stringtranslate.com

Американский фламинго

Американский фламинго ( Phoenicopterus Ruber ) — крупный вид фламинго , обитающий в Вест-Индии , северной части Южной Америки (включая Галапагосские острова ) и полуострове Юкатан . Он тесно связан с большим фламинго и чилийским фламинго и раньше считался родственником большого фламинго, но теперь такое лечение широко рассматривается (например, Союзами американских и британских орнитологов ) как неправильное из-за отсутствия доказательств. Он также известен как Карибский фламинго , хотя он также встречается на Галапагосских островах. Это единственный фламинго, который естественным образом населяет Северную Америку наряду с неотропическим царством .

Это культурный символ американского штата Флорида , где раньше он был в изобилии в самых южных регионах, хотя к 1900 году он был в значительной степени истреблен и теперь является лишь редким гостем с несколькими небольшими потенциальными постоянными популяциями.

Распределение

Американский фламинго гнездится в Южной Америке (на Галапагосских островах Эквадора , прибрежных районах Колумбии и Венесуэлы , северной Бразилии ), в Вест-Индии ( Тринидад и Тобаго , Куба , Ямайка , Эспаньола ( Доминиканская Республика и Гаити ), Багамских островах , Виргинские острова и острова Теркс и Кайкос ), а также тропические и субтропические районы континентальной Северной Америки (вдоль северного побережья полуострова Юкатан в Мексике и бывшей южной Флориды в США ). Он бродит по Пуэрто-Рико , Ангилье , Барбадосу , Гондурасу и (после его истребления) Флориде, хотя сейчас считается, что некоторые популяции Флориды проживают круглый год. [1] [3] Население Галапагосских островов генетически отличается от населения Карибского бассейна; Галапагосские фламинго значительно меньше, демонстрируют половой диморфизм формы тела и откладывают яйца меньшего размера. [4] Иногда их разделяют как Phoenicopterus Ruber Glyphorhynchus . [5]

Его предпочтительные места обитания аналогичны средам обитания его сородичей: соленые лагуны , илистые отмели и мелкие, солоноватые прибрежные или внутренние озера. Примером среды обитания является экорегион мангровых зарослей Петенес на Юкатане. [6]

Американский фламинго в Колумбии
Американский фламинго в Колумбии

В штате Флорида

Американский фламинго считается культовым символом штата Флорида в Соединенных Штатах и ​​широко представлен на товарах штата. Хотя этот вид ранее проживал и, возможно, размножался во Флориде до начала 20-го века, сильная связь фламинго с Флоридой, вероятно, берет свое начало из отеля Flamingo Hotel , популярного отеля 1920-х годов в Майами-Бич , который был назван в честь экзотической птицы для маркетинга. целей. Тесная связь отеля с Южной Флоридой привела к популярности сувениров в виде фламинго из штата, чему еще больше способствовали содержащиеся в неволе фламинго в парке Хайалиа . [7]

Южная Флорида и Флорида-Кис, вероятно, были самыми северными оплотами распространения американских фламинго, пока примерно в 1900 году там не произошел коллапс популяции. Большие стаи фламинго, достигающие тысячи особей (с одной потенциальной встречей до 2500 особей), были замечены на всей территории 19-го века натуралистами, такими как Одюбон и Вурдеманн, хотя такие зрелища были ограничены небольшой частью южной и западной Флориды, в таких местах, как остров Марко , мыс Сейбл и Флорида-Кис . Во многих из этих ранних отчетов отмечается, что фламинго Флориды пострадали от интенсивной охоты, сначала со стороны коренных американцев , а затем первых поселенцев; эта охота, возможно, уже повлияла на численность до первых оценок численности популяции. Последнее сообщение о большой стае было сделано Хоу (1902), который сообщил о стае численностью от 500 до 1000 фламинго к востоку от мыса Сейбл . После этого отчета наблюдения за фламинго во Флориде в течение многих десятилетий варьировались только в однозначных цифрах. [3]

Существует небольшое количество музейных экземпляров яиц фламинго, предположительно собранных во Флориде, все из 1880-х годов. Три из них (в том числе один, собранный Эдвардом Уилкинсоном ) отмечены как происходящие из Флорида-Кис, а один отмечен как собранный вокруг Тампы . Однако ни один из этих экземпляров не имеет конкретных коллекционных примечаний, а происхождение экземпляра из Тампы считается крайне ошибочным. Однако даты сбора соответствуют сезонам гнездования других американских популяций фламинго, что повышает их точность. Существует единственный возможный рекорд гнездования фламинго во Флориде: в отчете жителя Киса за 1901 год упоминается стая из 40-50 фламинго на Шугарлоф-Ки , стоящая у «беловатых пней», что потенциально может относиться к глиняным гнездам фламинго. Несмотря на двусмысленность этих отчетов, геоморфология этих мест очень напоминает геоморфологию мест гнездования фламинго в других частях Карибского бассейна, что подтверждает их точность. Таким образом, в целом принято считать, что фламинго, вероятно, раньше гнездились во Флориде. [3]

Дикий американский фламинго в заливе Флорида , национальный парк Эверглейдс . Считается, что некоторые птицы залива Флориды живут круглый год.

