colibri -Hummingbird
| beija Flor Alcance temporal: Rupeliano
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| Quatro beija-flores de Trinidad e Tobago |
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Classificação científica 
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| Reino: | Animalia |
| Filo: | Chordata |
| Aula: | Aves |
| Clado : | Estriores |
| Ordem: | Apodiformes |
| Família: |
Trochilidae Vigors , 1825 |
| Gênero do tipo | |
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Trochilus |
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| Subfamílias | |
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† Eurotrochilus |
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Os beija-flores são aves nativas das Américas e compreendem a família biológica Trochilidae . Com cerca de 366 espécies e 113 gêneros , ocorrem desde o Alasca até a Terra do Fogo , mas a maioria das espécies é encontrada na América Central e do Sul . Cerca de 28 espécies de beija-flores estão listadas como ameaçadas de extinção ou criticamente ameaçadas, com numerosas espécies em declínio populacional.
Os beija-flores têm características especializadas variadas para permitir um vôo rápido e manobrável, capacidade metabólica excepcional , adaptações a grandes altitudes, habilidades visuais e de comunicação sensíveis e migração de longa distância em algumas espécies. Entre todas as aves, os beija-flores machos têm a maior diversidade de cores de plumagem , principalmente em azuis, verdes e roxos. Os beija-flores são os menores pássaros maduros, medindo 7,5–13 cm (3–5 pol.) De comprimento. O menor é o beija-flor de abelha de 5 cm (2,0 pol.) , Que pesa menos de 2,0 g (0,07 onças), e o maior é o colibri gigante de 23 cm (9,1 pol.) , Pesando 18–24 gramas (0,63–0,85 onças). Conhecidos por bicos longos , os beija-flores são especializados em se alimentar de néctar de flores, mas todas as espécies também consomem pequenos insetos.
Eles são conhecidos como beija-flores por causa do zumbido criado por suas asas batendo , que batem em altas frequências audíveis para outros pássaros e humanos. Eles pairam em taxas rápidas de bater de asas, que variam de cerca de 12 batidas por segundo nas espécies maiores a 80 por segundo em pequenos beija-flores.
Beija-flores têm a maior taxa metabólica específica de massa de qualquer animal homeotérmico . Para conservar energia quando a comida é escassa e à noite, quando não estão forrageando, eles podem entrar em torpor , um estado semelhante à hibernação , e diminuir sua taxa metabólica para 1/15 de sua taxa normal. Enquanto a maioria dos beija-flores não migra , o beija-flor ruivo tem uma das migrações mais longas entre as aves, viajando duas vezes por ano entre o Alasca e o México , uma distância de cerca de 3.900 milhas (6.300 km).
Os beija-flores se separaram de seu grupo irmão , os andorinhões e as árvores , há cerca de 42 milhões de anos. Estima-se que o ancestral comum dos beija-flores existentes tenha vivido 22 milhões de anos atrás na América do Sul.
Descrição
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Beija-flores são pássaros pequenos (pesando de 2 a 20 gramas (0,071 a 0,705 onças)) com bicos longos e estreitos. As cores iridescentes e as penas altamente especializadas de muitas espécies (principalmente nos machos) dão a alguns beija-flores nomes comuns exóticos, como gema do sol, fada, estrela-da-floresta, safira ou sílfide .
Os beija-flores têm uma distribuição limitada no Novo Mundo , com mais de 300 espécies na América Central e do Sul , e apenas cerca de 15 espécies nativas, juntamente com 9 espécies errantes, nos Estados Unidos e Canadá. O beija-flor mais ao norte é o rufous ( Selasphorus rufus ), que se reproduz até o norte da costa do Alasca e em toda a Colúmbia Britânica , enquanto o beija-flor rubi se reproduz no leste do Canadá e leste dos Estados Unidos, migrando para passar o inverno na região do Caribe , leste do México , e países da América Central. Uma estimativa populacional total para o beija-flor-de-garganta-rubi é de 34 milhões de aves, tornando-o o mais populoso entre os beija-flores nos Estados Unidos e no Canadá, enquanto algumas espécies estão ameaçadas e em declínio, restando apenas algumas centenas.
Os beija-flores têm corpos compactos com asas relativamente longas em forma de lâmina, com estrutura anatômica que permite o vôo de helicóptero em qualquer direção, incluindo a capacidade de pairar. Particularmente ao pairar, as batidas das asas produzem sons de zumbido, que também podem servir para alertar outras aves. Em algumas espécies, as penas da cauda produzem sons usados pelos machos durante o voo de corte. Os beija-flores têm batimentos de asas extremamente rápidos, de até 80 por segundo, apoiados por uma alta taxa metabólica dependente da busca de açúcares do néctar das flores. Os beija-flores têm canções de baixo volume que lembram arranhões ou guinchos. Daquelas espécies que foram medidas durante o vôo em túneis de vento, as velocidades máximas de vôo do beija-flor excedem 15 m/s (54 km/h; 34 mph). Durante o namoro , algumas espécies masculinas mergulham de 30 metros (100 pés) de altura acima de uma fêmea a velocidades em torno de 23 m/s (83 km/h; 51 mph).
Os sexos são diferentes na coloração das penas, com os machos tendo brilho distinto e ornamentação da cabeça, pescoço, asas e penas do peito. O ornamento de penas mais comum nos machos é o gorget - um remendo iridescente de penas no pescoço semelhante a um babador que muda de brilho com o ângulo de visão para atrair as fêmeas e alertar os competidores masculinos para o território.
As fêmeas de beija-flor constroem um ninho como uma pequena xícara usando teias de aranha, líquenes , musgo e fios soltos de fibras vegetais comumente presos a um galho de árvore. Normalmente, dois ovos brancos em forma de ervilha - o menor de qualquer ave - são incubados por 2 a 3 semanas no final da primavera. Alimentados por regurgitação apenas da mãe, os filhotes emplumam em cerca de 3 semanas.
Espécies superficialmente semelhantes
Algumas espécies de sunbirds - um grupo do Velho Mundo restrito em distribuição à Eurásia , África e Austrália - assemelham-se a beija-flores em aparência e comportamento, mas não são parentes de beija-flores, pois sua semelhança se deve à evolução convergente .
A mariposa beija-flor tem características de voo e alimentação semelhantes às de um beija-flor. Beija-flores podem ser confundidos com mariposas-falcão-beija-flor , que são grandes insetos voadores com capacidade de pairar e existem apenas na Eurásia.
Faixa
Os beija-flores estão restritos às Américas, do centro-sul do Alasca à Terra do Fogo , incluindo o Caribe. A maioria das espécies ocorre na América Central e do Sul tropical e subtropical, mas várias espécies também se reproduzem em climas temperados e algumas estrelas-das-colinas ocorrem até mesmo nos altiplanos andinos em altitudes de até 5.200 m (17.100 pés).
A maior riqueza de espécies está nas florestas tropicais e subtropicais úmidas do norte dos Andes e no sopé das montanhas adjacentes, mas o número de espécies encontradas na Mata Atlântica , América Central ou sul do México também excede em muito o número encontrado no sul da América do Sul, ilhas do Caribe, Estados Unidos e Canadá. Embora menos de 25 espécies diferentes de beija-flores tenham sido registradas nos Estados Unidos e menos de 10 no Canadá e no Chile cada, a Colômbia sozinha tem mais de 160 e o comparativamente pequeno Equador tem cerca de 130 espécies.
