Птичка-вертолёт

Колибри — держатели многих рекордов: самые маленькие и самые быстрые птицы, одни из самых мелких позвоночных с самым активным обменом веществ. В наше время это исключительно американские птицы и за пределами континента не встречаются, хотя ископаемые останки колибри возрастом 30—40 миллионов лет были найдены не так давно в Германии.
 

Ближайшими родственниками колибри считаются стрижи. Как и у стрижей, у них очень длинные крылья и короткие лапки, не позволяющие ходить по земле. Разные исследователи то объединяют колибри и стрижей в один отряд, то выделяют их в самостоятельные отряды. По оценкам орнитологов, колибри около 325—340 видов.

Многие уверены, что колибри — тропические птицы, но это не совсем так. Действительно, наибольшее их разнообразие отмечено в тропических частях обеих Америк. Так, в Колумбии обитает более 160 видов колибри, в небольшом Эквадоре — 130. Однако некоторые виды доходят на севере до Аляски, а на юге — до Огненной Земли; в США их около 25 видов, по 10 видов живёт в Канаде и Чили.

Обитатели Канады и США на зиму улетают в Мексику и Центральную Америку, а есть виды, которые из южных частей Южной Америки на зиму перемещаются севернее, в тропики. Да ведь и в тропиках не везде тепло; в Андах, где некоторые виды заходят на высоту 5200 м, по ночам и заморозки бывают! Горные виды в тропиках зимой тоже мигрируют, только всего лишь вниз по склону, в долины.

Всех колибри скопом принято считать самыми маленькими птицами. Да, это верно, но не совсем. Действительно среди них есть самый маленький вид пернатых — колибри-пчёлка, который водится на Кубе. Длина его тела 5—6 см, а вес — 1,6—2 г. Однако есть и исполинский колибри. Размером он со скворца, но изящнее, длина тела достигает 19—20 см, размах крыльев — 21,5 см, а вес — 20—24 г. Для колибри это действительно великан.

Колибри — самые быстрые создания среди позвоночных. Пикируя во время тока, самец колибри Анны развивает скорость 27 м/с, то есть за секунду пролетает 385 длин своего тела, что в два раза больше, чем скорость пикирующего сапсана. Самолёт-истребитель, например МиГ-25, за секунду пролетает только 40 своих длин. При выходе из пике колибри испытывает перегрузку 10 g.

Колибри — уникумы среди птиц и по частоте взмахов крыльев. В полёте мелкие виды колибри делают до 80—100 взмахов в секунду, крупные — всего лишь 8—10 взмахов, как и другие птицы сходного размера. Для сравнения: ворона делает в секунду 5 взмахов крыльями, а пчела — 250. Звук, издаваемый птицами в полёте, похож на тихое гудение, примерно такое же, как у бражника — бабочки средней полосы России, которая тоже зависает у цветка, когда кормится (см. «Наука и жизнь» № 11, 2009 г.). Именно из-за этой особенности англичане называют их hummingbirds, что можно перевести как жужжащие птицы. Во время полёта колибри способны зависать на одном месте, а также летать хвостом вперёд. Зависание необходимо, чтобы пить нектар из цветов. Ведь не на каждый цветок можно сесть, даже если ты весишь всего 2 г. Зависание стало возможным благодаря «конструктивным особенностям» птиц. На мышцы, обеспечивающие полёт, приходится 25—30% всей массы тела, а крылья крепятся к телу только посредством плечевого сустава, что позволяет крылу поворачиваться вокруг своей продольной оси почти на 180о. В результате крылья колибри могут генерировать подъёмную силу как при движении крыла вниз, так и при его поднимании. Исследования полёта колибри Анны в аэродинамической трубе показали, что 75% подъёмной силы птицы получают при опускании крыла и 25% при его подъёме. Эффективность колибри при зависании на 20% больше, чем у вертолётов.