К 1940-м годам количество наблюдений фламинго во Флориде достигло минимума, и за все десятилетие не было зарегистрировано никаких записей. В 1950-х годах количество наблюдений диких фламинго снова начало увеличиваться, но птицы из содержавшейся в неволе популяции в парке Хайалиа часто убегали, что привело к выводу, что большинство случаев наблюдения фламинго во Флориде приходилось на беглецов; до 2018 года Комиссия по охране рыбы и дикой природы Флориды вносила его в список неместных видов. На расстоянии нетренированные глаза также могут спутать его с розовой колпицей , что приведет к еще большей путанице. [3] [8] [9] Это убеждение сохранилось и в 21 веке, даже несмотря на то, что наблюдения за фламинго стали становиться все более частыми, хотя по крайней мере одна птица, окольцованная птенцом на полуострове Юкатан, была зарегистрирована в 2012 году в национальном парке Эверглейдс . Максимальные размеры наблюдаемых стад также со временем увеличивались, причем наибольший прирост пришелся на период с 1990 по 2015 год. Самая большая стая фламинго во Флориде с начала 20-го века была замечена в 2014 году, когда очень большая стая из более чем 147 фламинго временно осталась на станции очистки ливневых вод. Зона 2 на озере Окичоби , некоторые из них вернутся в следующем году. [10] [11]

Бродячий американский фламинго недалеко от Форт-Майерса , Флорида.

Исследование 2018 года подтвердило местный статус фламинго во Флориде и призвало к их федеральной защите как находящегося под угрозой исчезновения вида, что обсуждалось агентствами в течение предыдущих десятилетий. Исследование показало, что растущее количество наблюдений фламинго, скорее всего, представляет собой диких особей, а не сбежавших, и что, по крайней мере, некоторые из этих особей круглый год проживают во Флориде. Статус фламинго как прежнего резидентного вида был подтвержден наблюдениями и записями о размножении ранних натуралистов, в то время как существование современных резидентных популяций было основано на брошенном молодом фламинго по имени Кончи, найденном в Ки-Уэсте, который был помечен радиометкой и оказался оставайтесь во Флоридском заливе круглый год с другими фламинго. Исследование также показало, что по мере восстановления популяций фламинго вокруг Карибского бассейна все больше фламинго могут присоединиться к постоянным популяциям и повторно заселить Флориду, как это произошло в других частях Карибского бассейна. [12] [13] [14] [15]

В 2023 году ураган Идалия обрушился на большое количество фламинго на востоке Соединенных Штатов, зафиксированные во Флориде, Джорджии , Северной Каролине , Южной Каролине , Вирджинии , Кентукки , Теннесси , на севере до Огайо и Пенсильвании и на северо-западе до Висконсина. . Эти бродячие популяции, вероятно, произошли с полуострова Юкатан , попали в шторм по пути на Кубу и были унесены до тех пор, пока шторм не обрушился на берег в Соединенных Штатах, после чего они рассеялись. [16] [17]

Описание

Крупный план головы в зоопарке Сан-Паулу , Бразилия.

Американский фламинго – крупная болотная птица с красновато-розовым оперением. Как и все фламинго, в период с мая по август он откладывает единственное мелово-белое яйцо на грязевой насыпи; инкубация до вылупления занимает от 28 до 32 дней; оба родителя вынашивают своих детенышей. Они могут достичь половой зрелости в возрасте от 3 до 6 лет, хотя обычно они не размножаются, пока им не исполнится 6 лет. Продолжительность их жизни — 40 лет — одна из самых продолжительных среди птиц.

Взрослые американские фламинго в среднем меньше больших фламинго , но являются самыми крупными фламинго в Америке. Их рост от 120 до 145 см (от 47 до 57 дюймов). Самцы весят в среднем 2,8 кг (6,2 фунта), а самки - 2,2 кг (4,9 фунта). Большая часть его оперения розовая, что дало начало его более раннему названию « розовый фламинго» и отличало взрослых особей от гораздо более бледных больших фламинго. Кроющие крыла красные, первичные и вторичные маховые перья черные. Клюв бело-розовый с обширным черным кончиком. Ноги полностью розовые. Звонок похож на гусиное гудение. Это один из видов, на который распространяется Соглашение об охране афро-евразийских мигрирующих водоплавающих птиц .

Поведение при спаривании и установлении связей

Поведение особей P. Ruber при спаривании и установлении связей тщательно изучалось в неволе. Американский фламинго обычно моногамен при выборе места для гнезда, высиживании и выращивании птенцов; однако внепарные совокупления нередки.

Птенец и его мать

Хотя обычно самцы инициируют ухаживание, самки контролируют процесс. Если интерес взаимный, самка проходит мимо самца, а если самец восприимчив, он идет вместе с ней. Обе стороны совершают синхронные движения, пока один из участников не прервет этот процесс. При ухаживании низкой интенсивности самцы и самки ходят в унисон, подняв головы. При интенсивном ухаживании самцы и самки ходят быстрым шагом, опустив головы в ложную позу для кормления. Это интенсивное ухаживание прекращается в любой момент, если одна из птиц поворачивается, а другая не следует за ней, поднимаются головы, прекращаются унисонные движения или замедляется темп движения. Если самка в конечном итоге восприимчива к совокуплению, она перестает идти и приближается к самцу. Длительные пары не часто участвуют в ухаживании или групповых демонстрациях. Пары часто стоят, спят и едят в непосредственной близости.

Ухаживание чаще всего наблюдается среди людей, которые часто меняют партнеров или ведут беспорядочную половую жизнь. Виден спектр парных отношений. У некоторых птиц есть постоянный партнер в течение всего года; другие образуют пары в периоды ухаживания и посещения гнезда. На продолжительность отношений влияет множество факторов, включая добавление и удаление взрослых, взросление несовершеннолетних, а также появление трио и квартетов. В большинстве пар обе особи обычно строят и защищают гнездо. В редких случаях обе обязанности выполняет один человек. В тройках доминирующая пара начинает процесс гнездования с выбора, а затем защиты места.

