Kis test, nagy étvágy

A kolibrifélék rendjébe (Trochilidae) több mint 300 faj tartozik, amelyek között a körülbelül egy AA elem méretével rendelkező, 5 centiméter hosszú méhkolibritől (a világ legkisebb madarától) kezdve a hatalmasra nőtt, 20 centiméteres óriáskolibriig sokféle változat megtalálható, közös jellemzőjük azonban, hogy egészen egyedi életmódot kell fenntartaniuk speciális kialakítású testük üzemeltetése érdekében. A kolibrik esetében a legtöbb különleges adottság egy célt szolgál: az élelem megszerzését, amire a madaraknak rendkívül nagy szüksége van, lényegében folyamatosan táplálkozniuk kell a gyors szárnycsapásokkal és szívveréssel működő testük energiaigényének kielégítéséhez.

Bár a Kubában élő méhkolibrik testsúlya a 2 grammot sem éri el, vagyis kevesebbet nyomnak, mint egy zacskó vaníliáscukor ötöde, de már az alapvető létfenntartáshoz is legalább grammonként 5-6 kalóriára van szükségük és ezt a mennyiséget tovább növeli minden, nagyobb erőfeszítést igénylő tevékenység, így egy két grammos madár 20-30 kalóriát is felhasználhat naponta. Ha az emberi test fenntartási “költségeit” vesszük figyelembe, egy átlagosan aktív (nem minden nap sportoló) életmódot folytató felnőtt férfi vagy nő esetében körülbelül testsúlykilogrammonként kell 25-35 kalóriával számolni, pedig az emberi szervezet jóval bonyolultabb szerkezet a madarakénál. Ebből az összehasonlításból is kiviláglik, hogy a kolibriknek miért megy el annyi idejük a napi betevőjük utáni hajszával.

A kolibrifélék egyes fajtáinak szokásai között persze nagy különbségek vannak az élőhelyüktől és testi adottságaiktól függően, de általában elmondható, hogy ezeknek az apró állatoknak a fő üzemanyagát a cukor jelenti,

amelyet nektárból szereznek be és perceken belül átalakítanak és feldolgoznak, hogy azonnali energiát biztosítson számukra. Az étrendjük meglehetősen kiszolgáltatottá teszi a madarakat, mivel folyamatosan új lelőhelyek után kell nézniük, ahol az általuk preferált növények éppen virágoznak. A kolibrik a nyíló virágok után kutatva sokat vándorolnak, ami még több energiafelhasználással jár, ami még éhesebbé teszi őket - ördögi kör, azonban a madarak kellő módon adaptálódtak ehhez a furcsa életvitelhez.

Hatalmas agy = nagyobb lakoma

A kulcs a kolibrik agyában található, ez rejti az a jelentős méretű hippokampuszt, ami a tájékozódásban segíti őket. Különböző vizsgálatok eredményei alapján a szakértők arra jutottak, hogy a kolibrik hippokampusza felelős a kiemelkedően jó memóriájukért, ami elsősorban a kitűnő térbeli tájékozódásban nyilvánul meg - a hippokampális formáció esetükben a nagyagy (a két agyfélteke) 13%-át foglalja el, ami háromszor-ötször akkora, mint bármely más korábban megfigyelt madárfaj esetében. A sarlósfecskék csak feleekkora hippokampális régióval vannak ellátva, pedig nekik egészen Afrikáig kell vándorolniuk minden évben, ami szintén nagy kihívást jelent tájékozódás szempontjából. A kolibrik memóriájukat nem csak a virágok elhelyezkedéséről szóló információk tárolására használják, hanem arra is emlékeznek, hogy

• melyik virágot merítették már ki
• milyen gyorsan termelődik újra a nektár
• és milyen minőségű volt az elfogyasztott ebédjük

A kolibrik agya az emberével viszonyítva is nagy, persze nem az összsúlyt tekintve, hanem a teljes test arányait figyelembe véve: az emberi agy körülbelül a test 2%-át teszi ki, a kolibriké a test 4,2 %-át. Egy méhkolibri agya ennélfogva nagyjából két-három rizsszemnyi súlyú.

