ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ У ПТИЦ

Пожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если Вы копируете материалы с этой страницы! Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использования и копирования материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
Пригодилась эта страница? Поделитесь ею в своих социальных сетях:

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 колибри-почти три сотых веса тела, точнее-2,75 %.

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 5-6°.

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.

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!

Стрижи самые близкие родственники колибри: они относятся к одному и тому же отряду — длиннокрылых. Колибри водятся только в Америке, главным образом Южной, а стрижи (тоже отдельный подотряд) населяют почти весь земной шар и гнездятся на всех материках. Нет их только в большей части Австралии.

В отношении одного из основных свойств класса — температуры тела стрижи очень сходны с колибри: они не являются строго постоянно теплокровными животными. В случае голодания температура тела у них становится неустойчивой, иногда опускается даже до плюс 20 градусов. Стрижи могут впадать при этом в оцепенение. Особенно интересно наличие длительной голодовки и оцепенения у птенцов. В то время как у других насекомоядных птиц птенцы исключительно чувствительны к недостатку пищи и гибнут после однодневной, в крайнем случае двухдневной голодовки, птенцы стрижей переживают голодовку до девяти и даже двенадцати дней. Взрослые стрижи такой длительной голодовки выдержать не могут и погибают значительно раньше. Речь идет в данном случае о черных стрижах.

Во многих частях ареала этого стрижа редкое лето проходит без временных похолодании и связанного с ними резкого недостатка пищи — воздушного планктона. Наступающая в таком случае приостановка жизненных процессов у птенцов дает возможность взрослым птицам оставить их без попечения и переместиться на несколько дней в места, где кормовые условия лучше. Это так называемые летние, или погодные, миграции. Впрочем, в подобного рода погодных миграциях принимают участие прежде всего не гнездящиеся птицы (годовалые птицы у стрижей возвращаются вместе с половозрелыми птицами на свою родину, но к размножению не приступают).

Указанные выше две особенности в экологии стрижей — голодание с последующим оцепенением и погодные миграции — следует рассматривать мак необходимые приспособления к неустойчивости кормовой базы. Подобные приспособления наиболее ярко проявляются в странах, подверженных частым летним циклонам, несущим с собой холода и дожди. К ним относятся Британские острова, страны Скандинавии и Финляндия. Наблюдения, которые позволили установить обсуждаемые особенности стрижей, были проведены в Англии и южной Финляндии. Интересно было бы с этой точки зрения проследить за летним передвижением стрижей в Латвии и Эстонии. Вполне возможно, что в центральных областях европейской части России, где господствует летом более устойчивая погода с преобладанием антициклонов, погодные миграции отсутствуют. Это подтвердило бы географическую изменчивость образа жизни птиц без наличия у них морфологических изменений.

У стрижей наблюдается реакция на неблагоприятные условия летнего времени и совсем другого, прямо противоположного порядка. При очень неблагоприятных условиях, они наступают во время насиживания, стрижи выбрасывают свои яйца из гнезд, не считаясь при этом с тем, как далеко зашло развитие зародыша. Иногда выбрасывается только часть кладки. В результате подобных действий в ряде мест к осени не бывает прироста численности стрижей. В Швейцарии, например, в 1948 году ожидали на основании раннелетних подсчетов появления 200 или 230 молодых стрижей.

Но 27 июля было обнаружено, что имеются всего только три молодые птицы, причем не было уверенности, что они доживут до вылета из гнезда. В длительности гнездовой жизни стрижей-птенцов наблюдаются резкие колебания в зависимости от погодных условий.

В наиболее благоприятных случаях птенцы вылетают из гнезд на 38-39-й день жизни, иногда даже на 35-й или 33-й. В дождливые и холодные годы они находятся в гнезде до 56 дней. Отмечено при этом, что чем меньше птенцов в гнезде, тем быстрее происходит их развитие. Это, видимо, объясняется тем, что они получают большее количество пищи.

