Tim naučnika predvođen istraživačima sa Univerziteta Masačusets Amherst nedavno je došao do iznenađujućeg otkrića, uz pomoć aerotunela i jata ptica. Ptice pevačice, od kojih mnoge dva puta godišnje lete bez prestanka dužine više od 1.000 milja da bi došle od područja gnežđenja do područja zimovanja, sagorevaju mnogo masti i iznenađujuće količine proteina koji čine mršavu telesnu masu, uključujući mišiće, rano u letu.
Ovo preokreće konvencionalnu mudrost, koja je pretpostavljala da ptice selice samo povećavaju potrošnju proteina na samom kraju svog putovanja, jer će morati da iskoriste svaku uncu mišića za mahanje krilima, a ne gorivo. Rezultati su se nedavno pojavili u Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Ptice su neverovatne životinje“, kaže Kori Elou, vodeći autor rada i postdoktorski istraživač biologije na UMass Amherstu, gde je doktorirao. „Oni su sportisti ekstremne izdržljivosti; ptica teška pola unce može da leti, bez prestanka, ljuljajući 100 sati istovremeno, od Kanade do Južne Amerike. Kako je to moguće? Kako podstiču svoj let?“
Dugo vremena, biolozi su pretpostavljali da ptice podstiču takve podvige izdržljivosti sagorevanjem masnih rezervi. I zaista, mast je važan deo tajne mešavine ptica selica. „Ptice u našim testovima sagorevale su masti konstantnom brzinom tokom svojih letova“, kaže Elou. „Ali takođe smo otkrili da oni sagorevaju proteine izuzetno velikom brzinom veoma rano u svojim letovima, i da se brzina kojom sagorevaju proteini smanjuje kako se trajanje leta povećava.
„Ovo je novi uvid“, kaže Aleksander Gerson, vanredni profesor biologije na UMass Amherst i stariji autor rada. „Niko ranije nije mogao da izmeri sagorevanje proteina u ovoj meri kod ptica.“
„Znali smo da ptice sagorevaju proteine, ali ne ovom brzinom i ne tako rano u svojim letovima“, nastavlja Gerson. „Štaviše, ove male ptice pevačice mogu da sagore 20% svoje mišićne mase i onda sve to ponovo izgrade za nekoliko dana.“
Da bi napravio ovaj proboj, Elove je imao pomoć operatera za obruč ptica u opservatoriji Long Point Bird, u Ontariju, duž severne obale jezera Erie. Svake jeseni milioni ptica se okupljaju u blizini opservatorije na svom putovanju do svojih zimovališta — uključujući pevačicu, malu pticu pevačicu koja putuje hiljadama milja tokom svoje seobe. Nakon što su uhvatili 20 crnaca i 44 žutoglave pevačice — migranta na kraćoj udaljenosti — koristeći mreže za maglu, Elou i njegove kolege su zatim prevezli ptice u Napredni objekat za istraživanje ptica na Zapadnom univerzitetu, koji ima specijalizovani aerotunel izgrađen specijalno za posmatranje ptica. u letu.
Elou je izmerio masnoću i nemasnu telesnu masu ptica pre leta, a zatim, kada je sunce zašlo, pustio je ptice na slobodu u aerotunelu. Pošto ptice prirodno migriraju noću, Elou i njegove kolege bi tada ostali budni – u jednom trenutku, 28 sati – gledajući kada će ptica odlučiti da se odmori. U tom trenutku, istraživači bi sakupili pticu i ponovo izmerili njen sadržaj masti i nemasne telesne mase, upoređujući ih sa merenjima pre leta.
„Jedno od najvećih iznenađenja bilo je to što je svaka ptica još uvek imala dosta masti kada je odlučila da prekine svoj let“, kaže Elou. „Ali njihovi mišići su bili iscrpljeni. Čini se da su proteini, a ne masti, ograničavajući faktor u određivanju koliko daleko ptice mogu da lete.“
Istraživači još uvek ne znaju zašto ptice sagorevaju tako ogromne zalihe proteina tako rano na svojim putovanjima, ali mogući odgovori otvaraju širok spektar budućih istraživačkih puteva.
„Kako je tačno moguće sagoreti svoje mišiće i unutrašnje organe, a zatim ih ponovo izgraditi brzo kao što to rade ove ptice“, pita se Gerson. „Koje bi uvide u evoluciju metabolizma ove ptice mogle dati?“
Elou je radoznala u vezi sa drhtanjem — ptice koje se ne sele koje prezimljuju u hladnim oblastima se greju drhtanjem. „Ovo je takođe podvig izdržljivosti“, kaže Elou. „Da li ptice podstiču svoje zimske drhtavice na isti način? I kako se svet zagreva, koji način suočavanja sa hladnoćom — drhtanje ili seoba — može biti bolja opcija za preživljavanje?“