Phoenicopterus Ruber - MHNT

В трио с одним самцом и двумя самками подчиненная самка терпит самца, но часто дерется с доминирующей самкой. Если две самки делят гнездо и обе откладывают яйцо, одна самка попытается уничтожить другое яйцо или выкатить его из гнезда. В тройках с двумя самцами и одной самкой подчиненный самец терпимо относится к обеим особям и часто становится основным инкубатором и опекуном птенцов. В квартетах о гнезде заботятся доминирующий самец и две самки, в то время как подчиненный самец остается по периферии, никогда не получая доступа к гнезду. Между доминирующими и подчиненными самками в квартетах наблюдается меньшая враждебность по сравнению с тройками. [18] Яйцо постоянно и в равной степени посещают чередующиеся родители. Птенцов в гнезде постоянно посещают чередующиеся родители, вплоть до 7–11-дневного возраста. Периоды наибольшего внимания во время инкубации и насиживания длятся 21–60 часов, как в том случае, когда «неработающие» родители остаются в той же лагуне для кормления, так и (когда размножение происходит в лагунах с дефицитом корма) они летят в другие лагуны. кормить. Рельефы гнезда во время насиживания происходят преимущественно ближе к вечеру или рано утром.

Группа неполовозрелых птиц в Лаго-де-Овьедо , Доминиканская Республика.

Время получения пищи от родителей уменьшается с момента вылупления примерно до 105 дней, причем наибольшее сокращение происходит после того, как птенцы покидают гнездо на 7–11 день и собираются в ясли. Частота и продолжительность кормлений партнеров-мужчин и женщин существенно не различаются. После того как птенцы покинули гнездо, кормление преимущественно ночное. [19]

Адаптации

Американский фламинго приспособился к мелководной среде несколькими способами. У него развились длинные ноги и большие перепончатые ступни, позволяющие преодолевать и взбалтывать дно водного русла, чтобы достать источник пищи и затем его извлечь. Для питания у него развился специальный клюв, загнутый вниз и имеющий краевые пластинки на верхней челюсти, а также внутренние и внешние пластинки как на верхней, так и на нижней челюсти. Они приспособлены для отфильтровывания из воды остатков пищи разного размера. [20] В зависимости от источника пищи в их районе, диета зависит от точной морфологии их клювов и от того, что из них можно, а что нельзя выжимать. Рацион американского фламинго состоит из мелких ракообразных , моллюсков , некоторых червей , нематод , насекомых и их личинок, мелкой рыбы , голубиной травы , семян и водорослей . [21] [22] Также известно, что они потребляют грязь, из которой могут получить микроорганизмы и бактерии и получить питательные вещества. [21] [22] Он погружает голову под воду, чтобы добыть пищу, и может находиться под водой в течение длительного времени, что требует от него задерживать дыхание. Факторами, влияющими на выбор среды обитания американских фламинго, являются температура окружающей среды, глубина воды, источник пищи, доступность территории и наличие растительности в районах нагула. Если доступные продукты питания не отвечают потребностям фламинго или температура не соответствует их потребностям, они перемещаются в район с лучшим питанием или с более умеренным климатом.

Осморегуляция

Роль осморегуляции — поддержание точного баланса концентраций растворенных веществ и воды в организме — выполняется рядом функций организма, работающих вместе. У P. Ruber почки , нижние отделы желудочно-кишечного тракта и солевые железы работают вместе, чтобы поддерживать гомеостаз между ионами и жидкостями. У млекопитающих почки и мочевой пузырь являются основными органами осморегуляции. Однако у птиц нет мочевого пузыря, и им приходится компенсировать это с помощью этих трех органов.

Череп МХНТ

Американские фламинго — морские птицы, которые потребляют пищу с высоким содержанием соли и в основном пьют соленую воду (с осмолярностью обычно 1000), гиперосмотическую по отношению к клеткам тела. Кроме того, хотя и нечасто, они могут пить пресную воду, близкую к температуре кипения, из гейзеров. Из-за диеты с высоким содержанием соли они теряют больше воды и потребляют больше соли. Один из способов осморегуляции — использование солевой железы , которая находится в их клюве. [23] Эта солевая железа помогает выводить лишнюю соль из организма через носовые отверстия в клюве фламинго. Когда эти птицы потребляют соль, осмолярность плазмы крови через кишечник увеличивается. Это заставляет воду выходить из клеток, увеличивая количество внеклеточной жидкости. Оба эти изменения, в свою очередь, активируют солевые железы птицы, [24] но прежде чем в солевых железах произойдет какая-либо активность, почки должны реабсорбировать поступивший в организм натрий из тонкого кишечника. Как видно у других морских птиц, выделяемая жидкость имеет более высокую осмолярность, чем осмолярность соленой воды, но она зависит от потребления соли и размера тела. [25]

При приеме пищи и соленой воды начинается всасывание натрия и воды через стенки кишечника во внеклеточную жидкость . Затем натрий циркулирует в почках, где плазма фильтруется почечными клубочками . Хотя почки птиц, как правило, больше по размеру, они неэффективны в производстве концентрированной мочи, которая значительно гиперосмотична по отношению к плазме крови. Эта форма секреции может вызвать обезвоживание из-за потери воды. Следовательно, натрий и вода реабсорбируются в плазму почечными канальцами . Это увеличение осмотических уровней в плазме приводит к увеличению объема внеклеточной жидкости, что запускает рецепторы как в мозге, так и в сердце. Эти рецепторы затем стимулируют секрецию солевых желез, и натрий может эффективно покидать организм через ноздри, сохраняя при этом высокий уровень воды в организме. [24]

Фламинго, как и многие другие морские птицы, потребляют большое количество солей, однако даже скорость клубочковой фильтрации (СКФ) остается неизменной. Это из-за солевых желез; Высокие концентрации натрия присутствуют в почочном фильтрате , но могут почти полностью реабсорбироваться при выведении в высоких концентрациях солевых желез. [24] Почечная реабсорбция может быть увеличена за счет выработки антидиуретического гормона, называемого аргинин-вазотоцином (АВТ). АВТ открывает белковые каналы в собирательных протоках почек, называемые аквапоринами. Аквапорины увеличивают проницаемость мембран для воды, а также способствуют перемещению меньшего количества воды из крови в почечные канальцы.