O beija-flor-de-garganta-rubi migratório se reproduz em uma faixa do sudeste dos Estados Unidos a Ontário , enquanto o beija-flor de queixo preto , seu parente próximo e outro migrante, é a espécie mais difundida e comum no sudoeste dos Estados Unidos. O beija-flor-ruivo é a espécie mais difundida no oeste da América do Norte e o único beija-flor registrado fora das Américas, tendo ocorrido na Península de Chukchi , na Rússia.
Taxonomia e sistemática
A família Trochilidae foi introduzida em 1825 pelo zoólogo irlandês Nicholas Aylward Vigors com Trochilus como gênero-tipo . Na taxonomia tradicional , os beija-flores são colocados na ordem Apodiformes , que também contém os andorinhões , mas alguns taxonomistas os separaram em sua própria ordem, os Trochiliformes. Os ossos das asas dos beija-flores são ocos e frágeis, dificultando a fossilização e deixando sua história evolutiva mal documentada. Embora os cientistas teorizem que os beija-flores se originaram na América do Sul, onde a diversidade de espécies é maior, possíveis ancestrais dos beija-flores existentes podem ter vivido em partes da Europa e no que é o sul da Rússia hoje.
Cerca de 366 beija-flores foram identificados. Eles foram tradicionalmente divididos em duas subfamílias : os eremitas (subfamília Phaethornithinae) e os colibris típicos (subfamília Trochilinae , todos os outros). Estudos filogenéticos moleculares mostraram, porém, que os eremitas são irmãos dos topázios , tornando a antiga definição de Trochilinae não monofilética . Os beija-flores formam nove grandes clados : os topázios e jacobinos , os eremitas, as mangas , os coquetes , os brilhantes , o colibri gigante ( Patagona gigas ), os mountaingems , as abelhas e as esmeraldas . Os topázios e jacobinos combinados têm a divisão mais antiga com o resto dos beija-flores. A família dos beija-flores tem o terceiro maior número de espécies entre todas as famílias de aves (depois dos tiranos-moscas e dos sanhaços ).
Beija-flores fósseis são conhecidos do Pleistoceno do Brasil e das Bahamas , mas nenhum deles ainda foi descrito cientificamente, e fósseis e subfósseis de algumas espécies existentes são conhecidos. Até recentemente, os fósseis mais antigos não eram identificáveis com segurança como sendo de beija-flores.
Em 2004, Gerald Mayr identificou dois fósseis de beija-flores de 30 milhões de anos. Os fósseis dessa espécie primitiva de beija-flor, chamada Eurotrochilus inexpectatus ("inesperado colibri europeu"), estavam guardados na gaveta de um museu em Stuttgart ; eles foram desenterrados em um poço de argila em Wiesloch -Frauenweiler, ao sul de Heidelberg , Alemanha , e, como se supunha que os beija-flores nunca haviam ocorrido fora das Américas, não foram reconhecidos como beija-flores até que Mayr os examinasse mais de perto.
Fósseis de pássaros não claramente atribuíveis a beija-flores ou a uma família extinta relacionada, os Jungornithidae, foram encontrados na fossa de Messel e no Cáucaso , datando de 35 a 40 milhões de anos atrás; isso indica que a divisão entre essas duas linhagens de fato ocorreu por volta dessa época. As áreas onde esses primeiros fósseis foram encontrados tinham um clima bastante semelhante ao do norte do Caribe ou do extremo sul da China naquela época. O maior mistério remanescente no momento é o que aconteceu com os beija-flores nos cerca de 25 milhões de anos entre o primitivo Eurotrochilus e os fósseis modernos. As surpreendentes adaptações morfológicas , a diminuição do tamanho, a dispersão para as Américas e a extinção na Eurásia ocorreram durante esse período. Os resultados da hibridização DNA-DNA sugerem que a principal radiação dos beija-flores sul-americanos ocorreu, pelo menos em parte, no Mioceno , cerca de 12 a 13 milhões de anos atrás, durante a elevação dos Andes do norte .
Em 2013, descobriu-se que um fóssil de pássaro de 50 milhões de anos desenterrado em Wyoming era um predecessor de beija-flores e andorinhões antes que os grupos divergissem.
Evolução
Acredita-se que os beija-flores tenham se separado de outros membros de Apodiformes, os insetívoros andorinhões (família Apodidae) e arborícolas (família Hemiprocnidae), cerca de 42 milhões de anos atrás, provavelmente na Eurásia. Apesar de sua distribuição atual no Novo Mundo, as espécies mais antigas de beija-flores ocorreram no início do Oligoceno ( Rupelian cerca de 34-28 milhões de anos atrás) da Europa, pertencentes ao gênero Eurotrochilus, com morfologia semelhante aos beija-flores modernos.
Filogenia
Uma árvore filogenética indica inequivocamente que os beija-flores modernos se originaram na América do Sul, com o último ancestral comum de todos os beija-flores vivos há cerca de 22 milhões de anos.
Um mapa da árvore genealógica do beija-flor – reconstruído a partir da análise de 284 espécies – mostra uma rápida diversificação de 22 milhões de anos atrás. Os beija-flores dividem-se em nove clados principais – os topázios , eremitas , mangas , brilhantes , coquetes , o beija-flor gigante, mountaingems , abelhas e esmeraldas – definindo sua relação com plantas com flores produtoras de néctar que atraem beija-flores para novas áreas geográficas .
Estudos filogenéticos moleculares dos beija-flores mostraram que a família é composta por nove clados principais. Quando Edward Dickinson e James Van Remsen Jr. atualizaram a lista de verificação completa de pássaros do mundo de Howard e Moore para a 4ª edição em 2013, eles dividiram os beija-flores em seis subfamílias.
Estudos filogenéticos moleculares determinaram as relações entre os principais grupos de beija-flores. No cladograma abaixo, os nomes em inglês são os introduzidos em 1997. Os nomes em latim são os introduzidos em 2013.
| Trochilidae |
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Embora todos os beija-flores dependam do néctar das flores para abastecer seus altos metabolismos e vôos flutuantes, mudanças coordenadas no formato das flores e do bico estimularam a formação de novas espécies de beija-flores e plantas. Devido a esse padrão evolutivo excepcional , até 140 espécies de beija-flores podem coexistir em uma região específica, como a Cordilheira dos Andes .
A árvore evolucionária do beija-flor mostra que um fator evolutivo chave parece ter sido um receptor de sabor alterado que permitiu que os beija-flores buscassem o néctar.
Após a maturidade, os machos de uma espécie particular, Phaethornis longirostris, o eremita de bico longo , parecem estar desenvolvendo uma arma semelhante a uma adaga na ponta do bico como um traço sexual secundário para defender as áreas de acasalamento .
Diversificação geográfica
A Cordilheira dos Andes parece ser um ambiente particularmente rico para a evolução dos beija-flores porque a diversificação ocorreu simultaneamente com a elevação das montanhas nos últimos 10 milhões de anos. Os beija-flores permanecem em diversificação dinâmica habitando regiões ecológicas da América do Sul, América do Norte e Caribe, indicando uma radiação evolutiva em expansão .
Dentro da mesma região geográfica, clados de beija-flores coevoluíram com clados de plantas produtoras de néctar, afetando os mecanismos de polinização . O mesmo ocorre com o beija-flor-de-bico-de-espada ( Ensifera ensifera ), uma das espécies morfologicamente mais extremas e um de seus principais clados de plantas alimentícias ( Passiflora seção Tacsonia ).
