2015-10-13
1410
Анализ данных о затратах энергии птицами[31] в естественной обстановке показал, что воробьиные в среднем тратят на самоподдержание не больше энергии, чем неворобьиные. Воробьиные имеют возможность меньше подчинять свою морфологию задаче экономного полета в пользу иных морфологических приспособлений, обеспечивающих минимальные затраты энергии на добывание пищи; стратегия воробьиных направлена на минимизацию затрат на репродукцию. Воробьиные обладают коротким эмбриональным и постэмбриональным ростом, что позволяет как родителям, так и птенцам расходовать суммарно меньше энергии на самоподдержание. Птенцы воробьиных на пике роста надежно обеспечены пищевой энергией, т. к., добывая им корм, родители в затратах своей энергии обычно не приближаются к верхнему пределу своих потенциальных возможностей, в то время как неворобьиные приближаются и даже достигают предела.
Интересные исследования по биоэнгергетике птиц были выполнены В.М.Гавриловым и В.Р.Дольником. В работе 1998 г «Сравнительная энергетика воробьиных и неворобьиных птиц: Экологические эффекты»[32] В.М.Гаврилов приводит унифицированную систему биоэнергетических параметров, описывающих терморегуляцию и энергетический метаболизм у многих видов воробьиных и неворобьиных птиц. Эти параметры были проанализированы как функция температуры воздуха и были разработаны биоэнергетические модели для разных видов. Максимальный метаболизм существования был в 1,3 раза выше у воробьиных, чем у неворобьиных, так же, как и уровень базального метаболизма. Оптимальная температура среды для максимизации продуктивных процессов (размножение, линька) меньше у воробьиных, чем у неворобьиных, что позволяет воробьиным иметь более высокий уровень продукции при умеренных - холодных температурах воздуха. Это может объяснить изменение биоэнергетических параметров по широте, например, увеличение размеров кладки и более быструю линьку у северных воробьиных. Воробьиные способны занимать местообитания с большей флуктуацией температуры, чем могут неворобьиные, т. к. воробьиные эффективнее поддерживают тепловой баланс как при высоких, так и при низких температурах. Высокий метаболизм и маленькие размеры у большинства воробьиных сочетаются с эволюцией всеядности и экологической пластичностью. Это наравне с особенностями аэродинамики может объяснить преобладание воробьиных в лесных местообитаниях. Меньшее отношение максимальный метаболизм существования/базальный метаболизм у крупных воробьиных (Corvus) должно отрицательно сказываться на продуктивной энергии, вызывая сокращение репродуктивных усилий, и снижение способности к дальним миграциям.
Птицы с высоким уровнем базального метаболизма (воробьиные), вероятно, обладают повышенной способностью к размножению в холодных условиях или выполнению энергетически дорогих форм поведения, и эти способности могут быть значимыми для выживания и размножения в некоторых местообитаниях. Ценой повышения базального метаболизма является увеличение потребности в пище, однако, возросшие способности могут способствовать повышению уровня кормежки в соответствии с потребностями. Увеличение базального метаболизма в эволюции или у отдельных животных сопровождается увеличением максимального уровня энергетических процессов. Это имеет два объяснения. Во-первых, базальный метаболизм у птиц может быть показателем мощности, определяющим максимальный уровень выполняемой за сутки работы. Во-вторых, базальный метаболизм может быть связан с социальным и репродуктивным статусом у птиц и отражает цену адаптаций[33].
Сохранение энергии у собирающихся в кучу пингвинов [34].
Работу с императорскими пингвинами (Aptenodytes forsteri) проводили на мысе Геологии (66°07" ю. ш., 140°00" в. д.), Земля Адели. Часть пингвингов была отловлена и содержалась в неволе. 10 пингвинов были разделены на 2 группы по 5 птиц, которые насиживали яйца в вольерах. Всем этим пингвинам была введена меченая (дейтериевая) вода для прослеживания обмена. Меченую воду также ввели 26 свободноживущим пингвинам, которые насиживали яйца в колонии. В конце периода насиживания вес этих пингвинов был на 7% выше, чем у содержащихся в неволе, хотя в начале насиживания вес у всех птиц был примерно одинаков. Уровень обмена у свободноживущих пингвинов был на 16% ниже, т. к. они при насиживании обычно собираются в плотные скопления, что позволяет им сохранять значительное кол-во энергии. Императорский пингвин - единственный вид пингвинов, не имеющий территориального поведения. Это и позволяет ему скучиваться на колонии. Предполагают, что именно эта поведенческая особенность позволяет императорскому пингвину быть единственным видом, гнездящимся в условиях антарктической зимы.
