Колибри

У колибри самый быстрый метаболизм среди всех животных. Тропические колибри, обитающие в горах Анд в Южной Америке, вынуждены тратить значительное количество энергии на поддержание высокой температуры тела в холодных условиях.

Колибри по-разному используют оцепенение для выживания в холодных условиях

Одно из средств, которое они используют для выживания в холодные ночи, называется торпор – состояние, похожее на спячку, которое позволяет им снизить потребление энергии до уровня, значительно ниже того, который они обычно используют в течение дня.

Колибри

Но это не просто вопрос щелчка переключателя, который включает или выключает метаболизм. Наоборот, колибри используют оцепенение по-разному, в зависимости от своего физического состояния и того, что происходит в окружающей среде, согласно новому исследованию Вашингтонского университета в Сент-Луисе и колумбийских биологов.

Колибри

В Колумбии обитает 168 видов колибри, что больше, чем в любой другой стране мира. Для данного исследования ученые отловили 249 колибри, представляющих 29 различных видов, живущих в горах на средних и больших высотах. Ученые провели измерения, связанные с оцепенением в дикой природе (в отличие от изучения птиц в лабораторных условиях).

Колибри

«Торпор – это нечто среднее между дремотой и спячкой», – сказал Джастин Болдуин, кандидат биологических наук в отделе искусств и наук Вашингтонского университета, первый автор нового исследования, опубликованного 15 марта в журнале Proceedings of the Royal Society B.

«Более ранние исследования предполагали, что оцепенение – это способ полного отключения метаболизма до минимального уровня», – сказал Болдуин. «Наши результаты присоединяются к растущему числу доказательств того, что когда животные впадают в оцепенение, у них есть различные варианты калибровки аспектов оцепенения в соответствии с окружающей средой».

Колибри

Например, исследователи обнаружили, что колибри могут входить в глубокий или неглубокий торпор; они могут оставаться в торпоре всего несколько часов или всю ночь; и они могут начать выходить из торпора за несколько часов или всего за несколько минут до восхода солнца. При выходе из торпора некоторые колибри согреваются постепенно, в то время как другие быстро возвращаются к нормальной температуре тела.

Колибри

Мелкие птицы чаще использовали торпор, чем крупные, но только при низких температурах окружающей среды, когда торпор длился три часа и более.

«Торпор может быть разницей между выживанием в условиях холодных ночных температур, встречающихся на высокогорье, или смертью в попытке регулировать температуру тела, используя топливо из внутренних резервов», – сказал Густаво Лондоньо, соавтор нового исследования и профессор Университета Ичези в Кали, Колумбия.

Колибри

«Одна из новых вещей, которую мы узнали в ходе этого исследования, заключается в том, что колибри начинают выходить из оцепенения примерно за час до восхода солнца», – сказал Лондоньо. «Выход из оцепенения и готовность к полету с первыми лучами солнца – это ключ к тому, чтобы их первая пища была из цветов, полных нектара. Затем цветы истощаются в течение утра».

Для использования оцепенения колибри должны быть в хорошем физическом состоянии, иначе у них может не хватить ресурсов, чтобы выйти из оцепенения или пережить холодные ночи. Когда ученые ловили колибри, которые были в плохом состоянии, они отмечали, что эти нездоровые птицы выходили из оцепенения сразу после восхода солнца или даже после него, очевидно, ожидая солнечного тепла, чтобы обеспечить дополнительную энергию, которая поможет им вернуться в нормальное, бодрое состояние.

Колибри

Студентка младших курсов лаборатории Лондоньо, Диана Каролина Ревело Эрнандес, провела большую часть полевых исследований с колибри и является одним из первых авторов нового исследования.

«Мы смогли обнаружить эти тонкие эффекты только потому, что Каролина собрала так много данных с нескольких полевых участков на разных высотах вдоль гор», – сказал Болдуин. «Она в одиночку собрала самый большой индивидуальный набор данных по оцепенению колибри, как по количеству отдельных птиц, так и по количеству различных видов колибри. Это невероятный объем работы».

Поскольку ученые изучали сразу столько видов, они смогли выяснить, как торпор мог способствовать эволюции колибри и колонизации суровых условий высокогорных Анд.

Колибри

«Виды, которые охотнее впадали в оцепенение в местах наших исследований, также встречались на более высоких высотах во всем регионе Анд», – сказал Болдуин. «Это очень интересно, поскольку позволяет предположить, что одна из характеристик физиологии птиц может рассказать нам что-то об их распространении по всему континенту».

«Хотя мы не знаем, что появилось раньше – готовность к использованию оцепенения или способность сохраняться на больших высотах, мы считаем, что готовность колибри к использованию оцепенения, вероятно, связана с эволюционным завоеванием горных мест обитания».

