Hogyan élik túl a kolibri a hideg éjszakákat?

Magas anyagcseréjük és kis testméretük miatt a kolibri anyagcseréje merev, ezért a torporra támaszkodnak, hogy minden este energiát takarítsanak meg

írta GrrlScientist a ScienceBlogs.com webhelyhez | @ GrrlScientist

Egy skarlátvörös és smaragdvillanás nagyít el mellettem, amikor álmos fejemet kidugom a konyha ajtaján; a nyári szín élénk csobbanása a mogorva téli ég ellen. Hirtelen egy felháborodott Anna kolibri, Calypte anna csőrtől-orrra szembesülve követeli a reggelijét. Remegve gyorsan visszavonulok a konyhába, hogy meleg cukros vizet készítsek tollas vendégemnek.

A

Hummingbird madarak a Trochilidae madárcsaládba sorolhatók, amely a görög trochilos vagy „kismadár” szóból származik. ” Valójában a legkisebb ma élő madárfaj a hüvelykujj nagyságú Méh Kolibri, a Mellisuga helenae , amely kizárólag Kuba szigetén található. 5 centiméter teljes hosszával és 2 gramm 0,07 uncia súlyával ez az apró madár kényelmesen ülhet a radíron egy ceruza végén.

T itt több mint 330 leírt kolibrifaj található, és az ornitológusok alkalmanként egy új fajt fedeznek fel, és felkerülnek a listára. Annak ellenére, hogy a legtöbben kizárólag trópusi madaraknak gondolják őket, a kolibri különféle élőhelyeken található, a legnedvesebbtől a legszárazabbig, a tengerszinttől a 4400 méter feletti talajig.

A kolibri fajok legnagyobb változatossága a neotropikusok (az újvilági trópusok), de sok faj az Egyesült Államokban és Kanadában mérsékelt égövi zónákban él vagy azokba vándorol szaporodni. Néha nem teljesen világos okokból az egyes madarak télen északon elmaradnak, és néha életben maradnak. Így az átlagos szezonális hőmérséklet növekedésével a kolibri egyre inkább megtelepedik egész évben a hagyományos tartományon kívüli lakóként. Anna kolibri egy olyan faj, amelynek elterjedése folyamatosan észak felé terjeszkedett, ahogy az évszakos hőmérséklet enyhébb lett. Így ez a madár mára az Egyesült Államok északnyugati partjain, sőt Kanada egyes részein is gyakori, egész évben lakóhely.

Mint a legtöbben tudják, a kolibri virágnektárral táplálkozik, amely egy csábító „ajándék” a magas energiájú cukrokból, amelyeket a virágok a beporzásért cserébe nyújtanak. A kolibri a nektár és a fa nedv mellett nagy mennyiségű kis rovart és lárvájukat is elfogyasztja, amelyek tele vannak magasabb energiájú zsírokkal és nélkülözhetetlen fehérjékkel. Óriási anyagcsereszükségletük miatt a kolibri falevő étvágyat mutat. A kolibri egyenértékű azzal az átlagos emberi fogyasztással, amely egy teljes hűtőszekrénnyel teli ételt fogyaszt, és a testtömegének kétszer annyit eszik, hogy a testtömegének háromszorosa virágnektár, fa nedv és rovar legyen.

Amellett, hogy a melegvérű állatok közül a legkisebbek közé tartozik, a kolibri madarakból hiányzik a sok más madárfajra jellemző szigetelő molyhos toll is. A kis testméret és a szigetelés hiányának együttes jellemzői miatt a kolibriok gyorsan elveszítik testhőjüket a környezetükbe. Még az alvó kolibri is óriási anyagcsere-igényekkel rendelkezik, amelyeket csak azért kell teljesíteni, hogy túléljék az éjszakát, amikor nem tudnak táplálkozni. Ennek az energetikai kihívásnak a teljesítéséhez a kolibri elegendő energiát takarít meg a hideg éjszakák túléléséhez azáltal, hogy éjszaka leengedi belső termosztátját, hipotermikussá válva. Ez a csökkent fiziológiai állapot evolúciós adaptáció, amelyet torpor nak neveznek.

A T orpor a mély alvás egyik típusa, amikor az állat akár 95 százalékkal is csökkenti anyagcseréjét. Ezzel a torpedós kolibri torpedánként akár 50-szer kevesebb energiát emészt fel, mint ébren. Ez az alacsonyabb anyagcsere-sebesség hűlt testhőmérsékletet is okoz. A kolibri éjszakai testhőmérsékletét olyan hipotermikus küszöbön tartják, amely alig elegendő az élet fenntartásához. Ezt a küszöböt úgy hívják, hogy alapértékük , és messze elmarad a normál nappali testhőmérséklettől (104 ° F vagy 40 ° C), amelyet más hasonló méretű madaraknál regisztráltak.