У колибри во время полёта самый высокий уровень метаболизма среди животных, исключая насекомых, что связано с необходимостью быстрого биения крыльев при зависании. Частота сердцебиения в полёте может достигать 1260 ударов в минуту, а частота дыхания даже в состоянии покоя — 250 вдохов и выдохов в минуту.

Ночью, когда птицы не могут кормиться, их обмен веществ замедляется и они впадают в анабиоз. В это время температура тела падает с 40 до 18 градусов Цельсия, а частота сокращения сердца снижается до 50—180 ударов в минуту. Утром птица не может просто взлететь с ветки: её организм не подготовлен к полёту. Ей сначала нужно «разогнать» свой метаболизм до активного уровня. Птичка начинает дрожать, разогревая мышцы, и для этого требуется несколько минут. Затем можно лететь на первую кормёжку, а потом устроиться на присаде и погреться на солнце. В полдень, когда становится жарко, птицы кормятся реже, поскольку перегреваются во время полёта. Приходится отсиживаться в тени. Вечером же кормятся до темноты, запасаясь энергией, чтобы пережить ночь.

Животные с высоким уровнем метаболизма, как правило, живут крайне недолго. Организм в таком режиме быстро изнашивается. Например, землеройки, самые маленькие млекопитающие, редко живут больше двух лет. Колибри же — долгожители среди мелких животных. Рекордная продолжительность жизни документально подтверждена для нескольких видов. Самка широкохвостого колибри была окольцована взрослой, то есть она как минимум на время кольцевания прожила уже год, а повторно была отловлена через 11 лет. Следовательно, она прожила не менее 12 лет. Чернощёкий колибри прожил как минимум 10 лет и один месяц, а рыжебрюхий — 11 лет и 2 месяца.

Охристый колибри, можно сказать, северный вид: он встречается от Калифорнии до Аляски. Гнездится севернее, чем остальные виды, и может благополучно выносить в местах гнездования кратковременные заморозки при условии, что хватает пищи и надёжных укрытий. Наверное, именно эти особенности позволяют отдельным неразмножающимся птицам залетать намного севернее юго-востока Аляски, северного предела их гнездового ареала. Этот вид дважды, в 1976 и 1985 годах, отмечен и на территории России. Птицы залетали на остров Ратманова, находящийся на середине Берингова пролива, разъединяющего Чукотку и Аляску.

С зимовок охристые колибри летят вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки, согласуя продвижение на север с появлением там насекомых и цветением растений. Для гнездовий они предпочитают широкие пространства, покрытые кустарником, и опушки лесов. Время размножения совпадает с массовым цветением местной флоры. Миграция на юг начинается постепенно. Сначала в путь отправляются самцы, не отягощённые выращиванием птенцов. Потом, после слёта птенцов, летят самки, а вслед за ними и выросшие птенцы. В это время они мигрируют не по долинам, где всё уже отцвело или выгорело под солнцем, а по горным хребтам, где цветут альпийские луга. Меридиональное расположение гор в обеих Америках благоприятствует таким миграциям.

Обыкновенный, или рубиновогорлый, колибри — другой северный вид. У него самый большой гнездовой ареал в Северной Америке. Гнездится по опушкам и полянам лиственных и сосновых лесов, в садах и палисадниках на большей части восточных штатов США и в канадских прериях. На зиму рубиновогорлые колибри улетают в южную Мексику и Центральную Америку, на юг вплоть до западной Панамы. Во время миграции некоторые птицы, чей вес в среднем 3,5 г, совершают беспосадочный 800-километровый перелёт через Мексиканский залив и Карибское море из Панамы до северного побережья Мексиканского залива. Перед преодолением водной преграды птицы нагуливают жир, увеличивая свой вес вдвое, что повышает их шансы при полёте над открытой водой.

Колибри Анны — наиболее обычный вид этого отряда в южной Калифорнии. Их круглый год можно видеть как в дикой природе, так и в культурном ландшафте (в садах, парках). Зимой в Калифорнии продолжают цвести цветы и птицам есть где питаться. Кроме того, практически у каждого дома висят кормушки для колибри — страховка от голодной смерти.

