ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 431, № 3, с. 419-422
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 598.619:591.1(571.56)
ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА У ТЕТЕРЕВИНЫХ ПТИЦ В ГОДОВОМ ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ
© 2010 г. А. И. Ануфриев, член-корреспондент РАН Н. Г. Соломонов, В. Ф. Ядрихинский, А. П. Исаев, Н. И. Мордосова, Н. А. Находкин
Поступило 25.08.2009 г.
Хорошо развитая у птиц система терморегуляции обеспечивает высокое постоянство внутренней среды организма и в известной степени выводит их из состояния прямой зависимости от температурных условий среды [10]. Якутия является одним из самых холодных регионов России. Годовая амплитуда температуры среды превышает 100°С [6]. В условиях непродолжительного (менее 90 сут) безморозного периода и зимних холодов (100 и более суток температура среды поддерживается на уровне —40°С и ниже) птицы наиболее ярко демонстрируют генетически заложенный в них адаптационный потенциал. В представленной работе приведены данные по температуре тела у двух видов тетеревиных (Tetraonidae) птиц — у тетерева Lyrurus tetrix (L. 1758) и каменного глухаря Tetrao parvirostris (Bonaparte, 1856) в течение годового цикла в условиях естественного температурного фона их местообитаний.
Каменный глухарь и два тетерева были отловлены птенцами в июле 2006 г. в Олекминском и Хангаласском районах Республики Саха (Якутия). В период проведения исследований круглогодично содержались в вольерах в условиях естественного для данной местности диапазона температур и освещенности. Получали достаточное количество пищи. Температурные накопители DS 1922 L-F5 были имплантированы взрослым птицам в 2008 г. под кожу в передней части тела между крыльями. Измерение температуры тела у тетеревов проводили в течение 341, у глухаря 322 сут с частотой — одно измерение в 60 мин. После завершения эксперимента температурные накопители извлекали и проводили анализ данных. Проанализировано 24129 измерений температуры тела и 8190 измерений температуры среды в
Институт биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской Академии наук, Якутск
Якутская государственная сельскохозяйственная академия
Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова
местах содержания экспериментальных животных. Статистическую обработку проводили общепринятыми методами с использованием стандартного пакета программ М8Бхсе1.
Известно, что у птиц глубинная температура тела в норме составляет около 41°С с колебаниями у разных видов от 38 до 43.5°С. Даже у арктических и антарктических видов при температуре среды до 20—50°С мороза температура тела колеблется в пределах тех же 2—4°С [8, 9]. В организме животных различают гомойотермное "ядро" и гетерогенную "оболочку". Между ними имеется перепад температур, величина которого зависит от условий жизнедеятельности и температуры внешней среды. В обычных условиях реакции в оболочке удерживают оптимальную температуру в тканях ядра тела [4]. Одной из задач данного исследования было выявление механизмов температурных адаптаций тетеревиных птиц при переживании периодов с очень низкими температурами среды.
Наиболее высокие среднесуточные температуры тела у тетеревов были в летние месяцы 39— 40°С, затем температура тела начинала постепенно снижаться и достигала минимальных годовых значений в декабре—январе (36—37°С; табл. 1, рис. 1). В эти месяцы у тетеревов зарегистрированы абсолютно низкие температуры тела. У одной из птиц температура тела понизилась до 28°С, у второй — до 33°С, у глухаря до 32.5°С. Температура оболочки тела тетеревов отчетливо зависела от температуры среды. Коэффициент корреляции среднесуточной температуры тела и среднесуточной температуры среды в течение года у одной птицы был равен 0.97, у второй 0.98. Изменения среднесуточной температуры тела у глухаря были сходными с подобными изменениями у тетеревов: на протяжении первой половины года температура тела возрастала, с августа начинала снижаться. Различие состояло в более низких среднесуточных температурах тела у глухаря по сравнению с тетеревами во все периоды наблюдений за исключением июля. Температура тела глухаря в течение года также имела высокую корре-
419
9*
420
АНУФРИЕВ и др.
Таблица 1. Среднесуточная температура тела тетеревов и глухаря в годовом цикле
Период
Тетерев 1
(М ± т) п
шт—шах
Тетерев 2
(М ± ш) п
тт—тах
Глухарь
(М ± ш) п
тт—тах
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
(38.46 : (37.43 : (36.47 : (36.65 : (37.01 (37.64 (38.36 (39.01 : (39.58 : (39.81 (39.69 (39.10
: 0.034)744 : 0.052)720 : 0.062)744 : 0.060)744 0.058)670 : 0.048)744 0.078)210 0.023)686 0.023)720 0.015)744 0.016)744 0.023)720
35.531.528.029.530.032.035.037.037.538.537.536.0-
40.5 40.5 40.5 40.0 40.5 40.5 40.5 40.5 41.0 41.0 41.0 41.0
(38.32 ± (37.48 ± (36.89 ± (37.05 ± (37.15 ± (38.02 ± (38.55 ± (39.51 ± (39.89 ± (39.84 ± (39.37 ± (38.77 ±
0.031)744 0.049)720 0.056)744 0.050)744 0.058)670 0.040)744 0.065)210 0.019)686 0.012)720 0.012)744 0.017)744 0.027)720
36.0-41. 34.5-40 33.0-40. 33.5-40. 33.5-40. 35.0-40. 36.5-40. 38.0-41 38.5-41 38.5-41. 38.0-40. 36.5-41
(38 (37 (36 (36 (35 (36 (36 (38 (39 (39 (39 (38
14 ±
06 ± 04 ± 01 ± 72 ± 18 ± 93 ± 26 ± 33 ± 96 ± 19 ± 60 ±
0.023)744 0.049)720 0.059)744 0.064)744 0.063)670 0.065)744 0.058)720 0.031)744 0.034)228 0.035)227 0.017)744 0.023)720
36.5-40.0 34.5-40.5 33.0-40.0 33.0-40.0 32.5-39.5 33.0-39.5 33.0-39.5 35.5-40.0 38.5-40.5 38.5-41.5 37.5-40.5 36.0-40.0
Примечание. п - число измерений.
