migrației

Mobilizarea diferențiată a depozitelor de grăsime la păsările migratoare: prezentarea Grebelor urechi


Lorian C. Straker
Instituto de Biocié Biocédicas, Universidade Federală din Rio de Janeiro, Brazilia

Migrația păsărilor a devenit un subiect fierbinte în ultimele decenii, cu progrese incredibile. Acestea includ dezvoltarea diferitelor tehnologii pentru a colecta date de la păsări vii sau moarte (de exemplu, GPS, radar meteo, imagistică prin rezonanță magnetică și scanare tomografică computerizată - CT). Acestea implică, de asemenea, interesul din ce în ce mai mare al publicului, care a dus la explozia resurselor științei cetățenești, cum ar fi site-urile web unde observatorii de păsări și oamenii de știință încarcă observații și interacționează cu datele (de exemplu eBird, xeno-canto, wikiaves).

Deși știm încă foarte puțin despre majoritatea păsărilor migratoare, știm că păsările folosesc câteva strategii de bază pentru migrație. Unii zboară pe distanțe scurte, mâncând pe parcurs (similar cu ceea ce recomandă medicii și nutriționiștii - mâncați porții mici de multe ori pe zi); iar alții zboară pe distanțe lungi, ceea ce necesită acumularea de rezerve de energie/grăsime pentru întreaga călătorie, mâncând astfel mult înainte de exercițiu (nu este un program recomandat pentru oameni). Grebele urechi Podiceps nigricollis zboară pe distanțe lungi, oprindu-se în locuri adecvate cu apă, cum ar fi lacurile sau zonele de coastă pentru a alimenta.

În America de Nord, grebii migrează din zonele de reproducere din nord spre sudul Californiei sau Mexic, oprindu-se pe drum (perioada de înscenare) la Marele Lac Salt (GSL) din Utah sau Lacul Mono din California. În această mișcare, către GSL, ei zboară aproximativ 1500 km peste 2-3 nopți și se odihnesc ziua (Jehl și Henry, 2010) (Fig. 1).

În timpul perioadei lor de stadializare, ei mută și suferă modificări majore în compoziția corpului, în care reduc mușchii zborului și măresc organele digestive pentru a procesa toți creveții pe care îi vor mânca pentru a câștiga greutatea necesară pentru următoarea etapă a migrației (Jehl, 1997). După câteva săptămâni, aceste păsări sunt obeze (> 600 g) și fără zbor. În acest moment, mâncarea începe să se epuizeze, ceea ce îi determină pe păsări să inverseze aceste modificări ale corpului și să le pregătească pentru plecarea spre sud (Jehl, 1988). Încă trebuie să aibă suficientă grăsime stocată pentru a alimenta acest zbor, la o distanță de aproximativ 1000 km (Fig. 1).

figura 1 Migrația grăsimilor urechi Podiceps nigricollis din zonele de reproducere din nord-vestul mijlociu al Statelor Unite (A) în Great Salt Lake, UT (GSL) (B) -

1500 km în 2-3 zboruri peste noapte. După perioada de stadializare, păsările migrează din GSL (B) către zonele de iernare din Marea Salton, CA sau Golful California, Mexic -

1000 km într-un zbor peste noapte, respectiv.

În acest moment încep să apară multe întrebări.

Aceste păsări decolează de la GSL și cântăresc cu aproximativ o treime din ceea ce vor cântări la sosirea în Golful California (de ex.

300 g). Aceasta înseamnă că în interior

12 ore de clătinare constantă, fiecare pasăre își va reduce greutatea cu 40%, mai ales în grăsimi. Deși impresionant, este obișnuit pentru migranții pe distanțe lungi. Deci, unde se depozitează toată acea grăsime? Grebele urechi, asemănătoare cu alte vertebrate, au depozite discrete de grăsimi (depozite) care se umplu pe măsură ce păsările se îngrașă și se micșorează pe măsură ce grăsimea este mobilizată. Reconstituind dimensiunea și locația depozitelor folosind imagistica CT, am constatat că grebele stochează o mulțime de grăsime în cavitatea abdominală (vezi videoclipurile de mai jos). Acest lucru era oarecum de așteptat, deoarece organele digestive sunt reduse la sfârșitul perioadei de stadializare, creând spațiu în această cavitate. Și întrucât cea mai mare parte a grăsimii este depozitată în partea din spate a păsării, aceasta poate acționa ca o contrapondere pentru mușchii de zbor mari și grei din partea anterioară. Cantitatea de grăsime observată, de la cel mai mare la cel mai mic volum, a fost după cum urmează: abdominal [posterior]> torace [mijloc]> piept [anterior].


Videoclipul 1 Reconstrucție computerizată prin scanare tomografică (CT) (The Horos Project, v1.1.7) a Eared Grebes Podiceps nigricollis. Scheletul este vizualizat în alb, mușchii și organele în roșu și depozitele de grăsime în galben. Păsările care părăsesc Marele Lac Salt, UT (GSL), au o greutate medie de 450 g (pasăre arătată: 469 g). Rețineți cum țesutul gras învelește corpul în mod continuu și umple cavitatea abdominală.


