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벌새

Hummingbird
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벌새
시간적 범위: Rupelian 30–0 Ma
벌새 4마리
트리니다드 토바고 출신
과학 분류 Edit this classification
도메인: 진핵생물
왕국: 애니멀리아
문: 코데아타
클래스: 아베스
클레이드: 스트라이소레스
주문: 갑각류
가족: 트로칠리과
비고르스, 1825년
유형속
트로킬루스
하위 패밀리
하위 패밀리:

벌새는 아메리카가 원산지인 새로 생물학적 계통인 트로칠리과(Trochilidae)를 구성하고 있습니다. 약 366종 113속으로 [1]알래스카부터 티에라 델 푸에고까지 발생하지만 대부분의 종은 중앙 아메리카와 남아메리카에서 발견됩니다.[2] 2024년 현재 21종의 벌새가 멸종위기종 또는 심각한 멸종위기종으로 지정되어 있으며, 개체수가 감소하는 종도 많습니다.[3][4]

벌새는 빠르고 기동 가능한 비행을 가능하게 하기 위해 다양한 전문적인 특성을 가지고 있습니다: 예외적인 대사 능력, 높은 고도에 대한 적응, 민감한 시각 및 의사 소통 능력, 일부 종의 장거리 이동. 모든 새들 중에서 수컷 벌새는 깃털 색의 다양성이 가장 넓으며, 특히 파란색, 녹색, 보라색입니다.[5] 벌새는 길이가 7.5-13cm(3-5인치)인 가장 작은 성숙한 새입니다. 가장 작은 것은 무게가 2.0g(0.07온스) 미만인 5cm(2.0인치) 벌새이고, 가장 큰 것은 18~24g(0.63~0.85온스)의 23cm(9인치)의 거대 벌새입니다. 긴 부리로 유명한 벌새는 꽃꿀을 먹이로 하는 데 특화되어 있지만, 모든 종들이 작은 곤충들을 먹기도 합니다.

그들은 다른 새들과 사람들이 들을 수 있는 높은 빈도로 펄럭이는 날개를 두들김으로써 만들어지는 벌새 소리 때문에 벌새라고 알려져 있습니다. 그들은 빠른 날개짓 속도로 날아다니는데, 그 속도는 가장 큰 종에서 초당 약 12 비트에서 작은 벌새에서 초당 80 비트까지 다양합니다.

벌새는 모든 가정 발열 동물 중에서 가장 높은 질량 특이적 대사율을 가지고 있습니다.[6][7] 먹이가 부족할 때와 먹이를 찾지 않는 밤에 에너지를 절약하기 위해 동면과 비슷한 상태인 토르포에 들어가 대사 속도를 늦출 수 있습니다. 정상 비율의 1⁄15. 대부분의 벌새들은 이주하지 않지만, 갈색벌새는 알래스카와 멕시코 사이를 1년에 두 번, 약 3,900마일(6,300km)의 거리를 이동하며 새들 중에서 가장 긴 이동 중 하나입니다.

벌새들은 그들의 자매 집단인 스위프트와 트리 스위프트로부터 약 4,200만년 전에 갈라졌습니다.[9] 가장 오래된 것으로 알려진 화석 벌새는 초기 올리고세 유럽의 루펠리아 시대의 에우로트로칠루스입니다.[10]

묘사

세계에서 가장 작은 벌새인 Mellisuga helenae (벌새)의 크기는 사람의 손과 비교됩니다.
쿠바, 다 자란 수컷 벌새

벌새는 현존하는 조류 수각류 공룡 중에서 가장 작고 작은 것으로 알려져 있습니다.[11][12][13] 많은 종들의 (주로 수컷에서) 산뜻한 색깔과 고도로 전문화된 깃털은 일부 벌새들에게 태양 보석, 요정, 우드스타, 사파이어 또는 실프와 같은 이국적인 일반적인 이름을 제공합니다.[14]

형태학

벌새의 몸무게는 약 366종으로 추정되는데, 벌새의 몸무게는 2그램(0.071 온즈)에서 20그램(0.71 온즈)까지 다양합니다.[14][15] 그들은 길고 좁은 부리(길이가 다양한) 특징을 가지고 있습니다.[14][15] 겨우 6센티미터 길이에 약 2그램의 무게를 지닌 벌새는 세계에서 가장 작은 새이자 가장 작은 온혈 척추동물입니다.[14][16]

벌새는 비교적 길고 날 모양의 날개를 가진 컴팩트한 몸을 가지고 있으며, 해부학적 구조를 가지고 있어 공중을 맴도는 능력을 포함하여 어떤 방향으로도 헬리콥터와 같은 비행이 가능합니다.[14][15] 특히 맴도는 동안 윙 비트는 허밍 소리를 내며, 이는 다른 새들에게 경고하는 기능을 합니다.[14] 어떤 종에서는, 꼬리 깃털이 구애 비행 중에 수컷이 사용하는 소리를 냅니다.[14][15] 벌새는 초당 80개의 매우 빠른 날개짓을 가지고 있는데, 이는 꽃 꿀에서 설탕을 찾는 것에 의존하는 높은 대사율에 의해 뒷받침됩니다.[7][15]

루비로 된 벌새 발에서 발가락 배열을 클로즈업하여 앞으로 세 개의 발톱 같은 발가락을 보여주고 뒤로 한 개를 보여줍니다.

벌새 다리는 무릎이 없는 짧은 편이며, 발은 앞을 가리키는 세 개의 발가락과 뒤로 향하는 하나의 발을 가지고 있습니다 – 할룩스.[17][18] 벌새의 발가락은 꽃 줄기나 꽃잎을 잡는 것을 돕기 위해 내면이 산등성이인 발톱으로 형성됩니다.[18] 벌새는 대부분의 새들처럼 땅 위를 걷거나 깡충깡충 뛰지 않고, 오히려 옆으로 몸을 비비며 횃불을 들고, 깃털을 손질하거나 둥지를 틀거나, 싸움을 할 때 발을 이용해 상대의 깃털을 잡습니다.[17][18]

벌새는 비행할 때 추진력을 발생시키는 피스톤으로 다리를 적용하지만, 다리가 짧다는 것은 다른 새들이 평가한 것보다 약 20% 덜 추진력을 제공합니다.[19] 비행 중 벌새 발은 몸 아래로 밀어 올려져 있어 최적의 공기역학과 기동성을 가능하게 합니다.[18]

비행 중에 측정된 종들 중 벌새의 최고 비행 속도는 15 m/s (54 km/h; 34 mph)를 초과합니다.[16] 구애하는 동안 일부 수컷 종은 암컷보다 30m(100ft) 높은 곳에서 약 23m/h(83km/h; 51mph)의 속도로 잠수합니다.[20][21]

수컷은 깃털 색이 다른데, 수컷은 머리, 목, 날개, 가슴 깃털의 선명한 광택과 장식이 있습니다.[14][15] 남성들에게 가장 일반적인 깃털 장식품은 고겟(borget)인데, 이는 여성을 끌어들이고 남성 경쟁자들에게 영역에서 멀리 떨어진 곳을 경고하기 위해 시야각에 따라 눈부심이 변하는 턱 모양의 아이라이드 목 깃털 패치입니다.[14]

라이프 사이클

둥지를 튼 암컷 알렌의 벌새
알렌 벌새의 둥지에 있는 대략 완두콩 크기의 알 두 개가 있습니다.