Coevolução com flores ornitófilas
Os beija-flores são nectarívoros especializados ligados às flores ornitófilas das quais se alimentam. Essa coevolução implica que as características morfológicas dos beija-flores, como comprimento do bico, curvatura do bico e massa corporal, estão correlacionadas com características morfológicas das plantas, como comprimento da corola , curvatura e volume. Algumas espécies, especialmente aquelas com formas de bico incomuns, como o beija-flor-de-bico-de-espada e o bico- de-foce , são coevoluídas com um pequeno número de espécies de flores. Mesmo nos mutualismos planta-beija-flor mais especializados, porém, o número de linhagens de plantas alimentícias das espécies individuais de beija-flor aumenta com o tempo. O beija-flor-abelha ( Mellisuga helenae ) - a menor ave do mundo - evoluiu para o nanismo , provavelmente porque teve que competir com beija-flores de bico longo, tendo uma vantagem na coleta de néctar de flores especializadas, consequentemente levando o beija-flor-abelha a competir com mais sucesso na coleta de flores contra insetos.
Muitas plantas polinizadas por beija-flores produzem flores em tons de vermelho, laranja e rosa brilhante, embora os pássaros também bebam néctar de flores de outras cores. Os beija-flores podem ver comprimentos de onda no ultravioleta próximo, mas as flores polinizadas por beija-flores não refletem esses comprimentos de onda como muitas flores polinizadas por insetos. Este estreito espectro de cores pode tornar as flores polinizadas por beija-flores relativamente imperceptíveis para a maioria dos insetos, reduzindo assim o roubo de néctar . Flores polinizadas por beija-flores também produzem néctar relativamente fraco (com média de 25% de açúcares p/p) contendo uma alta proporção de sacarose , enquanto flores polinizadas por insetos normalmente produzem néctares mais concentrados dominados por frutose e glicose .
Os beija-flores e as plantas que eles visitam em busca de néctar têm uma forte associação coevolutiva, geralmente chamada de rede mutualística planta-pássaro . Essas aves apresentam alta especialização e modularidade, principalmente em comunidades com alta riqueza de espécies. Essas associações também são observadas quando beija-flores intimamente relacionados, por exemplo, duas espécies do mesmo gênero, visitam conjuntos distintos de espécies floríferas.
Dimorfismos sexuais
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Beija-flores exibem dimorfismo de tamanho sexual de acordo com a regra de Rensch , em que os machos são menores que as fêmeas em espécies de corpo pequeno, e os machos são maiores que as fêmeas em espécies de corpo grande. A extensão dessa diferença de tamanho sexual varia entre clados de beija-flores. Por exemplo, o clado Mellisugini (abelhas) exibe um grande dimorfismo de tamanho, com as fêmeas sendo maiores que os machos. Por outro lado, o clado Lesbiini (coquetes) exibe muito pouco dimorfismo de tamanho; machos e fêmeas são semelhantes em tamanho. Dimorfismos sexuais no tamanho e forma do bico também estão presentes entre beija-flores machos e fêmeas, onde em muitos clados, as fêmeas têm bicos mais longos e curvos, favorecidos para acessar o néctar de flores altas. Para machos e fêmeas do mesmo tamanho, as fêmeas tendem a ter bicos maiores.
As diferenças sexuais de tamanho e bico provavelmente evoluíram devido a restrições impostas pelo namoro, porque as exibições de acasalamento de beija-flores machos exigem manobras aéreas complexas. Os machos tendem a ser menores que as fêmeas, permitindo a conservação de energia para forragear competitivamente e participar com mais frequência do namoro. Assim, a seleção sexual favorece beija-flores machos menores.
Os beija-flores fêmeas tendem a ser maiores, exigindo mais energia, com bicos mais longos que permitem um alcance mais eficaz nas fendas das flores altas para o néctar. Assim, as fêmeas são melhores no forrageamento, na aquisição do néctar das flores e no suporte às demandas de energia de seu corpo maior. A seleção direcional , portanto, favorece os beija-flores maiores em termos de aquisição de alimentos.
Outra causa evolutiva desse dimorfismo sexual é que as forças seletivas da competição por néctar entre os sexos de cada espécie impulsionam o dimorfismo sexual. Dependendo de qual sexo detém território na espécie, o outro sexo tem um bico mais longo e pode se alimentar de uma grande variedade de flores, diminuindo a competição intraespecífica . Por exemplo, em espécies de beija-flores em que os machos têm bicos mais longos, os machos não ocupam um território específico e têm um sistema de acasalamento lek. Nas espécies em que os machos têm bicos mais curtos do que as fêmeas, os machos defendem seus recursos, então as fêmeas se beneficiam de um bico mais longo para se alimentar de uma variedade maior de flores.
cores de penas
A gama de coloração da plumagem do beija -flor, particularmente para as cores azul, verde e roxo no gorjal e na coroa dos machos, ocupa 34% do espaço total de cores das penas das aves. As penas brancas (não pigmentadas) têm a menor incidência na gama de cores do beija-flor. A diversidade de cores da plumagem do beija-flor evoluiu da seleção sexual e social na coloração da plumagem, que se correlaciona com a taxa de desenvolvimento das espécies de beija-flores ao longo de milhões de anos. As cores brilhantes da plumagem nos machos fazem parte da competição agressiva por recursos florais e acasalamento. As cores vivas resultam da pigmentação nas penas e das células prismais nas camadas superiores das penas da cabeça, gorjal , peito, dorso e asas. Quando a luz solar atinge essas células, ela é dividida em comprimentos de onda que refletem para o observador em vários graus de intensidade, com a estrutura da pena atuando como uma grade de difração . As cores iridescentes do beija-flor resultam de uma combinação de refração e pigmentação, uma vez que as próprias estruturas de difração são feitas de melanina , um pigmento, e também podem ser coloridas por pigmentação carotenoide e cores pretas, marrons ou cinzas mais suaves dependentes da melanina.
Simplesmente mudando de posição, as regiões das penas de um pássaro de aparência muda podem instantaneamente se tornar vermelho ardente ou verde vívido. Em exibições de corte, por exemplo, os machos do colorido beija-flor de Anna orientam seus corpos e penas em direção ao sol para aumentar o valor de exibição da plumagem iridescente em direção a uma fêmea de interesse.
Um estudo dos beija-flores de Anna descobriu que a proteína da dieta era um fator influente na cor das penas, pois os pássaros que recebiam mais proteína cresciam significativamente mais penas coloridas da coroa do que aqueles alimentados com uma dieta pobre em proteínas. Além disso, as aves com uma dieta rica em proteínas desenvolveram penas da cauda verdes mais amarelas ( matiz mais alto ) do que as aves com uma dieta pobre em proteínas.
Características especializadas e metabolismo
cantarolando
Os beija-flores são nomeados pelo zumbido proeminente que suas batidas de asas fazem enquanto voam e pairam para alimentar ou interagir com outros beija-flores. O zumbido serve para fins de comunicação, alertando outras aves sobre a chegada de um companheiro forrageador ou parceiro em potencial. O zumbido deriva de forças aerodinâmicas geradas pelas batidas descendentes e ascendentes das batidas rápidas das asas, causando oscilações e harmônicos que evocam uma qualidade acústica comparável à de um instrumento musical . O zumbido dos beija-flores é único entre os animais voadores, em comparação com o zumbido dos mosquitos , o zumbido das abelhas e o "uivo" dos pássaros maiores.
As batidas das asas que causam o zumbido dos beija-flores durante o voo pairado são obtidas pelo recuo elástico das batidas das asas produzidas pelos principais músculos do vôo: o peitoral maior (o principal músculo do movimento descendente) e o supracoracoideus (o principal músculo do movimento ascendente).