Колибри используют оцепенение разными способами, чтобы пережить холодную температуру

Колибри

Колибри – удивительные существа, известные своим быстрым метаболизмом и способностью поддерживать высокую температуру тела в холодных условиях. Одним из ключевых механизмов, помогающих этим крошечным птицам выживать при низких температурах, является торпор – состояние, похожее на спячку, в котором они могут сохранять энергию. В этой статье мы рассмотрим различные способы, с помощью которых колибри используют торпор для выживания при низких температурах, и важность этой адаптации в суровых условиях Андских гор.

Понимание оцепенения: механизм выживания колибри

Оцепенение – это физиологическое состояние, при котором скорость метаболизма животного значительно снижается, что позволяет ему сохранять энергию в периоды ограниченной доступности пищи или неблагоприятных условий окружающей среды. Это состояние можно рассматривать как спектр, на одном конце которого находится глубокая спячка, а на другом – короткий энергетический сон. В состоянии оцепенения у животного снижается температура тела, частота пульса и дыхания, что позволяет ему сохранять энергию и выживать в сложных условиях.

Роль оцепенения в жизни колибри

Для колибри, живущих в холодных условиях, таких как горы Анды, торпор является критически важной стратегией выживания. Этим птицам необходимо потреблять значительное количество энергии для поддержания высокой температуры тела, что может быть затруднительно при недостатке пищи или во время долгих холодных ночей. Входя в состояние оцепенения, колибри могут значительно сократить расход энергии и выстоять в суровых условиях.

Глубина и продолжительность оцепенения: гибкий подход

Колибри

Последние исследования показали, что колибри используют оцепенение по-разному, в зависимости от физического состояния и конкретных условий окружающей среды, с которыми они сталкиваются. Эти адаптации позволяют колибри точно настраивать свои стратегии сохранения энергии, чтобы наилучшим образом удовлетворить свои потребности в любой момент времени.

Одной из таких адаптаций является глубина оцепенения. Колибри могут впадать как в глубокий, так и в неглубокий торпор, причем в первом случае происходит более значительное снижение температуры тела и скорости метаболизма. На глубину оцепенения колибри могут влиять такие факторы, как температура окружающей среды, наличие пищи и общее состояние здоровья птицы.

Колибри

Еще один аспект торпора у колибри – это продолжительность торпидного состояния. В зависимости от запасов энергии и условий окружающей среды колибри могут находиться в состоянии оцепенения всего несколько часов или всю ночь. Такая гибкость в продолжительности оцепенения позволяет колибри наиболее эффективно использовать свои энергетические ресурсы.

Наступление и выход из оцепенения: Время для оптимального выживания

Время наступления и выхода из торпора – еще один важнейший аспект выживания колибри в условиях низких температур. Как правило, колибри начинают выходить из оцепенения примерно за час до восхода солнца. Это время гарантирует, что они полностью проснулись и готовы к кормежке, как только появляется первый свет дня, что позволяет им воспользоваться нектаром, который в изобилии содержится в цветах в это время.

Колибри

Однако точное время выхода из оцепенения может варьироваться у разных колибри. Одни могут выйти из оцепенения за несколько часов до восхода солнца, другие – за несколько минут до появления солнца. Считается, что на эту изменчивость времени выхода из оцепенения влияют такие факторы, как физическое состояние птицы и температура окружающей среды. Например, колибри в плохом физическом состоянии могут откладывать выход из торпора, полагаясь на солнечное тепло, которое поможет им согреться и сберечь ограниченные запасы энергии.

Колибри

Аналогичным образом, на наступление оцепенения могут влиять такие факторы, как наличие пищи, продолжительность светового дня и погодные условия. Колибри могут впадать в оцепенение раньше вечером, если они съели достаточно пищи за день или если они ожидают особенно холодную ночь.

Оцепенение и колонизация высокогорных местообитаний

Разнообразное и гибкое использование оцепенения колибри, вероятно, сыграло важную роль в их способности колонизировать и процветать в высокогорных средах, таких как горы Анды. Суровые условия и колебания температуры в этих местах обитания представляют значительные трудности для мелких птиц, таких как колибри, которые должны поддерживать высокую скорость метаболизма и температуру тела, чтобы выжить.

Исследования показали, что виды колибри, которые охотнее используют торпор, также встречаются на более высоких высотах в Андском регионе. Это позволяет предположить, что склонность к использованию оцепенения может быть ключевым фактором в успешной колонизации колибри этих сложных условий.