벌새는 한 살이 되면 짝짓기를 시작합니다.[22] 성교는 수컷이 암컷의 배설강과 결합하여 정자를 통과시켜 암컷의 난자를 수정할 때 3-5초에 걸쳐 발생합니다.[22]

벌새 암컷은 거미줄, 지의류, 이끼, 풀어진 식물 섬유의 끈(이미지)을 이용하여 흔히 나뭇가지에 붙어 있는 지름 약 1.5인치(3.8cm)의 작은 컵과 같은 둥지를 짓습니다.[14][15] 일반적으로, 모든 새들 중에서 가장 작은 두 개의 완두콩 모양의 흰 알 (이미지)이 번식기에 2-3주에 걸쳐 배양됩니다.[14][15] 어미에게서만 역류를 받아 먹인 병아리들은 부화한 지 약 3주 후에 부화합니다.[15][23]

날아오를 준비가 된 벌새 둥지

루비목 벌새의 평균 수명은 3-5년으로 추정되며, 대부분의 사망은 1년생에서 발생하지만,[23] 한 무리의 루비목 벌새는 9년 2개월 동안 살았습니다.[24] 벌새는 7~10년을 삽니다.[16]

개체수 추정치 및 멸종위기종

대부분의 벌새 종들이 개체수를 평가하기 어려운 외딴 서식지에 살고 있지만, 미국과 캐나다의 개체군 연구에 따르면 루비를 가진 벌새의 개체수는 약 3,400만 마리이고, 갈색 벌새의 개체수는 약 1,900만 마리이며, 검은 중국, 안나, 그리고 넓은 꼬리 벌새는 각각 약 800만 마리, 캘리오페스는 400만 마리, 코스타스와 알렌의 벌새는 각각 약 200만 마리입니다.[2] 몇 종은 수천 또는 수백 종 밖에 존재하지 않습니다.[2]

2024년 국제자연보전연맹(International Union for Conservation of Nature Red List of Conservation Species)에 따르면 벌새 8종이 멸종위기에 처해 있고, 13종이 멸종위기에 처해 있으며, 13종이 취약하고, 20종이 멸종위기에 근접해 있습니다.[3] 브레이즈 에메랄드 (Riccordia bracei)와 캐리비안 에메랄드 (Riccordia elegans) 두 종이 멸종된 것으로 선언되었습니다.[3]

수컷루비목벌새 (Archilochus colubris)

미국과 캐나다에 서식하는 북미 벌새 15종 [2]중 몇 종은 분포 범위가 바뀌었고, 다른 종은 70년대 이후 개체 수가 감소했으며,[2][4] 2023년에는 수십 종의 벌새가 감소하는 등 개체 수가 감소했습니다. 갈색벌새, 코스타벌새, 칼리오페, 넓은꼬리벌새, 알렌벌새는 21세기 현재 크게 감소하고 있으며, 일부 벌새는 1970년 이후 개체수의 67%를 잃었으며, 이전 50년 동안 개체수 감소율의 거의 두 배에 달합니다.[2][4][25] 북아메리카 벌새 중 가장 개체수가 많은 루비를 가진 벌새의 개체수는 21세기 초에 걸쳐 17% 감소했습니다.[4] 벌새 개체수 감소에는 서식지 감소, 유리 충돌, 고양이 포식, 살충제 및 먹이 가용성, 이동 신호 및 번식에 영향을 미치는 기후 변화가 원인이 될 수 있습니다.[2][25] 대조적으로, Anna의 벌새는 2010년 이후 가속적인 속도로 큰 개체수 증가율을 보였고,[4] 북쪽으로 범위를 확장하여 추운 겨울 기후에 일년 내내 서식했습니다.[26]

표면적으로 유사한 종

유라시아, 아프리카, 호주에 분포하는 구세계 집단인 일부 태양새는 생김새와 행동이 벌새와 비슷하지만,[27] 그들의 유사성은 수렴 진화에 의한 것이기 때문에 벌새와 관련이 없습니다.[28]

벌새나방은 벌새와 비슷한 날고 먹이를 주는 특징을 가지고 있습니다.[29] 벌새는 맴도는 능력을 가진 큰 날벌레로 유라시아에만 존재하는 벌새매나방으로 착각할 수 있습니다.[27]

범위

참고 항목: 아포다이폼의 인구순 목록

벌새는 알래스카 중남부부터 카리브해를 포함한 티에라 델 푸에고까지 아메리카 대륙에 제한되어 있습니다. 대부분의 종은 열대 및 아열대 중앙 아메리카와 남아메리카에서 발생하지만, 몇몇 종은 온대 기후에서도 번식하고 일부 언덕 별은 최대 5,200 m(17,100 ft)의 고산 안데스 고원에서도 발생합니다.[30]

가장 큰 종의 풍부함은 북부 안데스 산맥의 습한 열대 및 아열대 숲과 인접한 산기슭에 있지만 대서양 숲, 중앙 아메리카 또는 멕시코 남부에서 발견되는 종의 수는 또한 남미 남부, 카리브해 섬, 미국 및 캐나다에서 발견되는 종의 수를 훨씬 초과합니다. 벌새의 종류가 미국에서 25종 미만, 캐나다와 칠레에서 각각 10종 미만으로 기록된 반면,[31] 콜롬비아에서만 160종[32] 이상, 비교적 작은 에콰도르에서는 약 130종의 벌새가 기록되었습니다.[33]

분류학과 체계학

추가 정보: 벌새의 종 목록

트로칠리과(Trochilidae)는 1825년 아일랜드의 동물학자 니콜라스 에일워드 비고르스(Nicholas Aylward Vigors)에 의해 트로칠리과를 모식속으로 하여 소개되었습니다.[34][35] 전통적인 분류학에서는 벌새를 아포디폼목으로 분류하는데, 이 목에는 날새도 포함되어 있지만, 일부 분류학자들은 벌새를 그들 자신의 목인 트로칠리폼목으로 분리했습니다.[36] 벌새의 날개 뼈는 속이 비어 있고 연약하여 화석화가 어렵고 진화 역사가 제대로 기록되지 않았습니다. 과학자들은 벌새가 종의 다양성이 가장 큰 남아메리카에서 유래했다고 이론을 제시하지만, 현존하는 벌새의 조상일 가능성이 있는 사람들은 유럽의 일부와 오늘날 러시아 남부 지역에서 살았을 수도 있습니다.[37]