Цена ныряния как компонент суточного бюджета энергии у водных птиц и млекопитающих: затраты на ныряние и восстановление у хохлатой чернети [35].
Энергетику ныряния и восстановительной фазы изучали на 3-х хохлатых чернетях (Aythya fuligula), которые были приучены поодиночке нырять за кормом на глубину до 5,5 м в большой емкости, закрытой сверху притопленной сетью, за исключением дыхательной камеры 60*60*35 см, включенной в систему проточного газоанализа. Все ныряния осуществлялись из камеры, сюда же чернети выныривали, здесь у них проходили кратковременный отдых между отдельными ныряниями, а также восстановительная фаза после серии ныряний. Каждый сеанс продолжался 4 ч. Были проведены традиционные измерения энергетических затрат чернети на один цикл - ныряния и следующий за ним отдых на поверхности перед следующим нырянием. Однако благодаря увеличенной продолжительности измерений было обнаружено, что в течение восстановительной фазы после серии ныряний у чернети сохраняется увеличенное потребление кислорода, связанное как с погашением остатков кислородного долга, так особенно с восполнением потерь тепла при нырянии, что подтверждается значительной зависимостью этих дополнительных энергетических затрат от температуры воды: 23 Дж/с на птицу при 22° и 43 Дж/с при 8°. Обычно из-за ограниченности времени измерений этот компонент энергетической цены ныряния при ее расчетах выпадает из поля зрения.
Соотношение "платы-выигрыша" между продукцией яиц и выращиванием [птенцов] у птиц [36].
Работу проводили на речной крачке в 1994 г. Рассматривалось положение Лэка, к-рый считал, что размножающиеся пары выращивают столько птенцов, сколько могут выкормить. Проведено много экспериментов, где к выводку добавляли яйцо или птенца. В большинстве случаев в увеличенных выводках все птенцы успешно выкармливались. Поэтому считалось, что птицы в норме могут выкормить больше птенцов, чем отложено было яиц. Эти эксперименты не учитывают, что птицам, которым добавлено яйцо или птенец, не пришлось тратить энергию на продукцию этого яйца.
Проведено 3 серии экспериментов:
1) добавлен птенец в выводок речной крачки в момент вылупления собственных птенцов;
2) добавлено яйцо в начале периода насиживания;
3) пару заставили отложить дополнительное яйцо (забирали ранние яйца).
Только выводки, к которым был подсажен птенец, имели достоверно больший репродуктивный успех, чем контрольные.
СИГНАЛИЗАЦИЯ И ОБЩЕНИЕ
Детальное изучение сигнализации и общения животных справедливо считается одним из главных направлений науки XX в. Применительно к птицам это достижение было особенно впечатляющим и значительным, прежде всего, потому, что именно птицы, обладающие развитым и сложным общением, послужили той отправной точкой, которая позволила сформулировать проблему и наметить перспективы ее решения. Человек издавна использовал представления о сигналах птиц в своих нуждах. Так, уже древние египтяне знали о том, что, заставив подраненную птицу кричать, можно подманить других птиц, сделать охоту более добычливой. Многочисленные манки, применяемые древними охотниками, имитировали сигналы птенцов или самки и тоже использовались для подманивания добычи. Сокольники XII в. демонстрировали голубиные крылья в качестве сигнала к возвращению улетевшему кречету. Исследователя XIV в. придавали сигнальное значение песне птиц, связывая ее с охраной территории и другими экологическими ситуациями. В первой четверти XX в. ученые энергично исследовали сигнализацию птиц, еще не располагая в сущности никакими cпециальными приборами, кроме собственных глаз и ушей. И, тем не менее, именно в эти годы были установлены такие функции обшения, как участие в размножении и воспитании молодняка,. передаче опыта в популяции, групповых действиях, поисках пиши, защите от врагов и т. д. Многие из предположений, высказанных в те годы, нашли свое подтверждение в наступившем позднее «приборном веке» биологии, вооружившем орнитолога совершенной экспериментальной техникой и точными количественными методиками.
