Любое животное, взбирающееся на гору, сталкивается с двойным ударом препятствий: воздух становится тоньше и одновременно холоднее, что особенно проблематично для существ, пытающихся согреться, когда доступно меньше кислорода. Для крошечных животных с самым высокооктановым образом жизни, таких как парящие колибри, проблемы перемещения на более высокие уровни, чтобы избежать изменения климата, могут быть слишком большими, но никто не знал, может ли у этих необычных летчиков больше бензина в баке, чтобы держать их в воздухе.

Поскольку колибри Анны (Calypte anna) чувствуют себя комфортно на высоте около 2800 м, Остин Спенс из Университета Коннектикута, США, и Морган Тингли из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, США, хотели узнать, как возникли колибри. близко к уровню моря, а те, кто живет на более высоком конце ареала, справятся с транспортировкой намного выше их естественной среды обитания на высоту 3800 метров. Они публикуют свое открытие в « Журнале экспериментальной биологии» : птицы с трудом парят в воздухе и страдают от 37-процентного снижения скорости обмена веществ на такой высоте — в дополнение к тому, что большую часть ночи они впадают в оцепенение для сохранения энергии, что делает маловероятным их существование. может перемещаться на более высокие высоты.

Чтобы выяснить, как проворные аэронавты справляются с большой высотой, Спенс заманивал животных в сетевые ловушки с высоты от 10 м над уровнем моря (Сакраменто, Калифорния) до 2400 метров (Мамонт-Лейкс, Калифорния), затем он и Ханна ЛеВинтер (штат Гумбольдта). Университет, США) перевезли их в вольер в западной Калифорнии на высоту 1215 метров. После того, как птицы провели несколько дней в своем новом доме, ученые установили крошечную воронку, в которую птицы могли просунуть свои головы, пока они парили, потягивая вкусный сироп, и измерили потребление птицами O ₂ (скорость метаболизма).

Спенс и Левинтер также измерили выработку CO ₂ колибри (еще один показатель скорости метаболизма) в течение ночи, так как крошечные существа позволяли своему метаболизму падать, когда они впадали в апатию — форма мини-гибернации — для сохранения энергии во время сна. Затем дуэт переместил птиц на ближайшую исследовательскую станцию ​​возле пика горы Баркрофт, Калифорния (3800 метров), где воздух тоньше (~39% меньше кислорода ) и холоднее (~5°C), и примерно через 4 дня на новой высоте Спенс и Левинтер повторно измерили скорость метаболизма птиц, когда они парили, и то, как часто и глубоко птицы впадали в оцепенение во время сна.

Несмотря на то, что парящие колибри должны были работать усерднее, чтобы оставаться в разреженном воздухе на высоте 1000 метров над их естественным ареалом, у птиц фактически снизился уровень метаболизма на 37%. И когда команда сравнила энергию, используемую птицами, вылетевшими близко к уровню моря , и птицами, обитающими в верхней части своего ареала, все они одинаково боролись на вершине горы. «В целом, эти результаты показывают, что низкое давление воздуха и доступность кислорода могут снизить способность колибри зависать, когда они подвергаются острой проблеме высокогорья», — говорит Спенс.

В дополнение к попыткам парить, птицы прибегали к снижению скорости метаболизма и впадали в ночное оцепенение на более длительные периоды, проводя в оцепенении более 87,5% холодной ночи на большой высоте . «Это означает, что даже если они из теплого или прохладного места, они впадают в оцепенение, когда очень холодно, а это прохладно», — говорит Спенс. И когда команда проверила размер легких животных, чтобы выяснить, были ли у птиц, которые произошли с больших высот, большие легкие, чтобы компенсировать их скудное снабжение кислородом, они этого не сделали. Но у птиц действительно были большие сердца, чтобы циркулировать кислород по всему телу.

Что это означает для будущего колибри, поскольку изменение климата заставляет их искать более комфортные условия? «Наши результаты показывают, что более низкая доступность кислорода и низкое атмосферное давление могут быть трудными проблемами для колибри », — говорит Спенс, имея в виду, что птицам, вероятно, придется переместиться на север в поисках более прохладного климата.