Вопреки хорошо известной в орнитологии закономерности, заключающейся в том, что у более северных особей увеличивается количество яиц в кладке, у стрижей наблюдается, наоборот, уменьшение числа яиц. Так, в Финляндии и в Норвегии среднее число яиц в кладке у черного стрижа 2,2, тогда как в Швейцарии 2,7. Даже в этом отношении они представляют исключение из правила.

Неустойчива у стрижей и длительность насиживания, она колеблется между 16 и 22 днями. В плохую погоду птица тратит много времени на разыскивание корма, продолжительность насиживания у нее очень мала. Впрочем, в особенно плохую погоду птица возвращается в гнездо и отсиживается там; такое «насиживание», однако, неэффективно, так как голодная птица не продуцирует необходимого для насиживания тепла.

Можно отметить еще одну особенность в поведении стрижей в местах гнездования. Наблюдениями в Англии и в южной Финляндии установлено, что стрижи вылетают нередко стаями поздно вечером в открытое море и проводят всю ночь на крыле. Длительность нахождения стрижей в подобном ночном полете, в зависимости от времени года и широты местности, может колебаться от 4-5 до 7-8 часов. Возвращаются они к гнезду на рассвете. В подобных вылетах на ночевку в море принимают участие главным образом молодые (т. е. прошлогодние) не гнездящиеся птицы. Но так же поступают, по-видимому, и гнездящиеся стрижи, особенно те, которые не насиживают яиц.

К сожалению, ничего не известно в этом отношении о стрижах, гнездящихся вдали от морских берегов. Хорошо было бы проследить, ночуют ли они в гнездах, или у них тоже есть описанная выше своеобразная ночная «гимнастика». Причина и значение подобных ночных вылетов стрижей остаются неизвестными. А может, эти ночные полеты действительно являются своеобразной гимнастикой, направленной к тому, чтобы избежать ночного оцепенения. Известно, что, если стриж ночует открыто, не в гнезде, он может впасть в оцепенение.

Очень большое своеобразие наблюдается у стрижей в отношении сроков осеннего (фактически летнего) отлета, которые тесно увязаны с условиями летней жизни птицы.

Широко распространено мнение, что прилет стрижей происходит дружно и что появление стрижей весной означает наступление устойчивой теплой погоды. Между тем многие наблюдения говорят обратное. По наблюдениям Лека, произведенным в течение ряда лет в Оксфорде, получается, что прилет стрижей длится от 18 до 27 дней. При этом прилет происходит небольшими частями и нередко с перерывами в один-два и даже в несколько дней. Редко удается отметить, что в течение двух-трех дней прилетает основная масса птиц. Так, в 1954 году в находившейся под наблюдением колонии в Оксфорде за три дня прилетело 62 % всех стрижей колонии. Более массовый прилет обнаружить не удалось. В 1950 году при длительности прилета в 23 дня (с 1 по 23 мая) в подопытной колонии к 5 мая прилетела только четверть птиц, населявших колонию, к 10 мая налицо была половина всех птиц, к 15 мая — три четверти колонии. Колебания средних сроков прилета за 6 лет наблюдений в Оксфорде составляют 8 дней, с 8 то 15 мая. После прилета проходит обычно несколько дней, прежде чем стрижи приступают к постройке гнезда. Начало постройки совпадает с наступлением устойчивой теплой погоды.

Летнее пребывание стрижей в местах гнездования складывается из краткого отрезка времени, которое проходит после прилета до наступления хорошей погоды — времени постройки гнезда (8 дней), сильно колеблющегося по длительности периода насиживания (16-22 дня) и столь же изменчивой во времени гнездовой жизни.птенцов (33-39 дней). Сложим поставленные в скобках цифры, прибавим еще 2-3 дня, прошедших от прилета до начала гнездования, вот и получим длительность летнего пребывания стрижей на местах их гнездования.

