Колибри могут точно контролировать температуру своего тела
Ночью колибри резко снижают температуру тела и метаболизм, впадая в энергосберегающее состояние бездействия — оцепенение (торпор). Учёные из нескольких университетов обнаружили, что существует более одного уровня оцепенения: поверхностное и глубокое, а также переходная стадия между уровнями торпора и нормальным состоянием сна. Их результаты опубликованы в Journal of Experimental Biology.
«Было несколько намёков на то, что такая возможность точной настройки терморегуляции существует, — сказала ведущий автор Ануша Шанкар. — Но исследования проводились в лабораторных условиях, а не в тех, с которыми птица сталкивается в дикой природе. Было очень интересно увидеть, что оцепенение колибри может быть вариативным и гибким».
Шанкар и коллеги использовали инфракрасную термографию для отслеживания температуры тела трёх видов колибри в Аризоне. Они измеряли температуру, излучаемую кожей вокруг глаз птиц. Различия в выработке тепла на разных стадиях разительны.
Нормальная дневная температура тела колибри превышает 100°F (37.8°C), даже в холодную погоду. Во время поверхностного оцепенения их температура тела падает примерно на 20°F (11°C). При глубоком оцепенении птица поддерживает температуру тела на 50°F (~27.8°C) ниже своей нормальной дневной температуры.
Размер также имеет значение. «В этом исследовании мы обнаружили, что самая маленькая птица использовала глубокое оцепенение каждую ночь, — сказала Шанкар. — Более крупные птицы иногда используют глубокое оцепенение, иногда поверхностное, а иногда вообще не впадают в него!» Поверхностное оцепенение могло развиться для баланса между экономией энергии и затратами глубокого торпора. При глубоком оцепенении колибри, вероятно, более уязвима для болезней, поскольку её иммунная система отключается, плюс она уязвима для хищников и недосыпания. Эта способность использовать оцепенение разной глубины указывает на то, что по крайней мере некоторые птицы способны точно регулировать, насколько холодными они становятся в оцепенении, и как они управляют экономией энергии с потенциальными затратами от погружения в глубокий торпор.
Оцепенение — это не то же самое, что сон. Сон требует гораздо больше энергии и выполняет множество восстановительных функций. Ежедневное оцепенение также отличается от спячки. Впадающие в спячку животные входят в состояние низкой энергии на недели или месяцы, в то время как колибри могут впадать в оцепенение каждую ночь.
Многие вопросы остаются без ответа: что происходит в мозге во время оцепенения, как уровень жира в организме может запускать торпор и как колибри генерируют тепло, чтобы снова согреться — процесс, который может занять до 30 минут.
«По крайней мере 42 вида птиц используют оцепенение, — сказала Шанкар. — Но только колибри, козодои и один вид птиц-мышей впадают в глубокое оцепенение. Изучение диапазона оцепенения может помочь нам понять эволюцию терморегуляции у птиц».