Ei

Schema eines Hühnereis
(9. Entwicklungstag)

Das Ei, lateinisch ovum, ist ein System, das in einem frühen Stadium der Entwicklung (Ontogenie) eines eierlegenden Tieres (Ovipars) gebildet wird. Es besteht aus einer weiblichen Keimzelle, auch Eizelle genannt, Nährstoffen und schützenden Hüllen („Schale“). Das Ei entsteht während der Oogenese und in ihm entwickelt sich aus der meistens befruchteten Eizelle der Embryo.[1]

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.[2]

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.[3] Laut Kluge lässt sich nicht entscheiden, ob der Vogel als „Eiertier“ oder das Ei als „das vom Vogel Gelegte“ benannt ist.[4] 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.[5] 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.[6]

Eizelle

Das Ei ist ein System, das um eine Eizelle herum aufgebaut wird. Die Eizelle selbst ist eine einzelne weibliche Keimzelle. Diese kann, abhängig von der Tiergruppe, sowohl unbefruchtet wie auch durch eine männliche Keimzelle (Spermium) befruchtet sein.

Bei Eiern ist es nicht ausgeschlossen – jedoch eher selten –, dass in ihnen mehrere Keimlinge enthalten sind. Bei Hühnereiern kann es gelegentlich vorkommen, dass in einem Ei mehrere Dotter enthalten sind. Solche Eier sind meist etwas größer als Vergleichsobjekte desselben Tieres. Wären diese Eier befruchtet, so würden aus einem Ei im Idealfall zwei Küken schlüpfen.

Dotter

In die Eizelle an besonderen Stellen eingelagerte Nährstoffe werden als Dotter bezeichnet. Der Dotter kann sowohl direkt in die Eizelle eingelagert werden (endolecithale Eier) wie auch in Form von Dotterzellen (Vitellozyten) angelagert werden.[7] Die Produktion des Dotters erfolgt entweder allein durch die Eizelle (endosynthetisch) oder teilweise außerhalb der Eizelle durch andere Zellen (exosynthetisch).[7]

Bei vielen ursprünglichen Wassertieren schlüpft aus dem Ei nach kurzer Zeit eine winzige Larve, die sich selbständig ernährt, sodass nur wenig Dotter in der Eizelle vorhanden sein muss. Solche Eier nennt man dotterarm oder oligolecithal. Unter den Wirbeltieren legen die meisten Fische und die Amphibien dotterarme Eier. Bei Eiern, aus denen schon recht weit entwickelte Jungtiere schlüpfen, ist die Eizelle sehr groß und besteht zum überwiegenden Teil aus Dotter. Bei diesen dotterreichen oder polylecithalen Eiern unterscheiden sich die ersten Zellteilungen, Furchung genannt, deutlich von den Verhältnissen bei dotterarmen Eiern.

Eihüllen

Bei den Eihüllen, die auch Eimembranen genannt werden, lassen sich primäre, sekundäre und tertiäre Eihüllen unterscheiden.[8] 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.[9]
  • Die sekundäre(n) Eihülle(n) wird bzw. werden von den Follikelepithelzellen im Eierstock abgeschieden. Hierzu gehört das sogenannte Chorion der Insekten­eier.[10] 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.[9]
  • 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[11]) äußere Schale der Eier (Eierschale) der nicht-lebendgebärenden, vom Wasser unabhängig fortpflanzungsfähigen Landwirbeltiere (ovipare Amnioten: Reptilien, Vögel, Ursäuger), beispielsweise die Kalkschale Hühnereis.[9]

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.[1]

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.[12] 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.[13]

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

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.)[14]

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,[15] 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.

Siehe auch

Literatur

  • Robert Ebermann, Ibrahim Elmadfa: Lehrbuch Lebensmittelchemie und Ernährung. Springer-Verlag 2011, ISBN 3-7091-0211-1, S. 334.
  • Monika Offenberger: Das Ei. Ursprung allen Lebens. Primus-Verlag 2013, ISBN 978-3-86312-003-0

Weblinks

Commons: Ei – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Ei – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikiquote: Ei – Zitate