2023년 현재 366종의 벌새가 확인되었습니다.[1] 그들은 전통적으로 두 개의 아과로 나뉩니다: 은둔자 (Phaethornithinae)와 전형적인 벌새 (Trochilinae, 다른 모든 과). 그러나 분자 계통발생학적 연구에 따르면 은둔자들은 토파즈와 자매이며, 이로 인해 트로칠리나에에 대한 이전의 정의는 단일계통이 아닙니다. 벌새는 9개의 주요 분기군을 형성합니다: Topaze와 Jacobin, 은둔자, 망고, 코켓, 찬란한 벌새, 거대한 벌새, 산에 있는 물건, 벌, 그리고 에메랄드.[9] 토파즈와 자코빈을 합친 것이 벌새의 나머지 부분과 가장 오래된 분열을 가지고 있습니다. 벌새과는 모든 새과 중에서 세 번째로 많은 종을 가지고 있습니다 (폭군 파리잡이새와 황갈색새 다음으로).[9][1]

벌새 화석은 브라질과 바하마의 플라이스토세 시대부터 알려져 있으나, 아직 과학적으로 기술된 것은 없으며, 현존하는 몇 종의 화석과 아화석이 알려져 있습니다. 최근까지 오래된 화석은 벌새의 것으로 확실하게 확인되지 않았습니다.

2004년, 제럴드 메이어는 3천만년 된 벌새 화석 두 개를 발견했습니다. Eurotrochilus inexpectatus ("예상치 못한 유럽 벌새")라는 이름의 이 원시 벌새 종의 화석은 슈투트가르트의 박물관 서랍에 앉아 있었고, 독일 하이델베르크 남쪽의 Viesloch–Frauenweiler에 있는 점토 구덩이에서 발굴되었으며, 벌새는 아메리카 대륙 이외의 지역에서는 발생하지 않았을 것으로 추정되었기 때문에, 메이어가 벌새들을 자세히 관찰하기 전까지는 벌새로 인식되지 않았습니다.[37][10]

벌새나 그와 관련된 멸종된 과인 융오르니티과(Jungornithidae)에 명확하게 할당할 수 없는 새들의 화석은 3,500만년에서 4,000만년 전까지 거슬러 올라가는 메셀 구덩이와 코카서스에서 발견되었습니다. 이것은 이 두 계통 사이의 분열이 실제로 그 무렵에 일어났다는 것을 나타냅니다. 이들 초기 화석이 발견된 지역은 당시 카리브해 북부나 중국 최남단 지역과 상당히 유사한 기후를 갖고 있었습니다. 현재 남아있는 가장 큰 수수께끼는 원시적인 유로트로칠루스와 현대 화석 사이의 약 2,500만 년 동안 벌새에게 무슨 일이 일어났는지입니다. 유라시아의 놀라운 형태학적 적응, 크기의 감소, 아메리카 대륙으로의 확산과 멸종은 모두 이 시기에 일어났습니다. DNA-DNA 혼성화 결과는 남아메리카 벌새의 주요 방사가 적어도 부분적으로 안데스 북부의 융기 동안인 약 1,200만년에서 1,300만년 전의 중신세에 이루어졌음을 시사합니다.[38]

2013년 와이오밍에서 발굴된 5천만 년 된 새 화석은 벌새와 스위프트가 무리가 갈라지기 전의 전신인 것으로 밝혀졌습니다.[39]

진화

벌새는 아포다이폼즈의 다른 종들인 식충성 스위프트(Apodidae)와 나무 스위프트(Hemiprocnidae)로부터 갈라져 나왔는데, 아마도 유라시아에서 서식했을 것입니다.[9] 현재의 신세계 분포에도 불구하고 벌새의 가장 초기 종은 유럽의 올리고세 초기(약 3,400만년 전~2,800만년 전)에 발생했으며, 현생 벌새와 유사한 형태를 가지고 있습니다.[10][40][41]

계통발생학

계통수는 현생 벌새가 남아메리카에서 유래했음을 분명히 나타내며, 살아있는 모든 벌새의 마지막 공통 조상은 약 2,200만 년 전에 살고 있습니다.[9]

284종을 분석하여 재구성한 벌새 가계도는 2,200만 년 전에 비해 빠른 다양화를 보여줍니다.[42] 벌새는 9개의 주요 계통군으로 나뉩니다 – 토파즈, 은둔자, 망고, 영롱한, 코켓, 거대한 벌새, 산더미, 벌, 그리고 에메랄드 – 벌새를 새로운 지리적 지역으로 유인하는 꿀을 함유한 꽃이 피는 식물과의 관계를 정의합니다.[9][43][44]

벌새에 대한 분자 계통발생학적 연구는 벌새과가 9개의 주요 계통군으로 구성되어 있다는 것을 보여주었습니다.[43][9] 에드워드 디킨슨(Edward Dickinson)과 제임스 반 렘센(James Van Remsen Jr.)이 2013년 제4판 세계의 새 하워드(Howard)와 무어(Moor)의 완전한 체크리스트(Checklist)를 업데이트했을 때 벌새를 6개의 아과로 나눴습니다.[45]

분자 계통 발생학 연구를 통해 벌새의 주요 그룹 간의 관계를 확인했습니다.[9][44] 아래 클래도그램에서 영어 이름은 1997년에 도입된 이름입니다.[46] 학명은 2013년에 소개된 학명입니다.[47]

트로칠리과

플로리수과 – 토파즈

피오르니티과 – 은둔자

폴리트미나에 – 망고

레스비아과

헬리안테이니 – 명석함

레스비니 – 코켓

파타고니아과 – 자이언트벌새

트로칠리나에

람포르니티니 – 산의 보석

멜리수기니 – 벌

트로칠리니 – 에메랄드

모든 벌새들이 높은 신진대사와 맴도는 비행에 연료를 공급하기 위해 꽃 꿀에 의존하는 반면, 꽃과 부리 모양의 조정된 변화는 벌새와 식물의 새로운 종의 형성을 자극했습니다. 이러한 예외적인 진화 패턴으로 인해 안데스 산맥과 같은 특정 지역에는 무려 140종의 벌새가 공존할 수 있습니다.[42]

벌새 진화 나무는 벌새가 꿀을 찾을 수 있게 해준 맛 수용체의 변화가 한 가지 주요 진화 요인이었던 것으로 보인다는 것을 보여줍니다.[48]

