Kolibriams gali būti sunku pakilti į kalną, kad išvengtų klimato kaitos

Annas Hummingbird (Calypte anna)

Anos kolibris (Calypte Anna). Nauji tyrimai rodo, kad kolibriams būtų sunku susidoroti, jei dėl klimato pokyčių jie bus daug aukštesni.

Bet kuris gyvūnas, kylantis į kalną, patiria dvigubų sunkumų: oras retėja, o kartu darosi ir šaltesnis, o tai ypač problematiška būtybėms, kurios stengiasi sušilti, kai yra mažiau deguonies. Mažiems gyvūnams, turintiems didžiausią oktaninį skaičių, pavyzdžiui, skraidančius kolibrius, migracija į aukštesnį lygį, siekiant išvengti klimato kaitos, gali būti per didelis iššūkis, tačiau niekas nežinojo, ar šių neįtikėtinų aviatorių bake gali būti daugiau dujų, kad jie galėtų skristi. didesniuose aukščiuose.

Kaip Anos kolibriai (Calypte Anna) yra patogūs iki ~ 2800 m (~ 9200 pėdų) aukščio, Ostinas Spence’as iš Konektikuto universiteto (JAV) ir Morganas Tingley iš Kalifornijos universiteto Los Andžele (JAV) smalsavo sužinoti, kaip kolibriai atsirado iš arti jūros lygio, o tie, kurie gyvena aukštesniame diapazono gale, susidorotų, kai būtų gabenami gerokai aukščiau savo natūralios buveinės į 3 800 m (12 500 pėdų) aukštį. Jie paskelbė savo atradimą Eksperimentinės biologijos žurnalas kad paukščiai sunkiai sklando ir patiria 37% medžiagų apykaitos sumažėjimą tokiame aukštyje – be to, kad didžiąją nakties dalį jie tvyro, kad taupytų energiją, todėl mažai tikėtina, kad jie galės persikelti į didesnį aukštį.

Norėdamas išsiaiškinti, kaip judriems aeronautams sekėsi dideliame aukštyje, Spence’as pirmiausia įviliojo gyvūnus į tinklinius spąstus iš vietų, esančių 10 m (33 pėdų) virš jūros lygio (Sakramentas, Kalifornija) iki 2 400 m (7 900 pėdų) (Mamutų ežerai, Kalifornija). . Tada jis ir Hannah LeWinter (Humboldto valstijos universitetas, JAV) nuvežė juos į voljerą Vakarų Kalifornijoje, esantį 1215 m (4000 pėdų) aukštyje. Kai paukščiai praleido kelias dienas savo naujuose namuose, mokslininkai pastatė mažytį piltuvėlį, į kurį paukščiai galėjo įkišti galvas, kai skraidino gurkšnodami skanų sirupą, ir išmatavo paukščių O.2 suvartojimas (medžiagų apykaitos greitis).

Spence’as ir LeWinteris taip pat išmatavo kolibrio CO2 gamyba (kitas medžiagų apykaitos greičio matas) per naktį, nes mažyčiai padarai leido savo medžiagų apykaitai sutrikti, kai jie tapo audringi – tai yra mini žiemos miego forma, kad taupytų energiją, kol jie miega. Tada duetas perkėlė paukščius į netoliese esančią tyrimų stotį netoli Barcroft kalno viršūnės Kalifornijoje (3800 m / 12 500 pėdų), kur oras yra plonesnis (~ 39 % mažiau deguonies) ir šaltesnis (~ 5 °C), o po 4 dienų naujame aukštyje Spence’as ir LeWinteris iš naujo išmatavo paukščių medžiagų apykaitos greitį jiems sklandant ir kaip dažnai bei giliai paukščiai užmigo.

Nors skraidantys kolibriai turėjo dirbti daugiau, kad išliktų ploname ore 1000 m virš natūralaus arealo, paukščių medžiagų apykaita sumažėjo 37 %. Ir kai komanda palygino energiją, kurią naudoja paukščiai, kilę iš arti jūros lygio ir iš aukštesnio arealo taško, jie visi vienodai kovojo kalno viršūnėje. „Apskritai šie rezultatai rodo, kad žemas oro slėgis ir deguonies prieinamumas gali sumažinti kolibrių skraidymą, kai jie susiduria su ūmiomis aukšto aukščio sąlygomis“, – sako Spence’as.

Paukščiai ne tik sunkiai sklandė, bet ir sumažino medžiagų apykaitos greitį, o naktimis ilgiau tvyrojo ir daugiau nei 87,5 % vėsios nakties aukštyje praleido siautėdami. „Tai reiškia, kad net jei jie yra iš šiltos ar vėsios vietos, jie naudojasi peršalimu, kai yra labai šalta, o tai yra vėsu“, – sako Spence’as. Kai komanda patikrino gyvūnų plaučių dydį, siekdama išsiaiškinti, ar paukščiai, kilę iš didesnio aukščio, turi didesnius plaučius, kad kompensuotų menką deguonies tiekimą, jie to nepadarė. Tačiau paukščiai turėjo didesnes širdis, kad galėtų cirkuliuoti deguonį visame kūne.

Ką tai reiškia kolibrių ateičiai, nes klimato kaita verčia juos rasti patogesnes sąlygas? „Mūsų rezultatai rodo, kad mažesnis deguonies prieinamumas ir žemas oro slėgis kolibriams gali būti sunkus iššūkis“, – sako Spence’as, o tai reiškia, kad paukščiai greičiausiai turės persikelti į šiaurę, ieškodami vėsesnio klimato.

Nuoroda: „Anos kolibris (Calypte Anna) fiziologinis atsakas į naujas šilumines ir hipoksines sąlygas esant dideliam aukščiui“, Austin R. Spence, Hannah LeWinter ir Morgan W. Tingley, 2022 m. gegužės 26 d. Eksperimentinės biologijos žurnalas.
DOI: 10.1242 / jeb.243294

Finansavimas: Nacionalinis mokslo fondas, Integracinės ir lyginamosios biologijos draugija (SICB), Baltojo kalno tyrimų centras

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.