ляцию со среднесуточной температурой среды, коэффициент корреляции был равен 0.91.
В целом минимальная среднемесячная температура тела у тетеревов в течение года отличалась от максимальной: у одной птицы на 3.0° С, у второй на 3.34°С, у глухаря на 4.24°С. Диапазон изменений температуры тела в течение года у одного тетерева был 33-41°С (8°С), у второго - 28-41°С (13°С), у глухаря - 32.5-41.5°С (9°С). У ворона, в сходных условиях окружающей среды, среднемесячная температура тела изменялась на 1.38°С, а диапазон колебаний был 35.5—42.5°С (7°С) [2].
В течение суток температура тела тетеревов изменялась следующим образом: в летний период пониженные температуры тела 39.0-39.5°С наблюдались в ночные часы. С восходом солнца и ростом активности птиц температура нарастала, достигая значений около 40°С. Коэффициент корреляции температуры тела и температуры среды у одной из птиц 1 августа был равен 0.64. В зимний период (с общим понижением температуры тела) в темное время суток температура тела птиц поддерживалась на уровне 35-37°С. В светлое время температура повышалась до 38-39°С. В период зимних холодов возрастала зависимость температуры тела птиц от температуры окружающей среды. Так, 18 января коэффициент корреляции температуры тела птицы и температуры среды составлял 0.8. У глухаря - летом в ночные часы температура несколько понижалась, но уже в утренние часы начинала расти, достигая наивысших значений в период максимума дневной температуры (14-16 ч), затем снижалась. Коэффициент корреляции температуры тела и среды 27 июля составлял 0.71. В зимнее время суточная динамика
температуры тела была аналогична летней, только среднесуточная температура была на 4-5°С ниже. Коэффициент корреляции температуры тела и температуры среды 2 февраля также был равен 0.71.
Ранее нами проведено сравнение уровня метаболизма у тетеревиных и врановых птиц. У тетерева и ворона, птиц близких по размерам и массе тела, в зимнее время минимальный уровень обмена различался почти в два раза [3]. Известно, что у воробьиных птиц метаболизм в 1.3-1.5 раза выше, чем у неворобьиных [5, 7]. Врановые птицы ввиду их необычайной экологической пластичности могут занимать местообитания с очень широкими колебаниями температур среды [7, 12]. Тетеревиные птицы в отличие от врановых питаются относительно низкокалорийной пищей, так как это достаточно узкоспециализированные виды. Питание энергетически бедными кормами не способствует поддержанию постоянно высокого уровня метаболизма. Поэтому у тетеревиных птиц важную роль в температурных адаптациях приобретает приспособительное поведение. Здесь особое значение имеет выбор птицами мест ночевок, что связано не только с температурными условиями, но и с общей биологической задачей "экономного" уровня обмена веществ в течение ночного времени, когда птица не кормится [10]. По наблюдениям А.В. Андреева [1] в Ленинградской области в середине зимы тетерев проводит под снегом 16-18 ч, глухарь 14-15 ч.
Как следует из полученных материалов, экономия энергии тетеревиными птицами при переживании периодов с низкими температурами среды наряду с рядом известных эколого-физиоло-гическими механизмов достигается сезонным
ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА У ТЕТЕРЕВИНЫХ ПТИЦ
421
Температура, °С
31 -
29 -
27_I_I_I_I_I_I_
03.05.2008 22.06.2008 11.08.2008 30.09.2008 19.11.2008 08.01.2009 27.02.2009 10:00:01 10:00:01 10:00:01 09:00:01 09:00:01 09:00:01 09:00:01
31 -
29 -
27_I_I_I_I_I_I_I_
03.05.2008 22.06.2008 11.08.2008 30.09.2008 19.11.2008 08.01.2009 27.02.2009 18.04.2009 10:00:01 10:00:01 10:00:01 09:00:01 09:00:01 09:00:01 09:00:01 10:00:01
Рис. 1. Динамика температуры тела у тетеревов и глухаря в течение года: а1; а2 — тетерева 1 и 2; б — глухарь.
снижением температуры тела, суточной поверхностной гипотермией и способностью в широких пределах изменять температуру оболочки тела в периоды с низкими температурами среды.
Исследования выполнены в рамках интеграционного проекта СО РАН № 137 "Адаптации популяций и формирование сообществ птиц в условиях криолитозоны".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Андреев А.В. В сб.: Зоологические исследования Сибири и Дальнего Востока. Материалы V симпозиума. Владивосток, 1974. С. 108—118.
2. Ануфриев А.И., Соломонов Н.Г., Исаев А.П. и др. // ДАН. 2008. Т. 422. № 4. С. 568-570.
3. Ануфриев А.И., Мордосова Н.И., Соломонов Н.Г., Исаев А.П. // Вестн. ЯГУ. 2008. Т. 5 № 4. С. 10-15.
422
АНУФРИЕВ и др.
4. Бачериков А.Н., Кузьминов В.Н., Ткаченко Т.В., На-зарчук А.Г. // Вюник псиыатрп та психофармако-терапп. 2006. № 1. С. 178-182.
5. Гаврилов В.М. // ДАН. 2000. Т. 371. № 2. С. 269
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.