Кажется логичным, что большинство птиц покидают северные районы, чтобы зимовать где-то теплее, например, в тропиках. Их умение покидать свои дома, и преодолевать зачастую колоссальные расстояния два раза в год, указывает на их огромную необходимость избегать альтернативы - оставаться и терпеть воющие метели и отрицательные температуры.
Тем не менее, некоторые птицы остаются на родине и сталкиваются со смертельно холодной зимой, несмотря на непреодолимые шансы погибнуть. То, что они могут и делают, вызывает у нас трепет и удивление, потому что это требует как минимум решения сразу двух проблем одновременно.
Первая - поддерживать повышенную температуру тела - обычно около 105 ° F для птиц - чтобы оставаться активными. Люди на севере с нашей температурой тела 98,6 ° F сталкиваются с той же проблемой зимой, когда им нужно оставаться достаточно теплыми, чтобы они имели возможность функционировать.
Вторая проблема, которую нужно преодолеть холодной зимой, - это найти еду. Для большинства птиц запасы пищи значительно сокращаются зимой, когда пища больше всего нужна в качестве топлива для поддержания их температуры.
Можно задаться вопросом, может быть эти птицы наделены каким-то волшебным даром, чтобы выживать зимой. Короткий ответ: НЕТ. Они решают проблему зимнего выживания различными способами, часто делая много вещей одновременно. Хотя некоторые виды разработали эволюционный эквивалент запатентованных решений, большинство птиц следуют простой формуле: максимизировать количество потребляемых калорий, одновременно сводя к минимуму потраченные калории.
Черношапочная гаичка
Синицы (как большинство круглогодичных северных птиц) выдерживают зиму голыми неизолированными ногами и ступнями. И все же их пальцы остаются гибкими и функциональными при любых температурах, в то время как наши ноги, если бы даже они были такими маленькими, замерзли бы в глыбу льда за считанные секунды. Разве они не простужаются?
Их ноги остывают почти до нуля, около 30 ° F. Конечно, уровень комфортной температуры для ног птицы, вероятно, очень отличается от нашего; они не будут чувствовать себя некомфортно, пока не произойдет повреждение от замерзания (образование ледяных кристаллов).
Но ноги синицы не замерзают потому, что температура их ног регулируется вблизи точки замерзания и может оставаться холодной большую часть времени в течение всей зимы, даже если температура тела остается высокой.
Каждый раз, когда птица передает тепло (через кровь) от ядра тела к конечностям, она должна производить больше тепла в ядре для замены. Таким образом, если синица будет поддерживать ноги при той же температуре, что и ядро тела, она очень быстро потеряет тепло, и это будет настолько энергетически затратно, что любая птица, которая делает это, быстро истощит запас калорий. Птицы с теплыми ногами вряд ли смогут кушать достаточно быстро, чтобы оставаться в тепле и быть активными.
Тем не менее, ноги Черношапочной гаички снабжены непрерывным кровотоком. Теплая артериальная кровь, направленная к ногам от тела, течет рядом с венами охлажденной крови, возвращающейся от ног к телу. По мере того как тепло передается между исходящими и входящими сосудами, кровь, возвращающаяся в организм, восстанавливает большую часть тепла, которое в противном случае было бы потеряно в результате утечки.
Птицы сохраняют тепло в ядре своего тела, распушая перья. Зимой синица может выглядеть в два раза жирнее, чем летом. Но на самом деле они не становятся такими. Они просто надуты, сгущая изоляцию вокруг своих тел. Ночью они уменьшают потери тепла, ища укрытие в ямах деревьев или других щелях, и, уменьшая температуру своего тела - чем меньше разница в температуре между птицей и окружающей ее средой, тем ниже скорость потери тепла. Тем не менее, птице, возможно, придется дрожать всю ночь и сжигать большую часть ее жировых запасов, которые затем необходимо пополнить на следующий день, чтобы выжить следующей ночью.
Ночь - время кризиса для зимнего выживания, потому что не употребляется никаких калорий, чтобы заменить израсходованные. Это жесткий энергетический баланс, но, понижая температуру тела и уменьшая выработку тепла ночью, синицы и другие мелкие зимние птицы избавляются от жира, накопленного в течение дня.
В то время как физиология является ключевым компонентом выживания в холоде путем регулирования температуры, более важным фактором является потребление пищи. Внутренняя печь этой маленькой синицы должна быть постоянно разогнана. Пристальное наблюдение за синицами в зимнем лесу открывает еще один секрет их зимнего выживания.
Синицы зимой путешествует группами. Разыскивая пищу, они, кажется, выбирают практически все, и когда одна синица находит что-нибудь поесть, ее соседи замечают и присоединяются. Все это время зимняя стая синиц учится методом проб и ошибок и друг от друга.
У кормящихся синиц зимой выбор пищи остается обширным - от различных семян, пауков и яиц пауков до насекомых и их куколок. Беспозвоночных редко можно увидеть на открытом воздухе зимой на замерзшем севере, но они повсюду - спрятаны в земле, под корой, даже под водой - поскольку они используют свои собственные стратегии зимнего выживания.
Некоторые гусеницы зимуют в состоянии замерзания на ветвях деревьев. Иногда можно увидеть стаю синиц, питающихся мелкими гусеницами, спрятанными в чешуйчатых вечнозеленых листьях кедра. Какая-то везучая синица обнаружит этот тайник с замороженными гусеницами, возможно, с помощью подсказки - пятна на листе от предыдущего жевания гусениц.
Золотоголовый королёк
Это крохотные хвойно-лесные гномы (около половины веса синицы).
В отличие от синиц Золотоголовый королёк почти всегда ест насекомых, он слишком малы, чтобы справляться с некоторыми из более крупных продуктов питания, такими как кокон из шелковой бабочки, наполненный куколкой. Корольки не предрасположены к тому, чтобы проникать в ямы деревьев для ночлега. Таким образом, на обоих концах уравнения энергии - поступления пищи и удержания тепла - эти птицы кажутся очень сложными.
Были предложены различные сценарии того, как этим маленьким пупсикам удается пережить зиму, например, ночевка в гнездах белок. Но, наблюдая за ними несколько зим подряд, не нашлось доказательств этого. Золотоголовые корольки, за которыми наблюдали, путешествовали небольшими стаями по полдюжины, но так и не получилось найти, где же и как они проводили ночь. Когда их видят в последний раз, всегда уже почти темно, а потом они внезапно исчезают. Могли ли они исчезнуть там, где их видят в последний раз?
Это оказывается именно так. Однажды вечером кто-то увидел, как четыре птички исчезают в сосне. Позже тем же вечером, с особой осторожностью и вооружившись фонариком, забравшись на дерево обнаружил четыре золотоголовых королька, собравшихся в одну кучку. Один ненадолго высунул голову из сгустка и быстро убрал ее, показывая, что он остался теплым, а не в холодном оцепенении.
Использование друг друга в качестве источника тепла, чтобы уменьшить их собственные потери тепла, является гениальной стратегией, поскольку это помогло этим птицам искать или возвращаться в подходящее укрытие в конце дня. Путешествуя как группа и сближаясь, они стали своим собственным убежищем.
