Kolibries kunnen moeite hebben om verder te gaan om klimaatverandering te voorkomen

Elk dier dat een berg beklimt, krijgt te maken met dubbele problemen: de lucht wordt dunner en ook kouder, een bijzonder probleem voor wezens die warm willen blijven als er minder zuurstof beschikbaar is. Voor kleine dieren met een hoog octaangehalte, zoals zwevende kolibries, is de uitdaging om naar hogere niveaus te migreren om klimaatverandering te voorkomen misschien te groot, maar niemand wist of deze geweldige vliegers meer gas in de tank zouden hebben om ze onder controle te houden. Vliegen op grotere hoogten.

zoals Anna’s kolibries (Caleb Anna) comfortabel tot een hoogte van maximaal 2.800 meter (~9.200 voet), waren Austin Spence van de Universiteit van Connecticut, VS, en Morgan Tingley van de Universiteit van Californië, Los Angeles, VS, nieuwsgierig om te weten hoe kolibries ontstaan ​​zijn uit de buurt van zeeniveau en die aan de bovenkant van het bereik zullen acclimatiseren wanneer ze boven hun natuurlijke habitat worden verplaatst naar een hoogte van 3800 meter (12.500 voet). Ze publiceerden hun ontdekking in Tijdschrift voor Experimentele Biologie Dat de vogels moeite hebben om te vliegen en een daling van 37% in hun stofwisseling op deze hoogte hebben – naast dat ze het grootste deel van de nacht inactief worden om energie te besparen – maakt het onwaarschijnlijk dat ze naar grotere hoogten zullen kunnen vliegen.

Om te zien hoe behendige vluchtpioniers op grote hoogte presteerden, lokte Spence de dieren eerst in netvallen, van posities 10 meter (33 ft) boven zeeniveau (Sacramento, CA) tot 2.400 meter (7900 ft) (Mammoth Lakes, CA) . Daarna verhuisden hij en Hana Lauinter (Humboldt State University, VS) ze naar een vogelkooi in West-Californië op 1215 meter hoogte. Nadat de vogels een paar dagen in hun nieuwe huis hadden doorgebracht, creëerden de wetenschappers een kleine trechter waar de vogels hun kop in konden steken terwijl ze vlogen terwijl ze van een heerlijk drankje nipten en de O-hoeveelheid van de vogels maten.₂ Consumptie (metabolisme).

Spence en Lewinter hebben ook de koolstofdioxide van de kolibrie gemeten₂ Productie (een andere maatstaf voor de stofwisseling) ‘s nachts terwijl de kleine wezens hun metabolisme lieten haperen toen ze torpedo’s werden – een vorm van kleine winterslaap – om energie te besparen terwijl ze sliepen. Vervolgens vervoerde het duo de vogels naar een nabijgelegen onderzoeksstation nabij de top van Mount Barcroft, Californië (3800 m / 12.500 ft), waar de lucht ijler (~39% minder zuurstof) en koeler (~5 °C) is, waarna ~4 dagen op hoogte New, Spence en Lowinter hebben de stofwisselingssnelheid van de vogels opnieuw gemeten terwijl ze zweefden en hoe vaak en hoe diep de vogels in winterslaap vielen terwijl ze sliepen.

Hoewel vliegende kolibries nog harder moesten werken om hoog in de ijle lucht te blijven, 1000 meter boven hun normale bereik, ervoeren de vogels een daling van 37% in hun stofwisseling. En toen het team de energie vergeleek die werd gebruikt door vogels die opgroeiden in de buurt van zeeniveau en aan de hogere kant van hun verspreidingsgebied, hadden ze allemaal evenveel moeite op de top van de berg. “Over het algemeen suggereren deze bevindingen dat een lagere luchtdruk en beschikbaarheid van zuurstof de vliegprestaties van kolibries kunnen verminderen wanneer ze worden blootgesteld aan de acute uitdaging van omstandigheden op grote hoogte”, zegt Spence.

Behalve dat ze moeite hadden om te vliegen, namen de vogels hun toevlucht tot het verlagen van hun stofwisseling en werden ze ‘s nachts gedurende langere perioden inactief, waarbij ze meer dan 87,5% van een koude nacht in het hoogland in winterslaap doorbrachten. “Dit betekent dat zelfs als ze van een warme of koude plaats komen, ze winterslaap gebruiken als het echt koud is, en het is koud”, zegt Spence. En toen het team de grootte van de longen van de dieren onderzocht om te zien of vogels die van grotere hoogte waren opgegroeid grotere longen hadden om het zuurstofgebrek te compenseren, deden ze dat niet. Maar vogels hebben grotere harten om zuurstof door het lichaam te verdelen.

Wat betekent dit voor de toekomst van kolibries, aangezien klimaatverandering hen dwingt om comfortabelere omstandigheden te vinden? “Onze resultaten suggereren dat een verminderde beschikbaarheid van zuurstof en een lagere luchtdruk moeilijk te overwinnen zijn voor kolibries”, zegt Spence, wat betekent dat de vogels waarschijnlijk naar het noorden zullen moeten verschuiven op zoek naar een koeler klimaat.

Referentie: “Kolibrie Anna (Caleb Anna) Fysiologische reactie op nieuwe thermische omstandigheden en hypoxie op grote hoogte “door Austin R. Spence, Hannah Lauter en Morgan W. Tingley, 26 mei 2022, hier beschikbaar. Tijdschrift voor Experimentele Biologie.
doi: 10.1242/jp.243294

Financiering: National Science Foundation, Society for Integrative and Comparative Biology (SICB), White Mountain Research Center