Оцепенение как фактор эволюции колибри

Колибри

Хотя точная связь между использованием оцепенения и высотной адаптацией у колибри еще не выяснена, ясно, что оцепенение сыграло решающую роль в их эволюционной истории. Способность эффективно регулировать потребление энергии через торпор, вероятно, была ключевым фактором в диверсификации и успехе семейства колибри, позволяя им использовать широкий спектр мест обитания и экологических ниш.

Природоохранные последствия оцепенения у колибри

Понимание тонкостей торпора у колибри имеет важные последствия для их сохранения, особенно в условиях продолжающегося изменения климата и потери среды обитания. Поскольку температура продолжает колебаться, а экосистемы изменяются, способность колибри корректировать свои стратегии пребывания в состоянии покоя может иметь решающее значение для их выживания в постоянно меняющемся мире.

Мониторинг и охрана популяций колибри

Изучая то, как колибри используют торпор, исследователи могут получить ценную информацию о предпочтениях в среде обитания, потребностях в энергии и общем состоянии здоровья. Эта информация может быть использована для принятия природоохранных мер, таких как восстановление и защита мест обитания, для обеспечения долгосрочного выживания этих замечательных птиц.

Колибри

Более того, понимание роли оцепенения в выживании колибри может помочь специалистам по охране природы выявить особенно уязвимые популяции и реализовать целевые стратегии по их защите. Например, популяции, живущие на больших высотах или в районах с ограниченными пищевыми ресурсами, могут в большей степени полагаться на торпор для выживания и, следовательно, быть более восприимчивыми к изменениям окружающей среды.

Изменение климата и будущее оцепенения у колибри

Колибри

Поскольку изменение климата продолжает изменять экосистемы планеты, важность торпора как стратегии выживания колибри, вероятно, будет возрастать. Более теплые температуры и изменение погодных условий могут изменить доступность цветов, богатых нектаром, что заставит колибри в большей степени полагаться на торпор для сохранения энергии.

Колибри

И наоборот, усиление температурных колебаний может создать проблемы для колибри, которые полагаются на торпор, чтобы пережить холодные ночи. Более теплые дневные температуры могут привести к увеличению энергозатрат этих птиц, что затруднит накопление ими достаточных энергетических запасов, чтобы пережить ночь в торпоре.

Колибри

В заключение можно сказать, что торпор – это интересная и сложная стратегия выживания, используемая колибри для того, чтобы противостоять холодным температурам их высокогорных мест обитания. Гибкое использование торпора с точки зрения глубины, продолжительности, начала и появления позволяет этим замечательным птицам точно настроить свои стратегии сохранения энергии и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Эволюционный успех колибри можно отчасти объяснить их способностью эффективно использовать торпор, что позволило им колонизировать и процветать в различных средах обитания, включая сложные условия гор Анд.

Колибри

Понимание тонкостей торпора у колибри не только дает ценное представление об их экологии и эволюции, но и имеет важные последствия для их сохранения. Поскольку изменение климата продолжает влиять на экосистемы по всему миру, способность колибри адаптировать свои торпорные стратегии будет иметь решающее значение для их выживания. Изучение и мониторинг использования торпора у колибри позволит специалистам по охране природы выявить уязвимые популяции и реализовать целенаправленные стратегии сохранения, чтобы обеспечить долгосрочное выживание этих удивительных существ.


10 ФАКТОВ О КОЛИБРИ. УДИВИТЕЛЬНАЯ ЧУДО-ПТИЧКА. • Колибри play thumbnailUrl Колибри
Колибри — это не просто ещё одна какая-то птица. Это чудо природы — единственная в мире птица, умеющая зависать в воздухе и летать спиной и даже вверх ногами. Маленькая, энергичная и быстрая как молния колибри – одно из наиболее изумительных созданий на…Колибри - 3978387
PT5M
True
2023-03-22T11:52:17+03:00
embedUrl


Интересные факты - Колибри • Колибри play thumbnailUrl Колибри
Колибри Паблик ВКонтакте Подпишись Самая маленькая птица в мире – это колибри, птичка из семейства колибри, отряда колибриобразных. По-латински она звучит как Trochilidae. Оперение колибри очень красивое поэтому его часто сравнивают с драгоценными…Колибри - 3978387
PT4M
True
2023-03-22T11:52:17+03:00
embedUrl


Колибри. Самоцветы животного мира • Колибри play thumbnailUrl Колибри
Научно-популярный фильм о самых маленьких птицах планеты. Их раньше относили к отряду Стрижеобразные, сейчас часто - к отряду Колибриобразные (Trochiliformes).Колибри - 3978387
PT25M
True
2023-03-22T11:52:17+03:00
embedUrl



Интересное в разделе «Домашние питомцы и другие животные»

Постные блюда

Новое