Morphometrische Studien an Eiern von Hybrid- und Rassehühnern mit Versuchen zur Detektion einer Beziehung zwischen der Form von Eiern und dem Geschlecht der darin befindlichen Küken : Eine oologische und mathematische Studie

Abstract

Die Vorteile einer Geschlechtsbestimmung von Bruteiern der heute verwendetenLegehybridhühner allein an Hand ihrer äußeren Form, liegen klar auf der Hand.Beispielsweise entfiele das Töten männlicher, eintägiger Küken; die Eier mitmännlichen Anlagen stünden uneingeschränkt für den menschlichen Verzehr zurVerfügung; Hühnereier mit weiblichen Anlagen würden weder eröffnet noch auf andereWeise beschädigt, so dass es keine Auswirkungen auf die Brutfähigkeit und den Schlupfgeben sollte.Da frühgeschichtliche Autoren Anlass zu der Vermutung geben, Eier mit weiblichenund männlichen Anlagen könnten von unterschiedlicher Form sein, hat sich diese Studiezur Aufgabe gemacht, die entsprechenden Behauptungen von Aristoteles und anderenantiken Autoren mit moderner Messtechnik und Berechnungen zu überprüfen.Die verwendeten Eier stammten von Legehybrid-Elterntieren der Firma LohmannTierzucht GmbH, Cuxhaven und von Hennen verschiedener genetischer Herkunft, die inder Klinik für Vögel, Reptilien, Amphibien und Fische der Justus-Liebig-UniversitätGießen gehalten wurden. Die Eier dieser Hennen konnten dabei eindeutig ihrer Legerinzugeordnet werden, so dass es möglich war, die Eier von einer einzelnen Henneuntereinander zu vergleichen.Für den Vergleich der Form der Eier mit weiblichen und männlichen Anlagen wurdeninsgesamt 1.223 Eier nach ihrer Herkunft in 12 Gruppen (Lohmann Brown, LohmannLSL 1, Lohmann LSL 2, Tetra, Welsumer Zwerg, Maran 1, Maran 2, Maran 3, Shaver1,Shaver 2, Grünleger und Italiener) eingeteilt. Ihre maximale Länge und ihr maximalerQuerdurchmesser wurden mit einem digitalen Messschieber gemessen.Außerdem erfolgten Messungen mit einem selbst konstruierten Messgerät. Dabei ist einMessschieber so hinter einer Lochschablone montiert, dass es möglich ist, den Abstandbestimmter, durch den Radius des Messlochs festgelegter Ebenen des Eies vom spitzenund stumpfen Pol zu messen. Das Messgerät ist mit Löchern zunehmender Radien (von2,5 mm bis 25 mm; in 2,5 mm-Schritten) versehen und ermöglicht es, den Verlauf derEilinie in Zahlen zu bestimmen.Von den Eiern der Herkunft Lohmann LSL 2 wurden Röntgenbilder angefertigt und dieabgebildeten Eier vermessen.Abgesehen von den Eiern der Herkunft Lohmann LSL 2, bei denen es sich um Eierhandelt, die bis zum erwarteten Schlupftag in Brutschränken der LSL-Brüterei derFirma Lohmann Tierzucht GmbH in Schaafheim bebrütet wurden, dort aber nicht zumSchlupf gelangt sind, wurden die übrigen 954 Eier bis zum 19. Tag bebrütet undanschließend das Geschlecht der in den Eiern befindlichen Küken makroskopischbestimmt. 50,37 % der Eier enthielten weibliche, 49,63 % männliche Küken.Außerdem wurde die Lage aller Küken im Ei beurteilt. Das geschah bei den Eiern derHerkunft Lohmann LSL 2 mit besonderem Interesse, da es sich um Schlupfversager handelte. Tatsächlich enthielten diese Eier einen deutlich größeren Anteil an Küken ineiner Fehllage (29,2 %) als die Eier der anderen Herkünfte (< 4 %). Zwischen der Lageder Küken im Ei, der Eiform und dem Geschlecht der Küken konnte unter Einbeziehungder Parameter maximale Länge und maximaler Querdurchmesser der Eier und dem ausdiesen beiden Parametern berechneten Formindex mit einer zweifaktoriellenVarianzanalyse keine signifikante Korrelation festgestellt werden.Um einen Zusammenhang zwischen Eiform und Geschlecht der Gonaden in den Eiernzu untersuchen, wurden von allen Eiern mit weiblichen Anlagen und allen Eiern mitmännlichen Anlagen unter anderem die arithmetischen Mittelwerte der maximalenLänge und des maximalen Querdurchmessers berechnet und diese miteinanderverglichen.Für die Eier mit weiblichen Anlagen ergab sich ein arithmetischer Mittelwert derEilänge von 58,10 mm bei einer Standardabweichung von 3,11 mm und des maximalenQuerdurchmessers von 43,69 mm bei einer Standardabweichung von 1,96 mm. Für dieEier mit männlichen Anlagen ergaben sich Werte von 57,79 mm, Standardabweichung2,94 mm, für die Eilänge und 43,53 mm, Standardabweichung 1,86 mm, für denmaximalen Querdurchmesser. Damit sind die Eier mit weiblichen Anlagen im Mittelgeringfügig länger und breiter als die Eier mit männlichen Anlagen. Für dieseUnterschiede liefert der Student t-Test p > 0,05. Sie sind damit nicht signifikant.Außerdem wurden die Messwerte der Eier innerhalb ihrer jeweiligen Herkunftverglichen. Aber auch dabei konnte bei keiner der 12 Herkünfte, mittels des Student t-Tests, ein signifikanter Unterschied der arithmetischen Mittelwerte der maximalenLänge und der maximalen Querdurchmesser berechnet werden.Der arithmetische Mittelwert des aus maximaler Länge und maximalemQuerdurchmesser berechneten Formindex der Eier mit weiblichen Anlagen beträgt75,29, die Standardabweichung