Хохлатые тупики регулируют температуру своего тела благодаря своим большим клювам, эволюционной черте, которая может объяснить их способность летать в течение длительного времени в поисках пищи.
В новом исследовании, опубликованном в Журнале экспериментальной биологии, исследователи из Университета Макгилла и Калифорнийского университета в Дэвисе использовали тепловизионные камеры для измерения рассеивания тепла телами и клювами диких хохлатых тупиков в течение нескольких минут после летать.
Их данные показали, что в течение 30 минут после приземления температура клюва тупика упала на 5°C (25°C - 20°C), а тепло, излучаемое их спиной, почти не изменилось. На клюв «приходится 10-18% общего теплообмена, несмотря на то, что он составляет всего 6%» от общей площади поверхности птицы.
Большие купюры помогают охлаждать птиц во время полета
Но почему у тупиков появился такой большой клюв? Кайл Эллиотт, профессор кафедры естественных ресурсов Макгилла, считает, что это может быть связано с энергией, которую они используют во время полета.
Энергетически полеты очень обременительны для птиц. Во время полета толстоклювая кайра, которая тесно связана с тупиком, расходует энергию в 31 раз больше, чем в состоянии покоя, что является самым большим из когда-либо измеренных позвоночных. Это производит значительное количество тепла, говорит Эллиотт, старший автор исследования, предполагая, что некоторые птицы развили большой клюв, чтобы помочь им остыть во время полета.
«Птичий клюв - классический пример того, как эволюция формирует морфологию», - сказал Эллиотт.
Для иллюстрации Ханнес Шрафт, ведущий автор исследования и бывший аспирант кафедры биологии Калифорнийского университета, объяснил, что «толстоклювые кайры (и, предположительно, тупики) производят примерно столько же тепла, сколько и свет. лампочка, когда они летят."
Наши результаты подтверждают идею о том, что терморегуляция тела сыграла роль в формировании клюва некоторых птиц. Мы считаем, что это также пример экзаптации, что означает, что внешняя структура усиливается для выполнения новой функции. точно так же уши пустынного зайца стали больше, чтобы помочь ему остыть», - добавляет Эллиотт.
Способ сбросить лишнее тепло тела
"Мы попытались выяснить, используют ли тупики свои впечатляюще большие клювы, чтобы сбрасывать дополнительное тепло тела во время полета", - говорит Шрафт, который в настоящее время является постдокторантом в Университете Квебека в Монреале.
"Мы подумали, что это может иметь место, потому что предыдущие исследования показали, что это имеет место у туканов и птиц-носорогов, видов птиц, которые также имеют очень большие клювы."
Из-за своих перьев тело птицы очень хорошо изолировано, поэтому терморегуляция не может происходить через потоотделение. Вместо этого купюра служит радиатором, когда ему нужно остыть - это эквивалент человеческого потоотделения в жаркий летний день.
Шрафт признает, что это может показаться нелогичным. Ведь когда птицам становится холодно, мы часто видим, как они прячут клюв в перья, чтобы согреться. Кроме того, биологи продемонстрировали, что в среднем птицы, живущие в холодном климате, имеют меньший клюв.
Поскольку хохлатые тупики, изученные Шрафтом, живут на Аляске, меньший размер клюва был бы, говоря эволюционным языком, наиболее логичным результатом. Однако конкурирующие потребности могут объяснить, почему тупики сопротивляются этой тенденции.
«Перегрев может быть большой проблемой для морских птиц, которым необходимо летать на большие расстояния, чтобы кормить своих птенцов в период размножения», - говорит Шрафт. «Возможно, тупики смогли решить эту проблему, увеличив клюв».