Колибри - самые крошечные птички на Земле, живущие в основном в тропических лесах. Но некоторые виды колибри также завоевали экстремальные места в южноамериканских Андах, где они подвергаются огромным колебаниям температуры: в местах их обитания на высоте примерно 5000 метров над уровнем моря температура может сильно понижаться в ночное время суток, приближаясь к точке замерзания. В случае крошечных птиц эта задача кажется особенно сложной, потому что они являются одними из самых маленьких теплокровных существ на Земле, а также имеют самый высокий относительный уровень метаболизма среди всех позвоночных. Чтобы покрыть затраты на выработку тепла и утомительный парящий полет, им приходится собирать огромное количество нектара. Их формула жизни такова: если они израсходуют больше энергии, чем смогут получить, их ждет неминуемая гибель.
Колибри в режиме энергосбережения
Но как же эти крошечные существа могут поддерживать нормальную температуру тела около 36 градусов по Цельсию с их низкими запасами энергии в холодные ночи? Некоторое время назад стало известно, что горные виды колибри избегают этого, впадая в «спячку» по ночам. Это состояние, известное как оцепенение или гибернация, также используется другими позвоночными и некоторыми видами птиц для временного преодоления неблагоприятных условий окружающей среды. Виды колибри, адаптированные к горным регионам, могут регулировать температуру своего тела в соответствии с параметрами окружающей среды. Крошечные птички к вечеру становятся неподвижными, а утром снова просыпаются, чтобы отправиться на поиски пищи.
Ученые изучили 6 видов колибри, обитающих в высокогорье Анд. Исследования проводились на высоте около 3800 метров над уровнем моря в Перу. Подопытные животные состояли из 26 особей каждого вида, которые находились на временном содержании. Исследователи дали им пищу, а затем поместили в специальные клетки с естественной ночной температурой. Как они сообщают, во время испытаний температура окружающей среды упала до 5,9–2,4 градуса Цельсия. Ученые использовали крошечные датчики, чтобы записать изменения температуры тела, с которыми реагировали подопытные животные.
Было обнаружено, что все шесть видов цепенели в течение ночи, но между ними наблюдались заметные различия в глубине и продолжительности сна. Измерения температуры показали, что максимальная скорость охлаждения при входе в оцепенение достигала около 0,6 градуса Цельсия в минуту - максимальная скорость нагрева снова составляла около одного градуса Цельсия в минуту. Исследователи сообщают, что продолжительность состояния сильно различалась между видами: от 2,3 до чуть менее 13 часов.
Рекорд
У большинства видов каждую ночь температура тела снижалась примерно до пяти-десяти градусов по Цельсию. Рекорд установила птичка блестящая чёрная металлура ( Metallure phoebe ). У этих птиц ростом около двенадцати сантиметров температура тела опускается до 3,3 градуса по Цельсию. Насколько известно науке, эти минимальные значения температуры тела, измеренные в рамках исследования, являются самыми низкими из всех зафиксированных у птиц. Минимальная температура ниже пяти градусов по Цельсию встречается только у некоторых видов млекопитающих, находящихся в состоянии гибернации.
"Оцепенение колибри - впечатляющий пример того, как птицы приспосабливаются к экстремальным условиям окружающей среды», - говорят исследователи.
По их словам, однако, остается неясным, является ли 3,3 градуса по Цельсию уже нижней границей для блестящей чёрной металлуры. В настоящем исследовании Metallure phoebe не показала никаких признаков метаболических процессов для поддержания нижнего предельного значения температуры. Это дает возможность предполагать, что могут быть более низкие значения в более холодных условиях окружающей среды.
Источник: Biol. Lett., Doi: 10.1098 / rsbl.2020.0428
Друзья, если вам понравился наш обзор, просим отметить его лайком. Репост в любую социальную сеть безмерно осчастливит автора. Спасибо, что читаете канал. До новых встреч!