Колибри
-
Описание и характеристики
- Колибри — птицы семейства Trochilidae, обитающие в Северной и Южной Америке.
- Насчитывают около 366 видов и 113 родов, встречаются от Аляски до Огненной Земли.
- Обладают специализированными характеристиками для быстрого и маневренного полета.
-
Внешний вид и поведение
- Самцы колибри отличаются разнообразной окраской оперения.
- Самые маленькие взрослые птицы, размеры варьируются от 5 до 23 см.
- Известны своими длинными клювами и специализируются на питании цветочным нектаром.
- Издают жужжащий звук крыльями, парят с высокой скоростью взмахов.
-
Экология и жизненный цикл
- Колибри не мигрируют, но некоторые виды совершают длительные миграции.
- Отделились от родственной группы около 42 миллионов лет назад.
- Начинают спариваться в год, самки строят гнезда и откладывают два яйца.
- Средняя продолжительность жизни 3-5 лет, некоторые виды живут до 10 лет.
-
Численность и угрозы
- 21 вид колибри занесен в список исчезающих или находящихся в критическом состоянии.
- Численность многих видов сокращается из-за потери среды обитания, хищничества и изменения климата.
- Некоторые виды, такие как колибри с рубиновым горлом, сократили численность на 17% за начало 21 века.
-
Внешне похожие виды
- Некоторые виды солнечных птиц напоминают колибри, но не являются родственниками.
- Мотылек-колибри и ястребиные бабочки-колибри также могут быть ошибочно приняты за колибри.
-
Диапазон и таксономия
- Колибри обитают в Северной и Южной Америке, включая Карибский бассейн.
- Наибольшее видовое богатство наблюдается в тропических и субтропических лесах.
- Семейство Trochilidae было введено в 1825 году Николасом Эйлвардом Вигорсом.
-
Систематика и эволюция колибри
- Колибри относятся к отряду Apodiformes или Trochiliformes.
- Кости крыльев колибри хрупкие, что затрудняет окаменение.
- Колибри появились в Южной Америке, но предки могли жить в Европе и России.
-
Классификация и филогения
- Колибри делятся на два подсемейства: отшельники и типичные колибри.
- Молекулярно-филогенетические исследования показали, что отшельники не монофилетичны.
- Колибри образуют девять основных групп, включая топазовых и якобинцев.
-
Ископаемые и ранние находки
- Ископаемые колибри известны из плейстоцена Бразилии и Багамских островов.
- В 2004 году найдены окаменелости колибри возрастом 30 миллионов лет.
- В 2013 году обнаружена ископаемая птица возрастом 50 миллионов лет.
-
Эволюция и адаптация
- Колибри отделились от других прямокрылых около 42 миллионов лет назад.
- Современные колибри произошли из Южной Америки.
- Филогенетическое древо показывает быструю диверсификацию 22 миллиона лет назад.
-
Географическая диверсификация и коэволюция
- Горы Анды являются богатой средой обитания для колибри.
- Колибри эволюционировали параллельно с нектароносными растениями.
- Колибри и растения имеют тесную коэволюционную связь.
-
Половой диморфизм
- Колибри демонстрируют половой диморфизм по размеру и форме клюва.
- Степень диморфизма варьируется в зависимости от клады.
-
Половые различия в размерах и клюве
- Самцы колибри меньше самок из-за необходимости экономить энергию для поиска пищи и участия в ухаживании.
- Самки крупнее и имеют более длинные клювы для эффективного добывания нектара.
- Половой диморфизм обусловлен конкуренцией за нектар и территориальными различиями.
-
Цветовая гамма оперения
- Оперение колибри включает синие, зеленые и фиолетовые оттенки.
- Яркие цвета у самцов связаны с конкуренцией за ресурсы и спариванием.
- Окраска зависит от пигментации и призматических клеток, создающих радужные цвета.
-
Особые характеристики и метаболизм
- Жужжащий звук колибри служит для коммуникации и предупреждения.
- Глаза колибри имеют большую роговицу и высокую плотность нейронов, что улучшает ночное зрение.
- Колибри обладают четвертым цветочувствительным зрительным конусом, что расширяет диапазон видимых цветов.
