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Altitude and temperature effects on the energetic cost of hover-feeding in migratory rufous hummingbirds, Selasphorus rufus

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Abstract:

During migratory stopovers, rufous hummingbirds (Selasphorus rufus (Gmelin, 1788)) can achieve high daily rates of net energy intake and mass gain while foraging at a range of elevations and ambient temperatures, despite the high energetic costs of hovering flight and thermoregulation. To gain insights into the factors affecting the energetic costs incurred during foraging, we captured migratory hummingbirds and measured their oxygen consumption rates during hover-feeding. Measurements were performed in situ where rufous hummingbirds forage as they migrate at several locations along a gradient in elevation and over the range of ambient temperatures normally experienced. Oxygen consumption rates during hover-feeding varied between the sexes and between juveniles and adults. These differences appeared to reflect differences in the power requirements for hovering flight in relation to variation in wing morphology. Decreasing ambient temperature and increasing elevation both significantly increased oxygen consumption rate during hover-feeding. The effects of these two environmental variables were additive, suggesting that hummingbird thermoregulatory requirements were not met by the additional heat produced by the higher metabolic rate necessary to support hovering flight at higher elevation. These results provide insight into the ways different foraging strategies may allow hummingbirds to maximize net energy intake.

Durant leurs arrêtes migratoires, les colibris roux (Selasphorus rufus (Gmelin, 1788)) peuvent réussir à atteindre des taux quotidiens nets d’accumulation d’énergie et des gains de masse élevés pendant leur recherche de nourriture à diverses altitudes, malgré les coûts énergétiques importants du vol stationnaire et de la thermorégulation. Afin d’essayer de comprendre les facteurs qui affectent les coûts énergétiques encourus durant la recherche de nourriture, nous avons capturé des colibris durant leur migration et mesuré leurs taux de consommation d’oxygène pendant l’alimentation en vol stationnaire. Les mesures ont été réalisées dans les sites mêmes dans lesquels les colibris roux s’alimentent durant leur migration à plusieurs stations dans le gradient d’altitude et la gamme de températures ambiantes qu’ils connaissent normalement. Les taux de consommation d’oxygène durant l’alimentation en vol stationnaire varient en fonction du sexe et différent chez les jeunes et les adultes. Ces différences semblent être le reflet de différences de besoins de puissance pour le vol stationnaire reliées aux variations de morphologie des ailes. Une baisse de la température ambiante et une augmentation de l’altitude accroissent significativement toutes deux le taux de consommation d’oxygène durant l’alimentation en vol stationnaire. Les effects de ces deux variables environnementales sont cumulatifs, ce qui laisse croire que les besoins de thermorégulation des colibris ne sont pas comblés par la production de chaleur additionnelle par le taux métabolique plus élevé requis pour permettre le vol stationnaire aux altitudes plus grandes. Ces résultats ouvrent des perspectives sur la manière dont les différentes stratégies de recherce de nourriture peuvent permettre aux colibris de maximiser leur apport net d’énergie.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-03-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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