Visão
Embora os olhos do beija-flor sejam pequenos em diâmetro (5–6 mm), eles são acomodados no crânio por ossificação reduzida do crânio e ocupam uma proporção maior do crânio em comparação com outras aves e animais. Além disso, os olhos do beija-flor têm córneas grandes , que compreendem cerca de 50% do diâmetro transverso total do olho, combinadas com uma densidade extraordinária de células ganglionares da retina responsáveis pelo processamento visual, contendo cerca de 45.000 neurônios por mm 2 . A córnea aumentada em relação ao diâmetro total do olho serve para aumentar a quantidade de percepção de luz pelo olho quando a pupila está dilatada ao máximo, permitindo o vôo noturno .
Durante a evolução, os beija-flores se adaptaram às necessidades de navegação do processamento visual durante o vôo rápido ou pairando pelo desenvolvimento do conjunto excepcionalmente denso de neurônios da retina, permitindo maior resolução espacial nos campos visuais laterais e frontais . Estudos morfológicos do cérebro do beija-flor mostraram que a hipertrofia neuronal – relativamente a maior em qualquer ave – existe em uma região chamada núcleo pré-tectal lentiformis mesencephali (chamado de núcleo do trato óptico em mamíferos) responsável por refinar o processamento visual dinâmico enquanto paira e durante rápidas voo.
O alargamento da região do cérebro responsável pelo processamento visual indica uma capacidade aprimorada de percepção e processamento de estímulos visuais de movimento rápido encontrados durante o vôo rápido para a frente, busca por insetos, interações competitivas e namoro em alta velocidade. Um estudo de beija-flores de cauda larga indicou que os beija-flores têm um quarto cone visual sensível à cor (os humanos têm três) que detecta a luz ultravioleta e permite a discriminação de cores não espectrais , possivelmente tendo um papel na identidade da flor, exibições de corte, defesa territorial, e evasão de predadores. O quarto cone de cor ampliaria a gama de cores visíveis para os beija-flores perceberem a luz ultravioleta e combinações de cores de penas e gorjeiras, plantas coloridas e outros objetos em seu ambiente, permitindo a detecção de até cinco cores não espectrais, incluindo roxo, ultravioleta-vermelho, ultravioleta-verde, ultravioleta-amarelo e ultravioleta-roxo.
Os beija-flores são altamente sensíveis a estímulos em seus campos visuais, respondendo até mesmo a movimentos mínimos em qualquer direção, reorientando-se durante o vôo. Sua sensibilidade visual permite que eles pairem com precisão no lugar em ambientes naturais complexos e dinâmicos, funções habilitadas pelo núcleo lentiforme que é ajustado para velocidades de padrão rápido, permitindo controle altamente ajustado e prevenção de colisões durante o vôo para a frente.
Metabolismo
Os beija-flores têm o metabolismo mais alto de todos os animais vertebrados - uma necessidade para suportar o rápido bater de suas asas durante o voo pairado e rápido para frente. Durante o vôo e pairando, o consumo de oxigênio por grama de tecido muscular em um beija-flor é cerca de 10 vezes maior do que o medido em atletas humanos de elite. Os beija-flores atingem essa extraordinária capacidade de consumo de oxigênio por uma excepcional densidade e proximidade de capilares e mitocôndrias em seus músculos de vôo.
Os beija-flores são raros entre os vertebrados em sua capacidade de usar rapidamente os açúcares ingeridos para abastecer o vôo flutuante energeticamente caro, suprindo até 100% de suas necessidades metabólicas com os açúcares que bebem. Os músculos do vôo do beija-flor têm capacidades extremamente altas para oxidar carboidratos e ácidos graxos via hexoquinase , carnitina palmitoiltransferase e enzimas citrato sintase em taxas que são as mais altas conhecidas para o músculo esquelético dos vertebrados . Para sustentar batidas de asas rápidas durante o vôo e pairando, os beija-flores gastam o equivalente humano de 150.000 calorias por dia, uma quantidade estimada em 10 vezes o consumo de energia de um corredor de maratona em competição.
Os beija-flores podem usar açúcares recém-ingeridos para abastecer o voo pairado dentro de 30 a 45 minutos após o consumo. Esses dados sugerem que os beija-flores são capazes de oxidar o açúcar nos músculos de vôo em taxas rápidas o suficiente para satisfazer suas demandas metabólicas extremas - conforme indicado por uma revisão de 2017 mostrando que os beija-flores têm em seus músculos de vôo um mecanismo para "oxidação direta" de açúcares em ATP máximo rendimento para suportar uma alta taxa metabólica para pairar, forragear em altitude e migrar. Essa adaptação ocorreu por meio da perda evolutiva de um gene chave , frutose-bisfosfatase 2 ( FBP2 ), coincidindo com o início do pairar dos beija-flores, estimado por evidências fósseis em cerca de 35 milhões de anos atrás. Sem FBP2 , a glicólise e a respiração mitocondrial nos músculos de vôo são aprimoradas, permitindo que os beija-flores metabolizem o açúcar de forma mais eficiente para obter energia.
Ao contar com açúcares recém-ingeridos para abastecer o voo, os beija-flores reservam suas limitadas reservas de gordura para sustentar seu jejum noturno durante o torpor ou para alimentar voos migratórios. Estudos do metabolismo do beija-flor abordam como um beija-flor de garganta rubi em migração pode cruzar 800 km (500 milhas) do Golfo do México em um voo sem escalas. Este beija-flor, como outras aves migratórias de longa distância, armazena gordura como reserva de combustível, aumentando seu peso em até 100%, permitindo assim combustível metabólico para voar sobre águas abertas. A quantidade de gordura (1 a 2 g) usada por um beija-flor em migração para cruzar o Golfo do México em um único voo é semelhante à usada por um humano escalando cerca de 15 metros.
A frequência cardíaca dos beija-flores pode chegar a 1.260 batimentos por minuto, uma taxa medida em um beija-flor de garganta azul com uma taxa de respiração de 250 respirações por minuto em repouso.
Adaptação da hemoglobina à altitude
Dezenas de espécies de beija-flores vivem o ano todo em habitats de montanhas tropicais em altas altitudes, como nos Andes, em intervalos de 1.500 metros (4.900 pés) a 5.200 metros (17.100 pés), onde a pressão parcial de oxigênio no ar é reduzida , um condição de desafio hipóxico para as altas demandas metabólicas dos beija-flores. Em beija-flores andinos que vivem em altitudes elevadas, os pesquisadores descobriram que a proteína que transporta oxigênio no sangue – a hemoglobina – aumentou a afinidade de ligação ao oxigênio e que esse efeito adaptativo provavelmente resultou de mutações evolutivas dentro da molécula de hemoglobina por meio de alterações específicas de aminoácidos devido a alterações naturais. seleção.
Dissipação de calor
A alta taxa metabólica dos beija-flores – especialmente durante o vôo rápido para a frente e pairando – produz aumento do calor corporal que requer mecanismos especializados de termorregulação para dissipação de calor, o que se torna um desafio ainda maior em climas quentes e úmidos. Os beija-flores dissipam o calor parcialmente por evaporação através do ar exalado e de estruturas corporais com cobertura de penas finas ou sem cobertura, como ao redor dos olhos, ombros, sob as asas ( patagia ) e pés.
