Животный мир → Почему краснозобый колибри может пролететь 800 км?

Во время миграции краснозобый колибри (Archilochus colbris) «на дорожку» проглатывает несколько капель нектара на северном побережье Мексиканского залива, а затем летит без остановки по крайней мере 800 км до южного побережья. Может ли кто-то подсчитать эффективность метаболических процессов этих птиц, которые летают далеко на таком малом количестве «топлива», и каков будет результат, если сделать сравнение с возможностями человеческого организма?
1. Этот вопрос содержит несколько ложных утверждений. Прежде чем отправиться на Юкатан, колибри в течение нескольких недель «отъедается», питаясь членистоногими, а это вовсе не «несколько капель нектара». Такая пища дает птице достаточный запас жира, в результате чего ее вес практически удваивается: самка может поправиться с 3,2 до 6 г и с трудом поднимается в воздух. Когда спустя примерно 22 часа она добирается до пункта назначения, она весит около 2,7 г, израсходовав запас жира и еще часть мышечной ткани. Многим птицам не хватает сил, чтобы завершить путешествие.

Средняя скорость обмена веществ у колибри составляет 29,1±6,3 кДж в день. Человек, обладающий такой же скоростью обмена веществ, должен был бы в день съедать мяса в два раза больше собственного веса, или 45 кг глюкозы, и его температура тела поднялась бы до 400°С.

2. Базальная скорость обмена веществ — это измерение количества кислорода, необходимого организму в состоянии покоя. Только тот факт, что колибри имеет очень высокое отношение массы тела к его поверхности, приводит к тому, что базальная скорость обмена веществ у него в 12 раз выше, чем у голубя, и в 100 раз выше, чем у слона.
Обмен веществ краснозобого колибри в спокойном состоянии гораздо ниже, чем в полете. Чтобы перейти из состояния покоя в активное состояние, требуется примерно час. Пульс пичуги учащается с 50 до 500 ударов в минуту, а температура тела повышается с 10 до 40°С. В полете сердцебиение составляет 1260 ударов в минуту, а крылья совершают от 50 до 200 взмахов ежеминутно. И это более эффективная энергетическая система, чем у человека, прогуливающегося по саду.
Краснозобые колибри принадлежат к семейству воробьиных, три пальца на ноге у них смотрят вперед, а один отведен назад. Обмен веществ у этих птиц происходит на 70% быстрее, чем у любой другой птицы или млекопитающего. Мышцы на 35% состоят из митохондрий с плотно упакованным гребнем, обхватывающим их внутреннюю мембрану, что делает их по крайней мере в два раза более эффективными, чем человеческие митохондрии.
Чтобы добиться такой же эффективности, человеку надо иметь мышцы, клетки которых состояли бы из митохондрий на 70%. И даже тогда мышцы не смогут так эффективно работать, потому что в них будет слишком мало миофибрилл (мышечных волокон).
Во время зимовки в Мексике колибри удваивает свой вес, создавая значительные жировые запасы, чтобы воспользоваться ими во время длительного перелета. На самом деле большинство краснозобых колибри путешествуют вдоль побережья, понемногу питаясь в дороге, но некоторые выбирают более короткий путь от Флориды до Юкатана, расходуя жировой запас и перебавляясь в пути случайно попавшими комарами.
Вот несколько ключевых факторов, которые делают краснозобого колибри такой энергоэффективной птицей. Грудные мышцы этой птицы состоят из красного мяса, богатого белком миоглобином, несущим кислород. Мышцы имеют высокое соотношение капилляров к волокнам, что обеспечивает им отличный доступ крови. Птица придерживается энергетически богатой диеты, состоящей из нектара, который сохраняется в виде жира. Она может пить нектар нескольких видов цветов, так что не приходится терять время на поиски подходящего растения; птица также может питаться насекомыми, ее язык снабжен бахромой, так что нектар без усилий вытягивается, температура тела колибри повышена, что делает ее метаболические реакции еще более эффективными.
Было подсчитано, что количество пищи, съедаемой этими птицами за день, в три раза превышает их вес, при этом они проводят в бодрствующем состоянии в среднем 16 часов. Это все равно что 83-килограммовый человек будет съедать 125 кг гамбургеров каждый день (1 млн 335 тыс. кДж).

Комментарии: