蜂鸟机械化学效率的尺寸事项

T Scarborough Research的新UM发现，较大的蜂鸟显示比较小的机械化学效率（照片由Ken Jones）

一个新的你的T Scarborough学习已经发现，当谈到燃油效率时，更大更适合蜂鸟。

“在动物身体大小在弄清楚运动所需的能量方面发挥着重要作用，”德里克新郎说，研究领先作者和Ken Welch的教授实验室的前博士学生。

“我们发现较大的蜂鸟比较小的物种更加燃料效率，这可能与蜂鸣的鸟类需要更快地击败它们的翅膀比较大的物种更快。”

该研究的目标是在皇家学会B的诉讼程序中公布的，是探索身体质量和翼展等形态特征与代谢率之间的联系 - 鸟类消耗能量的速度。该研究还探讨了蜂扣鸟将食物能量转化为运动，也称为机械化学效率。

“我们希望探讨不同尺寸的肥胖鸟类如何从葡萄糖和其他糖中获得运动，”新郎说，他最近在马萨诸塞州大学举行的博士后。

不言而喻，较大的动物需要比较小的动物更多的能量移动，但它不是1到1的比例。换句话说，一种更大的动物100倍不需要更多的能量来移动。

“这是Methochemical效率的提高，”蜂鸟和学习共同作者的知名专家韦尔奇说。

在以前的研究中，已经表明，随着大小的增加，动物的效率更高。“基本上，对于产生的给定量的机械力量，它需要更少的代谢输入来实现它，”韦尔奇“。

蜂鸟代谢是一种进化工程的奇迹。他们需要一个令人难以置信的能量，以每秒将其翅膀翻转50倍或更高，以便保持悬停的飞行。如果他们是人类的大小，他们将以超过10倍的奥林匹克马拉松赛道的速度消耗能源。在Welch的实验室中完成的过去研究甚至发现它们同样擅长燃烧葡萄糖和果糖，这是糖的辛胞组成部分 - 其他脊椎动物的独特性状无法实现。

在过去的某些土地动物和昆虫中已经研究了效率的缩放，这是它第一次在鸟类中测量。但了解身体大小如何确定飞行所需的能量在技术上是非常困难的，因为大多数鸟类直接飞翔。幸运的是，蜂鸟使用悬停飞行，使衡量可用设备的代谢率容易。

对于25种蜂鸟类的研究数据，比较了三到10克的大小。要收集一些物种的数据，新郎培训他们从饲养者中吃东西，在那里他们会呼吸到可能测量氧气消耗和二氧化碳生产的呼吸器设备。

研究提出了一些有趣的问题。对于一个，它可以帮助解释为什么在特定位置发现某些种类的蜂鸟。效率的缩放可以解释为什么在较高升高的升高时发现较大的蜂鸟，因为它们需要更少的食物以维持在较小的氧气可怜的空气中保持悬停，请注意韦尔奇。

它还可能有助于解释为什么最大的蜂鸟只有这么大，这可能会归结为了解蜂鸟可以产生机械力的效率以及需要多少。

“随着你的扩大，需要越来越多的力量，并且所有动物都是无法升级的肌肉骨架结构，因为无法升级到挑战，”他说。

同样可以涂抹在光谱的相对端上的蜂鸟。最小物种不小于2至2.5克，原因可能是机械效率取决于最小尺寸。

“从精力充沛的角度来看，速度或更快的肌肉不实际操作，”韦尔奇增加了。

该研究得到了加拿大自然科学和工程委员会的资金，美国自然历史博物馆，国家科学基金会和安大略研究基金的研究基础设施。

出版物：Derrick J. E. Grom，等人，“在蜂鸣鸟类悬停中的形态和运动学中，徘徊代谢率和效率的缩放，”2018年皇家学会的诉讼程序; DOI：10.1098 / RSPB.2017.2011