ist 2,80 und der Formindex der Eier mit männlichenAnlagen 75,41 bei einer Standardabweichung von 2,75. Der Student t-Test hat zumErgebnis, dass dieser minimale Unterschied nicht signifikant ist.Ebenso nicht signifikant sind die verglichenen arithmetischen Mittelwerte derFormindices der Eier mit weiblichen und männlichen Anlagen innerhalb ihrerjeweiligen Herkunft.Die Form der Eier der Herkünfte Lohmann Brown, Lohmann LSL 1, Tetra, WelsumerZwerg, Maran 2, Maran 3 und Shaver 2 wurden darüber hinaus noch genauer analysiert.Mit Hilfe der Messwerte der Lochschablonen wurden die Konstanten der Formel desKartesischen Ovals für jedes einzelne Ei berechnet und diese Konstanten miteinanderverglichen. Die zugrunde liegende Formel lautet:x2 & #61483; y 2 & #61483; m* & #61480;e & #61485; x& #61481;2 & #61483; y2 & #61501; CDie mit dem Student t-Test durchgeführten Vergleiche der arithmetischen Mittelwerteder Konstanten C, e und m, sowie der aus allen drei Konstanten berechneten Zahl Dlassen für keine der Herkünfte einen signifikanten Unterschied der Eier mit weiblichenund der Eier mit männlichen Anlagen erkennen. Der Student t-Test liefert jeweils p-Werte von größer als 0,05.Für noch genauere Analysen wurden aus den Messwerten Polynome berechnet. Sowurde die aus der maximalen Länge und dem maximalen Querdurchmesser eines Eiesberechnete Ellipse mit einer Deformationsfunktion addiert, um sie auf die Form desEies anzupassen:egg(x) & #61501; Ellipse(x) & #61483; Deformation(x)Bei der anschließenden Kurvendiskussion von Differenzfunktionen aus je einem Ei mitweiblichen Anlagen und einem Ei mit männlichen Anlagen sollte ein Unterschied desVerlaufes der Eilinien herausgearbeitet werden. Die analysierten Differenzkurven derEilinien, die aus den arithmetischen Mittelwerten aller Messwerte berechnet wurden,verlaufen allerdings so unterschiedlich, dass keine Gemeinsamkeiten erkennbar sind.Diese Studie zeigt, dass Hühnereier durchaus von unterschiedlicher Form sind. Einsignifikanter Zusammenhang dieser Formunterschiede mit dem Geschlecht der in denEiern befindlichen Geschlechtsanlagen konnte allerdings mit keiner der angewandtenMethoden nachgewiesen werden.Die Tatsache, dass Hühnereier von unterschiedlicher Form sind und die Tatsache, dassHühner bereits mehrfach hinsichtlich Form, Zahl, Farbe, Größe ihrer Eier selektiert undgezüchtet wurden, gibt Anlass zur Hoffnung, dass eine Relation zwischen Geschlechtder Anlagen und Form des Eies zukünftig auf züchterischem Wege erzeugt werdenkann. Zuchtversuche sind angesichts der Bedeutung dieser Frage sicherlich lohnend undkönnten das Töten männlicher Eintagsküken vermeiden. Morphometric studies on eggs of chicken of hybrid breeds and of thoroughbred chickenattempting to find a relation between the shape of eggs and the sex of chicks inside.An oologic and mathematic study.The advantages of sexing hatching-eggs of laying hens of hybrid breeds used today onlyon the basis of the outer shape of the eggshell is blatantly obvious. For example killingmale day-old chicks would not be necessary anymore, these genetically male eggswould be available for human consumption without any restrictions, genetically femaleeggs would neither be opened nor damaged otherwise, so that hatchability should not beimpaired in any way.Referring to early authors such as Aristotle and other ancient authors who claimed thateggs containing either male or female chicks could be differentiated by the outer shapeof the eggshell, the aim of this study is to reassess this thesis using modernmeasurement and calculation techniques.The eggs employed in this study derived from parent hybrid laying hens of LohmannTierzucht GmbH, Cuxhaven and from hens of different breeds kept in the Clinic forBirds, Reptiles, Amphibians and Fish at Justus Liebig University Giessen. The eggs ofthe last-mentioned hens could be assigned to its layer so that comparing one hen s eggsamong themselves was possible.For the comparison of genetically female and genetically male eggs a total of 1.223eggs were divided into 12 groups according to their genetic origin (Lohmann Brown,Lohmann LSL 1, Lohmann LSL 2, Tetra, Welsumer Zwerg, Maran 1, Maran 2, Maran3, Shaver1, Shaver 2, Grünleger und Italiener). Using a digital measuring slide themaximum length and the maximum diameter of these eggs were measured.Furthermore, measurements were done using a self-designed measuring tool.This tool consists of a digital measuring slide affixed to one side of a whole template.The whole template provides wholes of increasing radii (ranging from 2,5 mm to 25mm with the radius growing 2,5 mm each). Inserting the pointed and the blunt end of anegg consecutively into each whole of the template the digital measuring slide recordsthe respective depth of penetration. Thus it is possible to measure the distance betweenthe blunt and the pointed end of the egg and a certain level of the egg, which is definedby the respective radius of the whole. Thereby in turn the run of the oval can bequantified.The eggs of Lohmann LSL 2 were x-rayed and the pictured eggs were measured.Except for the eggs derived from Lohmann LSL 2, which were incubated at the LSLhatchery of Lohmann Tierzucht GmbH Company in Schaafheim but did not hatch at theexpected day, the remaining 954 eggs of this study were incubated for the duration of19 days and then killed by freezing. Afterwards the sex of the chicks wasmacroscopically clearly identified via autopsy. 