研究发现蜂鸟以不同的方式使用麻木来生存寒冷的温度

蜂鸟的新陈代谢速度是所有动物中最快的。生活在南美洲安第斯山脉的热带蜂鸟必须消耗相当大的能量才能在寒冷的环境中维持较高的体温。

他们用来度过寒冷夜晚的一种工具叫做torpor，这是一种类似冬眠的状态，可以让他们将能量消耗降低到远低于白天通常使用的水平。

但这不仅仅是打开或关闭新陈代谢的开关的问题。相反，根据圣路易斯华盛顿大学和哥伦比亚生物学家的最新研究，蜂鸟以不同的方式使用麻木，这取决于它们的身体状况和环境中发生的事情。

哥伦比亚拥有168种蜂鸟，数量超过世界上任何其他国家。在这项研究中，研究人员捕获了生活在中高海拔山区的29种不同物种的249只蜂鸟。科学家们收集了与野外麻木相关的测量数据(而不是在实验室条件下研究鸟类)。

“Torpor介于小睡和冬眠之间，”博士JustinBaldwin说。华盛顿大学艺术与科学专业生物学候选人，这项新研究的第一作者于3月15日发表在英国皇家学会学报B上。

“早期的研究表明，麻木是一种将新陈代谢完全关闭到最低水平的方法，”鲍德温说。“我们的研究结果与越来越多的证据表明，当动物进入麻木状态时，它们有多种选择来根据环境调整麻木的各个方面。”

例如，研究人员发现蜂鸟可以进入深度或浅层的麻木状态;他们可以保持麻木状态仅几个小时或整个晚上;他们可以在日出前几小时或几分钟开始从麻木中恢复过来。当它们停止休眠时，一些蜂鸟会逐渐变暖，而另一些则会迅速恢复到正常体温。

小鸟比大鸟更有可能使用麻木，但只有在低环境温度下，麻木持续三个小时或更长时间。

“麻木可能是在高海拔地区经历寒冷的夜间温度而幸存下来，或者是在尝试使用内部储备的燃料来调节体温而死亡之间的区别，”这项新研究的合著者和教授GustavoLondoño说。哥伦比亚卡利的UniversidadIcesi。

“我们从这项研究中学到的新事物之一是，蜂鸟在日出前大约一小时开始进入休眠状态，”Londoño说。“摆脱麻木状态并准备好在第一缕阳光下飞翔是确保他们的第一顿饭来自充满花蜜的花朵的关键。然后花朵会在整个早晨耗尽。”

蜂鸟需要身体状况良好才能使用麻木，否则它们可能没有足够的资源来摆脱麻木或度过寒冷的夜晚。当科学家们捕捉到状况不佳的蜂鸟时，他们注意到这些不健康的鸟在日出时甚至日出后就开始昏睡，显然是在等待来自太阳的热量提供额外的能量，帮助它们恢复正常、活泼的状态自我。

Londoño实验室的一名本科生DianaCarolinaReveloHernández对蜂鸟进行了大部分实地研究，并且是这项新研究的共同第一作者。

“我们之所以能够发现这些微妙的影响，是因为卡罗莱纳从山区不同海拔的多个现场收集了如此多的数据，”鲍德温说。“她单枪匹马地制作了关于蜂鸟麻木的最大个体数据集，无论是关于个体鸟类的数量还是不同种类蜂鸟的数量。这是一项令人难以置信的工作量。”

哥伦比亚ValledelCauca的LaMingaEcolodge的两只雄性靴子尾巴(Ocreatusunderwoodii)。图片来源：胡安·费尔南多·皮尼略斯·马德里

因为科学家们同时研究了如此多的物种，他们能够解决麻木可能如何促成蜂鸟的进化和安第斯山脉高原恶劣环境的殖民化。

“在我们的研究地点更容易部署麻木的物种也出现在整个安第斯地区的高海拔地区，”鲍德温说。“这很令人兴奋，因为它表明鸟类生理学的一个特征可以告诉我们它们在整个大陆的分布情况。

“尽管我们不知道哪个先出现——使用麻木的意愿增加或在高海拔地区坚持的能力增加——我们认为蜂鸟准备使用麻木可能与它们对山地栖息地的进化征服有关。”