Специализированные осморегуляторные клетки и механизмы транспорта

Солевая железа американского фламинго состоит из двух сегментов: медиального и латерального. Эти сегменты представляют собой железы трубчатой ​​формы, состоящие из двух типов клеток. Первыми являются кубовидные периферические клетки, которые представляют собой маленькие клетки треугольной формы, содержащие лишь несколько митохондрий . Вторые специализированные клетки являются основными клетками, которые расположены по всей длине секреторных канальцев и богаты митохондриями. [26] Эти клетки похожи на богатые митохондриями клетки, обнаруженные у костистых рыб .

Эти клетки внутри солевой железы используют несколько типов транспортных механизмов, реагирующих на осморегуляторные нагрузки. [27] Натрий-калиевая АТФаза работает с натрий-хлоридным котранспортером (также известным как NKCC ) и базальным калиевым каналом для секреции соли (NaCl) в секреторные трубочки. [28] АТФаза использует энергию АТФ для перекачки трех ионов натрия из клетки и двух ионов калия в клетку. Калиевый канал позволяет ионам калия диффундировать из клетки. Котранспортер перекачивает в клетку один ион натрия, калия и два иона хлорида. Ион хлорида диффундирует через апикальную мембрану в секреторную трубку, а ион натрия следует парацеллюлярным путем. [26] Именно это образует гиперосмотический раствор в солевых железах.

Сердечно-сосудистая система

Хотя особенности кровеносной и сердечно-сосудистой системы феникоптерид мало изучены, они обладают типичными чертами кровеносной системы птиц. Как видно на других аве, кровеносная система фламинго закрыта, обеспечивая разделение крови, насыщенной кислородом, и крови, лишенной кислорода. Это максимизирует их эффективность в удовлетворении высоких метаболических потребностей во время полета. Из-за этой потребности в увеличении сердечного выброса сердце птиц имеет тенденцию быть больше по отношению к массе тела, чем у большинства млекопитающих.

Тип сердца и особенности

Система кровообращения птиц приводится в движение четырехкамерным миогенным сердцем, находящимся в фиброзном перикардиальном мешке. Этот перикардиальный мешок заполнен серозной жидкостью , служащей смазкой. [29] Само сердце разделено на правую и левую половины, каждая из которых имеет предсердие и желудочек . Предсердия и желудочки с каждой стороны разделены атриовентрикулярными клапанами , которые предотвращают обратный ток крови из одной камеры в другую во время сокращения. Будучи миогенным, ритм сердца поддерживается пейсмекерными клетками, расположенными в синоатриальном узле, расположенном в правом предсердии. Синоатриальный узел использует кальций, чтобы вызвать путь передачи деполяризующего сигнала от предсердия через правый и левый атриовентрикулярный пучок, который передает сокращение желудочкам. Птичье сердце также состоит из мышечных дуг, состоящих из толстых пучков мышечных слоев. Подобно сердцу млекопитающих, сердце птиц состоит из эндокардиального , миокардиального и эпикардиального слоев. [29] Стенки предсердий, как правило, тоньше стенок желудочков из-за интенсивного сокращения желудочков, используемого для перекачки насыщенной кислородом крови по всему телу.

Организация системы кровообращения

Подобно предсердиям, артерии состоят из толстых эластичных мышц, которые выдерживают давление сужения желудочков и становятся более жесткими по мере удаления от сердца. Кровь движется через артерии, которые подвергаются вазоконстрикции , и в артериолы, которые действуют как транспортная система, распределяя в первую очередь кислород, а также питательные вещества по всем тканям тела. [30] По мере того, как артериолы отходят от сердца к отдельным органам и тканям, они далее разделяются, чтобы увеличить площадь поверхности и замедлить кровоток. Путешествуя по артериолам, кровь попадает в капилляры, где происходит газообмен. Капилляры в тканях организованы в капиллярные русла, именно здесь кровь обменивает кислород на отходы углекислого газа. В капиллярах кровоток замедляется, чтобы обеспечить максимальную диффузию кислорода в ткани. Как только кровь становится дезоксигенированной, она проходит через венулы, затем вены и возвращается обратно к сердцу. Вены, в отличие от артерий, тонкие и жесткие, поскольку им не приходится выдерживать чрезмерное давление. Когда кровь проходит через венулы в вены, происходит воронкообразование, называемое расширением сосудов , возвращающее кровь обратно к сердцу. [30] Как только кровь достигает сердца, она перемещается сначала в правое предсердие, затем в левый желудочек, где перекачивается через легкие для дальнейшего газообмена отходов углекислого газа на кислород. Обогащенная кислородом кровь затем течет из легких через левое предсердие в левый желудочек, где перекачивается в организм. Что касается терморегуляции, у американского фламинго ступни сильно васкуляризированы , в их ногах и ступнях используется противоточная система обмена . Этот метод терморегуляции поддерживает постоянный градиент между венами и артериями, расположенными в непосредственной близости, чтобы поддерживать тепло внутри ядра и минимизировать потерю или приток тепла в конечностях. Потери тепла сводятся к минимуму при движении в холодной воде, а прирост тепла минимизируется при высоких температурах во время отдыха и полета. [31]

Физико-химические свойства перекачки крови

Птичьи сердца обычно больше, чем сердца млекопитающих, по сравнению с массой тела. Эта адаптация позволяет перекачивать больше крови для удовлетворения высоких метаболических потребностей, связанных с полетом. У птиц, как и у фламинго, есть очень эффективная система диффузии кислорода в кровь; У птиц площадь поверхности и объем газообмена в десять раз больше, чем у млекопитающих. В результате у птиц в капиллярах содержится больше крови на единицу объема легких, чем у млекопитающих. [32] Четырехкамерное сердце американского фламинго является миогенным, что означает, что все мышечные клетки и волокна обладают способностью ритмично сокращаться. [32] Ритм сокращений контролируется клетками-водителями ритма, которые имеют более низкий порог деполяризации. Инициируемая здесь волна электрической деполяризации — это то, что физически запускает сокращения сердца и начинает перекачивать кровь. Перекачивание крови создает колебания кровяного давления и, как следствие, разную толщину кровеносных сосудов. Закон Лапласа можно использовать, чтобы объяснить, почему артерии относительно толстые, а вены тонкие.