Оперение многих видов колибри отличается чрезвычайно яркими цветами и металлическим блеском. Окраска оперения самцов и самок зачастую сильно различается. Самцы окрашены ярче, у них могут развиваться разного рода украшающие перья. Оперение самок более тусклое. Вся эта блестяще-металлическая красота самцов возникает не за счёт пигмента, а благодаря особой структуре пера. В верхнем слое перьев расположены прозрачные призмовидные клетки, под которыми находится своеобразный экран — слой чёрного пигмента. Солнечный свет, попадая на эти призмы, разлагается на составляющие цвета, и оперение приобретает яркий блестящий цвет. Солнце скрывается за тучей — и сверкавший участок оперения становится блёкло-чёрным. Правда, у колибри также есть и окраска оперения за счёт пигментов, например рыжие перья охристого колибри. Окраска контурного оперения, покрывающего тело птиц, достигается большей частью сочетанием пигментов и тонкой структуры пера.

Во время ухаживания самец колибри Анны, пикируя на самку с высоты 25—30 м, громко «щебечет». Как показали исследования, этот звук издают крайние рулевые перья, которые начинают «петь», когда скорость птицы превышает 23 м/с. На той же частоте птицы могут петь обычным для пернатых способом, но небольшие размеры голосового аппарата не позволяют получить громкие звуки. У рыжих и широкохвостых колибри во время нормального полёта конические концы девятого и десятого первостепенных перьев, рассекая воздух, издают звенящий или гудящий пронзительный свист. Этот звук достаточно громок, чтобы его слышали самки или самцы-конкуренты на расстоянии до 100 м. Подобное «пение» с помощью перьев крыльев и хвоста отмечено у многих видов.

Самцы у колибри не принимают участия в выведении птенцов. Вся забота лежит на самках, которые строят гнездо и выращивают птенцов. Чашевидное гнездо вьётся на ветвях деревьев и кустарников, а некоторые тропические виды прикрепляют его к листьям. У разных видов размер гнезда варьирует от половинки скорлупы грецкого ореха до нескольких сантиметров в диаметре. Многие виды для строительства гнезда используют паутину, пух и лишайники. Лишайники хорошо маскируют гнездо, а паутина своей растяжимостью позволяет гнезду по мере роста птенцов несколько увеличиваться в размерах. Самка откладывает два яйца, которые насиживает 14—23 дня в зависимости от видовой принадлежности, температуры воздуха и собственного усердия. Птенцов она кормит мелкими членистоногими и нектаром в течение 18—22 дней.

Все колибри пьют нектар цветов, чаще всего зависая в воздухе. Обычно они не посещают цветы, нектар которых содержит менее 10% сахара, и предпочитают те, где сахара больше. Нектар — это, главным образом, горючее для полёта. Кроме него птицам нужны белки, жиры, витамины, минералы… А вот их колибри получают из насекомых и пауков, как и другие насекомоядные птицы.

У разных видов длина клюва может составлять от 5 до 100 мм. У некоторых птичек форма клюва хорошо подходит для добывания нектара из конкретных групп растений, а заодно и для их опыления. Помимо цветочного нектара колибри охотно пьют 20—25%-ный раствор простого сахара, который любители птиц наливают для них в кормушки. Птички не очень-то боятся людей, и их можно наблюдать у кормушек с расстояния 2—3 м.

Колибри не летают весь день. Это было бы очень невыгодно с точки зрения энергозатрат. В среднем они кормятся 10—15% всего времени активности, а остальное время сидят и переваривают пищу. Едят небольшими порциями много раз в день. В пересчёте на чистый сахар птица за день съедает его около половины собственного веса. Поскольку колибри постоянно находятся на грани голода и очень зависят от источников корма, то многие виды, особенно из обитающих в Северной Америке, защищают свою территорию и источники корма — цветы и кормушки — от покушений конкурентов как своего, так и других видов.

Николай Конюхов, кандидат биологических наук