Эти маленькие, ярко окрашенные существа пленяют взгляд зрителей своим стремительным движением и упорством в борьбе за жизнь. Однако для ученых они представляют гораздо больший интерес, чем просто красивые птички.
Их миниатюрные размеры и быстрый метаболизм позволяют им существовать в условиях, которые кажутся невероятными. Часто им приходится отключать свой организм, чтобы пережить ночь, или испытывать значительные перегрузки, пересекая океан.
Их диета, богатая нектаром, вызывает всплеск уровня сахара в крови, который бы человека ввел в кому. Их стремительный полет создает перегрузки, от которых пилоты истребителей могли бы потерять сознание. Чем глубже исследователи вникают, тем больше удивительных открытий они делают о самых маленьких птицах мира.
— Это единственная птица, способная летать задом наперед и вверх ногами. Они пьют чистый сахар и не умирают от диабета, — — говорит Холли Эрнест из Университета Вайоминга.
Исследователь Ануша Шанкар обнаружила, что колибри в Южной Аризоне трудятся усерднее, чем считалось ранее. В начале лета, когда много цветов, они могут кормиться всего несколько часов в день, а во время летних муссонов, когда цветов меньше, проводят до 80% дня в поисках пищи, что составляет тринадцать часов.
Колибри экономят энергию, погружаясь в оцепенение ночью, снижая температуру тела до окружающей среды и экономя до 95% энергии. Шанкар изучает, какие физиологические процессы активны во время оцепенения, включая гены, отвечающие за внутренние часы птицы.
Чтобы поддерживать свой метаболизм, колибри ежедневно потребляют около 80% своей массы тела в нектаре, что эквивалентно человеку, пьющему почти сотню банок кока-колы в день. К концу ночного поста они почти полностью израсходуют запасы сахара и переключаются на сжигание жира, что происходит всего за несколько минут.
Для экономии воды почки колибри адаптировались к улавливанию электролитов и они мочатся почти дистиллированной водой. Чтобы избежать обезвоживания ночью, колибри отключают свои почки, что у человека расценилось бы как острая почечная недостаточность.
Метаболические потребности колибри велики даже на уровне моря. Но многие виды обитают на больших высотах, где разреженный воздух беден кислородом и снижает сопротивление при парении.
— Представьте гигантскую колибри, самую крупную в мире, живущую в Андах на высоте более 14 000 футов — выше, чем могут летать многие вертолеты. Чтобы справиться с этими условиями, у птиц кровь насыщена гемоглобином, — объясняет Джесси Уильямсон, орнитолог из Корнельского университета.
Но, как выяснила Уильямсон, некоторые птицы сталкиваются с еще более серьезными вызовами. Гигантские колибри достаточно велики, чтобы к ним можно было прикреплять метки спутникового слежения и геолокаторы. Уильямсон и ее коллеги решили снабдить птиц трекерами. После тысяч часов попыток поймать птиц с сетью, им удалось прикрепить трекеры к 57 птицам, используя изготовленные на заказ жгуты из эластичного ювелирного шнура.
Хотя данные отслеживания были восстановлены лишь с восьми птиц, даже эта небольшая выборка преподнесла сюрприз: некоторые птицы жили в высоких Андах круглый год, а другие — отдельный, ранее непризнанный вид — ежегодно мигрировали в Анды с побережья Чили. Это означает, что они сталкиваются как с проблемами длительной миграции — около 5000 миль туда и обратно, — так и с необходимостью адаптации к разреженному воздуху по мере пути.
— Это похоже на восхождение на вершину вроде Эвереста, с резкими подъемами и паузами для акклиматизации. Путешествие может занимать месяцы, — говорит Уильямсон.
По мере того, как технологии отслеживания становятся все легче и дешевле, исследователи надеются наблюдать и за более мелкими видами колибри. Это, вместе с другими достижениями в исследовательских технологиях, может преподнести множество новых сюрпризов о биологии этих крошечных, потрясающих птиц.