Пожалуй, редко встречается тот, кому не нравятся колибри — яркие, маленькие птички, кружащие над цветками в поисках нектара. Но для ученых, изучающих этих птиц, колибри — не просто красивые животные. Их маленький размер и невероятно быстрый метаболизм означают, что колибри постоянно живут на грани, и иногда им приходится почти полностью отключать собственное тело, чтобы сохранить энергию. Журнал Smithsonian рассказал, какие секреты колибри смогли раскрыть специалисты.
Ученые годами считали, что колибри проводили всего 30% своего дня за энергоемким сбором нектара от цветка к цветку, а остальное время — отдыхали. Но, на самом деле, эти птички работают гораздо больше, чем мы думали. Например, ранним летом, когда цветов больше, колибри могут набрать достаточно калорий всего за пару часов, после чего отдыхать 70% дня. И напротив, в периоды недостатка растений доля отдыха сокращается до 20%. Другими словами, колибри могут охотиться за нектаром до 13 часов в сутки.
Птицы используют один трюк, чтобы экономить свой скромный запас энергии. Если колибри угрожает голод, то ночью она может впасть в состояние оцепенения, снизив температуру тела почти до температуры воздуха — иногда всего на несколько градусов выше ноля.
«Режим энергосбережения» не позволяет колибри быстро реагировать на окружающую среду и сокращает частоту дыхания, что позволяет сэкономить до 95% затрат энергии холодными ночами. Этот защитный механизм незаменим в периоды, когда птицы не могут питаться в достаточном объеме — например, после сильных осадков. Он также помогает колибри набрать жирок перед миграцией.
Чтобы подпитывать свою невероятную скорость метаболизма, колибри выпивают до 80% собственной массы в нектаре. Представьте, что было бы, если бы человек весом 70 кг выпивал почти 100 бутылок газировки объемом 0,5 л. А нектар, на секундочку, зачастую гораздо слаще газировки.
Человеческий организм неспособен поглощать сахар с такой скоростью: именно поэтому злоупотребление сладким может вызвать проблемы с кишечником. А пищеварительная система колибри устроена таким образом, что сахар может проникать в кровь, проходя между клетками кишечника — не через них. Таким образом птицы быстро избавляются от сахара, до того, как он может нарушить работу пищеварительного тракта. Подобная адаптация позволяет колибри достигать уровней сахара в шесть раз выше, чем у людей.
Излишек сахара в крови может привести к серьезным физиологическим проблемам в человеческом организме. Молекулы сахара прилипают к протеинам тела, что, в свою очередь, способно вызвать диабетические осложнения — например, повреждение нервов. Специалисты пока не могут сказать, как колибри справляются с этой проблемой, но есть некоторые теории. Так, одна научная работа обнаружила, что птичьи протеины содержат меньше аминокислот, склонных к обмену с молекулами сахара.
Другая тайна жизни колибри — это их распорядок дня. Если к концу своего ночного поста птица почти исчерпала запасы сахара, то где она находит энергию на то, чтобы проснуться и взлететь? Как оказалось, они крайне умело могут переключать свой метаболизм между сжиганием сахара и жира, что требует массивного сдвига в биохимических путях. Причем метаморфоза происходит в течение минут — быстрее, чем в любых других организмах.
Однако сахар — не единственная сложность диеты, богатой нектаром. По большей части, нектар состоит из воды, поэтому птицам нужно регулярно избавляться от жидкости, при этом не теряя электролиты. Наблюдения показали, что почки колибри крайне хорошо адаптированы для захвата электролитов до того, как они покидают организм. А чтобы не погибнуть от обезвоживания за ночь, колибри просто отключают свои почки перед сном.
