischen Neujahrsfest (Norouz), verziert jedes Familienmitglied ein hartgekochtes Ei und legt es zusammen in eine Schale. Die Tradition des tanzenden Eies wird seit dem 16. Jahrhundert in Barcelona und anderen katalanischen Städten während des Fronleichnamsfestes gepflegt. Dabei wird ein leeres Ei über dem Wasserstrahl eines Springbrunnens positioniert, das sich zu drehen beginnt, ohne herunterzufallen.

Obwohl es sich um ein Lebensmittel handelt, werden rohe Eier manchmal auf Häuser, Autos oder Menschen geworfen. Diese Handlung, die in den verschiedenen englischsprachigen Ländern gemeinhin als "Egging" bezeichnet wird, ist eine leichte Form des Vandalismus und daher in der Regel eine Straftat, die Sachschäden (das Eiweiß kann bestimmte Fahrzeuglacke angreifen) und möglicherweise schwere Augenverletzungen verursachen kann. An Halloween zum Beispiel ist es bekannt, dass Süßes oder Saures mit Eiern (und manchmal auch mit Mehl) auf Gegenstände oder Personen geworfen werden, von denen sie nichts bekommen haben. Auch bei Protesten werden oft Eier geworfen, da sie billig und nicht tödlich sind, aber sehr unangenehm, wenn sie zerbrechen.

Sammeln

Das Sammeln von Eiern war in einigen Kulturen, auch bei den europäischen Australiern, ein beliebtes Hobby. Traditionell wurde der Embryo entfernt, bevor der Sammler die Eischale aufbewahrte.

Das Sammeln von Eiern wild lebender Vögel ist heute in vielen Ländern verboten, da diese Praxis seltene Arten bedrohen kann. Im Vereinigten Königreich ist diese Praxis durch den Protection of Birds Act 1954 und den Wildlife and Countryside Act 1981 verboten. Andererseits wird der fortgesetzte illegale Handel zu einem ernsten Problem.

Seitdem der Schutz von Wildvögeleiern geregelt wurde, sind frühe Sammlungen als Kuriositäten in die Museen gelangt. So beherbergt das Australian Museum eine Sammlung von etwa 20 000 registrierten Gelegen, und die Sammlung im Western Australia Museum wurde in einer Galerie archiviert. Wissenschaftler betrachten Eiersammlungen als gute naturgeschichtliche Daten, da die in den Aufzeichnungen der Sammler festgehaltenen Details ihnen helfen, das Nistverhalten der Vögel zu verstehen.

Galerie

Etymologie

Das gemeingermanisch Wort, mittelhochdeutsch und althochdeutsch ei, geht zurück auf indogermanisch ō(u̯)i̯-im, was eine Bildung zu indogermanisch əu̯ei- „Vogel“ und damit verwandt mit lateinisch avis ist. Laut Kluge lässt sich nicht entscheiden, ob der Vogel als „Eiertier“ oder das Ei als „das vom Vogel Gelegte“ benannt ist. Als Bezeichnung für ein Nahrungsmittel steht Ei gemeinhin für das Hühnerei. In prägnanter Form bezeichnet der Ausdruck Ei die Eizelle selbst.

Aufbau und Funktion

Eier von Vögeln, Schildkröten, Fischen und Kopffüßern sowie verschiedener Schmetterlinge. Zeichnung von Adolphe Millot aus der Nouveau Larousse Illustré (1897–1904).

Ein Ei ist durch seine Hülle ein in sich abgeschlossenes System und bietet dem sich entwickelnden Wesen für eine begrenzte Zeit einen Schutzraum. In diesem Raum befindet sich zu Anfang ein Depot an Substanzen, die als Ressourcen für die benötigte Energie und den Aufbau an Körpermasse dienen. Das Stadium des Eies wird durch das Schlüpfen beendet, meist wenn das Depot fast vollständig vom Lebewesen aufgebraucht ist.

Tierarten, vor allem niederen Krebsarten wie Ruderfußkrebse, können Eier als Dauerstadium dienen, um längere, besonders ungünstige Perioden von Trockenheit, winterlicher Kälte oder Nahrungsmangel zu überstehen. Solche Eier sind oft robuster und an die ungünstigen Außenbedingungen angepasst. Sie werden Dauereier (auch Wintereier oder Latenzeier) genannt. Aus Dauereiern der Daphnien (Wasserflöhe) können sich noch nach Jahrzehnten Embryonen entwickeln, aus solchen der Ruderfußkrebsart Diaptomus sanguineus schlüpften noch nach 330 Jahren Individuen.

Eihüllen

Bei den Eihüllen, die auch Eimembranen genannt werden, lassen sich primäre, sekundäre und tertiäre Eihüllen unterscheiden. Jede dieser Eihüllen kann aus mehreren Lagen bestehen.