Состав крови

Широко распространено мнение, что птичья кровь обладает особыми свойствами, объясняющими более эффективное извлечение и транспортировку кислорода по сравнению с кровью млекопитающих. Это неправда; реальной разницы в эффективности крови нет, и как млекопитающие, так и птицы используют молекулу гемоглобина в качестве основного переносчика кислорода практически без разницы в способности переносить кислород. [33] Было замечено, что плен и возраст влияют на состав крови американского фламинго. Уменьшение количества лейкоцитов с возрастом преобладало как у содержащихся в неволе, так и у свободноживущих фламинго, но у содержащихся в неволе фламинго наблюдалось более высокое количество лейкоцитов, чем у свободноживущих фламинго. Единственное исключение встречается у свободноживущих фламинго в отношении количества лейкоцитов. Число эозинофилов у птиц, живущих на воле, выше, поскольку именно эти клетки борются с паразитами, с которыми птица, живущая на воле, может иметь больший контакт, чем птица в неволе. У содержащихся в неволе птиц наблюдалось более высокое количество гематокрита и эритроцитов, чем у свободноживущих фламинго, а с возрастом наблюдалось увеличение гемоглобина в крови. Увеличение гемоглобина будет соответствовать увеличению метаболических потребностей взрослых. Меньший средний объем клеток, зарегистрированный у свободноживущих фламинго, в сочетании с одинаковым средним содержанием гемоглобина у содержащихся в неволе и свободноживущих фламинго может демонстрировать разные характеристики диффузии кислорода между этими двумя группами. Химический состав плазмы остается относительно стабильным с возрастом, но у свободноживущих фламинго наблюдались более низкие значения содержания белка, мочевой кислоты, холестерина, триглицеридов и фосфолипидов. Эту тенденцию можно объяснить нехваткой и различиями в потреблении пищи свободноживущими фламинго. [34]

Состав крови и осморегуляция

Было показано, что птичьи эритроциты (эритроциты) содержат примерно в десять раз больше таурина ( аминокислоты ) , чем эритроциты млекопитающих. Таурин имеет довольно большой перечень физиологических функций; но у птиц он может оказывать важное влияние на осморегуляцию. Он помогает движению ионов в эритроцитах, изменяя проницаемость мембраны и регулируя осмотическое давление внутри клетки. Регуляция осмотического давления достигается за счет притока или оттока таурина относительно изменения осмолярности крови. В гипотонической среде клетки набухают и со временем сморщиваются; эта усадка происходит из-за оттока таурина. Этот процесс также работает противоположным образом в гипертонических средах. В гипертонической среде клетки имеют тенденцию сжиматься, а затем увеличиваться; это увеличение происходит из-за притока таурина, эффективно изменяющего осмотическое давление. [35] Эта адаптация позволяет фламинго регулировать разницу в солености.

Дыхательная система

Относительно мало исследований было посвящено дыхательной системе фламинго , однако в истории их эволюции практически не было отклонений от стандартной анатомической конструкции птиц . Тем не менее, некоторые физиологические различия все же имеют место у фламинго и сходных по строению видов.

Дыхательная система важна не только для эффективного газообмена , но и для терморегуляции и вокализации . [29] Терморегуляция важна для фламинго, поскольку они обычно живут в теплых местах обитания, а их роскошное оперение повышает температуру тела. Потеря тепла осуществляется за счет термического полипноэ (одышки), то есть увеличения частоты дыхания. Было замечено, что продолговатый мозг, гипоталамус и средний мозг участвуют в контроле дыхания, а также посредством рефлекса Геринга-Бройера , который использует рецепторы растяжения в легких и блуждающий нерв . [36] Эффект одышки усиливается за счет процесса, называемого горловым трепетанием; [37] быстрое хлопанье мембран в горле, синхронизированное с движениями грудной клетки. Оба эти механизма способствуют потере тепла при испарении, что позволяет птице выталкивать теплый воздух и воду из тела. Увеличение частоты дыхания обычно вызывает респираторный алкалоз , поскольку уровень углекислого газа в организме быстро падает, но фламинго способен обойти это, скорее всего, с помощью шунтирующего механизма, [38] который позволяет ему по-прежнему поддерживать устойчивое парциальное давление углекислый газ в крови. Поскольку покровы птиц не снабжены потовыми железами, охлаждение кожи минимально. Поскольку дыхательная система фламинго выполняет несколько функций, необходимо контролировать дыхание, чтобы предотвратить гипоксию .

Для фламинго иметь такую ​​длинную шею означает приспособиться к необычайно длинной трахее . Трахеи — важная часть дыхательных путей; Помимо направления воздуха в легкие и из них, он имеет самый большой объем мертвого пространства в тракте. Мертвое пространство у птиц примерно в 4,5 раза больше у млекопитающих примерно такого же размера. [29] В частности, у фламинго есть трахея, длина которой превышает длину его тела [39] и имеет 330 хрящевых колец. [40] В результате расчетное мертвое пространство у них вдвое больше, чем у другой птицы того же размера. [41] Чтобы компенсировать удлинение, они обычно дышат глубоко и медленно. [29]