Videoclipul 2 Reconstrucție computerizată prin scanare tomografică (CT) (The Horos Project, v1.1.7) a Eared Grebes Podiceps nigricollis. Scheletul este vizualizat în alb, mușchii și organele în roșu și depozitele de grăsime în galben. La sosire, păsările au o greutate medie de 250 g (arătată: 238 g). Rețineți cât de puțin rămâne țesut gras. Cu toate acestea, depozitul de grăsime toracică încă concentrează unele grăsimi, indicând o mobilizare mai lentă.

Dacă diferite regiuni ale corpului ar depozita cantități diferite de grăsime, grăsimea ar fi mobilizată în mod egal în tot corpul? În acest studiu, nu am putut testa modelul de îngrășare, dar am reușit să vedem cum ar fi mobilizată grăsimea într-un Grebe cu urechi care migrează. Pierderile nu au fost aleatorii. Grăsimea abdominală a fost mobilizată mult mai rapid decât celelalte regiuni: de 2 ori mai rapid decât cel al toracelui și de 4 ori mai rapid decât cel al castanului.

De ce este asta? Ce determină rata și localizarea catabolismului adipos? Această întrebare este încă fără răspuns. S-ar putea datora faptului că diferiți acizi grași sunt depozitați preferențial în diferite depozite sau pentru că grăsimea abdominală este mai apropiată de ficatul păsării (solicitări ridicate ale ficatului de a metaboliza toată grăsimea în molecule mai mici și mai ușor de utilizat) sau chiar un motiv necunoscut. Oricum ar fi, Grebele uriașe îi fac pe cineva un pic gelosi ... Pot mânca toți creveții pe care și-i doresc, aproape până la punctul de „izbucnire”, dar într-un exercițiu de o noapte arde cea mai mare parte a grăsimii, preferențial din burtă - bere consumatorii de băuturi ar putea găsi asta interesant - și devin din nou subțiri. Spre deosebire de oamenii care au nevoie să transpire atât de mult pentru a arde ultima bucată de grăsime din burtă, care pare să refuze să dispară indiferent de ce! Aceste păsări mobilizează preferențial grăsimea abdominală.

Comparațiile cu oamenii deoparte, decolarea supraponderală și mobilizarea rapidă a grăsimii abdominale în timpul migrației ar putea avea unele efecte interesante asupra dinamicii zborului acestor păsări. Cu toate acestea, pentru a testa acest lucru, este mai ușor de spus decât de făcut. Deoarece Grebele urechi sunt fluturași de noapte și se odihnesc în timpul zilei, înregistrările acestor păsări în zbor sunt rare, ceea ce crește provocările pentru înțelegerea mecanicii și cinematicii lor de zbor. Bine, deci nu zboară frecvent, dar atunci când o fac, migrează sute de kilometri într-o singură noapte. La fel ca avioanele comerciale, trebuie să transporte o fracțiune uriașă de combustibil pentru a finaliza un zbor non-stop. Deci, grebii sunt păsări foarte interesante din multe puncte de vedere și o mai bună înțelegere a fiziologiei lor ar putea duce chiar la aplicații în aeronautică, precum și strategii de slăbire.

Lecturi suplimentare

Straker, L. C. și Jehl, J. R., Jr. 2016. Mobilizarea rapidă a grăsimii abdominale la urechile cu urechi migratoare. Journal of Avian Biology. DOI: 10.1111/jav.01007. VEDERE

Jehl, J. R., Jr. și Henry, A. E. 2010. Migrația post-reproducătoare a Grebelor uriașe. Jurnalul Wilson de ornitologie. 122 (2): 217-227. VEDERE

Jehl, J. R., Jr. 1997. Modificări ciclice ale compoziției corpului în ciclul anual și migrația gălbuiului urechi Podiceps nigricollis. Journal of Avian Biology. 28 (2): 132-142. VEDERE

Jehl, J. R., Jr. 1988. Biology of the Eared Grebe and Wilson’s Phalarope in the non-reproduction season: a study of adaptations to saline lakes. Studii în biologie aviară. 12. VEZI


Despre autor

Lorian C. Straker este interesat de zborul păsărilor și de numeroasele aspecte biologice legate de aceasta. Cercetarea din Eared Grebes, alături de Dr. Joseph R. Jehl, a început ca un interes în înțelegerea relației dintre pierderea în greutate și zborul pe distanțe lungi, în timpul migrației. Având o bună cunoaștere a tehnicilor de imagistică, cum ar fi tomografia și microscopia, el a fost capabil să studieze diferite aspecte ale morfologiei și fiziologiei păsărilor legate de zbor. În prezent, lucrează cu morfologia penei pentru a înțelege cum se raportează proprietățile și structurile sale materiale la dinamica zborului în diferite grupuri de păsări.

Credit de imagine
Postările de pe blog exprimă opiniile autorilor individuali și nu ale celor ale BOU.

Dacă doriți să scrieți despre cercetarea dvs. în #theBOUblog, vă rugăm să consultați aici.