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蜂鸟进入夜间冬眠状态,为南方长途旅行节省能量:T大学的研究

新的研究发现,蜂鸟可以利用类似冬眠的状态来帮助增强身体,为迁徙季节做准备(摄影:肯·琼斯)

蜂鸟的新陈代谢如此之快,以至于它们面临着一个不断逼近的威胁:能量耗尽,然后死亡. 这就是鸟类进化出生理技巧的原因, 这是正规澳门赌场斯卡伯勒分校研究人员一项新研究的中心 韦尔奇实验室 和西方的大学. 

这被称为麻木——一种类似于冬眠的状态, 在这种情况下,蜂鸟的体温会下降20度或更多,新陈代谢率会下降高达95%. 研究人员认为蜂鸟有策略地利用这种能力. 

“它们基本上在晚上关闭,然后在早上醒来,就像死而复生一样,” 埃里希·艾伯特斯卡伯勒大学(university of T Scarborough)的博士生、麻木和蜂鸟研究的主要作者. 这篇论文 这个月发表在杂志上了吗 ELife

Eberts花了三年时间试图确定麻木的规则——也就是说, 蜂鸟进入这种状态的时间和能量是多少. 他对这些数字的清晰程度感到震惊.

“我想知道他是否观察到足够多的麻木的例子,以说明什么是模式,”说 肯尼斯·韦尔奇他是生物科学系的副教授. 第一个夏天大约过了一半,他几乎每天晚上都让鸟儿进入休眠状态. 但不久之后,他说:“鸟儿们突然开始做一些非常不同的事情.’”

热成像相机显示了蜂鸟在麻木和不麻木之间的区别

和冬眠一样,麻木会严重降低新陈代谢和体温. 与冬眠不同,麻木是短期的(图片来源:埃里希·艾伯特)

事实上,蜂鸟的麻木似乎是遵循规律的——季节性规律. 在初夏和仲夏, 当雄性蜂鸟保持轻盈和敏捷,以保卫他们的地盘和法庭伴侣, 他们利用麻痹状态来应对所谓的“能源紧急情况”.研究人员的研究表明,当他们的脂肪水平下降到体重的5%以下时,这种紧急状态就开始了.

“These data help simplify this almost nebulous question of when hummingbirds use torpor; it's when they hit this emergency level of fat during the night,”艾伯特说. “但真正有趣的是,5%的门槛实际上在夏末迁徙期之前消失了.”

研究发现,当迁徙的时候, 鸟类在高脂肪比例时会进入麻木状态, 甚至高达40%. 白天吃得多,晚上睡不着, 这些鸟可以更好地为南下的旅程做准备. 研究人员此前观察到蜂鸟在迁徙前会增肥, 但这是否是由于麻木所致还没有得到证实.

“蜂鸟可以在不同的情况下利用麻木来支持它们的季节性能量需求. 这是一种真正通用的能量操纵机制,”Eberts说. “澳门赌场平台还能够证明,如果它们更多地使用麻木,它们会长得更胖.”

Eberts研究了16只雄性红喉蜂鸟(雌性蜂鸟在筑巢时很少进入麻木状态来给雏鸟取暖),研究对象是西方大学高级鸟类研究中心的鸟类研究人员,他们的合著者是Chris Guglielmo, 韦斯特生物系的教授. 在鸟儿睡觉之前, 他使用了QMR机器, 它的工作原理类似于磁共振成像,只是生成数字而不是图像, 测量身体脂肪. 然后,这些鸟被放置在一个呼吸测量室中,以测量氧气使用量和它们消耗脂肪的速度. 新陈代谢和体温的急剧下降表明他们进入了麻木状态.

这项研究表明,麻木不仅仅是一种紧急故障保险——蜂鸟可以利用它来满足不同的能量需求.

“如果进化已经解决了不同动物处理能量突发事件的问题, 然后,澳门赌场平台也许可以学习大幅度停止新陈代谢的规则中的灵活性,韦尔奇说:. “从以人为本的角度, 澳门赌场平台希望能让宇航员处于麻木状态, 说, 他们的火星之旅."

Eberts现在正在研究温度对5%脂肪阈值假说的影响. 他还研究了蜂鸟的年龄和性别是否会影响它们对麻木状态的利用.  

“对于一般鸟类的麻木有多普遍存在争议, 因此,考虑到麻木使用的灵活性,对于更广泛地理解其他动物的麻木使用范围具有重要意义,”他说.

这项研究得到了加拿大自然科学与工程研究委员会的支持, 人类前沿科学计划, 加拿大创新基金会和安大略省研究基金.

 

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