긴 부리를 가진 은둔자인 Phaethornis longirosstris라는 특정 종의 수컷은 성숙하면 교미 지역을 방어하기 위한 2차 성징으로 부리 끝에 단검과 같은 무기를 진화시키는 것으로 보입니다.[49]

지리적 다양화

안데스 산맥은 지난 1천만 년 동안 산의 융기와 동시에 다양화가 이루어졌기 때문에 벌새 진화에 특히 풍부한 환경으로 보입니다.[42] 벌새는 남미, 북미, 카리브해 전역의 생태 지역에 서식하는 역동적인 다양화에 머물러 있어 진화 방사선이 확대되고 있음을 나타냅니다.[42]

같은 지리적 지역 내에서 벌새 분류군은 꿀을 함유한 식물 분류군과 공진화하여 수분 메커니즘에 영향을 미칩니다.[50][51] 형태학적으로 가장 극단적인 종 중 하나인 검부리벌새(Ensifera ensifera)와 주요 먹이 식물 분류군(Passiflora section Tacsonia)도 마찬가지입니다.[52]

조류성 꽃과의 공진화

꽃에 먹이를 주는 보라색 목이 달린 순록

벌새는 먹이를 주는 조류 꽃에 묶여 있는 특화된 꿀을 먹는 동물입니다.[53] 이러한 공진화는 벌새의 형태학적 특성인 부리 길이, 부리 곡률 및 체질량이 화관 길이, 곡률 및 부피와 같은 식물의 형태학적 특성과 상관관계가 있음을 의미합니다.[54] 일부 종들, 특히 검부리벌새와 낫부리벌새와 같이 특이한 지폐 모양을 가진 종들은 소수의 꽃 종들과 공진화됩니다. 가장 전문화된 벌새-식물 상호주의에서도 개별 벌새 종의 먹이 식물 계통 수는 시간이 지남에 따라 증가합니다.[55] 세계에서 가장 작은 새인 벌새(Mellisuga helenae)는 전문화된 꽃에서 꿀을 찾는 데 유리한 긴 부리 벌새와 경쟁해야 했기 때문에 왜소증으로 진화했을 가능성이 있습니다. 결과적으로 벌새는 곤충과 꽃을 찾는 데 더 성공적으로 경쟁하게 되었습니다.[56][57]

꽃에 더 적은 제비꽃 이삭

벌새에 의해 수분되는 많은 식물들은 빨간색, 주황색, 그리고 밝은 분홍색의 음영으로 꽃을 생산하지만 벌새들은 다른 색깔의 꽃들로부터 꿀을 취합니다. 벌새는 자외선에 가까운 파장을 볼 수 있지만 벌새가 수분한 꽃들은 많은 곤충이 수분한 꽃들처럼 이러한 파장을 반사하지 않습니다. 이 좁은 색상 스펙트럼은 벌새 수분 꽃을 대부분의 곤충에게 상대적으로 눈에 띄지 않게 만들어 꿀 털기를 줄일 수 있습니다.[58][59] 벌새가 수분한 꽃은 또한 높은 비율의 수크로스를 포함하는 상대적으로 약한 꿀(평균 25% 당)을 생산하는 반면, 곤충이 수분한 꽃은 일반적으로 과당과 포도당이 지배하는 더 농축된 꿀을 생산합니다.[60]

벌새와 그들이 꿀을 얻기 위해 방문하는 식물은 일반적으로 식물-새 상호주의 네트워크라고 불리는 긴밀한 공진화적 연관성을 가지고 있습니다.[61] 이 새들은 특히 종의 풍부함이 높은 지역사회에서 높은 전문성과 모듈화를 보여줍니다. 이러한 연관성은 같은 속의 두 종과 같은 밀접하게 관련된 벌새가 서로 다른 개화 종 집합을 방문할 때도 관찰됩니다.[61][62]

성적 이형성

남자
여자
제비꽃꼬리실프의 성적 이형성

벌새는 렌쉬의 규칙에 따라 성적인 크기의 이형성을 보이는데,[63] 작은 몸집의 종에서는 수컷이 암컷보다 작고, 큰 몸집의 종에서는 수컷이 암컷보다 큽니다.[64] 벌새의 등급에 따라 성적인 크기의 차이의 정도가 다릅니다.[64][65] 예를 들어, Mellisugini 계통군(벌)은 큰 크기의 이형성을 나타내며, 암컷이 수컷보다 큽니다.[65] 반대로, 레스비니 클레이드(코켓)는 매우 작은 크기의 이형성(dimorphism)을 보이며, 수컷과 암컷의 크기는 비슷합니다.[65] 부리 크기와 모양의 성적 이형성은 수컷과 암컷 벌새 사이에도 존재하며,[65] 많은 분기군에서 암컷은 키가 큰 꽃의 꿀에 접근하기 위해 더 길고 구부러진 부리를 가지고 있습니다.[66] 같은 크기의 수컷과 암컷의 경우 암컷이 더 큰 지폐를 가지고 있는 경향이 있습니다.[65]

수컷 벌새의 짝짓기 표시는 복잡한 공중 기동을 필요로 하기 때문에 성적 크기와 부리 차이는 구애에 의해 부과된 제약으로 인해 진화했을 가능성이 있습니다.[63] 수컷은 암컷보다 작은 경향이 있어 에너지 보존이 경쟁적으로 먹이를 찾고 구애에 더 자주 참여할 수 있습니다.[63] 따라서 성적 선택은 더 작은 수컷 벌새를 선호합니다.[63]

암컷 벌새는 더 크고, 더 많은 에너지를 필요로 하며, 더 긴 부리를 통해 꿀을 얻기 위해 키가 큰 꽃의 틈새로 더 효과적으로 도달할 수 있습니다.[66] 따라서 암컷은 먹이를 찾고, 꽃 꿀을 얻고, 더 큰 몸집의 에너지 요구를 지원하는 데 더 능숙합니다.[66] 따라서 방향 선택은 먹이를 얻는 측면에서 더 큰 벌새를 선호합니다.[64]

이 성적인 빌 이형성의 또 다른 진화적인 원인은 각 종의 성별 간의 꿀 경쟁에서 오는 선택적인 힘이 성적 이형성을 유발한다는 것입니다.[65] 어떤 성별이 종의 영역을 차지하느냐에 따라, 다른 성별은 더 긴 부리를 가지고 있고 다양한 꽃을 먹을 수 있는 것이 유리하여 종내 경쟁이 줄어듭니다.[66] 예를 들어, 수컷이 더 긴 부리를 가지고 있는 벌새 종에서는 수컷이 특정 영역을 가지고 있지 않고 lek 교배 시스템을 가지고 있습니다.[66] 수컷이 암컷보다 짧은 부리를 가지고 있는 종에서는 수컷이 자신의 자원을 방어하기 때문에 암컷은 더 넓은 범위의 꽃에서 먹이를 먹기 위해 더 긴 부리를 사용하여 이익을 얻습니다.[66]