Enquanto pairando, os beija-flores não se beneficiam da perda de calor por convecção do ar durante o vôo para a frente, exceto pelo movimento do ar gerado por seu rápido bater de asas, possivelmente auxiliando na perda de calor por convecção dos pés estendidos. Espécies de beija-flores menores, como o calíope , parecem adaptar sua relação superfície-volume relativamente maior para melhorar o resfriamento convectivo do movimento do ar pelas asas. Quando a temperatura do ar sobe acima de 36 °C (97 °F), os gradientes térmicos que conduzem o calor passivamente pela dissipação convectiva ao redor dos olhos, ombros e pés são reduzidos ou eliminados, exigindo a dissipação de calor principalmente por evaporação e expiração . Em climas frios, os beija-flores retraem os pés nas penas do peito para eliminar a exposição da pele e minimizar a dissipação de calor.
Torpor
O metabolismo dos beija-flores pode diminuir à noite ou a qualquer momento quando o alimento não estiver prontamente disponível; as aves entram em um estado de sono profundo (conhecido como torpor ) para evitar que as reservas de energia caiam a um nível crítico. Um estudo de beija-flores de cauda larga descobriu que o peso corporal diminuiu linearmente durante o torpor a uma taxa de 0,04 g por hora.
Durante o torpor noturno, a temperatura corporal em um beija-flor caribenho caiu de 40 para 18 °C, com as frequências cardíaca e respiratória diminuindo drasticamente (frequência cardíaca de aproximadamente 50 a 180 bpm em relação à frequência diurna de mais de 1.000 bpm). Gravações de um beija-flor Metallura phoebe em torpor noturno a cerca de 3.800 metros (12.500 pés) nas montanhas dos Andes mostraram que a temperatura corporal caiu para 3,3 ° C (38 ° F), o nível mais baixo conhecido para uma ave ou mamífero não hibernante. Durante as noites frias em altitude, os beija-flores ficavam em torpor por 2 a 13 horas, dependendo da espécie, com resfriamento ocorrendo a uma taxa de 0,6 °C por minuto e reaquecendo a 1-1,5 °C por minuto. Os beija-flores andinos de alta altitude também perderam peso corporal em proporção negativa ao tempo que as aves ficaram em torpor, perdendo cerca de 6% do peso a cada noite.
Durante o torpor, para evitar a desidratação , a função renal diminui, preservando compostos necessários, como glicose, água e nutrientes. O hormônio circulante , corticosterona , é um sinal que desperta um beija-flor do torpor.
O uso e a duração do torpor variam entre as espécies de beija-flores e são afetados pelo fato de uma ave dominante defender o território, com aves subordinadas não territoriais tendo períodos mais longos de torpor. Um beija-flor com maior porcentagem de gordura terá menos probabilidade de entrar em estado de torpor em comparação com um com menos gordura, pois um pássaro pode usar a energia de seus estoques de gordura. O torpor em beija-flores parece não ter relação com a temperatura noturna, pois ocorre em uma ampla faixa de temperatura, sendo que a economia de energia desse sono profundo está mais relacionada ao fotoperíodo e à duração do torpor.
Função renal
A faixa dinâmica das taxas metabólicas em beija-flores requer uma faixa dinâmica paralela na função renal . Durante um dia de consumo de néctar com uma correspondente alta ingestão de água que pode totalizar cinco vezes o peso corporal por dia, os rins do beija-flor processam a água por meio de taxas de filtração glomerular (TFG) em quantidades proporcionais ao consumo de água, evitando assim a superhidratação . Entretanto, durante breves períodos de privação de água, como no torpor noturno, a TFG cai a zero, preservando a água corporal.
Os rins do beija-flor também têm uma capacidade única de controlar os níveis de eletrólitos após consumir néctares com grandes quantidades de sódio e cloreto ou nenhum, indicando que as estruturas renais e glomerulares devem ser altamente especializadas para variações na qualidade mineral do néctar. Estudos morfológicos nos rins do beija-flor de Anna mostraram adaptações de alta densidade capilar próximas aos néfrons , permitindo a regulação precisa de água e eletrólitos.
Canção, aprendizado vocal e audição
Muitas espécies de beija-flores exibem um repertório vocal diversificado de gorjeios, guinchos, assobios e zumbidos. As vocalizações variam em complexidade e conteúdo espectral durante as interações sociais, forrageamento, defesa territorial, cortejo e comunicação mãe-filhote. Sinais vocais territoriais podem ser produzidos em rápida sucessão para desencorajar encontros agressivos, com a taxa de chilrear e o volume aumentando quando os intrusos persistem. Durante a época de reprodução, beija-flores machos e fêmeas vocalizam como parte do namoro.
Os beija-flores exibem aprendizado de produção vocal para permitir a variação da música - "dialetos" que existem na mesma espécie. Por exemplo, o canto do beija-flor-de-garganta-azul difere dos cantos oscine típicos em sua ampla faixa de frequência, estendendo-se de 1,8 kHz a cerca de 30 kHz. Também produz vocalizações ultrassônicas que não funcionam na comunicação. Como os beija-flores de garganta azul frequentemente alternam o canto com a captura de pequenos insetos voadores, é possível que os cliques ultrassônicos produzidos durante o canto interrompam os padrões de vôo dos insetos, tornando-os mais vulneráveis à predação. Anna, Costa, eremitas de bico longo e beija-flores andinos têm dialetos de música que variam entre locais de habitat e clados filogenéticos.
O órgão vocal aviário, a siringe , desempenha um papel importante na compreensão da produção do canto do beija-flor. O que diferencia a siringe do beija-flor das demais aves da ordem dos Apodiformes é a presença de estrutura muscular interna, cartilagens acessórias e um grande tímpano que serve de ponto de fixação para os músculos externos, adaptações consideradas responsáveis pela a maior capacidade do beija-flor no controle de pitch e ampla faixa de frequência.
As canções do beija-flor se originam de pelo menos sete núcleos especializados no prosencéfalo . Um estudo de expressão genética mostrou que esses núcleos possibilitam o aprendizado vocal (capacidade de adquirir vocalizações por meio da imitação), uma característica rara conhecida por ocorrer em apenas dois outros grupos de aves ( papagaios e pássaros canoros ) e alguns grupos de mamíferos (incluindo humanos, baleias e golfinhos e morcegos ). Nos últimos 66 milhões de anos, apenas beija-flores, papagaios e pássaros canoros de 23 ordens de pássaros podem ter evoluído independentemente sete estruturas semelhantes do prosencéfalo para canto e aprendizado vocal, indicando que a evolução dessas estruturas está sob fortes restrições epigenéticas possivelmente derivadas de um ancestral comum .
Geralmente, as aves foram avaliadas para vocalizar e ouvir na faixa de 2 a 5 kHz, com a sensibilidade auditiva caindo com frequências mais altas. No Hillstar equatoriano ( Oreotrochilus chimborazo ), as vocalizações foram registradas na natureza em uma frequência acima de 10 Hz, bem fora da capacidade auditiva conhecida da maioria das aves. Os núcleos do sistema de canto no cérebro do beija-flor são semelhantes aos dos pássaros canoros, mas o cérebro do beija-flor tem regiões especializadas envolvidas no processamento do canto.
Vida útil
Beija-flores têm expectativa de vida extraordinariamente longa para organismos com metabolismos tão rápidos. Embora muitos morram durante o primeiro ano de vida, especialmente no período vulnerável entre a eclosão e a eclosão , aqueles que sobrevivem podem ocasionalmente viver uma década ou mais. Entre as espécies norte-americanas mais conhecidas, a expectativa de vida típica é provavelmente de 3 a 5 anos. Para comparação, os musaranhos menores , entre os menores de todos os mamíferos, raramente vivem mais de 2 anos. A vida útil mais longa registrada na natureza refere-se a uma fêmea de beija-flor de cauda larga que foi anilhada (anilhada) quando adulta com pelo menos um ano de idade, e então recapturada 11 anos depois, totalizando pelo menos 12 anos de idade. Outros recordes de longevidade para beija-flores anilhados incluem uma idade mínima estimada de 10 anos e 1 mês para um beija-flor fêmea de queixo preto semelhante em tamanho ao beija-flor de cauda larga e pelo menos 11 anos e 2 meses para um beija-flor de barriga amarela muito maior .
predadores
Louva-a-deus foram observados como predadores de beija-flores. Outros predadores incluem libélulas , sapos , aranhas orb-weaver e outras aves, como o papa-léguas .
