Jak kolibry przeżywają mroźne noce?

Wysoko w Andach, tysiące metrów nad poziomem morza, szybkie kolibry przeciwstawiają się temperaturom bliskim zera. Nowe badania sugerują, że te maleńkie ptaki znoszą zimno, stosując sprzeczną z intuicją sztuczkę: obniżają temperaturę ciała – czasami nawet o 33°C – na wiele godzin.

„To jest po prostu niewiarygodne” – mówi Anusha Shankar, fizjolog-ekolog z Cornell Lab of Ornithology, który nie był zaangażowany w badanie.

Spośród kręgowców kolibry mają najwyższy metabolizm jak na swoje rozmiary. Przy tempie metabolizmu około 77 razy większym niż przeciętny człowiek, muszą karmić się prawie nieprzerwanie. Ale kiedy robi się zbyt zimno lub ciemno, aby żerować, utrzymanie normalnej temperatury ciała energicznie wyczerpuje. Zamiast tego małe zwierzęta mogą schłodzić swoją wewnętrzną temperaturę o 10°C do 30°C. To spowalnia ich metabolizm aż o 95% i chroni je przed głodem – mówi Blair Wolf, fizjolog z Uniwersytetu Nowego Meksyku w Albuquerque.

W tym stanie, zwanym letargiem, ptak jest nieruchomy i nie reaguje. „Nawet nie wiedziałbyś, że żyje, gdybyś go podniósł” – mówi Wolf. Ale kiedy nadejdzie poranek i nadejdzie pora karmienia, ptaki szybko znów się ogrzeją. „To jest jak hibernacja, ale regulowane według jeszcze bardziej napiętego harmonogramu”.

Wolf i jego koledzy chcieli porównać, jak różne gatunki kolibrów wykorzystywały letarg na wyższych wysokościach. Tak więc w marcu 2015 roku pokonali 3800 metrów nad poziomem morza do peruwiańskich Andów, gdzie nocne temperatury spadły prawie do zera. Złapali 26 kolibrów z sześciu różnych gatunków, w tym 12-centymetrowego czarnego metaltaila (Metallura phoebe) i gigantycznego kolibra (Patagona gigas), który jest prawie dwa razy większy od metaltaili i jest największym członkiem rodziny kolibrów.

Zespół umieścił każdego ptaka w małej grzędzie w pobliżu kempingu i włożył maleńki drut do ich kloaki, uniwersalnego otworu, którego ptaki używają do wydalania odchodów, kojarzenia się w pary i – w przypadku samic – składania jaj. Przewód ten śledził temperaturę ciała ptaków przez noc, informując naukowców, kiedy zwierzęta ostygły i ponownie się ogrzały.

Nie tylko wszystkie gatunki kolibrów popadły w apatię, ale kilka osiągnęło zaskakująco niskie temperatury. Temperatura ciała jednego kolibra czarnogoniastego spadła do 3,3°C, najniższego poziomu, jaki kiedykolwiek odnotowano u ptaków lub ssaków niehibernujących, donoszą dziś naukowcy w Biology Letters . (Wiewiórka arktyczna, która hibernuje tygodniami, może obniżyć temperaturę ciała poniżej zera).

Średnio u kolibrów w letargu temperatura ciała wynosiła od 5°C do 10°C, czyli 26° lub więcej niższa niż w okresie aktywności. U ludzi, gdy temperatura ciała spada zaledwie o 2°C, następuje hipotermia.

Im bliżej wewnętrznej temperatury kolibra znajduje się powietrze na zewnątrz, tym mniej energii musi on wydać na każdy proces metaboliczny, taki jak utrzymywanie ciepła i utrzymywanie normalnego tętna, wyjaśnia Shankar. Podczas gdy serca kolibrów mogą bić od 1000 do 1200 uderzeń na minutę w locie, może to spowolnić nawet do 50 uderzeń na minutę w letargu, mówi Wolf.

Ochłodzenie ma jednak swój kompromis, ponieważ nieruchome ptaki stanowią łatwą zdobycz. Chociaż byłoby to duże zagrożenie na niższych wysokościach, mówi Wolf, wysokie Andy są stosunkowo wolne od drapieżników dla tych małych ptaków. „Nie są wiele warte, jeśli chodzi o posiłek”.

Następnie Wolf chce zbadać, jak ciała ptaków przystosowują się do tak niskich temperatur. U ludzi lekarze mogą sztucznie ochłodzić organizm na kilka godzin, wprowadzając je w zwolnionym tempie metabolicznym podczas operacji kardiochirurgicznej, ale „kolibry robią to w sposób naturalny” – mówi. „Robienie tego każdej nocy to niesamowity wyczyn”.

Źródło: Lucy Hicks, sciencemag.org | Zdjęcie: Photo by James Wainscoat on Unsplash

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x