Высокогорный колибри остыл до 3,26 градуса Цельсия

Колибри черный металлохвост, обитающий в Андах, может снижать температуру тела менее чем до четырех градусов по Цельсию. Это рекордно низкое значение для птиц и не впадающих в спячку млекопитающих. Как отмечается в статье для журнала Biology Letters, способность сильно охлаждаться помогает этому и некоторым другим видам колибри впадать в оцепенение холодными ночами и не терять лишнюю энергию.

Большинство колибри (Trochilidae) — очень мелкие птицы, которые питаются в основном цветочным нектаром. Несмотря на кажущуюся хрупкость, некоторые из них освоили суровые места обитания. Например, рыжие колибри (Selasphorus rufus) гнездятся на Аляске и дважды в год совершают миграции на расстояние более шести тысяч километров. Другие виды смогли заселить холодные и ветреные высокогорья Анд. Здесь они поднимаются на высоту до пяти тысяч метров над уровнем моря.

У андских колибри есть несколько тактик адаптации, которые помогают им выживать высоко в горах. Одна из них — способность впадать в оцепенение по ночам. Когда после захода солнца становится холодно, колибри замедляют метаболизм и снижают температуру тела на десять-тридцать градусов ниже нормальных значений. Это позволяет им тратить меньше энергии.

Команда орнитологов во главе с Блэром Вольфом (Blair O. Wolf) из Университета Нью-Мексико решила выяснить, насколько широко способность впадать в оцепенение распространена среди колибри, населяющих перуанские Анды. Исследователи сосредоточили внимание на шести местных видах, которые представляют разные эволюционные линии. В список вошли исполинский колибри (Patagona gigas), черный металлохвост (Metallura phoebe), бронзовохвостая комета (Polyonymus caroli), черногрудая ореада (Oreotrochilus melanogaster), медная ирида (Aglaeactis cupripennis) и сверкающий фиалкоух (Colibri coruscans).

Исследование проводилось в Андах, на высоте 3800 метров над уровнем моря. Здесь орнитологи отлавливали колибри паутинными сетями, а затем помещали их на ночь в вольеры. У спящих птиц измеряли температуру тела, а также сравнивали массу их тела вечером и утром. В общей сложности эксперименты провели с 26 особями. 

Ночная температура воздуха в районе исследования падала до 2,4-5,9 градуса Цельсия. В ответ на это представители всех исследованных видов впадали в оцепенение (лишь один исполинский колибри и одна медная ирида сохранили высокую температуру тела). Однако продолжительность и интенсивность этого состояния отличались в зависимости от вида. Например, температура тела фиалкоухов была в среднем на восемь градусов выше, чем у окружающего воздуха.

Наиболее интенсивное оцепенение продемонстрировали черные металлохвосты. В среднем температура тела этих птиц опускалась до 5,13 градуса Цельсия и была всего на 0,87 градуса выше температуры воздуха. В самые холодные ночи металлохвосты охлаждались до 3,26 градуса Цельсия. Это рекордно низкая температура тела для птиц и не впадающих в спячку млекопитающих. Однако авторы не исключают, что в более холодные ночи металлохвосты остывают еще сильнее. 

Для этого же вида было характерно самое продолжительное оцепенение: до 12,9 часа. Для сравнения, исполинские колибри проводили в этом состоянии всего 2,3 часа. При этом чем дольше длилось оцепенение колибри, тем меньше массы теряли эти птицы в течение ночи. 

Сравнив полученные результаты с данными о родственных связях колибри, исследователи пришли к выводу, что представители одних эволюционных линий приспособлены к жизни в горах лучше других. В первую очередь речь идет о кладе колибри-кокеток, к которой, помимо других видов, относятся металлохвосты, ореады и кометы. Способность впадать в глубокое оцепенение в сочетании с высоким сродством гемоглобина к кислороду позволили этой группе стать доминирующей в Андах. 

Если колибри могут охлаждаться до очень низких температур, то африканские красноклювые ткачи, напротив, могут переносить экстремальный нагрев. Эксперименты показали, что эти птицы способны без вреда для себя пережить временное повышение температуры тела до 48 градусов Цельсия. Это рекордно высокое значение, которое примерно на два градуса превышает верхнюю границу температурной толерантности подавляющего большинства птиц и млекопитающих.

Сергей Коленов