Effects of surface activity patterns and dive depth on thermal substitution in fasted and fed lesser scaup (Aythya affinis) ducks

Authors: Kaseloo, Paul A; Lovvorn, James R

Source: Canadian Journal of Zoology, Volume 83, Number 2, February 2005 , pp. 301-311(11)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

High thermoregulation costs incurred by aquatic endotherms can be reduced if heat from digestion and exercising muscles can substitute for thermogenesis. Costs (VO2) of surface activities and diving were measured in lesser scaup (Aythya affinis (Eyton, 1838)) ducks while fasted and when feeding on mixed grain at depths of 1.2 and 2 m at thermoneutral (23 °C) and sub-thermoneutral (8 °C) water temperatures. Substitution occurred if the heat increment of feeding (HIF) or costs of activities above resting metabolic rate (RMR) were lower at 8 °C than at 23 °C, indicating that the thermoregulatory part of RMR at 8 °C had been reduced. Changes in body core temperature were not significant, and there was no substitution of HIF. At the surface at 8 °C, fasted birds that were active (nonresting) >75% of the time had lower RMR, and lower cost of activities above RMR, than less active birds. Dive recovery cost after dive bouts (DRC) constituted 33%–35% of total dive costs at 23 °C and 48%–55% at 8 °C. Dive costs above RMR (including DRC) were lower at 8 °C than at 23 °C by 14% at 1.2 m and 25% at 2 m, suggesting appreciable substitution that increased with longer, deeper dives; however, results varied widely and were not statistically significant. Our experiments indicate that thermal substitution varies in importance depending on levels of activity and heat loss.

Les coûts élevés de la thermorégulation chez les endothermes aquatiques peuvent être réduits lorsque la chaleur générée par la digestion et l'exercice musculaire se substitue à la thermogenèse. Nous avons mesuré les coûts (VO2) des activités de surface et de la plongée chez des fuligules à tête noire (Athya affinis (Eyton, 1838)) durant un jeûne et pendant l'alimentation à base de grains mélangés, aux profondeurs de 1,2 et de 2 m, à des températures thermoneutre (23 °C) et plus froide (8 °C). Il se fait une substitution si l'accroissement de chaleur dû à l'alimentation (HIF) ou le coût des activités supérieur au taux de métabolisme de repos (RMR) sont plus faibles à 8 °C qu'à 23 °C, ce qui indique que la partie thermorégulatrice de RMR est réduite à 8 °C. Les changements de température du centre du corps ne sont pas significatifs et il n'y a pas de substitution de HIF. En surface à 8 °C, les oiseaux à jeun qui sont actifs (non en repos) >75 % du temps ont un RMR plus bas et une réduction du coût des activités excédant RMR, par comparaison aux oiseaux moins actifs. Les coûts de récupération après les plongées (DRC) représentent 33 % – 35 % des coûts totaux de la plongée à 23 °C et 48 % – 55 % à 8 °C. Les coûts de la plongée excédant RMR, mais incluant DRC, sont moins importants à 8 °C qu'à 23 °C et réduits de 14 % à 1,2 m et de 25 % à 2 m, ce qui laisse croire à une substitution importante qui augmente lors des plongées plus prolongées et plus profondes; les résultats sont cependant très variables et non significatifs. Nos expériences montrent que la substitution thermique varie en importance en fonction des niveaux d'activité et des pertes de chaleur.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2005

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