50, 37 % of the eggs contained femaleand 49, 63 % contained male chicks.Furthermore, the position of every chick inside its egg was evaluated. Thereby the eggsderived from Lohmann LSL 2 were of special interest because they failed to hatch. Infact, those eggs showed a clearly increased incidence of malposition (29,2 %),compared to the eggs of other origins (< 4 %). Taking into account the maximumlength, the maximum diameter of the eggs and the shape-index calculated from thesetwo parameters aforesaid, using univariate analysis of variance there was no significantcorrelation evident between the position of the chicks in the egg, the outer shape of theeggshell and the sex of the chicks.Investigating a possible connection between the outer shape of the eggshell and the sexof the contained chick the arithmetic mean of maximum length and maximum diameterwere calculated for every single egg and subsequently compared with each other. Thearithmetical mean of the maximum length amounts to 58,10 mm ( standard deviation:3,11 mm) and of the maximum diameter to 43,69 mm ( standard deviation: 1,96 mm)for female eggs. The average length of male eggs comes up to 57,79 mm ( standarddeviation: 2,94 mm) and the average maximum diameter up to 43,53 mm ( standarddeviation: 1,86 mm). According to these results eggs with female chicks are marginallylonger and broader than eggs with male chicks. For these small differences the student ttestgives a level of significance of p > 5 %, which is not significant.In addition, the data of the eggs were compared within their respective group of origin.But even doing so, the student t-test did not reveal any significant differences for noneof the 12 groups neither regarding the arithmetic mean of the maximum length norregarding the arithmetic mean of the maximum diameter.The arithmetical mean of the shape-index, calculated from maximum length andmaximum diameter results in 75,29 ( standard deviation:2,80) for eggs with female andin 75,41 ( standard deviation: 2,75) for eggs with male chicks. Using the student t-teston these data, the result is not significant ( p> 5%).The results are the same comparing the arithmetic means of shape-indices of male andfemale eggs within one group.Beyond that, the shape of eggs of the groups Lohmann Brown, Lohmann LSL 1, Tetra,Welsumer Zwerg, Maran 2, Maran 3 und Shaver 2 were analysed more detailed.With the aid of the data collected from the whole template measurements the constantsof the Cartesian oval s formula were calculated for each single egg and compared witheach other.The underlying formula is as follows:x2  y 2  m* e  x2  y2  CThe arithmetic mean of the constants C, e and m, as well as the figure D, which iscalculated from these three constants, were compared using the student t-test. But fornone of the origins this test revealed any significant difference between eggs containingmale or female chicks. The student t-test provides levels of significance of p > 5 % ineach case.For further analysis, the eggs depths of penetration, measured by using the wholetemplate and the radii of the provided wholes were used to compose coordinates. Fromthese in turn polynomial functions were calculated. Thus one egg s ellipse, calculatedbased on the length and maximum diameter was added to a deformation function inorder to adapt it to the real egg shape:egg(x)  Ellipse(x)  Deformation(x)Adjacent curve sketching of difference functions of one female and one male egg at atime was meant to show the differences of the runs of the ovals. The difference curvesof the ovals, calculated from arithmetic means of all data show very differing runs. Thusthere is no evidence of any similarity.This study shows that eggshells of hen s eggs do differ in their outer shape.Unfortunately, it was not possible to reveal any correlation between an egg s outershape and the sex of the chick developing in an egg with the used methods.The fact that hen s eggs do differ in their outer shape and the fact that selective breedingconcerning the shape, number, colour and weight of eggs was done in the past forseveral times give reason for the hope that a correlation between the outer shape of anegg and the contained male or female chick could henceforth be induced by means ofbreeding.Breeding attempts would definitely be worthwhile and could avoid the killing of maleday-old chicks.