Cardiovascular adjustments during locomotion in penguins

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Abstract:

The high costs of airborne flapping flight are reflected in a difference between the oxygen pulse (OP; amount of oxygen consumed per heart beat) during flight and that during terrestrial locomotion, as well as a difference in the relationship between heart rate (fH) and rate of oxygen consumption (O2). We tested and failed to accept the hypothesis that there would be similar differences in the fHO2 and O2–OP relationships during swimming under water and during walking for macaroni penguins (Eudyptes chrysolophus (Brandt, 1837)). We suggest that this may be a result of the penguins having to overcome physical forces different from those experienced by volant birds and possibly a response to limited access to oxygen while porpoising or diving. This result has important implications for those who wish to use fH to estimate O2 and hence metabolic rate in the field for this and similar species. To test the utility of the relationship, we compared our results with data obtained previously for this species, and we simultaneously measured O2 in a respirometer and estimated O2 from fH for 48 h. There was no significant difference in the fHO2 or O2–OP relationships between the two studies or between O2 estimated from fH and that measured using respirometry.

Le coût élevé du vol aérien par battements se reflète dans la différence entre le pouls d'oxygène (OP, quantité d'oxygène consommé par battement cardiaque) durant le vol et celui durant la locomotion terrestre, ainsi que dans la différence dans les relations entre le rythme cardiaque (ƒH) et le taux de consommation d'oxygène (O2). Nous avons éprouvé et n'avons pas accepté l'hypothèse selon laquelle il y aurait une relation similaire entre ƒH et O2 et entre O2 et OP lors de la nage sous l'eau et la marche chez le gorfou doré (Eudyptes chrysolophus (Brandt, 1837)). Nous croyons que ce peut être parce que les gorfous doivent surmonter des forces physiques différentes de celles subies par les oiseaux voiliers; c'est peut-être aussi une réaction à un accès limité à l'oxygène durant le marsouinage et la nage. Ce résultat a des implications importantes pour l'estimation en nature de O2 à partir de ƒH, et donc du taux métabolique, chez cette espèce et d'autres semblables. Pour évaluer l'utilité de la relation, nous avons comparé nos données à d'autres obtenues antérieurement chez cette espèce et au O2 simultanément mesuré dans un respiromètre et estimé à partir de fH pendant 48 h. Il n'y a pas de différences significatives dans les rapports ƒHO2 et O2–OP entre les deux études, ni entre les O2 estimés d'après ƒH et mesurés par respirométrie. [Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2005

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