-
Пение, обучение вокалу и слух
- Колибри имеют разнообразный вокальный репертуар, включающий чириканье, писк, свист и жужжание.
- Вокализации различаются по сложности и спектральному содержанию в зависимости от контекста.
- Колибри обучаются вокальному произношению, что позволяет им варьировать песни.
- Сиринкс колибри имеет внутреннюю мышечную структуру и большую барабанную перепонку, что улучшает контроль высоты звука и слух.
- Песни колибри исходят из семи специализированных ядер в переднем мозге, что обеспечивает вокальное обучение.
-
Слух и вокализации
- Птицы издают звуки в диапазоне 2-5 кГц
- Эквадорская горная звезда может издавать звуки выше 10 кГц
- Мозг колибри имеет специализированные области для обработки песен
-
Метаболизм колибри
- Самый высокий метаболизм среди позвоночных
- Потребление кислорода в 10 раз выше, чем у элитных спортсменов
- Высокая способность окислять углеводы и жирные кислоты
- Расход 150 000 калорий в день
-
Использование сахара
- Колибри могут использовать сахар для полета в течение 30-45 минут
- Механизм «прямого окисления» сахаров для поддержания метаболизма
- Потеря гена FBP2 способствовала адаптации к парению
-
Терморегуляция
- Высокая скорость метаболизма требует специальных механизмов терморегуляции
- Испарение через выдыхаемый воздух и тонкие структуры тела
- В холодном климате колибри втягивают лапки в перья
-
Функция почек
- Динамический диапазон скорости метаболизма требует динамического диапазона функции почек
- Почки перерабатывают воду пропорционально потреблению
- Контроль уровня электролитов после употребления нектаров
-
Адаптация гемоглобина
- Колибри обитают на больших высотах, где парциальное давление кислорода снижено
- Гемоглобин обладает повышенной способностью связывать кислород
-
Адаптация к зиме
- Колибри Анны зимуют в северных широтах
- Преобразование сахара в жир при низких температурах
- Способность впадать в оцепенение при недостаточных запасах жира
-
Оцепенение
- Метаболизм замедляется ночью для предотвращения падения запасов энергии
- Масса тела уменьшается со скоростью 0,04 г в час
-
Ночное оцепенение колибри
- Температура тела падает с 40 до 18 °C
- Частота сердечных сокращений и дыхания замедляется
- Температура тела может достигать 3,3 °C на высоте 3800 м
- Оцепенение длится 2-13 часов, охлаждение происходит со скоростью 0,6 °C в минуту
- Потеря массы тела составляет около 6% каждую ночь
-
Продолжительность жизни колибри
- Колибри живут необычно долго для организмов с быстрым обменом веществ
- Средняя продолжительность жизни составляет от 3 до 5 лет
- Самая продолжительная зарегистрированная продолжительность жизни — 12 лет
-
Естественные враги и паразиты
- Богомолы, домашние кошки, стрекозы, лягушки, пауки-ткачи и другие птицы являются хищниками
- У колибри обитает высокоспециализированная фауна вшей
-
Воспроизведение
- Самцы не участвуют в гнездовании
- Гнезда строятся на ветках деревьев или кустарников
- Откладываются два белых яйца, которые крупные по сравнению с размерами взрослой птицы
- Насиживание длится от 14 до 23 дней
- Мать кормит птенцов мелкими членистоногими и нектаром
-
Полет
- Полет колибри интенсивно изучался с помощью аэродинамических труб и высокоскоростных видеокамер
- Крылья совершают движения, напоминающие «фигуру 8»
- Крылья гигантской колибри бьются 12 раз в секунду, обычных колибри — до 80 раз в секунду
- Виды, приспособленные к жизни на больших высотах, имеют большие крылья
-
Удары крыльев и стабильность полета
- Самая высокая частота взмахов крыльев у колибри — 99,1 удара в секунду
- В условиях турбулентного воздушного потока колибри демонстрируют стабильное положение головы
- Зрительная система колибри способна отделять видимое движение от внешних источников
-
Звуки перьев
- Во время ухаживания самец колибри Анны ныряет со скоростью 27 м/с, издавая пронзительный звук
- Наружные хвостовые перья вибрируют и издают звук, вызванный аэроупругим трепетанием
- Многие другие виды колибри также издают звуки крыльями или хвостами
-
Поведение и трель колибри
- Самцы рыжих и широкохвостых колибри издают трель, используя заостренные кончики маховых перьев.