깃털색

아이리스틱한 왕관과 고릿빛 깃털을 보여주는 수컷 안나의 벌새

벌새 깃털 색역, 특히 수컷의 골조와 왕관에 있는 파란색, 녹색, 보라색의 경우 벌새 깃털 색역이 전체 색역의 34%를 차지합니다.[5] 벌새 색상 영역에서 흰색(색소가 없는) 깃털의 발생률이 가장 낮습니다.[5] 벌새 깃털 색 다양성은 깃털 색에 대한 성적 및 사회적 선택에서 진화했으며, 이는 수백만 년 동안 벌새 종의 발달 속도와 상관관계가 있습니다.[5] 수컷의 밝은 깃털 색은 꽃 자원과 교미를 위한 공격적인 경쟁의 일부입니다.[5][67] 밝은 색은 깃털의 색소 침착과 머리, 조릿대, 가슴, 등, 날개의 깃털의 최상층에 있는 프리즘 세포에서 비롯됩니다.[5][68] 햇빛이 이 세포들에 닿으면 관찰자에게 다양한 강도로 반사되는 파장으로 나뉘며 [68]깃털 구조는 회절격자 역할을 합니다.[68] 아이리스틱 벌새 색은 굴절과 색소의 결합으로 인해 발생하는데, 회절 구조 자체가 색소인 멜라닌으로 만들어지기 때문이며,[5][67] 또한 카로티노이드 색소에 의해 착색되어 멜라닌에 따라 검은색, 갈색 또는 회색이 더 가라앉을 수 있습니다.[68]

단지 위치를 이동하는 것 만으로, 음소거된 새의 깃털 영역은 즉시 불타는 듯한 붉은 색이나 선명한 녹색으로 변할 수 있습니다.[68] 예를 들어, 구애 전시에서, 화려한 안나 벌새의 수컷들은 관심 있는 암컷을 향한 무지개색 깃털의 전시 가치를 높이기 위해 몸과 깃털을 태양을 향해 향하게 합니다.[69]

Anna의 벌새에 대한 한 연구는 더 많은 단백질을 섭취한 새들이 저단백 식단을 섭취한 새들보다 훨씬 더 다채로운 왕관 깃털을 자라게 했기 때문에 식이 단백질이 깃털 색에 영향을 미치는 요인임을 발견했습니다.[70] 또 고단백 식단의 새들은 저단백 식단의 새들보다 녹색 꼬리의 깃털이 더 낮게(더 높은 색깔) 자랐습니다.[70]

특성 및 신진대사

허밍

먹이통 근처를 맴도는 칼리오페 벌새는 빠른 날개짓에서 "흥"하는 소리를 내며 발성에 의해 지저귀고 있습니다.

벌새는 다른 벌새들에게 먹이를 주거나 상호작용하기 위해 날고 맴돌 때 날개짓이 내는 두드러진 벌새 소리에서 이름이 지어졌습니다.[71] 허밍은 동료 사냥꾼이나 잠재적인 짝의 도착을 다른 새들에게 알려줌으로써 의사소통의 목적을 제공합니다.[71] 허밍 사운드는 빠른 윙 비트의 다운 스트로크와 업 스트로크에 의해 발생하는 공기역학적 힘에서 비롯되며, 악기에 버금가는 음향 품질을 유발하는 진동과 고조파를 유발합니다.[71][72] 벌새의 윙윙거리는 소리는 모기의 윙윙거리는 소리, 벌의 윙윙거리는 소리, 더 큰 새의 '헉' 소리와 비교할 때 비행하는 동물들 사이에서 독특합니다.[71][72]

맴도는 동안 벌새의 윙윙거리는 소리를 유발하는 윙비트는 주요 비행 근육인 펙토랄리스 메이저(주 다운스트로크 근육)와 상악동(주 업스트로크 근육)에 의해 생성되는 윙 스트로크의 탄성 반동에 의해 달성됩니다.[73]

비전.

머리에 대해 비례적으로 큰 눈을 보이는 수컷 갈색벌새(Selasphorus rufus)

벌새눈은 지름(5~6mm)이 작지만 두개골 골화를 줄여 두개골 속에 수용되며, 다른 새나 동물에 비해 두개골에서 차지하는 비중이 큽니다.[74]

또한 벌새 눈은 큰 각막을 가지고 있는데, 이 각막은 전체 가로눈 직경의 약 50%를 차지하며, 시각적 처리를 담당하는 망막 신경절 세포의 밀도가 매우 높아 mm당2 약 45,000개의 뉴런을 포함하고 있습니다.[75] 전체 눈 직경 대비 확대된 각막은 동공이 최대로 확장되었을 때 눈이 인지하는 빛의 양을 증가시켜 야행성 비행을 가능하게 하는 역할을 합니다.[75]

진화하는 동안 벌새는 빠른 비행 중이거나 망막 뉴런의 유난히 조밀한 배열의 발달로 시각 처리의 항해 요구에 적응하여 측면 및 정면 시각 영역에서 공간 해상도를 높일 수 있습니다.[75] 벌새의 뇌에 대한 형태학적 연구에 따르면, 모든 새들 중에서 상대적으로 가장 큰 신경 비대는 호버링 및 빠른 비행 중에 동적 시각 처리를 개선하는 역할을 하는 전정핵 렌티포미스 메센세팔리(포유류에서 시신경의 핵이라고 함)라고 불리는 영역에 존재하는 것으로 나타났습니다.[76][77]

시각적 처리를 담당하는 뇌 영역의 확장은 빠른 전방 비행, 곤충 먹이 찾기, 경쟁적 상호 작용 및 고속 구애 중에 발생하는 빠르게 움직이는 시각적 자극의 인식 및 처리 능력을 향상시킵니다.[77][78] 넓은 꼬리 벌새를 대상으로 한 연구에 따르면 벌새는 자외선을 감지하고 비분광 색상을 구별할 수 있는 네 번째 색에 민감한 시각 원뿔(인간은 세 개 있음)을 가지고 있으며, 꽃의 정체성, 구애 표시, 영역 방어 및 포식자 회피에 역할을 할 수 있습니다.[79] 네 번째 색 원뿔은 벌새가 자외선을 감지할 수 있는 가시적인 색의 범위를 넓히고 깃털과 조랑말, 화려한 식물, 그리고 그들의 환경에 있는 다른 물체들의 색 조합을 감지할 수 있게 하여 보라색, 자외선-적색, 자외선-녹색, 자외선-황색을 포함한 다섯 가지의 비분광적인 색을 감지할 수 있게 합니다. 그리고 자외선 purple.