Reprodução
Beija-flores machos não participam da nidificação. A maioria das espécies constrói um ninho em forma de xícara no galho de uma árvore ou arbusto. O tamanho do ninho varia em relação à espécie em particular – desde menos de meia casca de noz até vários centímetros de diâmetro.
Muitas espécies de beija-flores usam seda de aranha e líquen para unir o material do ninho e proteger a estrutura. As propriedades únicas da seda permitem que o ninho se expanda à medida que os jovens beija-flores crescem. São postos dois ovos brancos, que apesar de serem os menores de todos os ovos de aves, são grandes em relação ao tamanho do beija-flor adulto. A incubação dura de 14 a 23 dias, dependendo da espécie, temperatura ambiente e atenção da fêmea ao ninho. A mãe alimenta seus filhotes com pequenos artrópodes e néctar inserindo seu bico na boca aberta de um filhote e depois regurgitando a comida em seu papo . Os beija-flores permanecem no ninho por 18 a 22 dias, após os quais deixam o ninho para se alimentar por conta própria, embora a ave mãe possa continuar alimentando-os por mais 25 dias.
Voo
O vôo do beija-flor foi estudado intensivamente do ponto de vista aerodinâmico usando túneis de vento e câmeras de vídeo de alta velocidade . Dois estudos de beija-flores rufous ou Anna em um túnel de vento usaram técnicas de velocimetria de imagem de partículas para investigar a sustentação gerada no movimento ascendente e descendente do pássaro. As aves produziram 75% de seu suporte de peso durante o movimento descendente e 25% durante o movimento ascendente, com as asas fazendo um movimento "figura 8".
Muitos estudos anteriores assumiram que a sustentação era gerada igualmente durante as duas fases do ciclo do bater das asas, como é o caso de insetos de tamanho semelhante. Esta descoberta mostra que o pairar do beija-flor é semelhante, mas distinto, do pairar dos insetos, como a mariposa falcão . Estudos posteriores usando eletromiografia em beija-flores ruivos flutuantes mostraram que a tensão muscular no peitoral maior (músculo principal descendente) foi a menor já registrada em um pássaro voador, e o músculo primário ascendente (supracoracoideus) é proporcionalmente maior do que em outras espécies de aves. Presumivelmente, devido às rápidas batidas das asas para voar e pairar, as asas do beija-flor se adaptaram para funcionar sem uma alula .
As asas do beija-flor gigante batem apenas 12 vezes por segundo, e as asas dos beija-flores típicos batem até 80 vezes por segundo. À medida que a densidade do ar diminui, por exemplo, em altitudes mais altas, a quantidade de energia que um beija-flor deve usar para pairar aumenta. Espécies de beija-flores adaptadas para a vida em altitudes mais altas, portanto, têm asas maiores para ajudar a compensar esses efeitos negativos da baixa densidade do ar na geração de sustentação.
Um vídeo em câmera lenta mostrou como os beija-flores lidam com a chuva quando estão voando. Para remover a água de suas cabeças, eles balançam suas cabeças e corpos, semelhantes a um cachorro sacudindo, para derramar água. Além disso, quando as gotas de chuva coletivamente podem pesar até 38% do peso corporal da ave, os beija-flores deslocam seus corpos e caudas horizontalmente, batem suas asas mais rapidamente e reduzem o ângulo de movimento de suas asas ao voar sob chuva forte.
Batidas de asas e estabilidade de voo
As batidas de asa mais altas registradas para beija-flores selvagens durante o pairar é de 88 por segundo, conforme medido para a estrela-da-floresta ( Callipphlox mitchellii ) pesando 3,2 g. O número de batidas por segundo aumenta acima do "normal" enquanto paira durante as exibições de corte (até 90 por segundo para o beija-flor calliope, Selasphorus calliope ), uma taxa de batida de asa 40% maior do que a taxa típica de pairar.
Durante condições turbulentas de fluxo de ar criadas experimentalmente em um túnel de vento , os beija-flores exibem posições de cabeça e orientação estáveis quando pairam em um alimentador. Quando o vento sopra de lado, os beija-flores compensam aumentando a amplitude do golpe da asa e o ângulo do plano do golpe e variando esses parâmetros assimetricamente entre as asas e de um golpe para o outro. Eles também variam a orientação e ampliam a área de superfície coletiva de suas penas da cauda na forma de um leque . Ao pairar, o sistema visual de um beija-flor é capaz de separar o movimento aparente causado pelo movimento do próprio beija-flor de movimentos causados por fontes externas, como a aproximação de um predador. Em ambientes naturais cheios de movimento de fundo altamente complexo, os beija-flores são capazes de pairar com precisão no lugar pela rápida coordenação da visão com a posição do corpo.
sons de penas
mergulhos de namoro
Ao cortejar, o beija-flor de Anna macho sobe cerca de 35 m (115 pés) acima de uma fêmea, antes de mergulhar a uma velocidade de 27 m/s (89 pés/s), igual a 385 comprimentos de corpo/s – produzindo um som agudo perto da fêmea no nadir do mergulho. Esta aceleração descendente durante um mergulho é a mais alta relatada para qualquer vertebrado submetido a uma manobra aérea voluntária; além da aceleração, a velocidade relativa ao comprimento do corpo é a mais alta conhecida para qualquer vertebrado. Por exemplo, é cerca de duas vezes a velocidade de mergulho dos falcões peregrinos em busca de presas. Na velocidade máxima de descida, cerca de 10 g de força gravitacional ocorrem no beija-flor durante um mergulho (Nota: a força G é gerada quando o pássaro sai do mergulho).
As penas externas da cauda dos machos de Anna ( Calypte anna ) e Selasphorus beija-flores (por exemplo, Allen, calliope) vibram durante os mergulhos de exibição de namoro e produzem um chilrear audível causado pela vibração aeroelástica. Os beija-flores não podem fazer o som do mergulho de corte quando perdem as penas externas da cauda, e essas mesmas penas podem produzir o som do mergulho em um túnel de vento. O pássaro pode cantar na mesma frequência que o chilrear da cauda, mas sua pequena siringe não é capaz de emitir o mesmo volume. O som é causado pela aerodinâmica do fluxo de ar rápido pelas penas da cauda, fazendo-as vibrar , o que produz o som agudo de um mergulho de corte.
Muitas outras espécies de beija-flores também produzem sons com suas asas ou caudas enquanto voam, pairam ou mergulham, incluindo as asas do beija-flor calíope, beija-flor de cauda larga, beija-flor ruivo, beija-flor de Allen e espécies de streamertail, bem como a cauda do beija-flor-da-costa e do beija-flor-de-queixo-preto, e várias espécies relacionadas. Os harmônicos dos sons durante os mergulhos de namoro variam entre as espécies de beija-flores.
Trinado de penas de asa
Beija-flores machos rufous e de cauda larga (gênero Selasphorus ) têm uma característica de asa distinta durante o vôo normal que soa como um tilintar ou um assobio estridente - um trinado. O trinado surge do ar passando por fendas criadas pelas pontas afiladas da nona e décima penas primárias da asa, criando um som alto o suficiente para ser detectado por beija-flores fêmeas ou machos competitivos e pesquisadores a até 100 m de distância.
