Способность колибри ускоряться и поворачивать снижается на больших высотах, но не недостаток кислорода в организме ограничивает производительность птиц, а физика.
«Похоже, что механика полета на большой высоте замедляет птиц задолго до того, как их дыхательная система столкнется с проблемами при работе в среде с низким содержанием кислорода», - сказал зоолог Паоло Сегре, автор нового исследования в журнале Current Biology.
"Подобно тому, как винты вертолета теряют "тягу" на больших высотах с низкой плотностью воздуха, крылья колибри работают не так хорошо."
Сегре и его коллеги из Университета Британской Колумбии поймали взрослых самцов колибри и перевезли их в Исследовательский центр Уайт-Маунтин в Калифорнии. Центр, расположенный на высоте 3 800 метров (12 500 футов), позволил исследователям оценить способность птиц ускоряться и поворачиваться, а также сравнить их с исходными данными, собранными ближе к уровню моря.
«Навыки ускорения, вращения и поворота колибри являются ключом к их способности конкурировать за пищу и защищать территорию», - сказал зоолог Университета Британской Колумбии Дуглас Альтшулер, старший автор статьи.
«Поскольку изменение климата продолжает повышать температуру по всему миру, все больше и больше видов будут вынуждены искать более прохладные регионы, в том числе на возвышенностях».
На высоте 3 800 метров (12 500 футов) птицы находились чуть выше максимального ареала вида с точки зрения высоты, но этого было достаточно, чтобы резко снизить летные характеристики птиц.
Вернувшись в Университет Британской Колумбии, исследователи хотели точно определить, что влияет на маневренность птиц. Они поместили птиц в герметичные камеры, заменив кислород альтернативными газами.
Одна замена имитировала более низкое снабжение кислородом на больших высотах, но означала, что у птиц была достаточная плотность воздуха, чтобы создавать подъемную силу крыльями. Другая замена поддерживала постоянное содержание кислорода, но снижала плотность воздуха. В условиях низкого содержания кислорода колибри могли выполнять маневры, аналогичные маневрам на уровне моря, но при более низкой плотности воздуха их подвижность снижалась.
Сегре, теперь работающий в Стэнфордском университете, хочет продолжить исследование с видами разных размеров.
«У животных есть веские причины хотеть хорошо себя чувствовать на больших высотах - там меньше конкуренции за пищу и меньше хищников», - сказал Сегре. «Но для воздушных конкурентов, таких как колибри, также приходится платить высокую цену. Будет интересно посмотреть, применимы ли одни и те же факторы к разным размерам тела и формам крыльев."