A kutatások azt mutatják, hogy ezt az alapértéket aktívan tartja fenn a madár belső termosztátja. “Ha megpróbálsz egy állatot lehűteni ezen új beállított pont alatt, akkor az elegendő testhőt generál ahhoz, hogy fenntartsuk ezt a beállított értéket” – mondja Sara Hiebert, kolibri szakértő és a pennsylvaniai Swarthmore-i Swarthmore College biológia professzora.

A torpornak több típusa van, többnyire időtartam és évszak szerint osztályozva. Például, amikor a torpor hosszú ideig zajlik a tél folyamán, akkor ezt hibernálás nak nevezik. Amikor a torpor a nyár folyamán hosszú ideig, száraz körülmények között jelentkezik, esztétálás nak nevezik. A hibernálástól és az elalvástól eltérően azonban a kolibri torpor az év bármelyik éjszakáján előfordulhat, ezért napi torpor nak vagy, mivel éjszaka fordul elő, noctiváció nak nevezik. De mivel minden kolibri anyagcseréje merev, még a trópusi fajok is a napi torporthoz támaszkodnak, hogy egyik napról a másikra energiát spóroljanak.

A röpke kolibri álma olyan mély, mint a halál. 1832-ben Alexander Wilson először a kolibri szenvedést írta le könyvében: American Ornithology:

“Nem érzékelhető a tüdő mozgása … a szemek be voltak csukva, és amikor az ujjával megérintette, [a madár] nem adott élet vagy mozgás jeleit.”

A torporból való ébredés kb. 20 percig tart egy kolibriig. Az izgalom során a szív és a légzés aránya növekszik, és a kolibri vibrálja szárnya izmait. A vibráló izmok által generált hő, vagy a borzongás melegíti a vérellátást. A borzongás elegendő ahhoz, hogy a kolibri testét percenként több fokkal felmelegítse, és a madár elegendő energiatartalommal ébred, hogy láthassa őt a reggeli első etetési rohamig. Érdekes, hogy a kolibri egy-két órával hajnal előtt megbízhatóan ébred a torporból, anélkül, hogy bármilyen észrevehető jelzést adna a környezetből. Így úgy tűnik, hogy a madár belső cirkadián órája kiváltja az izgalmat.

Mit csinálnak a kolibri a hajnal előtti órákban, amikor melegek, de még nem aktívak?

“Az egyik javaslat az, hogy esetleg ezt az időt alvásra használják” – magyarázza Hiebert professzor. “Bár van néhány bizonyíték arra, hogy a torpor a lassú hullámú alvás kiterjesztése, vannak bizonyítékok arra is, hogy a test túl hideg a torpor alatt, hogy az alvás normális funkciói bekövetkezzenek.”

T orpor nem korlátozódik a kolibriokra; fecskéknél, füstösöknél és rosszakaratoknál is megfigyelték. Ezenkívül a tudósok úgy gondolják, hogy a hideg régiókban élő kismadarak, mint például a csicsergő madarak, a hosszú hideg éjszakák túlélésében a torporra számítanak. Érdekes módon annak ellenére, hogy a rágcsálók, denevérek és más apró emlősök általában valamilyen szabályozott hipotermiát mutatnak hideg időben, ezek az állatok csak a téli hónapokban támaszkodhatnak a napi testre, amikor nem szaporodnak. Ezzel szemben a kolibriok éjszakai aktivitása az év bármelyik éjszakáján lehetséges. Mivel a napi energiamérleg fokozatosan nehezebb fenntartani a testméret csökkenésével, a kolibri torpor egy finomhangolt evolúciós stratégia, amely megőrzi e madarak napi anyagcseretartalmát.

“A kolibri az ilyen típusú energiaszabályozás” bajnoka “, mert annak lennie kell” – mondja Hiebert professzor.

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. … . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

Nézd meg, hogy a kolibri felébred a noktiváció után.

Élvezed az írásomat? Kérem, adjon néhány kézitapcsot, hogy ajánljam ezt a darabot. Kövessen engem a Medium oldalon, ha még ennél többet szeretne.

.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. … . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

GrrlScientist nagyon aktív a twitteren @ GrrlScientist és követheti az összes írását, ha feliratkozik rá TinyLetter

A darab eredeti (rövidebb) változatát a Washingtoni Egyetem Biológiai Tanszék hírlevél.

Eredetileg a scienceblogs.com webhelyen jelent meg 2006. április 9-én.