Comportamentalmente, o trinado serve a vários propósitos: anuncia o sexo e a presença de um pássaro macho; fornece defesa agressiva audível de um território de alimentação e uma tática de intrusão; melhora a comunicação de uma ameaça; e favorece a atração sexual e o namoro.
Migração
Relativamente poucos beija-flores migram como uma porcentagem do número total de espécies; das cerca de 366 espécies conhecidas de beija-flores, apenas 12 a 15 espécies migram anualmente, particularmente aquelas na América do Norte. A maioria dos beija-flores vive no cinturão de floresta tropical Amazônica -América Central , onde as mudanças sazonais de temperatura e as fontes de alimento são relativamente constantes, eliminando a necessidade de migrar. Como os menores pássaros vivos, os beija-flores são relativamente limitados em conservar energia térmica e geralmente são incapazes de manter uma presença em latitudes mais altas durante os meses de inverno, a menos que o local específico tenha um grande suprimento de alimentos durante todo o ano, principalmente acesso ao néctar das flores. Outros fatores de migração são a flutuação sazonal de alimentos, clima, competição por recursos, predadores e sinais inerentes.
A maioria dos beija-flores norte-americanos migra para o sul no outono para passar o inverno no México, nas ilhas do Caribe ou na América Central. Algumas espécies do sul da América do Sul também se movem para o norte, para os trópicos, durante o inverno do sul. Algumas espécies são residentes durante todo o ano na Flórida , Califórnia e nas regiões desérticas do extremo sudoeste dos EUA. Entre eles estão o beija-flor de Anna, um residente comum do sul do Arizona e do interior da Califórnia, e o beija-flor-de-barriga-amarela, um residente de inverno da Flórida, passando pela costa do Golfo até o sul do Texas . Beija-flores de garganta rubi são comuns ao longo da rota atlântica e migram no verão desde o norte até o Canadá atlântico , retornando ao México, América do Sul, sul do Texas e Flórida no inverno. Durante o inverno no sul da Louisiana , estão presentes beija-flores de queixo preto, barriga amarelada, calíope, Allen, Anna, garganta rubi, ruivo, cauda larga e bico largo.
O beija-flor-ruivo se reproduz mais ao norte do que qualquer outra espécie de beija-flor, muitas vezes reproduzindo-se em grande número na América do Norte temperada e invernando em números crescentes ao longo das costas do Golfo do México e da Flórida subtropicais, em vez de no oeste ou centro do México. Ao migrar na primavera para o norte até o Yukon ou o sul do Alasca, o beija-flor-ruivo migra mais extensivamente e nidifica mais ao norte do que qualquer outra espécie de beija-flor e deve tolerar temperaturas ocasionais abaixo de zero em seu território de reprodução. Essa resistência ao frio permite que ele sobreviva a temperaturas abaixo de zero, desde que haja abrigo e comida adequados.
Conforme calculado pelo deslocamento do tamanho do corpo, o beija-flor ruivo faz talvez a jornada migratória mais longa de qualquer ave do mundo. Com pouco mais de 3 polegadas (7,6 cm) de comprimento, os beija-flores ruivos viajam 3.900 milhas (6.300 km) só de ida do Alasca ao México no final do verão, uma distância igual a 78.470.000 comprimentos de corpo, depois fazem a viagem de volta na primavera seguinte. Em comparação, a andorinha-do-mar de 13 polegadas (33 cm) de comprimento faz um voo só de ida de cerca de 11.185 milhas (18.001 km), ou 51.430.000 comprimentos de corpo, apenas 65% do deslocamento do corpo durante a migração de beija-flores ruivos.
A migração para o norte de beija-flores ruivos ocorre ao longo da rota aérea do Pacífico e pode ser coordenada com o surgimento de flores e folhas de árvores na primavera no início de março e também com a disponibilidade de insetos como alimento. A chegada aos criadouros antes da disponibilidade do néctar das flores maduras pode prejudicar as oportunidades de reprodução.
Alimentando
Para nutrição , os beija-flores comem uma variedade de insetos, incluindo mosquitos, moscas da fruta , mosquitos em vôo ou pulgões nas folhas e aranhas em suas teias. O bico inferior dos beija-flores é flexível e pode dobrar até 25 graus quando se alarga na base, criando uma superfície maior para a captura de insetos. Os beija-flores pairam em enxames de insetos em um método chamado "hover- hawking " para facilitar a alimentação.
Para suprir as necessidades energéticas, os beija-flores bebem o néctar, líquido adocicado contido em certas flores. Assim como as abelhas, elas são capazes de avaliar a quantidade de açúcar no néctar que bebem; eles normalmente rejeitam tipos de flores que produzem néctar com menos de 10% de açúcar e preferem aqueles cujo teor de açúcar é maior. O néctar é uma mistura de glicose, frutose e sacarose e é uma fonte pobre de outros nutrientes , exigindo que os beija-flores atendam às suas necessidades nutricionais consumindo insetos.
Beija-flores não passam o dia todo voando, pois o custo da energia seria proibitivo; a maior parte de sua atividade consiste simplesmente em sentar ou empoleirar-se. Os beija-flores comem muitas pequenas refeições e consomem cerca de metade do seu peso em néctar (o dobro do seu peso em néctar, se o néctar tiver 25% de açúcar) todos os dias. Os beija-flores digerem seus alimentos rapidamente devido ao seu pequeno tamanho e alto metabolismo; foi relatado um tempo médio de retenção inferior a uma hora. Os beija-flores gastam em média 20% do tempo se alimentando e 75 a 80% sentados e digerindo.
Como seu alto metabolismo os torna vulneráveis à fome , os beija-flores são altamente sintonizados com as fontes de alimento. Algumas espécies, incluindo muitas encontradas na América do Norte, são territoriais e tentam proteger as fontes de alimento (como um alimentador) contra outros beija-flores, tentando garantir um futuro suprimento de alimentos. Além disso, os beija-flores têm um hipocampo aumentado , uma região do cérebro que facilita a memória espacial usada para mapear flores visitadas anteriormente durante a coleta de néctar.
Os bicos dos beija-flores são flexíveis e suas formas variam drasticamente como uma adaptação para alimentação especializada. Algumas espécies, como eremitas ( Phaethornis spp.) têm bicos longos que lhes permitem sondar profundamente as flores com longas corolas. Os espinhos têm bicos curtos e pontiagudos, adaptados para se alimentarem de flores com corolas curtas e perfurando as bases das mais longas. Os bicos extremamente decurvados dos bicos-foice são adaptados para extrair o néctar das corolas curvas das flores da família Gesneriaceae . O bico do bico de cauda de fogo tem uma ponta voltada para cima adaptada para se alimentar do néctar de flores tubulares enquanto paira. Os tamanhos das notas dos beija-flores variam de cerca de 5 mm a até 100 mm (cerca de 4 pol.). Ao pegar insetos em vôo, a mandíbula de um beija-flor se flexiona para baixo para alargar o bico para uma captura bem-sucedida.
Percepção do doce néctar
A percepção de doçura no néctar evoluiu em beija-flores durante sua divergência genética de andorinhões insetívoros, seus parentes mais próximos. Embora o único receptor sensorial doce conhecido, chamado T1R2 , esteja ausente em pássaros, estudos de expressão do receptor mostraram que os beija-flores adaptaram um receptor de carboidrato do receptor T1R1 - T1R3 , idêntico ao percebido como umami em humanos, essencialmente reaproveitando-o para funcionar como um receptor de doçura do néctar. Essa adaptação para o paladar permitiu que os beija-flores detectassem e explorassem o néctar doce como fonte de energia, facilitando sua distribuição em regiões geográficas onde as flores produtoras de néctar estão disponíveis.
