蛋为什么是蛋形

00:00画一个蛋

[casually] 要是现在递给你一支笔，让你画个蛋，你大概不用想，手一转就画出来了：一头圆一点，一头尖一点，像个稍微被捏过的椭圆。全世界的人画出来都差不多，我们连形容词都是现成的，"蛋形"，好像这个形状天生就该是这样。[pause] 可是你要是去一个大的自然博物馆，拉开放鸟蛋的抽屉，会发现这个"标准答案"其实只是其中一种。猫头鹰的蛋，几乎是个正圆的球，放在桌上像颗乒乓球。蜂鸟的蛋又小又长，两头差不多一样圆，有人说它像一粒薄荷糖。还有一种在海边悬崖上下蛋的鸟，叫崖海鸦，它的蛋一头大得出奇，另一头收得很尖，像一只梨，又像个歪着的圆锥。[pause] 同样是鸟，同样是蛋，形状能差这么远。那问题就来了：一只鸟下出什么形状的蛋，到底是谁定的？这个问题听起来像小孩子问的，可人类认真问了两千多年，到最近十来年，才算有了一个说得过去的回答。

01:27两位古人吵了一架

最早认真琢磨蛋的形状的，大概是亚里士多德。他在《动物志》里写过一个判断：长一点、尖一点的蛋，孵出来是母的；圆一点的，孵出来是公的。[pause] 过了大约四百年，罗马的老普林尼在他的《博物志》里也讲到了这件事，结论却正好反过来：圆的蛋出母鸡，其余的出公鸡。两位古代最有名的博物学家，对着同一样东西，一个说尖的是母的，一个说圆的是母的。[chuckles] 后来的一千多年里，这两种说法都有人抄，有人信，乡下挑种蛋的人也会拿来用。[pause] 一九三一年，美国马里兰大学一位研究家禽的学者，叫莫利·朱尔，专门写了篇综述，把当时各种"能决定小鸡公母"的说法挨个过了一遍。蛋的长短、蛋的形状，都列在"没有影响"那一栏里。[pause] 其实还有一个更根本的原因。在鸟类里，孩子是公是母，是由母亲那一方的染色体决定的，跟人正好相反。母鸡在下蛋之前，这件事就已经定了。蛋是什么形状，跟里面将来是公是母，扯不上关系。古人看着形状去猜，等于是看着信封猜信的内容。

03:07悬崖上的梨

古人那条路走不通，到了近代，大家换了个问法：不问蛋形状能预示什么，问这个形状对鸟有什么用。[pause] 最常被拿来举例的，就是刚才说的崖海鸦。这种鸟不做窝，一大群挤在海边的悬崖上，蛋就直接下在光秃秃的石头窄台子上。台子外面就是几十米高的悬崖。教科书里流传了很久的解释是：它的蛋一头大一头尖，被碰一下不会滚直线，而是绕着尖头转一个小圈，转回来，所以不容易掉下去。[pause] 这个说法很漂亮，也很好讲，所以被讲了几十年。英国有一位研究海鸟的老教授，叫蒂姆·伯克黑德，研究了崖海鸦一辈子，后来回头去查这个说法的证据，发现底子很薄。上世纪六十年代那个关键实验，用的是石膏做的假蛋，石膏蛋和真蛋滚起来不是一回事。他和同事用真的崖海鸦蛋在真的岩台上试，发现它滚出来的那个圈，比很多岩台都要大；岩台也很少是平滑的。再说，亲鸟孵蛋的时候是脸朝崖壁的，大头冲着墙，真滚起来，是往外滚。[pause] 那这个形状到底有什么用？他们二零一八年发表的实验里，把蛋放在不同的斜面上，结果是，越是尖的蛋，在陡的斜面上越能待得住，不往下溜；换成圆一点的蛋，就滑走了。崖海鸦的岩台常常就是斜的。也有人提出别的解释，比如这种形状更结实，扛得住邻居降落时那一脚；又比如大头翘着，不容易被满地的鸟粪糊住。这几种说法到今天还在争，也有学者站出来替"转圈"那一派说话。悬崖上这只梨，还没被吃透。

05:28五万个蛋

不过崖海鸦再怎么特别，也只是一种鸟。全世界有一万来种鸟，它们的蛋为什么千差万别，得有人把它们放在一起看。[pause] 二零一七年，普林斯顿大学的生物学家玛丽·卡斯韦尔·斯托达德，和哈佛的一群数学家、物理学家合作，干了一件很笨的大事。加州大学伯克利分校的脊椎动物博物馆，存着一个巨大的鸟蛋收藏，很多蛋都拍过照片。他们写了个程序，从照片里把每个蛋的轮廓描出来，一共量了四万九千多个蛋，来自大约一千四百种鸟。[pause] 他们只给每个蛋算两个数：一个是它有多长，叫椭圆度；一个是它两头差多少，叫不对称度。这样每种鸟的蛋，都能在一张图上点成一个点。点完了一看，这张图被铺得满满的，从正圆到细长，从两头一样到一头特别尖，几乎每个角落都有鸟占着。[pause] 接下来就是挨个对答案。窝做在哪儿，一窝下几个蛋，吃什么，住在什么样的环境，这些以前被提过的解释，他们都拿来和蛋的形状比了一遍，相关性都不强。最后跳出来的那个，是大家没太当回事的一项：这只鸟有多能飞。