벌새는 시야의 자극에 매우 민감하여 비행 중에 방향을 바꾸어 어떤 방향으로든 최소한의 움직임에도 반응합니다.[77][78][80] 시각적 민감성으로 인해 복잡하고 역동적인 자연 환경에서 정확하게 제자리를 맴돌 수 있으며,[80] 빠른 패턴 속도에 맞춰 조정된 렌티폼 핵에 의해 활성화된 기능을 통해 전방 비행 중 고도로 조정된 제어 및 충돌 회피가 가능합니다.[77]

노래, 성악학습, 청각.

멕시코[81] 동부의 교배지에서 수컷 쐐기꼬리사브르잉 벌새(Campylopterus curvipennis)의 복잡한 노래

많은 벌새 종들은 찍찍거림, 찍찍거림, 휘파람, 윙윙거리는 다양한 목소리 레퍼토리를 보여줍니다.[82][83] 발성은 사회적 상호 작용, 먹이 찾기, 영토 방어, 구애 및 어미-둥근 의사 소통 중에 복잡성과 스펙트럼 내용이 다양합니다.[82] 영역 음성 신호는 침입자가 지속될 때 찍찍거리는 속도와 소리가 증가하면서 공격적인 접촉을 방지하기 위해 빠르게 연속적으로 생성될 수 있습니다.[82] 번식기에는 수컷과 암컷 벌새가 구애의 일환으로 목소리를 냅니다.[82]

벌새는 같은 종에 걸쳐 존재하는 "언어"인 노래 변형을 가능하게 하기 위해 발성적인 생산 학습을 보여줍니다.[82] 예를 들어, 푸른잎벌새의 노래는 1.8kHz에서 약 30kHz에 이르는 넓은 주파수 범위에서 일반적인 오신 노래와 다릅니다.[84] 또한 통신 기능을 하지 않는 초음파 발성을 생성합니다.[84] 푸른잎벌새는 종종 노래와 작은 날벌레를 잡는 것을 번갈아 하기 때문에, 노래하는 동안 발생하는 초음파 소리가 곤충의 비행 패턴을 방해하여 곤충을 포식에 더 취약하게 만들 수 있습니다.[84] 안나 벌새, 코스타 벌새, 긴부리 벌새, 안데스 벌새는 서식지와 계통분류에 따라 다른 노래 방언을 가지고 있습니다.[82][85]

수컷 안나 벌새의 노래 (칼립테안나)

조류 성악 기관인 시링스는 벌새 노래 제작을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.[86] 벌새의 시링스가 다른 새들의 시링스와 다른 점은 내근 구조와 부속 연골, 그리고 외근의 부착점 역할을 하는 큰 고막이 존재하고, 모두 벌새의 음정 조절 능력과 큰 주파수 범위에서의 능력 증가에 책임이 있다고 생각되는 적응입니다.[86][87]

벌새 노래는 전뇌에 있는 적어도 7개의 특수한 핵에서 유래합니다.[88][89] 유전자 발현 연구에 따르면 이 핵들은 음성 학습(모방을 통해 발성을 습득하는 능력)을 가능하게 하는데, 이는 다른 두 그룹의 새(앵무새와 송새)와 소수의 포유류(인간, 고래, 돌고래, 박쥐 포함)에서만 발생하는 것으로 알려진 희귀한 특성입니다.[88] 지난 6,600만 년 내에 23개의 새목 중 벌새, 앵무새, 노래새만이 노래와 성악 학습을 위해 7개의 유사한 전뇌 구조를 독립적으로 진화시켰을 수 있으며, 이는 이러한 구조의 진화가 공통 조상에서 파생되었을 가능성이 있는 강력한 후생유전적 제약 하에 있음을 나타냅니다.[88][90]

일반적으로 새들은 2-5kHz 범위에서 음성을 내고 청각을 듣는 것으로 평가되었으며, 청각 민감도는 더 높은 주파수에 따라 떨어집니다.[85] 에콰도르 언덕 별(Oreotrochilus chimborazo)에서 발성은 대부분의 새의 알려진 청각 능력을 훨씬 벗어난 10kHz 이상의 주파수로 야생에서 기록되었습니다.[85] 벌새 뇌의 송계 핵은 송새 뇌와 비슷하지만 벌새 뇌는 노래 처리에 관련된 전문 영역을 가지고 있습니다.[82]

대사

벌새는 모든 척추동물 중에서 신진대사가 가장 높은 동물인데, 이것은 맴돌고 빠르게 앞으로 날아가는 동안 그들의 날개를 빠르게 뛰는 것을 지원하기 위한 필수품입니다.[7][91] 비행과 호버링 동안 벌새의 근육 조직 1g당 산소 소비량은 엘리트 인간 운동선수에서 측정된 것보다 약 10배 높습니다.[6] 벌새는 비행 근육에 모세혈관과 미토콘드리아가 매우 밀도가 높고 근접함으로써 산소를 소비할 수 있는 놀라운 능력을 달성합니다.[92]

벌새는 척추동물 중에서 드물게 섭취한 설탕을 빠르게 사용하여 에너지 비용이 많이 드는 호버링 비행에 연료를 공급하고, 그들이 마시는 설탕으로 대사 요구량의 최대 100%를 작동시킵니다.[93] 벌새 비행 근육은 척추동물 골격근에서 가장 높은 속도로 헥소키나아제, 카르니틴 팔미토일트랜스퍼라제, 구연산염 합성효소를 통해 탄수화물과 지방산을 산화시키는 능력이 매우 높습니다.[94] 비행과 호버링 동안 빠른 날개짓을 유지하기 위해 벌새는 하루에 인간의 150,000 칼로리에 해당하는 양을 소비하는데,[95] 이는 마라톤 선수가 대회에서 소비하는 에너지의 10배에 달하는 양으로 추정됩니다.[96]

벌새는 새로 섭취한 설탕을 사용하여 섭취 후 30-45분 이내에 호버링 비행에 연료를 공급할 수 있습니다.[97][98] 이러한 데이터는 벌새가 극단적인 대사 요구를 충족시킬 수 있을 만큼 충분히 빠른 속도로 비행 근육의 설탕을 산화시킬 수 있음을 시사합니다. 2017년 리뷰에 따르면 벌새는 비행 근육에 설탕을 최대 ATP 수율로 "직접 산화"하여 호버링에 대한 높은 대사율을 지원하는 메커니즘을 가지고 있습니다. 고도에서 먹이를 찾고, 이동합니다.[99] 이 적응은 핵심 유전자인 과당-비스포스파타제 2 (FBP2)의 진화적 손실을 통해 발생했으며, 이는 약 3,500만 년 전 화석 증거에 의해 추정된 벌새에 의한 맴돌이의 시작과 일치합니다.[100][101] FBP2가 없으면 비행 근육의 해당과정과 미토콘드리아 호흡이 향상되어 벌새가 에너지를 위해 설탕을 더 효율적으로 대사할 수 있습니다.[100][101]

