雀鳥腿部比鳥喙更能調節熱量流失 暖化環境下或見更多鳥腿演化

雀鳥蓬鬆的羽毛可以保持身體溫暖,喙則可以用來散熱保持涼爽,但當環境變得太熱時牠們如何感知得到,而且加速散熱避免「中暑」呢?最新刊於《生物學報》的研究分析 14 種澳洲鳥類的熱成像發現,鳥類可以透過調節流向腿部的血液來散發或保留體溫。隨著全球暖化,牠們甚至可能進化出更長的腿,以助其更容易降低體溫。

雀鳥的喙和腿部是牠們用來降溫的絕佳部位,原因顯然而見,因為這些地方都無羽毛,而這些部分中也有很多靜脈流過,讓雀鳥在天氣變得太熱時迅速降低體溫。這亦解釋到為何生活在熱帶環境中的鸚鵡等鳥類的喙和腿都較大。

然而,學界對雀鳥這些散熱能力的了解,大部分來自實驗室的研究。為了解野外實際情況,澳洲迪肯大學演化生態學家 Alexandra McQueen 的團隊決定以熱感相機拍攝維多利亞州公園裡的 14 個雀鳥物種,當中包括鬃林鴨 (Chenonetta jubata) 、紫水雞 (Porphyrio porphyrio) 和華麗細尾鷯鶯 (Malurus cyaneus) 。團隊同時記錄了風速、溫度、濕度和太陽輻射,並與照片進行比較,最終估算出鳥類身體的表面溫度。

在氣溫高達 40°C 的熱天中,雀鳥會用喙和腿散發多餘的熱量。而在冬季氣溫低至 2.5°C 的情況下,鳥的喙會繼續散發熱量,但雀鳥腿部在這些寒冷日子中仍然很冷,表明鳥類不會以相同的速度通過腿部散失熱量,因為牠們自行限制了流向這些部位的血液。

有參與研究的迪肯大學演化生態學家 Matthew Symonds 解釋,鳥類對其喙部血管的控制可能較差,因為它們靠近大腦,而大腦需要持續的血液流動。

無參與研究的北卡羅萊納大學威爾明頓分校生物學家 Raymond Danner 則向《科學》表示,發現有助解釋為何生活在寒冷氣候下的鳥類往往會演化出較小的喙。

隨著全球暖化加劇, McQueen 預測,全年經歷不同溫度範圍的物種可能會演化出更長更強壯的腿部,有助其在炎熱的環境中生存,而毋需擔心在寒冷環境中失去熱量。他說:「隨著時間推移,相對於鳥喙我們可能會看到雀鳥的腿部有更多的演變。」

來源:

Science, Too hot? Too cold? Birds use their legs as a thermostat

報告:

McQueen, A., Barnaby, R., Symonds, M.R.E. & Tattersall, G.J. (2023). Birds are better at regulating heat loss through their legs than their bills: implications for body shape evolution in response to climate. Biol. Lett.19: 20230373. doi: 10.1098/rsbl.2023.0373

文/AC

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