Одной из гипотез адаптации птиц к респираторному алкалозу является скручивание трахеи. Спираль трахеи представляет собой слишком длинное продолжение трахеи и часто может оборачиваться вокруг тела птицы. Столкнувшись с тепловой нагрузкой, птицы часто используют тепловое дыхание, и такая адаптация намотки трахеи позволяет вентилировать необменные поверхности, что позволяет птице избежать респираторного алкалоза. Фламинго использует схему вентиляции «вымыванием», при которой более глубокое дыхание по существу смешивается с поверхностным дыханием, чтобы вымыть углекислый газ и избежать алкалоза. Увеличенная длина трахеи обеспечивает большую способность к дыхательному испарению и охлаждению без гипервентиляции. [42]

Терморегуляция

P. Ruber стоит на одной ноге, чтобы сохранить тепло тела.

Терморегуляция – это вопрос поддержания постоянной температуры тела независимо от температуры окружающей среды . Фламинго необходимы оба метода эффективного сохранения и высвобождения тепла. Несмотря на то, что американские фламинго обитают в основном вблизи экватора , где колебания температуры сравнительно невелики, необходимо учитывать сезонные и циркадные колебания температуры.

Как и все животные, фламинго поддерживают относительно постоянный уровень основного обмена (BMR); скорость обмена веществ животного в его термонейтральной зоне (ТНЗ) в состоянии покоя. BMR — это статический показатель, который меняется в зависимости от таких факторов, как время суток или сезонная активность. Как и у большинства других птиц, основные физиологические адаптации контролируют как потерю тепла в теплых условиях, так и сохранение тепла в более прохладных условиях. Используя систему противотока крови , тепло эффективно перерабатывается по всему телу, а не теряется через конечности, такие как ноги и ступни.

Человек в SeaWorld в Сан-Диего чистит перья

Американский фламинго, обитающий в экваториальном регионе мира, мало подвержен сезонным изменениям температуры. Однако, будучи гомеотермным эндотермом, он по-прежнему сталкивается с проблемой поддержания постоянной температуры тела при воздействии как дневной (световой период), так и ночной (темный период) температур окружающей среды. Phoenicopterus Ruber развил ряд механизмов терморегуляции, позволяющих сохранять прохладу в светлое время суток и тепло в темное время суток, не затрачивая при этом слишком много энергии. Американский фламинго наблюдался в температурной нише 17,8–35,2 ° C (64,0–95,4 ° F). [43] Чтобы предотвратить потерю воды за счет испарения при повышении температуры, фламинго будет использовать гипертермию как метод потери тепла без испарения, поддерживая температуру своего тела в пределах 40–42 ° C (104–108 ° F). [37] Это позволяет теплу покидать тело, перемещаясь из области с высокой температурой тела в область с более низкой температурой окружающей среды. Фламинго также могут использовать методы потери тепла за счет испарения, такие как потеря тепла за счет испарения через кожу и потеря тепла за счет испарения при дыхании. При кожной потере тепла Phoenicopterus Ruber использует испарение с кожи, чтобы снизить температуру тела. Этот метод не очень эффективен, так как требует испарения через оперение. Более эффективный способ снизить температуру тела — это потеря тепла через испарение при дыхании, когда фламинго задыхается, чтобы избавиться от чрезмерного тепла из тела. В темное время суток фламинго обычно прячут голову под крыло, чтобы сохранить тепло тела. Они также могут вызывать дрожь как средство потребления мышечной энергии для выработки тепла по мере необходимости. [29]

Одним из наиболее отличительных признаков P. Ruber является его одноногая поза, или склонность стоять на одной ноге. Хотя цель этой культовой позы остается в конечном итоге без ответа, убедительные доказательства подтверждают ее функцию регулирования температуры тела. [44] Как и у большинства птиц, наибольшее количество тепла теряется через ноги и ступни; [44] длинные ноги могут стать серьезным недостатком, когда температура падает, и сохранение тепла становится наиболее важным. Прижимая одну ногу к брюшной поверхности тела, фламинго уменьшает площадь поверхности, через которую тепло выходит из тела. [43] Более того, было замечено, что в периоды повышенных температур, например, в полдень, фламинго будут стоять на обеих ногах. Стоя на двух ногах, вы увеличиваете количество тепла, теряемого ногами, и дополнительно регулируете температуру тела. [44]

Миграция

Полет стаи на Кайо-Коко , Куба.

Как и другие виды фламинго, американские фламинго мигрируют на короткие расстояния, чтобы получить достаточно еды или потому, что их нынешняя среда обитания была каким-то образом нарушена. Одним из нарушений среды обитания, которое, как было замечено, заставляет фламинго покидать места нагула, является повышенный уровень воды. Эти условия затрудняют переход Phoenicopterus Ruber вброд, ограничивая их доступ к пище. Затем фламинго покинут свои места кормления в поисках альтернативного источника пищи. [45] Хотя полеты не такие продолжительные, как у других перелетных птиц , фламинго по-прежнему летают в течение периодов без еды.