Língua como uma microbomba
Beija-flores bebem com suas longas línguas lambendo rapidamente o néctar. Suas línguas têm tubos semicirculares que percorrem seu comprimento para facilitar o consumo do néctar por meio do bombeamento rápido para dentro e para fora do néctar. Embora se acreditasse que a ação capilar era o que atraía o néctar para esses tubos, a fotografia de alta velocidade revelou que os tubos se abrem nas laterais quando a língua entra no néctar e depois se fecham ao redor do néctar, prendendo-o para que possa ser puxado de volta para dentro. o bico durante um período de 14 milissegundos por lambida a uma taxa de até 20 lambidas por segundo. A língua, que é bifurcada, é comprimida até atingir o néctar, então a língua se abre, a ação rápida aprisiona o néctar que sobe pelas ranhuras, como uma ação de bomba , sem ação capilar . Consequentemente, a flexibilidade da língua permite acessar, transportar e descarregar o néctar por meio da ação da bomba, não por um sifão capilar como se acreditava.
Alimentadores e néctar artificial
Na natureza, os beija-flores visitam as flores para se alimentar, extraindo o néctar, que é 55% de sacarose, 24% de glicose e 21% de frutose com base na matéria seca. Os beija-flores também consomem água com açúcar dos comedouros de pássaros , o que permite que as pessoas observem e apreciem os beija-flores de perto, ao mesmo tempo em que fornecem aos pássaros uma fonte confiável de energia, especialmente quando as flores são menos abundantes. Um aspecto negativo dos alimentadores artificiais, no entanto, é que os pássaros podem buscar menos néctar de flores para se alimentar e, portanto, podem reduzir a quantidade de polinização que sua alimentação fornece naturalmente.
O açúcar granulado branco é usado em alimentadores de beija-flores em uma concentração de 20% como uma receita comum, embora os beija-flores defendam os comedouros de forma mais agressiva quando o teor de açúcar é de 35%, indicando preferência por néctar com maior teor de açúcar. Açúcares orgânicos e "brutos" contêm ferro , que pode ser prejudicial, e açúcar mascavo, xarope de agave , melaço e adoçantes artificiais também não devem ser usados. O mel é feito pelas abelhas a partir do néctar das flores, mas não é bom usar em comedouros porque quando é diluído em água, os microorganismos crescem facilmente nele, fazendo com que se estrague rapidamente.
O corante alimentar vermelho já foi considerado um ingrediente favorável para o néctar em comedouros domésticos, mas é desnecessário. Produtos comerciais vendidos como "néctar instantâneo" ou "comida de beija-flor" também podem conter conservantes ou sabores artificiais, bem como corantes, que são desnecessários e potencialmente prejudiciais. Embora alguns produtos comerciais contenham pequenas quantidades de aditivos nutricionais, os beija-flores obtêm todos os nutrientes necessários dos insetos que comem, tornando desnecessária a adição de nutrientes.
Dicas visuais de forrageamento
Os beija-flores têm uma acuidade visual excepcional, permitindo-lhes discriminar as fontes de alimento durante o forrageamento. Embora se pense que os beija-flores são atraídos pela cor enquanto procuram comida, como flores vermelhas ou alimentadores artificiais, experimentos indicam que a localização e a qualidade do néctar das flores são os " faróis " mais importantes para o forrageamento. Os beija-flores dependem pouco de pistas visuais da cor da flor para apontar para locais ricos em néctar, mas eles usam pontos de referência ao redor para encontrar a recompensa do néctar.
Em pelo menos uma espécie de beija-flor – a coroa de fogo verde ( Sephanoides sephaniodes ) – as cores preferidas das flores estão no comprimento de onda vermelho-verde para o sistema visual do pássaro, proporcionando um contraste maior do que para outras cores de flores. Além disso, a plumagem da coroa dos machos firecrown é altamente iridescente na faixa de comprimento de onda vermelho (pico em 650 nanômetros), possivelmente fornecendo uma vantagem competitiva de dominância ao forragear entre outras espécies de beija-flores com plumagem menos colorida. A capacidade de discriminar cores de flores e plumagem é possibilitada por um sistema visual com quatro células de cone simples e um cone duplo protegido por gotículas de óleo fotorreceptoras que aumentam a discriminação de cores.
Olfato
Enquanto os beija-flores dependem principalmente da visão e da audição para avaliar a competição de pássaros e insetos forrageadores perto de fontes de alimento, eles também podem detectar pelo cheiro a presença no néctar de produtos químicos defensivos de insetos (como o ácido fórmico ) e feromônios de agregação de formigas forrageiras, que desencorajam a alimentação.
No mito e na cultura
Os astecas usavam talismãs de beija-flores , representações artísticas de beija-flores e fetiches feitos de partes reais de beija-flores como emblemáticos de vigor, energia e propensão para trabalhar junto com seus bicos afiados que simbolicamente imitam instrumentos de armamento, sangria, penetração e intimidade. Os talismãs de beija-flor eram valorizados por atrair potência sexual, energia, vigor e habilidade em armas e guerra para o usuário. O deus asteca da guerra Huitzilopochtli é frequentemente retratado na arte como um beija-flor. Os astecas acreditavam que os guerreiros caídos reencarnariam como beija-flores. A palavra náuatle huitzil se traduz em beija-flor . Uma das Linhas de Nazca representa um beija-flor (à direita).
Trinidad e Tobago , conhecida como "A terra do beija-flor", exibe um beija-flor no brasão dessa nação , moeda de 1 centavo e libré em sua companhia aérea nacional, a Caribbean Airlines .
Mt. Umunhum nas montanhas de Santa Cruz do norte da Califórnia é Ohlone para "lugar de descanso do beija-flor". As culturas Hopi e Zuni têm um mito da criação do beija-flor sobre um jovem irmão e irmã que estão morrendo de fome porque a seca e a fome chegaram à terra. Seus pais saíram para procurar comida, então o menino esculpe um pedaço de madeira em um pequeno pássaro para entreter sua irmã. Quando a menina joga a escultura para o alto, o pássaro ganha vida, transformando-se em um beija-flor. O passarinho então voa até o Deus da Fertilidade e implora por chuva, e o deus atende ao pedido, o que ajuda as plantações a crescerem novamente.
O Gibson Hummingbird é um modelo de violão descrito como tendo a forma de um beija-flor pela Gibson Brands, um grande fabricante de violões. Durante o concurso de fantasias do concurso de beleza Miss Universo 2016 , a Miss Equador , Connie Jiménez, usou uma fantasia inspirada nas penas das asas de um beija-flor.
Galeria
Uma ilustração colorida do Kunstformen der Natur (1899) de Ernst Haeckel , mostrando uma variedade de beija-flores
Ninho de beija-flor de Anna caída mostrado ao lado de um palito de dente para escala
Veja também
- AeroVironment Nano Hummingbird – beija-flor artificial
Notas
Referências
links externos
- O site do Hummingbird Fotos do Hummingbird, vídeos, artigos, links, perguntas frequentes
- Galeria de fotos em alta resolução de quase 100 espécies
- Galeria de fotos em alta resolução de muitas espécies de beija-flores
- Vídeo da língua do beija-flor agindo como uma microbomba durante a alimentação do néctar