  • Die primäre(n) Eihülle(n) wird bzw. werden im Eierstock von der Eizelle (Oozyte) selbst ausgebildet. Ein Beispiel hierfür ist die Dottermembran des Hühnereis.
  • Die sekundäre(n) Eihülle(n) wird bzw. werden von den Follikelepithelzellen im Eierstock abgeschieden. Hierzu gehört das sogenannte Chorion der Insekten­eier. Dieses ist häufig relativ steif und charakteristisch skulpturiert, sodass man die Insektenarten auch in diesem Stadium bestimmen kann. Ob das Chorion der Fischeier und die Zona pellucida der Säugetier-Eizellen primäre oder sekundäre Eihüllen sind, ist strittig. Sowohl primäre als auch sekundäre Eihüllen sind in der Regel durchlässig für Spermien, da sie vor der Befruchtung gebildet werden.
  • Die tertiäre(n) Eihülle(n) wird bzw. werden erst im Eileiter (Ovidukt), oft erst nach der Befruchtung ausgebildet. Zu diesen gehören beispielsweise das Eiklar, die Schalenhäutchen und die oft kalkige (vor allem aus Calciumcarbonat bestehende) äußere Schale der Eier (Eierschale) der nicht-lebendgebärenden, vom Wasser unabhängig fortpflanzungsfähigen Landwirbeltiere (ovipare Amnioten: Reptilien, Vögel, Ursäuger), beispielsweise die Kalkschale Hühnereis.

Größe und Form

Die Größe und Form von Eiern ist sehr unterschiedlich, sie reicht von mikroskopisch kleinen, endolecithalen Eiern mit einem Durchmesser von etwa 50 μm, wie sie beispielsweise bei Schwämmen, Nesseltieren und vielen weitere Tiergruppen vorkommen, bis zu Eiern von mehreren Zentimetern Durchmesser wie etwa bei vielen Knochenfischen oder beim Afrikanischen Strauß mit 15 Zentimetern Durchmesser.

Der ausgestorbene Elefantenvogel (Aepyornis maximus) besaß mit einer Länge von maximal 34 Zentimetern und einer Breite von 22,5 Zentimetern das weltweit größte Ei, selbst von ausgestorbenen Dinosauriern sind keine solch großen Eier bekannt. Die Eier der bis zu drei Meter großen Vögel hatten einen Inhalt von etwa neun Litern – das entspricht ca. sieben Straußeneiern oder fast 200 Hühnereiern. Die größten bekannten Dinosauriereier stammen von großen Raubsauriern und sind annähernd brotlaibförmig sowie von Sauropoden. Funde aus Argentinien zeigten, dass deren Eier rundlich (max. Durchmesser 25 cm) waren und einen Inhalt von höchstens vier Litern hatten.

Da Eier als Ruhestadium keine äußeren Organe wie Gliedmaßen oder Flossen, Mundwerkzeuge und Sinnesorgane besitzen, sind sie einfach geformt, meist ist der Längsschnitt ein Oval. Die Variationen reichen dabei von der häufigen Kugelform bis zum an den Enden abgerundeten Zylinder („Stift“), wie er bei Insekten häufig vorkommt, und zum fast kegelförmigen Lummenei. Manche Eier haben jedoch äußere Fortsätze, die der Befestigung dienen, wie etwa die Eier der Echten Rochen.

Eiablage und Brutpflege

Eier der Honigbiene in der (aufgeschnittenen) Honigwabe
Bodengelege des Rotkehlchen

Im ursprünglichsten Fall, besonders bei festsitzenden (sessilen) Tieren, werden die unbefruchteten Eizellen und die Spermien einfach ins Wasser abgegeben. Bewegliche Wassertiere legen die Eier meist an besonders geeigneten Orten ab, so legen Forellenfische zum Laichen im Kies spezielle Laichgruben an, Erdkröten wickeln ihre Laichschnüre um Wasserpflanzen. Die Überlebenschancen der Eier werden durch Brutpflege erhöht, wie das Bewachen der Eier bei Fischarten wie den Stichlingen und das Bebrüten bei den Vögeln. Im Extremfall werden die Eier im Mutterleib ausgebrütet, etwa bei ovoviviparen Haien und Rochen oder den Lebendgebärenden Zahnkarpfen, aber auch bei verschiedenen Wirbellosen, bei denen die Weibchen im Laufe der Eientwicklung sterben.

Die Gesamtheit der an einem Ort abgelegten, entwicklungsfähigen Eier werden als Gelege bezeichnet.

Nutzung durch den Menschen

Ernährung

Die Hauptnutzung von Eiern durch den Menschen ist das Ei als Nahrungsmittel. Das weltweit bei weitem am meisten gebrauchte Vogelei ist das Hühnerei, das nicht nur als gekochtes Ei oder Rührei und als Zutat verschiedener Speisen, sondern auch in der Technik verwendet wurde und wird (z. B. in manchen Temperafarben oder historischem Mörtel.)

Neben den Eiern von domestizierten Nutztieren, vor allem Hühnern, werden auch Eier wildlebender und/oder schwer kultivierbarer Tiere gesammelt und genutzt. Dies kann für den Fortbestand einiger Arten, beispielsweise der Meeresschildkröten oder der Störe, die zur Kaviargewinnung gefangen und getötet werden, eine Bedrohung darstellen.

Dekorierte Straußenei Lampe

Kulturelle Bedeutung

Aufgrund ihrer Wichtigkeit für den Menschen haben Hühner- und andere Eier auch in der Kultur eine Bedeutung. Aus den Schalen von Straußeneiern wurden früher in Europa prunkvolle, reichverzierte Trinkgefäße gefertigt, heute werden aus den Schalen Lampenschirme oder Schmuckgegenstände hergestellt.

Im traditionellen Brauchtum werden gefärbte oder verzierte hartgekochte Eier oder ausgeblasene verzierte Eierschalen als Ostereier oder Osterschmuck zum Osterfest genutzt. Eier als Grabbeigabe sind seit dem 4. Jahrhundert belegt.