Поскольку климат в мире неумолимо меняется, многие виды вынуждены менять привычную среду обитания, отправляясь в более прохладные регионы, например в горы. В новом исследовании ученые решили проверить, сумеет ли один из видов колибри переадаптироваться к горным условиям, что, возможно, однажды спасет потомкам этих птиц жизнь.
В условиях изменяющегося земного климата все большее количество животных сталкивается с проблемами в привычных местах обитания: белые медведи (Ursus maritimus) чаще оказываются отрезаны от паковых льдов на суше, а сайгаки (Saiga tatarica) в казахстанских степях страдают от недостатка пищи из-за аномальных засух. Один из потенциальных способов решить эту проблему — сместить свой ареал в сторону более прохладных районов, например подняться в горы.
Впрочем, решая одну проблему, горы подкидывают новую: на возвышенности воздух менее плотный, поэтому дышать им сможет не каждый. Особенно актуально это для видов с высоким уровнем метаболизма, которые каждую секунду вынуждены потреблять огромное количество кислорода, чтобы просто оставаться в живых.
Пожалуй, наиболее яркие представители таких животных-«живчиков» — колибри, самые крошечные в мире птицы с потрясающе быстрым обменом веществ, способные умереть от голода всего за несколько часов. Калипта Анны (Calypte anna) в этом отношении не отличается от соплеменников, а в чем-то даже превосходит их: будучи крошкой размером вдвое меньше воробья, она способна за секунду покрыть расстояние, в 385 раз превышающее размеры ее тела. Для сравнения: пикирующий сокол-сапсан, которого часто называют быстрейшей птицей Земли, развивает скорость до 200 размеров тела в секунду, а самолет МиГ-25 — только до 40.
Чтобы понять, как на здоровье этих мегаактивных птичек повлияет смена высотного пояса, команда ученых сравнила колибри с разных точек ареала (калипты Анны живут на высоте от десяти метров до почти трех километров), а затем подняла 26 птиц еще на 1200 метров вверх. Для измерения скорости обмена веществ, фиксировали количество съедаемой птицами пищи, интенсивность дыхания и время сна.
Ученые выяснили, что в горах калипты Анны словно замедляются: меньше летают, реже зависая в воздухе (в этот момент скорость обмена веществ у них наибольшая), а при отдыхе чаще впадают в нечто вроде гибернации, замедляя свой метаболизм на 37 процентов. Иными словами, чтобы справиться с недостатком кислорода в воздухе, птички вынуждены меньше летать и, следовательно, кормиться, а без серьезных физиологических адаптаций это может привести к постепенному истощению организма и смерти от голода.
К слову, те колибри, что уже живут на верхней границе ареала, отличаются от тех, что обитают в низинах, увеличенным сердцем (а оно у колибри и без того огромное: занимает до 50 процентов объема тела), благодаря чему у них лучшее кровообращение. Возможно, если в будущем калипты Анны все же начнут адаптироваться к жизни в высокогорье, такое большое сердце станет нормой. Но это будет возможно только в том случае, если изменения будут происходить постепенно, в течение нескольких поколений.
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Experimental Biology.