벌새들은 연료 비행을 위해 새로 섭취한 설탕에 의존함으로써, 이동 중에 밤새 금식을 유지하거나 이동 비행에 동력을 공급하기 위해 제한된 지방 저장고를 예약합니다.[97] 벌새의 신진대사에 대한 연구들은 어떻게 이동하는 루비의 목을 가진 벌새가 쉬지 않고 멕시코 만의 800 km (500 mi)를 건널 수 있는지를 다루고 있습니다.[7] 이 벌새는 다른 장거리 이동하는 새들과 마찬가지로 지방을 연료 비축물로 저장하고, 몸무게를 100%까지 늘린 다음 개방된 물 위를 날기 위한 대사 연료를 가능하게 합니다.[7][102] 이동하는 벌새가 멕시코만을 한 번의 비행으로 건너는 데 사용한 지방의 양(1~2g)은 사람이 50피트(15m) 정도를 오르는 데 사용한 것과 비슷합니다.[7]

벌새의 심박수는 분당 최대 1,260회에 이를 수 있는데, 이는 휴식 중인 분당 250회 호흡의 호흡수를 가진 푸른잎벌새에서 측정된 심박수입니다.[7][103]

방열

벌새의 높은 대사율은 특히 빠른 전방 비행과 맴도는 동안 열 방출을 위한 특수한 체온 조절 메커니즘을 필요로 하는 체열을 증가시키며, 이는 덥고 습한 기후에서 훨씬 더 큰 도전이 됩니다.[104] 벌새는 숨을 내쉬는 공기를 통해 증발하면서 부분적으로 열을 발산하는데, 눈 주위, 어깨, 날개 아래, 발 등 깃털이 얇거나 덮개가 없는 신체 구조에서 비롯됩니다.[105][106]

공중을 맴도는 동안 벌새는 빠른 날개짓으로 인해 발생하는 공기 이동을 제외하고는 전방 비행 중 공기 대류에 의한 열 손실의 이점을 얻지 못합니다. 이는 아마도 확장된 발에서 대류 열 손실을 도울 수 있습니다.[104][107] 칼리오페와 같은 더 작은 벌새 종은 날개에 의한 공기 이동으로 인한 대류 냉각을 향상시키기 위해 상대적으로 더 높은 표면 대 부피 비율을 조정하는 것으로 보입니다.[104] 공기 온도가 36°C(97°F) 이상으로 상승하면 눈, 어깨 및 발 주변에서 대류 소산에 의해 수동적으로 열을 구동하는 열 구배가 감소하거나 제거되어 주로 증발 및 호기에 의한 열 소산이 필요합니다.[104] 추운 기후에서 벌새는 발을 가슴 깃털로 수축시켜 피부 노출을 없애고 열 방출을 최소화합니다.[107]

신장기능

벌새의[108] 대사 속도의 동적 범위는 신장 기능에서 평행한 동적 범위를 필요로 합니다.[109] 벌새 신장은 하루에 체중의 5배에 해당하는 높은 수분 섭취량으로 꿀을 섭취하는 하루 동안 물 소비량에 비례하는 양으로 사구체 여과율(GFR)을 통해 물을 처리하여 수분 과다 공급을 방지합니다.[109][110] 그러나 야간 토르포와 같이 수분이 부족한 짧은 기간 동안 GFR은 0으로 떨어져 체수분을 보존합니다.[109][110]

벌새 신장은 또한 많은 양의 나트륨과 염화물이 있거나 전혀 없는 꿀을 섭취한 후 전해질의 수준을 조절하는 독특한 능력을 가지고 있는데, 이는 신장과 사구체 구조가 꿀 미네랄 품질의 변화에 매우 전문화되어 있어야 함을 나타냅니다.[111] Anna의 벌새 신장에 대한 형태학적 연구는 네프론에 가까운 높은 모세관 밀도의 적응을 보여주었고, 이는 물과 전해질의 정확한 조절을 가능하게 했습니다.[110][112]

고도에 따른 헤모글로빈 적응

수십 종의 벌새가 높은 고도의 열대 산악 서식지에서 일년 내내 살고 있는데, 안데스 산맥과 같이 공기 중 산소의 분압이 감소하는 곳에서는 1,500미터(4,900피트)에서 5,200미터(17,100피트)에 걸쳐 살고 있는데, 이는 벌새의 높은 대사 요구량에 대한 저산소 도전의 조건입니다.[113][114][115] 높은 고도에 사는 안데스 벌새에서 연구원들은 혈액 내 산소 운반 단백질인 헤모글로빈이 산소 결합 친화력을 증가시켰으며, 이러한 적응 효과는 자연 선택으로 인한 특정 아미노산 변화를 통한 헤모글로빈 분자 내의 진화적 돌연변이에서 비롯되었을 가능성이 높다는 것을 발견했습니다.[113][114][116]

겨울 적응

Anna의 벌새는 벌새 중 가장 북쪽에 사는 연중 거주자입니다. Anna의 벌새는 일찍이 1971년 알래스카에서 기록되었고, 1960년대 이후 태평양 북서부에 거주했으며, 특히 21세기 초에 연중 개체수가 증가했습니다.[26][117] 과학자들은 Anna의 벌새 중 일부가 겨울을 나고 겨울 내내 먹이와 은신처를 구할 수 있는 북부 위도에서 번식하여 적당히 추운 겨울 기온을 견딜 것으로 추정하고 있습니다.[26][117]

추운 온도 동안, Anna의 벌새들은 설탕을 지방으로 바꾸면서 낮 동안 점점 살이 찌게 됩니다.[118][119] 또한 체지방 저장량이 충분하지 않거나 깃털이 부족한 벌새는 신진대사율을 낮추고 토퍼 상태에 진입함으로써 영하의 날씨에서 살아남을 수 있습니다.[120]

그들의 범위는 원래 캘리포니아와 바하 캘리포니아의 예배당에 국한되어 있었지만, 1960년대에서 1970년대에 걸쳐 북쪽으로 오리건, 워싱턴, 브리티시 컬럼비아, 동쪽으로 애리조나까지 확장되었습니다.[117] 이러한 급속한 팽창은 광범위한 번식 후 분산을 위한 종의 자연적 경향과 결합하여 유칼립투스와 같은 토종이 아닌 종의 광범위한 심기와 도시 조류 공급기의 사용에 기인합니다.[121] 태평양 북서부에서 가장 빠르게 증가하는 개체군은 토착 지역과 유사한 번식기 추운 온도를 가진 지역에서 발생합니다.[117] 안나벌새의 북쪽 확장은 유입된 식물과 관련된 생태학적 방출, 인간이 공급하는 사료의 연중 꿀 이용 가능성, 기후 변화와 관련된 온화한 겨울 온도, 토착 지역보다 더 차가운 겨울 기후에 대한 종의 순응을 나타냅니다.[26][117] 비록 정량적인 자료는 없지만, 2017년 현재 태평양 북서부에 있는 안나 벌새의 상당수는 여전히 겨울을 나기 위해 남쪽으로 이동하고 있을 가능성이 높습니다.[26]

