【鸟类大观】鸟儿没有汗腺,是怎么熬过酷暑的?

【鸟类大观】鸟儿没有汗腺,是怎么熬过酷暑的?

多数鸟的跗跖和趾(我们通常认为的“鸟腿”实际上是跗跖部,也就是相当于人的“脚掌”)没有羽毛覆盖,是很好的散热区。鹰之舞绘,保留所有权利。

巨嘴鸟是南美热带雨林里著名的特色鸟类,它们的嘴很大,而且表层有大量血管,同样是为了散热。天热的时候这部分血管的血液流速会加快,帮助散热,而凉快下来以后血液流速又会恢复正常。

作为热带鸟类,巨嘴鸟可以用它的巨嘴散热。比如这只厚嘴巨嘴鸟(Ramphastos sulfuratus)。来自pixabay的公有领域图片。

蜂鸟具有独特的飞行方式(简单说就是以极快的速度振翅),所以它们是代谢速率最快的鸟类之一。蜂鸟的心跳大致是每分钟五六百次,极限可以达到每分钟1260次(蓝喉蜂鸟)。显然,这意味着蜂鸟需要面对的散热要求比其他鸟更高。

2015年,美国一个叫Donald R. Powers的鸟类学家和他的团队研究了星蜂鸟(Selasphorus calliope)的散热特点,发现蜂鸟飞行时的主要散热区域是头侧的眼周、两翼基部的关节轴(大致是“腋下”的位置)和脚趾。

当蜂鸟在悬停和低速飞行时,它们甚至还会把脚伸出来(悬空)以进一步增加散热效率;而高速飞行时(它们能飞10-12米/秒),它们则会把脚缩回去以降低风阻,这时眼部(头侧)以及腋下关节处则成为主要散热位置。

这是一只正在悬停的星蜂鸟,可以清楚地看到悬空伸出来的萌萌的脚趾。Chuck Roberts摄,原图地址:goo.gl/jMh1Ev,共享协议:CC BY-NC-ND 2.0

这是上面提到的Powers关于蜂鸟散热那篇论文的插图,红外线图片清晰地表达了头侧(眼周)、腋下关节和脚趾是与周围环境进行热交换的集中区域,不过当飞行速度快起来之后(超过6米/秒),脚趾就不是主要散热位置了。Powers等, 2015。

2

鸟可以很容易地通过加快呼吸频率来提高散热效率。鸟的体内有很多气囊,大多分布在内脏间,加快呼吸频率意味着单位时间内有更多的空气进出气囊(所有的气囊都连着肺),可以有效带走体内的热量。这就相当于电脑主机内部温度一旦升高,散热风扇的转速就会加快,散热效果还是很显著的。

鸟也会在天热的时候狗一样地张大嘴喘气,原理和扩大电脑的散热出风口差不多。张大嘴再配合加快的呼吸频率,效果更佳。

这是一只狗一样喘气的白眉黄臀鹎(Pycnonotus goiavier),摄于婆罗洲。大家可以想象一下婆罗洲低地热带雨林边缘中午11点在太阳底下的温度。朱雷摄,保留所有权利。

3

休息

热带的鸟大多在晨昏活跃,而中午最热的时候它们则会显著降低活动频率,或者干脆找个树荫或在水源附近休息。温带的鸟也有这种行为规律,不过在热带雨林里尤为明显。根据我的观鸟经验,中午去雨林观鸟实在是……还不如在住处吹着空调睡觉。

4

洗澡

家里养了鸟的朋友可能比较有体会,每当天热的时候,多数鸟都会变得迷之喜欢洗澡,效果和原理就不细说了,大家去冲一下就能体会到啦!

这是一只正在洗澡的田鹨(Anthus rufulus)。朱雷摄,保留所有权利。

正在洗澡的新西兰红嘴鸥(Larus novaehollandiae)。鹰之舞摄,保留所有权利。

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尿尿

您没看错,这个也能降温!很多大型鸟类,比如鹫啊,鹳啊之类,都会一种神奇的技能:天热的时候它们会直接排泄到自己裸露的跗跖(脚)上。本身裸露的跗跖就能散热,更别提排泄物中的水分洒上去之后,水蒸发吸热,极大地提升了散热效率。

此外,排泄物中的白色部分(其实就是尿酸)沾到身上后,还可以在一定程度上反射阳光(原理同夏天穿黑衣服比穿白衣服更热)。

这种行为还有个专有名词,叫Urohidrosis,暂时还木有中文翻译。

这张照片虽然拍得不咋地,但是能清楚地看到白鹳跗跖上的白色涂抹物(我这个描述真文明!)。Pixlab.co.zaSportphoto.co.za摄,原图地址:goo.gl/UY36sm,共享协议:CC BY-NC-ND 2.0

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炸毛或展翅

鸟的羽毛非常不利于散热,不过当温度很高时(特别是高温下起了一阵风的时候),鸟鸟们很喜欢把羽毛蓬松起来,这样能使羽毛下的皮肤更好地接触到空气,然后让空气带走身上的热量。

另外还有的鸟会在天热的时候静立在某处,把两翼展开、下垂,使得翼下、腋下关节和身体两侧与外界空气接触(平时这些地方会被收拢的翅膀捂着),可以想象,散热效果还是不错的。

这是一只婆罗洲低地雨林的蛇雕(Spilornis cheela),它在展开双翼散热。朱雷摄,保留所有权利。

如果您想在巨热无比的夏天帮助附近的鸟儿们凉快下来,可以在庭院里的阴凉处放一个小“澡盆”,里面盛上一点儿水,也不需要很深。或者制作一个能喷水或滴水的小装置(夏天公园草坪上喷水灌溉的时候,有时就能看到有鸟在喷水装置附近上下翻飞,洗一洗喝两口,看上去很爽的样子)。

当然首先您得有个庭院。

附:关于蜂鸟散热的研究论文全文在这里,有兴趣的朋友可以去围观。

Powers DR, Tobalske BW, Wilson JK, Woods HA, Corder KR. 2015 Heat dissipation during hovering and forward flight in hummingbirds.R. Soc. open sci.2: 150598. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.150598

图文:朱雷(红嘴蓝鹊)

编辑:【小母鸟】鹰之舞

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多数鸟的跗跖和趾(我们通常认为的“鸟腿”实际上是跗跖部,也就是相当于人的“脚掌”)没有羽毛覆盖,是很好的散热区。鹰之舞绘,保留

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