Az élővilág miniatűr helikopterei

A madarak naponta többszáz virágot aratnak le és testsúlyuk felét is belakmározzák egy nap alatt. Fő táplálékukon kívül fogyasztanak kisebb rovarokat és fák édes nedvét is. Ahhoz, hogy virágról virágra tudjanak szállni pirkadattól alkonyatig, rengeteg szárnycsapásra van szükségük: másodpercenként 60-80 alkalommal csapnak szárnyaikkal, amelyek szintén a legtöbb madáértól eltérően működnek. A madarak általában felfelé és lefelé irányuló szárnycsapásokkal emelkednek a levegőbe és tartják fenn magukat, de a kolibrik ebben is más utat választottak: szárnyuk 180 fokban tud fordulni és csapkodás közben nyolcast írnak le a levegőben, ami által sokkal stabilabban tudják fenntartani magukat és könnyebben tudnak manőverezni, valamint egy helyben lebegni. Egy 2014-es tanulmányban arra jutottak a kutatók, hogy a kolibrik aerodinamikai teljesítménye egy mikrohelikopterhez hasonló - konkrétan a több ország hadserege által megfigyelési feladatokra alkalmazott Black Hornet Nano működésével vetették össze a madarak mozgását és sok hasonlóságot találtak, például a rotorok és a madárszárnyak oldalarányaival kapcsolatban, de bizonyos repülési szögek esetében a kolibrik még hatékonyabbnak bizonyultak. A kolibriket a helikopterek mellett vadászrepülőgépekhez is szokták hasonlítani: az Anna-kolibri másodpercenként testhossza 385-szörösét teszi meg, ami arányaiban nagyságrendekkel gyorsabb, mint egy F15 Eagle sebessége.

Ahhoz, hogy ezt a különleges mozgási formát magabiztosan kivitelezzék az állatok, egyedi agyműködésre van szükségük. Ahogy az egy 2017-es vizsgálat során kiderült, a kolibrik agyának lentiformis mesencephali régiója teljesen máshogy üzemel, mint más madaraké, sokkal inkább a gyors mozgásokat észleli és az előre-hátra irányok preferenciája helyett a minden irányba való egyformán jó érzékelést teszi lehetővé. Erre azért lehet nagy szüksége a kolibriknek, mert rengeteg időt töltenek a virágok előtti lebegéssel, ennek során pedig lényeges a széleskörű figyelem az akadályok elkerülésére.

Járásképtelen izompacsirták

Az állandó élelemszerzéssel járó folyamatos repülés a madarak izmait is megedzi, illetve a folyamatot fordítva is lehet nézni: a megfelelő izmok miatt tudnak a kolibrik sokat és hatékonyan mozogni. Az állatok testének harmadát a mellizmok (szárnymozgatóizmok) teszik ki és az állatvilágban egyedülállóan magas az izomösszehúzódási rátájuk, a méhkolibrinek 80 Hz-et is elérheti a szárnycsapási frekvenciája. A kolibri az egyetlen madárfaj, amely a lebegéshez szükséges erőt aerob módon generálja, azaz elméletben akármeddig fenn tudja tartani magát - írják amerikai és brit kutatók egy 2012-es publikációban. A kolibrik nagyméretű repülőizmai szinte kizárólag gyors oxidatív-glikolitikus izomrostokból állnak, kiterjedt mitokondriummal, ami az energiatermelésben játszik szerepet. A gyors metabolizmus révén a madarak könnyen hasznosítják a nektárból nyert cukrokat, ami energiát ad nekik a további virágkereséshez és lebegéshez.

Legyenek bármilyen remek pilóták is a levegőben, a kolibrik a talajon már nem teljesítenek olyan jól, sőt, azon madarak közé tartoznak, amelyek nem igazán tudnak a lábaikon járni. A lábuk rövid és elsősorban kapaszkodásra van kialakítva, valamint harcolni és fogni is tudnak vele, de sétához meglehetősen alkalmatlanok. A kolibrik hivatalosan az Apodiformes osztályába tartoznak, ami láb nélkülit jelent és utal rá, hogy az ide sorolt madarak életük jelentős részét a levegőben töltik. A kis lábak lebegésnél előnyt képviselnek, mivel könnyen behúzhatóak és ezzel csökkentik a légellenállást. A lábak végén lábujjak találhatóak, amelyeket a madarak kiengednek, mikor kapaszkodásra alkalmas helyhez közelítenek és ezekkel markolják meg pihenés alatt az ágat.

A kolibrik a felsoroltakon kívül még számos más érdekes adottsággal tűnnek ki madártársaik közül, de közelről megfigyelni ezeknek a különleges madaraknak a vadon élő példányait Magyarországon és Európában sajnos nem lehet - a kolibrik összes fajtája jelenleg Észak-, és Dél-Amerikában él, ahol Alaszkától Tűzföldig a legkülönbözőbb helyeken fordulnak meg.

(Források: Smithsonian Állatkert és Konzervációs Intézet, Hummingbird 101, Amerikai Madárfelügyelet Fotó: Candi Foltz/Dustin Humes/Ray Harrington/Bryan Hanson/Unsplash)