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寒夜求生 蜂鸟降温

发布时间: 2020-09-14 08:53:52     来源:中国科学报


在安第斯山脉海拔数千米处,蜂鸟可在接近冰点的温度下生存。

 

据《科学》报道,新的研究表明,这些小飞鸟用一种反常的方法忍受寒冷:它们有时会把体温降至3.3℃,而且可保持该温度几个小时。

 

美国康奈尔鸟类学实验室生理生态学家Anusha Shankar说:“这是一种令人难以置信的能力。”

 

在脊椎动物中,蜂鸟的新陈代谢能力最强,其代谢率大约是人类的77倍,因此,它们需要不断进食。但当天气太冷或太黑而无法觅食时,继续保持正常体温会消耗过多能量。

 

新墨西哥大学生理生态学家Blair Wolf说,对此,这些小动物采取的策略是将体温降低10~30℃,这会使其新陈代谢减缓95%,并保护它们免受饥饿。

 

在这种“迟钝”的状态下,鸟会一动不动,毫无反应。

 

“当你捡起它时,甚至不知道它是否活着。” Wolf说。但当早晨来临,到了觅食的时候,这些鸟很快就又变得暖和起来。“这就像冬眠一样,但时间安排得更紧密。”

 

Wolf和同事想比较不同蜂鸟在高海拔地区是如何利用这种“迟钝”生存的。因此,在20153月,他们在海拔3800米的秘鲁安第斯山脉进行探索,那里的夜间气温几乎降到零度。他们捕捉了6个不同种类的26只蜂鸟,其中包括12厘米长的黑辉尾蜂鸟和巨蜂鸟,后者的大小几乎是前者的两倍,是蜂鸟家族中最大的成员。

 

研究小组把每只鸟放在营地附近的一个小栖息地里,并在它们的泄殖腔(鸟类用来排泄、交配和产卵的“万能洞”)里插入一根细丝。这根细线可记录鸟整夜的体温变化。

 

研究人员近日在《生物学快报》上报道称,不仅每一种蜂鸟都会变得“迟钝”,还有一些蜂鸟体温下降到令人惊讶的温度。一只黑辉尾蜂鸟的体温降至3.3℃,这是鸟类或非冬眠哺乳动物有史以来的最低体温纪录。

 

平均而言,蜂鸟的体温会降至5~10℃,比它们活动时低26℃以上。而对人类来说,当体温下降2℃,人体就会出现体温过低。

 

Shankar解释道,蜂鸟的内部温度越接近体外,其代谢过程中所需的能量就越少。

 

Wolf说,虽然蜂鸟的心脏在飞行中每分钟可以跳动1000~1200次,但在“迟钝”的情况下,心跳会减慢至每分钟50次。

 

不过,降温是有代价的,因为蜂鸟一动不动时很容易成为猎物。Wolf说,在低海拔地区,这是一个很大的风险,但在高海拔的安第斯山脉,这些小鸟相对来说是没有天敌的。

 

Wolf接下来想探索鸟类的身体如何适应如此寒冷的温度。在人类身上,医生可以人为地让身体冷却几个小时,在心脏手术期间使其处于新陈代谢缓慢状态,“但蜂鸟是自然做到这一点的,且每晚都能如此,真是不可思议”。

作者:许悦 来源:中国科学报



【责任编辑:周伟】

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