07:05翅膀管着蛋

他们衡量"能飞"用的是一个叫"手翼指数"的数，大致是看翅膀的外半截有多长多尖。翅膀又长又尖的鸟，通常是飞得远、飞得省力的鸟。[pause] 结果是，越能飞的鸟，蛋越长，越不对称。蜂鸟的蛋排在最长的那一头，鹬这一类的蛋排在最尖的那一头，猫头鹰的蛋最圆。[pause] 这两件事是怎么连上的？他们的推测是这样的：一只鸟要飞得好，身体就得紧凑、流线型，肚子里能给输卵管腾出来的地方就窄。可蛋又不能小，蛋小了，孵出来的小鸟就弱。宽不了，那就往长里长，再让一头鼓、一头收，这样不加宽，也能多装一点。[pause] 还有一个细节，我觉得是这项研究里最妙的。蛋的形状，是在蛋壳长出来之前就定好了的，定它的是壳里面那层软膜。你拿一个鸡蛋泡在醋里，过一两天，壳溶掉了，剩下一个软软的、晃悠悠的蛋，形状还是原来那个形状。研究团队里的数学家就从这层膜下手，建了一个模型：膜的厚薄、软硬在不同位置不一样，再加上输卵管里的压力，就能捏出图上几乎所有的蛋形。[pause] 当然，他们自己也说得很清楚，这是相关，不是证明。也有例外，比如有的猫头鹰也飞得不少，蛋照样是圆的。但这至少是第一次，有人把一千多种鸟放在一起看，看出了一个走向。

09:07四个尖头朝里

说回那些下尖头蛋的鹬和鸻，海边、草滩上常见的那种细腿小鸟。它们很多种有个习惯：一窝通常是四个蛋，而且四个蛋会被摆成一个十字，尖头全都朝着中间，朝下，大头朝外，像一朵四瓣的花。[pause] 一九七八年，瑞典的一位生态学家马尔特·安德松算过一笔账。亲鸟孵蛋，身子能盖住的面积就那么大。如果四个蛋都是圆的，排在一起中间会空出一大块，盖也白盖。换成这种尖头朝里的梨形，就能挤得严严实实。他用一个简单的模型算出来，盖同样大的面积，四个这种形状的蛋，加起来比四个圆蛋能多装大约百分之八的东西。[pause] 多出来的那百分之八，就是更大一点的雏鸟。鹬类的小鸟一出壳就得自己走路、自己找吃的，大一点，活下来的机会就多一点。这个解释到今天也还是一个假说，没人能回到过去看它是怎么演化出来的，可是看那四个尖头整整齐齐地对在一起，很难不觉得，这里头有一笔算得很精的账。

10:35一个方程装下所有蛋

最后还有一件小事。二零二一年，英国肯特大学和合作者发表了一篇论文，说他们找到了一个"万能公式"，能描述自然界里任何一种鸟蛋的形状。以前数学上，圆的、椭圆的、普通蛋形的都好办，最难的是崖海鸦那种梨形，一直没有一个干净的式子。他们把这一块补上了。[pause] 不过，也有人在报道里泼了点冷水：真正梨形的蛋，大概只占全部鸟蛋的百分之三左右。为了这百分之三，费这么大劲，值不值得，大家看法不一样。做研究的人觉得值，因为有了公式，就能拿它去比较、去做工程上的东西，比如更结实的容器。[pause] 我倒是觉得，这一路下来最有意思的，是那个问题本身被换了好几次。古人问蛋的形状能预示什么，后来的人问它对鸟有什么用，再后来的人问它是怎么被捏出来的。每换一次问法，答案就往前挪一点。两千多年，从看着信封猜信，到发现信封是照着寄信人的身形裁的。[pause] 所以明天早上你要是从冰箱里拿出一个鸡蛋，在碗边磕开之前，可以先把它立在手心里看一眼。那一头圆一头稍尖的样子，是一只母鸡的身体捏出来的。照斯托达德他们的说法，它的祖先飞得怎么样，也在这个形状里留了一笔。鸡早就不怎么飞了，这一笔大概还没擦干净。好，今天先聊到这儿，明天见。