Птенцы черного стрижа могут летать и самостоятельно кормиться сразу же по вылете из гнезда. Поэтому у стрижей отсутствует период «семейной» после гнездовой жизни. Случается, что молодые стрижи, как только вылетят из гнезда, сразу же покидают свою гнездовую территорию. В это время взрослые птицы могут быть заняты сбором корма для птенцов, кормить которых им уже не придется. Бывают обратные случаи: родители (или хотя бы один из них) отлетают, когда птенцы еще находятся в гнезде. В обоих случаях, следовательно, птенцы начинают свою самостоятельную жизнь без помощи родителей.

Таким образом, у стрижей отсутствует свойственный многим другим видам птиц довольно значительный промежуток времени, протекающий между вылетом птенцов из гнезда и осенним отлетом, во время которого происходит возмужание и линька молодых птиц.

У черных стрижей дата осеннего отлета находится в тесной зависимости от того, какой длительности в данном году был у них гнездовой период и в какие сроки он начался. А так как и то и другое зависит от условий летней погоды, то можно сказать, что сроки осеннего отлета стрижей зависят от летней погоды и особенно от погоды в конце мая — начале июня, а не от характера осени. Чем лучше погода летом, тем раньше гнездятся стрижи, тем короче цикл их гнездовой жизни и тем раньше происходит у них осенний отлет. Интересно, чем севернее гнездится стриж, тем позднее он отлетает — на юге раньше, чем на севере. В Швейцарии, например, стрижи отлетают раньше, чем в Южной Финляндии.

Разные группы (особи) стрижей отлетают обычно не в одно и то же время, и это всегда надо помнить при установлении даты осеннего отлета. По наблюдениям в Англии, молодые стрижи отлетают сразу же после того, как они покидают гнезда, а старые могут задержаться еще на несколько дней. В случае, если погода в июле была плохая, родители задерживаются несколько дольше. Птицы, у которых кладка не удалась, отлетают раньше птиц, успешно выведших птенцов. Неполовозрелые (вывода предыдущего года), не приступавшие к гнездованию стрижи отлетают обычно позже гнездившихся.

Стрижи — моногамные птицы, пары у них образуются на длительный срок, возможно, на всю жизнь, однако во время миграций, а также зимой оба члена пары живут без всякой связи друг с другом, По-видимому, у них, как и у многих других

птиц, пары восстанавливаются каждый год заново, в результате возвращения самца и самки к своему старому гнезду.

Описанные выше особенности экологии черных стрижей и вытекающие из них особенности в ходе миграций представляют собой действительно уклонения от того, что для всех птиц является правилом. Однако все это установлено по наблюдениям в Финляндии и Англии. Некоторые материалы в том же направлении собраны и в других странах Западной Европы. Но поскольку стриж является в полном смысле слова «птицей погоды», а условия погоды летом по всей территории, на которой живут стрижи, далеко не однородны, то вполне можно ожидать значительных географических различий в экологии этой птицы.

Наши авторские пособия и определители по орнитологии и птицам России
можно приобрести в нашем Интернет-магазине или скачать в Google Play или AppStore

компьютерный цифровой (для PC-Windows) Определитель птиц России, содержащий описания и изображения 206 видов птиц средней полосы (рисунки птиц, силуэты, гнезда, яйца и голоса), а также компьютерную программу определения встреченных в природе птиц.
приложения для смартфонов и планшетов Android: Птицы средней полосы, Манок на птиц Европы и Америки, Голоса птиц Европы и Птицы Европы, Голоса птиц России и Птицы России (их можно скачать из магазинов приложений по ссылкам на страницах описаний),
приложения для iPhone и iPad: Птицы России, Определитель птиц Европы (Birds of Europe), Голоса птиц России, Манок на птиц Европы и птиц Северной Америки, Определитель голосов птиц и Определитель птиц по фото (все их можно скачать из AppStore),
карманные полевые определители Птицы средней полосы (160 видов), Птицы России (278 видов),
цветные определительные таблицы Перелетные птицы, Зимующие птицы,
книги-определители серии "Энциклопедия природы России": Птицы, Домашние животные,
MP3-диск с голосами птиц (песни, крики, позывки): Голоса птиц средней полосы России (343 вида птиц).