迁徙的鸣禽被发现改变呼吸方式以在高空飞行

秋季迁徙和非迁徙条件下桃金娘黄腰莺和黑头莺胸肌的代表性图像。荧光免疫组织化学用于鉴定肌肉边界(层粘连蛋白，洋红色)和毛细血管(Griffonia simplicifolia凝集素1，黄色)。比例尺:100 μm学分:uux.cn/实验生物学杂志(2023)。DOI: 10.1242/jeb.245975

（神秘的地球uux.cn）据西安大略大学（杰夫·雷诺）：研究人员称，气候变化已经成为一场气候灾难。土、水、火、风正在反击，所有人和所有事都受到了影响。这包括世界上的鸟类数量。

来自西方大学鸟类研究高级设施(AFAR)的新研究首次表明，鸟类在迁徙季节调整自己的生理机能，以维持氧气摄取和飞行肌肉的运动，其中一些物种比其他物种表现出更大的调整。

迁徙是繁殖地和越冬地之间有规律的季节性移动，受气候变化(特别是全球变暖)的影响很大，因为鸟类被迫遇到并忍受变化的温度、变化的湿度、变化的海拔和潜在的野火烟雾，以在飞行中保持凉爽。

呼吸模式、血氧结合和飞行肌肉形态的显著变化使鸣禽在长途飞行中能够在更高的高度飞行——海拔高达4000米(约为商业喷气式飞机巡航高度的一半)——使它们能够避免气候变化导致的温度和天气模式的重大变化。

“气候变化将继续使环境变暖，鸟类需要飞行，这样它们才能迁徙和繁殖，”阿法尔联合主任克里斯·古格里莫说，他也是这项研究的高级作者。“这项研究表明，它们需要在更高的高度飞行——它们中的一些可以——以待在更冷的环境中，否则它们将无法生存。”

这项发表在《实验生物学杂志》上的新研究由万津博士后Catherine Ivy领导，研究了一些鸣禽，如黄腰莺，与非迁徙条件相比，在迁徙季节如何调整身体，以吸入并向血管和飞行肌肉分配氧气。

这项研究有助于深入了解鸣禽如何在迁徙过程中进行长途飞行，以及这些鸟类是否能够在高海拔条件下(氧气供应有限)迁徙，以避免气候变化导致的温度和天气条件的重大变化。

大多数鸣禽的体重和脂肪测量受迁徙状态的影响。(A)体重和(B)体重的%脂肪和%湿瘦质量。在家庭内部，长距离迁徙的鸟(红眼鹬鸟、黑头莺和斯温森画眉)都比短距离迁徙的鸟(鸣鸟、桃金娘黄腰莺、隐士画眉)重。秋季迁徙期间体重的减少与脂肪百分比的减少和湿瘦体重百分比的增加有关。除平均值±标准差外，单个值标绘在A中。φ代表一个科中不同物种之间的显著差异；*在每个家系内进行双因素方差分析后，代表一个物种内迁徙和非迁徙条件之间的显著差异；P<0.05。n为所有数字(迁徙，非迁徙):鸣鸟=6，6；红眼vireo=6，5；黄腰莺=7，7；黑头莺=8，7；隐士画眉=8，8；斯温森画眉=8，8。学分:uux.cn/实验生物学杂志(2023)。DOI: 10.1242/jeb.245975

这些实验是在一个用于鸟类飞行的低压气候风洞中进行的，该风洞可以模拟的高度在世界上独一无二。在这项研究中，常春藤改变了风洞中的气压，以模拟鸟儿在越来越高的高度飞行。这使她能够评估氧气摄取和运输的变化如何让这些鸟在高海拔飞行。

“基本上，我等着看哪一点对这些鸟来说飞行变得更加困难，”艾薇说。“黄腰莺特别擅长这项练习，这令人惊讶，因为这种物种每次只迁徙6-8小时，所以我们预测它们不会飞得很高。”

在安大略省西南部的黄腰莺中同样常见的画眉，在这项研究中没有显示出与飞行肌肉相似的摄氧量和运动的季节性变化。这些鸟是否能飞得像黄腰莺一样高还不得而知，但这将在今年秋天在远处的风洞中进一步研究。

艾薇说:“我们发现，在迁徙季节，并非所有鸣禽都使用相同的策略来提高飞行肌肉的摄氧量和运动能力。”“例如，在迁徙过程中，一些鸣禽会调整它们的呼吸模式，这样它们每次呼吸都能给肌肉带来更多的氧气。这使得它们能够在迁徙过程中保持飞行六个小时或更多。”