Перелетные птицы сжигают белок с огромной скоростью в начале полета
Группа ученых недавно сделала удивительное открытие с помощью аэродинамической трубы и стаи птиц.
Певчие птицы, многие из которых совершают два раза в год беспосадочные перелеты на расстояние более 2000 км, чтобы добраться от места размножения до места зимовки, подпитывают себя, сжигая много жира и удивительное количество белка, составляющих нежировую массу тела, включая мышцы, в начале полета.
Это открытие переворачивает с ног на голову общепринятую точку зрения, согласно которой мигрирующие птицы увеличивают потребление белка только в самом конце своего путешествия, потому что им нужно использовать каждый грамм мышечной массы для взмахов крыльями, а не для топлива.
«Птицы — удивительные животные», — говорит Кори Элоу, ведущий автор статьи и научный сотрудник в области биологии Массачусетского университета в Амхерсте. «Они экстремальные спортсмены на выносливость; птица весом в 20 грамм может летать без остановок, работая крыльями в течение 100 часов, из Канады в Южную Америку. Как это возможно? Как они питают свой полет?»
Очень долгое время биологи предполагали, что птицы показывают такие подвиги выносливости, сжигая жировые запасы.
И действительно, жир является важной частью секретной смеси перелетных птиц. «Птицы в наших тестах сжигали жир с постоянной скоростью на протяжении всего полета», — говорит Кори Элоу.
«Но мы также обнаружили, что они сжигают белок с чрезвычайно высокой скоростью в самом начале своего полета, и что скорость, с которой они сжигают белок, снижается по мере увеличения продолжительности полета. Это новое понимание. Раньше никому не удавалось измерить сжигание белка в такой степени у птиц».
«Мы знали, что птицы сжигают белок, но не с такой скоростью и не так рано во время полета. Более того, эти маленькие певчие птицы могут сжигать 20% своей мышечной массы, а затем наращивать ее обратно за считанные дни».
По словам биологов, одним из самых больших сюрпризов было то, что у каждой птицы все еще оставалось много жира, когда она решила закончить свой полет. Но их мускулы были истощены. Белок, а не жир, кажется, является ограничивающим фактором в определении того, как далеко могут летать птицы.
Исследователи до сих пор не совсем понимают, почему птицы сжигают такие огромные запасы белка так рано в своем путешествии, но возможные ответы открывают широкий спектр будущих направлений исследований.
«Как именно можно сжечь свои летные мышцы, а затем восстановить их так же быстро, как это делают птицы», — задаются вопросом ученые. «Какое понимание эволюции метаболизма могут они нам дать?»
Результаты исследования были опубликованы в PNAS.