Терморегуляция и обмен веществ птиц

 Птицы принадлежат к теплокровным животным с постоянной температурой тела. Теплая кровь может быть и у лягушки, если ее держать в хорошо нагретом помещении. У мухи и комара, которые энергично и исключительно быстро работают своими крыльями во время полета, тоже может быть высокая температура. А вот постоянной она у них не бывает. К животным с постоянной температурой тела принадлежат только птицы и млекопитающие. Они имеют совершенную терморегуляцию, т. е. могут поддерживать в своем теле постоянную температуру, не зависящую от температуры среды. Температура тела у птиц очень высокая. Значительно выше, чем у человека. Например, у певчего дрозда она достигает 45,5 градуса Цельсия, а в среднем для всех птиц (если можно говорить о средней) она равна примерно 42 градусам. Правда, у некоторых видов птиц температура тела значительно ниже указанной, особенно у водоплавающих. В частности, у гусиных птиц и у поганок она равна 39,9 градуса, у пингвина Адели всего только 37,4 градуса. Высокая температура тела птиц связана с некоторыми их физиологическими особенностями.

У птиц очень высок уровень обмена веществ. Действительно, горячая кровь с огромной быстротой омывает все маленькое тело птицы, разносит питательные вещества, уносит продукты распада. С этим связана частота сердцебиения у птицы. Даже лихорадочный пульс человека не идет ни в какое сравнение с "пульсом" птицы. Вот некоторые цифры: у коршуна установлено 250 пульсации сердца в минуту, у воробья 460, а у крохотной колибри ее внутренний мотор работает с непостижимой быстротой более 1000 сокращений в минуту (подумать только!). Естественно ожидать после этого, что у птиц крупное сердце. И действительно у птиц сердце весит более чем одну сотую веса всей птицы. Особенно велико сердце у колибрипочти три сотых веса тела, точнее2,75%. Чтобы поддерживать такую высокую жизненную энергию, необходимо много пищи. Установлено, что у птиц маленьких размеров, которые находятся в более неблагоприятных условиях теплоотдачи, почти две трети принятой ими пищи идет на поддержание температуры тела. И поэтому птицы, особенно маленькие, едят много, они прожорливые существа. Впрочем, о "нормах" питания птиц мы будем говорить в особом разделе, посвященном питанию. Не надо, однако, преувеличивать гомотермность птиц. Некоторые колебания температуры наблюдаются и у них, что зависит от их активности. А именно: максимум температуры тела наблюдается, когда птица проявляет максимум активности, все время энергично двигается. Минимум активности и соответственно снижение температуры бывает во время покоя, ночью. Установлено, что у некоторых видов птиц разница между их дневной и ночной температурой составляет 56°. Беспомощный, голый и слепой птенец в гнезде не имеет еще терморегуляции (т. е. физиологической способности поддерживать одну и ту же температуру тела). Постоянная температура устанавливается у него через несколько дней после вылупления, именно поэтому птицы-родители вынуждены все время согревать своих птенцов в гнезде. Ради этого у некоторых видов самка неотлучно находится при гнезде, тогда как самцу (например ястребу) приходится безостановочно разыскивать корм как для выводка, так и для самки.

Только птицы способны переносить значительные колебания температуры внешней среды без существенных изменений уровня их жизнедеятельности. Лягушка при наступлении холодов становится вялой и впадает в оцепенение. Птицам, находящимся на холоде, необходимо только добывать побольше пищи, чтобы компенсировать повышенную при этом теплоотдачу, поэтому температурные условия мало влияют на их жизнь непосредственно. Исчезновение зимой насекомых, замерзание водоемов, а отсюда и невозможность добывать в них пищу вызывают сезонные миграции, т. е. перелеты у птиц. Птицы считаются более устойчивыми в отношении постоянства температуры, чем млекопитающие.

Среди млекопитающих известен целый ряд видов, впадающих в так называемую зимнюю спячку, например суслики. А как обстоит дело у птиц? Незначительные колебания температуры, зависящие от активности птицы, о которых уже говорилось, не изменяют представление о птицах, как о животных с постоянной температурой. Однако в старину люди думали, что исчезновение осенью перелетных птиц вызвано не отлетом их, а зимним оцепенением, спячкой. Суслики укрываются в норы, их зимой не видно. Птицы будто бы тоже прячутся на время зимы в недоступные для человека укрытия. Считалось, например, что ласточки погружаются на всю зиму под воду. Что касается ласточек, то это, конечно, легенда. Но вот как быть со старыми сообщениями о находках (правда, весьма редких) оцепенелых птиц? Оказывается, нельзя отмахиваться от таких сообщений, как от выдуманных. К ним надо отнестись повнимательнее. Во всяком случае, теперь доказано, что колибри и стрижи могут впадать в оцепенение. Здесь интересно напомнить следующий факт: наиболее высокую температуру тела имеют более маленькие по размерам и более подвижные птицы. Указанные ранее колебания температуры, зависящие от активности, тоже отмечены у более энергичных маленьких птиц. А колибри самые маленькие птицы мира (правда, не все так уж малы), и вот у них эти колебания доходят иногда до крайности, настолько далеко, что колибри, пожалуй, уж и не .назовешь постоянно теплокровными существами. Стрижи хоть и крупней, чем колибри, но тоже малы по размерам. Колибри могут поддерживать один и тот же уровень обмена веществ в организме только при условии постоянного приема пищи. В ночные часы расход энергии (не компенсированный приемом пищи) у них настолько велик, что температура их тела снижается почти до уровня температуры воздуха.

В одной из пещер высокогорной части Анд (в Перу) нашли однажды окоченевшую, выглядевшую безжизненной птицу звездчатую колибри, которая висела, судорожно вцепившись лапками в стену, опираясь при этом на хвост, как это делают дятлы. Температура тела этой птицы была 14,5°, всего на половину градуса выше, чем температура воздуха в пещере. Выходит, что старые сообщения о "спящих" птицах, на которые не обращали внимания ученые, имели какое-то основание. В том случае, когда колибри несколько часов не получают пищи, они опускаются на пол вольера, закрываются крыльями, застывают и кажутся мертвыми. Однако стоит взять их в руки, и обогреть, как колибри "пробуждаются" и, если им сейчас же будет предложена пища, вновь переходят к нормальной жизнедеятельности. При длительном переохлаждении колибри погибают. У птиц, имеющих постоянную температуру тела, заметных колебаний в длительности насиживания в зависимости от изменений температуры не наблюдается. У колибри насиживание бывает дольше в высокогорных местах, в частности в альпийских областях Мексики. В более короткие сроки насиживание происходит и в тропических странах. На севере Аляски очень короткие ночи и поэтому нет задержки в развитии птенцов колибри, родители их могут кормить почти полные сутки. В случае низкой температуры воздуха птенцы колибри в отсутствие родителей (которое длится обычно не более 8 минут) сильно ослабевают и уж не в состоянии открыть клюв, когда те появляются. Все другие, "нормальные" птицы в таком случае не приступают к кормлению, так как рефлекс кормления проявляется у них при виде раскрытого, тянущегося к ним клюва птенца. А колибри начинают кормить птенца "насильно" и возвращают его к жизни. Они иногда пытаются кормить даже мертвых птенцов, тогда как другие птицы таких птенцов немедленно выбрасывают из гнезда. Вот какие аномалии наблюдаются в жизни таких во многих отношениях своеобразных птиц, как колибри!