- Трель служит для сообщения о поле, защите территории, усилении угрозы и привлечении партнера.
-
Миграция колибри
- Большинство колибри мигрируют на юг, особенно в Северной Америке.
- Некоторые виды круглый год обитают в тропических лесах Амазонии и Центральной Америки.
- Рыжеволосая колибри мигрирует дальше всех, преодолевая 3900 миль в одну сторону.
-
Кормление колибри
- Колибри питаются нектаром, что делает их важными опылителями.
- Они обладают длинными клювами и языками для быстрого поглощения нектара.
- Колибри дополняют рацион беспозвоночными, особенно в периоды нехватки нектара.
-
Эволюция и взаимодействие с растениями
- Колибри и растения эволюционировали вместе, создавая мутуалистические пары.
- Колибри не особенно избирательны в выборе нектара, но предпочитают определенные роды и семейства растений.
- Нектар является основным источником энергии, но не содержит всех необходимых питательных веществ.
-
Насекомоядность колибри
- Большинство колибри насекомоядны, особенно в периоды нехватки нектара.
- Некоторые виды могут быть полностью насекомоядными в определенные периоды.
- Насекомоядность важна для удовлетворения некалорийных пищевых потребностей.
-
Питание колибри
- Колибри охотятся на мелких насекомых и пауков.
- Форма клюва влияет на эффективность ловли насекомых.
- Пауки и мухи являются основными добычей.
-
Рацион колибри
- Насекомоядные составляют 5-15% рациона.
- Нектар является основным источником питания.
- Размножающиеся самки тратят больше времени на поиск членистоногих.
-
Адаптации клюва
- Клювы варьируются в зависимости от специализации.
- Серповидноклювые птицы приспособлены для извлечения нектара из изогнутых цветков.
- Длинные клювы позволяют глубоко проникать в цветки.
-
Восприятие сладкого нектара
- Колибри адаптировали рецептор T1R1-T1R3 для восприятия сладости нектара.
- Эта адаптация позволила им использовать нектар как источник энергии.
-
Язык в виде микронасоса
- Язык колибри имеет полукруглые трубочки для быстрого всасывания нектара.
- Язык работает как насос, а не капиллярный сифон.
-
Кормушки и искусственный нектар
- Колибри посещают кормушки для получения подслащенной воды.
- Белый сахарный песок используется в кормушках.
- Мед и искусственные подсластители не рекомендуются.
-
Визуальные признаки поиска пищи
- Колибри обладают острым зрением для поиска пищи.
- Окраска цветков и оперение самцов влияют на поиск пищи.
-
Обоняние
- Колибри могут определять химические вещества в нектаре и феромоны муравьев.
-
Культурное значение
- Ацтеки использовали колибри как символ силы и энергичности.
-
Талисманы с колибри
- Привлекали сексуальную потенцию, энергию, бодрость и умение владеть оружием
- Ацтекский бог войны Уицилопочтли часто изображался в виде колибри
- Ацтеки верили, что павшие воины перевоплощаются в колибри
-
Колибри в культуре и искусстве
- На одной из линий Наска изображена колибри
- Тринидад и Тобаго изображает колибри на гербе, монете и ливрее авиакомпании
- Название горы Умунхум в Калифорнии переводится как «место отдыха колибри»
-
Музыкальные и культурные ассоциации
- Gibson Hummingbird — акустическая гитара с накладкой в форме колибри
- Мисс Эквадор на конкурсе «Мисс Вселенная-2016» была одета в костюм, вдохновленный перьями колибри
-
Галерея и дополнительные ресурсы
- Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля «Формы природы» с изображением колибри
- Упавшее гнездо колибри Анны рядом с зубочисткой для накипи
- Веб-сайт Hummingbird с фотографиями, видео, статьями и часто задаваемыми вопросами
- Фотогалерея с высоким разрешением, включающая почти 100 видов животных
- Видео, демонстрирующее язык колибри как микронасос во время кормления нектаром