Рекомендации

  1. ^ ab BirdLife International (2021). «Феникоптер рубер». Красный список исчезающих видов МСОП . 2021 : e.T22729706A138951737. doi : 10.2305/IUCN.UK.2021-3.RLTS.T22729706A138951737.en . Проверено 15 декабря 2022 г.
  2. ^ «Приложения | СИТЕС». сайт цитирует . Проверено 14 января 2022 г.
  3. ^ abcd Уитфилд, Стивен М.; Фрезза, Питер; Риджли, Фрэнк Н.; Мауро, Энн; Паттерсон, Джадд М.; Пернас, Антонио; Лоренц, Джером Дж. (1 мая 2018 г.). «Состояние и тенденции американских фламинго (Phoenicopterus Ruber) во Флориде, США». Кондор . 120 (2): 291–304. дои : 10.1650/кондор-17-187.1. ISSN  0010-5422. S2CID  90787416.
  4. ^ Фриас-Солер, Роберто; Тиндл, Элизабет; Лопес, Джорджина Эспиноза; Бломберг, Саймон; Штудер-Тирш, Адельхайд; Подмигни, Майкл; Тиндл, Роберт (2014). «Генетические и фенотипические данные подтверждают эволюционное расхождение популяции американских фламинго (Phoenicopterus Ruber) на Галапагосских островах» (PDF) . Водоплавающие птицы . 37 (4): 349–468. дои : 10.1675/063.037.0402. S2CID  83573624.
  5. ^ дель Ойо, Дж., Боесман, П. и Гарсия, EFJ (2018). Американский фламинго ( Phoenicopterus Ruber ). В: дель Ойо Дж., Эллиотт А., Саргатал Дж., Кристи Д.А. и де Хуана Э. (ред.). Справочник птиц мира живых. Lynx Edicions, Барселона. (получено с https://www.hbw.com/node/52785 16 сентября 2018 г.).
  6. ^ Всемирный фонд дикой природы. 2010. Мангровые заросли Петенеса. ред. Марк МакГинли, К.Майкл Хоган и К.Кливленд. Энциклопедия Земли. Национальный совет по науке и окружающей среде. Вашингтон
  7. ^ Джеймс, Остин (13 сентября 2013 г.). «Почему все розовые фламинго?». Флорида Эксплорер . Проверено 8 сентября 2023 г.
  8. ^ Сайзмор, Грант С.; Мэйн, Мартин Б.; Перлстайн, Элиза В. «Болотные птицы Флориды». Университет Флориды. Фламинго можно спутать с розовой колпицей по разным причинам. Оба вида имеют относительно длинные ноги, длинную шею и розоватое оперение. Оба также просеивают воду своими клювами во время кормления. Несмотря на это сходство, эти два вида не связаны между собой. Легче всего отличить эти два вида по темным перьям наружных крыльев (первичным) фламинго и отличительной форме клюва обоих видов.
  9. ^ Хилл, К. «Аджайя аджайя (Розовая колпица)». Смитсоновская морская станция в Форт-Пирсе . Издалека [розовую колпицу] можно спутать с [фламинго] из-за схожести окраски тела у обоих видов. Однако розовая колпица обычно меньше фламинго, у нее более короткая шея и более длинный клюв в форме ложки.
  10. ↑ Силк, Роберт (26 сентября 2012 г.). «Полосатый фламинго восходит к заповеднику Юкатана». keynews.com . Гражданин Ки-Уэста . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 11 ноября 2015 г.
  11. ^ «Дикие фламинго возвращаются во Флориду». Одюбон . 01.06.2015 . Проверено 23 февраля 2017 г.
  12. ^ «Обнаружено удивительное происхождение американских фламинго» . 10 марта 2018 г. Архивировано из оригинала 10 марта 2018 года . Проверено 16 апреля 2018 г.
  13. ^ «Давно потерянные дикие фламинго Флориды прятались на виду» . NPR.org . Проверено 16 апреля 2018 г.
  14. ^ Кляйн, ДжоАнна (21 февраля 2018 г.). «Дело о том, что дикие фламинго называют Флориду своим домом». Нью-Йорк Таймс . ISSN  0362-4331 . Проверено 16 апреля 2018 г.
  15. ^ "Знаменитые фламинго Хайалии" . Архивировано из оригинала 26 мая 2019 года . Проверено 9 апреля 2022 г.
  16. ^ «Ураган Идалия уносит фламинго до Огайо». Новости BBC . 06.09.2023 . Проверено 8 сентября 2023 г.
  17. ^ Журнал, Смитсоновский институт; Кута, Сара. «Фламинго впервые замечены в Висконсине на фоне череды редких появлений». Смитсоновский журнал . Проверено 29 сентября 2023 г.
  18. ^ Шеннон, Питер В. (2000). «Социальные и репродуктивные отношения содержащихся в неволе карибских фламинго». Водоплавающие птицы . 23 : 173–78. дои : 10.2307/1522162. JSTOR  1522162.
  19. ^ Тиндл RW. Тупиза А. Бломберг СП. Тиндл ЛЕ (2014). «Биология изолированной популяции американского фламинго Phoenicopterus Ruber на Галапагосских островах» (PDF) . Галапагосские исследования . 68:15 .
  20. ^ Масцитти, В.; Кравец, Ф.О. (2002). «Морфология клюва южноамериканских фламинго». Кондор . 104 (1): 73–83. doi : 10.1650/0010-5422(2002)104[0073:bmosaf]2.0.co;2. S2CID  86067500.
  21. ^ ab "Phoenicopterus Ruber (Карибский фламинго)" (PDF) . Sta.uwi.edu . Проверено 9 апреля 2022 г.
  22. ^ аб Мезиани, Адам. «Phoenicopterus Ruber (Американский фламинго)». Animaldiversity.org . Проверено 9 апреля 2022 г.
  23. ^ Армстронг, Мэриан (2007). "Фламинго". Дикая природа и растения . Том. 6. Маршалл Кавендиш. стр. 370–371. ISBN 978-0761476931.
  24. ^ abc Хьюз, MR (2003). «Регуляция взаимодействия солевых желез, кишечника и почек». Сравнительная биохимия и физиология А. 136 (3): 507–524. дои : 10.1016/j.cbpb.2003.09.005. ПМИД  14613781.
