鸟儿开始用蛋白质提高长途迁徙

一组科学家由麻省阿默斯特大学的研究人员最近揭示了一个惊人的发现,借助风洞和一群飞鸟。

鸣鸟,其中许多使每年两次,超过1000英里的直飞航班从育种范围越冬范围内,燃料本身燃烧大量的脂肪和蛋白质组成的数量惊人的瘦体重,包括肌肉、早期飞行。

这掀传统智慧,只以为候鸟蛋白质消耗增加的旅程,因为他们需要为wing-flapping使用每一盎司的肌肉,而不是燃料。最近出现的结果美国国家科学院院刊》上。

说:“鸟是神奇的动物科里Elowe论文的第一作者、生物学博士后在马萨诸塞大学阿默斯特,在那里他获得博士学位。”他们是极端的耐力运动员;一只鸟,重半盎司能飞,直飞,拍打一次100小时,从加拿大到南美。这怎么可能?他们的飞行燃料如何?”

很长一段时间,生物学家认为,鸟类通过燃烧脂肪储备引发这种耐力的壮举。事实上,脂肪是候鸟的秘密的一个重要组成部分。“鸟儿在我们的测试中燃烧脂肪的速度一致的在他们的航班,“Elowe说。“但是我们也发现,他们很早就消耗蛋白质以极高的速度飞行,而且他们的速度燃烧蛋白质随着飞行时间的增加逐渐变小。”

说:“这是一个新的认识亚历山大Gerson生物学副教授马塞诸斯州大学阿默斯特和文章的资深作者。“没有人能够衡量鸟类的蛋白质燃烧到这个程度。”

“我们知道,鸟类燃烧蛋白质,但不是以这种速度,而不是这么早航班,“继续Gerson。“更重要的是,这些小鸣禽可以燃烧20%的肌肉,然后构建它在几天内回来。”

让这个突破,Elowe鸟带的帮助运营商长点鸟天文台在安大略省,沿着伊利湖北岸。每年秋天,成千上万的鸟儿聚集在天文台上他们的旅程越冬grounds-including blackpoll莺,小songbird旅行几千英里在其迁移。捕捉20 blackpolls 44 yellow-rumped warblers-a migrant-using雾网短的距离,Elowe和他的同事然后运输鸟类先进的西方大学鸟类研究设施,它有一个专门的风洞建造专门为观察鸟儿飞行的照片。

Elowe测量了鸟类的脂肪和瘦体重飞行前,然后,当太阳落山时,让鸟儿自由的风洞。晚上因为鸟儿自然迁移,Elowe和他的同事们将保持睡不着,为28小时观看当一只鸟会决定休息。在这一点上,研究人员将再次收集鸟和衡量其脂肪和瘦体重内容,比较它们与飞行前的测量。

“一个最大的惊喜是,每只鸟仍有足够的脂肪选择结束其飞行时,“Elowe说。“但他们的肌肉是憔悴的。蛋白质,不胖,似乎是一个限制因素在决定鸟会飞多远。”

研究人员还不太知道鸟儿为什么燃烧等存储大量蛋白质,那么早在他们的旅程,但可能的答案打开一个广泛的未来的研究途径。

“如何可以烧掉你的肌肉和内脏,然后重建他们尽快这些鸟,“Gerson奇事。“什么见解的进化代谢可能这些鸟屈服?”

Elowe好奇shivering-nonmigratory鸟类,在寒冷地区保暖过冬颤抖。“耐力,这也是一个壮举”Elowe说。“鸟类燃料他们冬天颤抖法术一样吗?随着全球变暖,应对方法cold-shivering或migrating-might生存的更好的选择吗?”

参考:Elowe CR,新郎DJE Slezacek J, Gerson AR。长期风洞航班揭示蛋白质分解代谢指数下降随着时间的推移在短期和长途迁徙的莺。PNAS。2023;120 (17):e2216016120。doi:10.1073 / pnas.2216016120

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