Einzelnachweise

  1. a b Ei“, Stichwort im Lexikon der Biologie, spektrum.de; abgerufen am 25. April 2015.
  2. Eidgenössisches Departement des Innern (EDI), Stand 1. Mai 2017: Verordnung des EDI über Lebensmittel tierischer Herkunft (Kapitel: Eier und Eiprodukte), aufgerufen 29. November 2018
  3. Das Herkunftswörterbuch (= Der Duden in zwölf Bänden. Band 7). 5. Auflage. Dudenverlag, Berlin 2014 (S. 241). Siehe auch Friedrich Kluge: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 7. Auflage. Trübner, Straßburg 1910 (S. 107).
  4. Friedrich Kluge, Alfred Götze: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Auflage. Hrsg. von Walther Mitzka. De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 153 f.
  5. Dauereier. In: Spektrum Lexikon der Biologie. Abgerufen am 15. September 2019.
  6. Winfried Lampert, Ulrich Sommer: Limnoökologie. Georg Thieme Verlag, 1999, S. 66–67, 208, 318.
  7. a b Reinhard Rieger: Metazoa, Tierische Vielzeller. in: W. Westheide, R. Rieger (Hrsg.): Spezielle Zoologie Teil 1: Einzeller und Wirbellose Tiere. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart und Jena 1996; S. 89. ISBN 3-437-20515-3.
  8. Chris P. Raven: Oogenesis: The Storage of Developmental Information. Pergamon Press, 1961, S. 38 f.
  9. a b c Eihüllen. Spektrum Online-Lexikon der Biologie
  10. Anne-Katrin Eggert, Josef K. Müller, Ernst Anton Wimmer, Dieter Zissler: Fortpflanzung und Entwicklung. S. 363–459 in: Konrad Dettner, Werner Peters (Hrsg.): Lehrbuch der Entomologie. 2. Auflage, Spektrum/Elsevier, München 2003, ISBN 3-8274-1102-5, S. 369
  11. Carl Arnold: Repetitorium der Chemie, mit besonderer Berücksichtigung der für die Medizin wichtigen Verbindungen sowie des „Arzneibuches für das Deutsche Reich“ und anderer Pharmakopöen. (1. Auflage 1884). 7. Auflage: Hamburg/Leipzig 1896, S. 184 f.
  12. Jiří Mlíkovský (2003). "Eggs of extinct aepyornithids (Aves: Aepyornithidae) of Madagascar: size and taxonomic identity". Sylvia 39: 133–138. (PDF; 172 kB)
  13. Das größte Ei der Welt, von Dr. Ralf Breyer, 10. April 2003 auf idw-online.de, abgerufen am 3. Oktober 2019
  14. Tschechien online: Uralte Legende bestätigt: Eier im Mörtel der Prager Karlsbrücke nachgewiesen, aufgerufen 4. Juli 2012
  15. Das Grüne Gewölbe Dresden: Strauße als Trinkgefäße von Elias Geyer (vor 1610), Straußeneipokale deutsch, süddeutsch (um 1600)

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Vogelnest Bodenbrüter (hier: unter einer umgedrehten Schubkarre): Rotkehlchen (Erithacus rubecula) - Eier weiß mit brauner Marmorierung, Vogelsberg
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Bienenwabe mit Eiern 39.jpg
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Bienenwabe der westlichen Honigbiene mit seitlich aufgeschnittenen Zellen und Eiern. Es handelt sich um eine von den Bienen ohne Mittelwand gebaute Wabe (Drohnenbau, Zellendurchmesser 6,9 mm). Von jeder Zelle sieht man nur 2 der 6 Seitenwände, die übrigen sind weggeschnitten. Auf dem Boden einiger Zellen sieht man Eier, die von der Bienenkönigin schräg aufrecht stehend auf den Boden der Zelle geklebt wurden. Die Eier sind etwa 1,5 mm lang und 0,4 mm dick.
Die Zellen sind parallel zur Bildebene fast waagrecht (mit einer ganz leichten Neigung nach oben) auf beiden Seiten der senkrecht stehenden Wabenmitte angeordnet. Wie man sieht, ist die Mitte zwischen den Zellen beider Seiten keine glatte Fläche, sondern verläuft etwas auf und ab. Der Boden jeder Zelle besteht aus drei leicht schräg stehenden Flächen mit dem tiefsten Punkt in der Mitte, ähnlich wie eine niedrige auf der Spitze stehende dreiseitige Pyramide. Von den 5 abgebildeten Eiern befinden sich das oberste, das mittlere und das unterste in den Zellen auf der rechten Seite des Bildes, die übrigen in den Zellen auf der linken Seite. Die Zellen auf der gegenüberliegenden Seite der Wabe sind um eine halbe Zellenbreite versetzt. Dies kann auf den Bildern unten mit Blick von oben in die Zellen und im durchscheinenden Licht beobachtet werden. Auf diese Weise wird der zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenutzt.
Wabe mit Eiern und Brut von obenWabe im durchscheinenden Licht
Chicken egg diagram.svg
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Hühnerei in seinem neunten Tag der Entwicklung
  • Dottersack und Dotter („Eigelb“)
  • Chorion
  • Albumen („Eiklar“)
  • Allantois
  • Amnion
  • Embryo
  • Eierschale
  • Luft
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Laich der Purpurschnecke der Gattung Murex
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Eggs of the Nile crocodile.
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Eikapsel (Beringraja binoculata - synonym: Raja binoculata) eines Rochens im Monterey Bay Aquarium