  25. ^ Экхарт, Саймон (1982). «Осморегуляторная система птиц с солевыми железами». Сравнительная биохимия и физиология А. 71 (4): 547–556. дои : 10.1016/0300-9629(82)90203-1. ПМИД  6124343.
  26. ^ Аб Батлер, GD (2002). «Гипертонические жидкости секретируются медиальными и латеральными сегментами носовой солевой железы утки (Anas Platyrhynchos). Журнал физиологии . 540 (3): 1039–1046. doi : 10.1113/jphysicalol.2002.016980. ПМК 2290278 . ПМИД  11986388. 
  27. ^ Шмидт-Нильсон, К. (1960). «Солевыделяющая железа морских птиц» (PDF) . Тираж . 21 (5): 955–967. дои : 10.1161/01.CIR.21.5.955 . PMID  14443123. S2CID  2757501.
  28. ^ Лоуи, Р.Дж.; Доусон, округ Колумбия; Эрнст, С.А. (1989). «Механизм транспорта ионов первичными культурами клеток солевых желез птиц». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 256 (6): 25–26. дои :10.1152/ajpregu.1989.256.6.R1184. ПМИД  2735444.
  29. ^ abcdef Уиттоу, Г. Кози (2000). Птичья физиология Стерки . Сан-Диего, Калифорния: Academic Press. стр. 235, 361. ISBN. 978-0-12-747605-6.
  30. ^ аб Хилл, Ричард В.; Вайз, Гордон А.; Андерсон, Маргарет (2012). Физиология животных (Третье изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. стр. 647–678. ISBN 978-0-87893-559-8.
  31. ^ Лаудон, Кэтрин; Дэвис-Берг, Элизабет К.; Ботц, Джейсон Т. (2012). «Лабораторное упражнение с использованием физической модели для демонстрации противоточного теплообмена» (PDF) . Достижения в области физиологического образования . 36 (1): 58–62. дои : 10.1152/advan.00094.2011. PMID  22383414. S2CID  22873434.
  32. ^ Аб Хоагстром, CW, изд. (2002). «Кровообращение позвоночных». Научная энциклопедия Мэгилла: Жизнь животных . Том. 1. Пасадена, Калифорния: Салем Пресс. стр. 217–219. ISBN 978-1587650192.
  33. ^ Хоагстрем, CW, изд. (2002). «Дыхание птиц». Научная энциклопедия Мэгилла: Жизнь животных . Том. 3. Пасадена, Калифорния: Салем Пресс. стр. 1407–1411. ISBN 978-1587650192.
  34. ^ Пуэрта, ML; Гарсиа Дель Кампо, Алабама; Абеленда, М.; Фернандес, А.; Уэкас, В.; Нава, депутат парламента (1992). «Гематологические тенденции у фламинго, Phoenicopterus Ruber». Сравнительная биохимия и физиология А. 102 (4): 683–686. дои : 10.1016/0300-9629(92)90723-4.
  35. ^ Шихаби, ЗК; Гудман, ХО; Холмс, Р.П.; О'Коннор, ML (1988). «Содержание таурина в эритроцитах птиц и его роль в осморегуляции». Сравнительная биохимия и физиология А. 92 (4): 545–549. дои : 10.1016/0300-9629(89)90363-0.
  36. ^ Ричардс, SA (1970). «Физиология термического одышки у птиц». Анналы биологии животных, биохимии и биофизики . 10 (Основная серия 2): 151–168. дои : 10.1051/rnd:19700614 .
  37. ^ аб Бех, Клаус; Йохансен, Кьель; Малой, ГМО (1979). «Вентиляция и состав выдыхаемого газа у фламинго phoenicopterus Ruber при нормальном дыхании и одышке». Физиологическая зоология . 52 (3): 313–328. дои : 10.1086/physzool.52.3.30155753. JSTOR  30155753. S2CID  102137316.
  38. ^ Мардер, Джейкоб; Арад, Зеев (1989). «Одышка и кислотно-щелочная регуляция у птиц, подвергшихся тепловому стрессу». Сравнительная биохимия и физиология А. 94 (3): 395–400. дои : 10.1016/0300-9629(89)90112-6. ПМИД  2574090.
  39. ^ Краутвальд-Юнгханнс, Мария-Элизабет; Пис, Майкл; Риз, Свен; Талли, Томас (2010). Диагностическая визуализация экзотических домашних животных: птиц, мелких млекопитающих, рептилий . Германия: Издательство Manson. ISBN 978-3-89993-049-8.
  40. ^ Одюбон, Джон Джеймс (1861). Птицы Америки: по рисункам, сделанным в США и их территориях . Том. 6. Калифорния: Роу Локвуд. стр. 169–177.
  41. ^ Колдер, Уильям А. (1996). Размер, функция и история жизни. Минеола, Нью-Йорк: Публикации Courier Dove. п. 91. ИСБН 978-0-486-69191-6.
  42. ^ Прейндж, HD; Вассер, Дж.С.; Гонт, А.С.; Гонт, SLL (1985). «Респираторные реакции на острый тепловой стресс у журавлей (Gruidae): эффекты скручивания трахеи». Респираторная физиология . 62 (1): 95–103. дои : 10.1016/0034-5687(85)90053-2. ПМИД  4070839.
  43. ^ Аб Бушар, Лаура С.; Андерсон, Мэтью Дж. (апрель 2011 г.). «Поведение карибского фламинго в состоянии покоя и влияние погодных переменных». Журнал орнитологии . 152 (2): 307–312. дои : 10.1007/s10336-010-0586-9. S2CID  52809625.
  44. ^ abc Андерсон, Мэтью Дж.; Уильямс, Сара А. (27 июля 2009 г.). «Почему фламинго стоят на одной ноге?». Зоопарковая биология . 29 (3): 365–374. дои : 10.1002/zoo.20266. ПМИД  19637281.
  45. ^ Варгас, FH; Барлоу, СС; Харт, ТТ; Хименес-Узкатеги, Г.Г.; Чавес, Джей-Джей; Наранхо, СС; Макдональд, Д.В. (2008). «Влияние изменений климата на численность и распространение фламинго на Галапагосских островах». Журнал зоологии . 276 (3): 252–265. дои : 10.1111/j.1469-7998.2008.00485.x.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме:
Phoenicopterus Ruber (категория)
Wikispecies содержит информацию, связанную с Phoenicopterus Ruber .