안나벌새는 캐나다 브리티시컬럼비아 주 밴쿠버의 공식 도시 새로,[122] 겨울 내내 영하의 기온, 눈, 강풍을 견디며 사는 시애틀의 비이주 주민입니다.[123]

토르포르

벌새는 밤이나 먹이를 쉽게 구할 수 없는 시간에 신진대사가 느려질 수 있습니다. 벌새는 에너지 비축량이 임계 수준으로 떨어지는 것을 막기 위해 깊은 수면 상태에 들어갑니다. 넓은 꼬리 벌새를 대상으로 한 한 연구에 따르면 체중은 시간당 0.04g의 속도로 토르 전체에 걸쳐 선형적으로 감소했습니다.[109]

밤 시간 동안, 카리브해 벌새의 체온은 40도에서 18도로 떨어졌고,[124] 심장 박동과 호흡 속도는 급격히 느려졌습니다 (낮에는 1000 bpm 이상에서 약 50~180 bpm의 심박수).[125] 안데스 산맥의 약 3,800 미터 (12,500 피트)에서 야행성 토르포에서 메탈루라 피비 벌새의 기록에 따르면 체온은 새 또는 비히버닝 포유류 중 가장 낮은 수준인 3.3 °C (38 °F)까지 떨어졌습니다.[126][127] 벌새는 종에 따라 2~13시간 동안 이동하며, 분당 0.6°C의 속도로 냉각되고 분당 1~1.5°C의 온도로 다시 데워집니다.[126] 고도가 높은 안데스 벌새들도 이 새들이 얼마나 오랫동안 죽었는지에 비례해 체중을 감량해 매일 밤 체중의 약 6%를 줄였습니다.[126]

토포를 하는 동안 탈수를 방지하기 위해 신장 기능이 저하되어 포도당, 물, 영양소와 같은 필요한 화합물을 보존합니다.[109] 순환 호르몬인 코르티코스테론은 토르포에서 벌새를 일으키는 신호 중 하나입니다.[128]

벌새의 용도와 기간은 벌새 종에 따라 다르며 지배적인 새가 영토를 방어하는지 여부에 따라 영향을 받으며, 비영토 종속 새는 더 긴 기간을 가집니다.[129] 지방 비율이 더 높은 벌새는 지방 저장고에서 나오는 에너지를 사용할 수 있기 때문에 지방이 더 적은 벌새에 비해 토퍼 상태에 들어갈 가능성이 적습니다.[120] 벌새의 토포는 광범위한 온도 범위에서 발생하기 때문에 야간 온도와 관련이 없는 것으로 보이며, 이러한 깊은 수면의 에너지 절약은 토포의 광주기 및 지속 시간과 더 관련이 있습니다.[120]

수명

벌새는 대사가 매우 빠른 유기체의 수명이 비정상적으로 깁니다. 많은 사람들이 생애 첫 해 동안, 특히 부화와 부화 사이의 취약한 시기에 죽지만, 살아남은 사람들은 때때로 10년 또는 그 이상을 살 수도 있습니다.[130] 더 잘 알려진 북미 종들 중에서, 전형적인 수명은 아마도 3년에서 5년일 것입니다.[130] 비교하자면, 모든 포유류 중에서 가장 작은 땃쥐는 2년 이상 사는 경우가 거의 없습니다.[131] 야생에서 가장 오래 기록된 수명은 암컷 넓은 꼬리 벌새와 관련이 있는데, 벌새는 적어도 한 살은 어른이 되어서 띠를 매었다가 11년 후에 다시 포획하여 적어도 12살이 되었습니다.[132] 띠벌새의 다른 장수 기록에는 크기가 넓은 꼬리벌새와 비슷한 암컷 검은수염벌새의 경우 최소 10년 1개월, 훨씬 더 큰 버프배벌새의 경우 최소 11년 2개월로 추정됩니다.[133]

천적

포식자

사마귀는 벌새의 포식자로 관찰되었습니다.[134][135][136] 다른 포식자들에는 집고양이, 잠자리, 개구리, 거미, 그리고 로드러너와 같은 다른 새들이 포함됩니다.[2][137]

기생충

벌새는 매우 전문적인 이 동물군을 보유하고 있습니다. 리시니드리스의 두 속인 트로칠로에케테스와 트로칠리파구스는 이들에게 특화되어 있으며, 종종 개체군의 5-15%를 감염시킵니다. 대조적으로, 메노포니드 이의 두 속인 Myrsidea와 Leremenopon은[clarification needed] 그들에게 매우 희귀합니다.[138][139]

재현

벌새가 둥지를 짓는 영상

수컷 벌새는 둥지에 참여하지 않습니다.[140] 대부분의 종은 나무나 관목의 가지에 컵 모양의 둥지를 짓습니다.[141] 둥지의 크기는 호두 껍질의 반보다 작은 것부터 지름이 수 센티미터에 이르기까지 특정 종에 비해 다양합니다.[140]

많은 벌새 종들은 거미줄과 지의류를 이용하여 둥지 재료를 서로 묶고 구조를 고정합니다.[141][142] 비단의 독특한 특성은 어린 벌새들이 자라면서 둥지를 확장할 수 있게 해줍니다. 흰 알이 두 개나 되는데,[24][141] 이 알은 모든 새알 중에서 가장 작음에도 불구하고, 어른 벌새의 크기에 비해 크기가 큽니다.[141] 부화는 종, 주변 온도, 둥지에 대한 암컷의 주의력에 따라 14일에서 23일 동안 지속됩니다.[24][140] 어미는 작은 절지동물과 꿀을 먹이로 삼는데, 둥지의 열린 입에 빌을 넣은 다음 먹이를 작물로 역류시킵니다.[140] 벌새는 둥지에 18-22일 동안 머물며, 그 후 어미 새가 25일 동안 먹이를 계속 줄 수도 있지만, 스스로 먹이를 찾기 위해 둥지를 떠납니다.[143]

비행

공중을 맴도는 암컷 루비목 벌새

벌새 비행은 풍동과 고속 비디오 카메라를 이용하여 공기역학적 관점에서 집중적으로 연구되어 왔습니다. 풍동에서 갈색 벌새 또는 안나 벌새에 대한 두 가지 연구는 입자 이미지 속도 측정 기술을 사용하여 새의 상행동과 하행동에서 발생하는 양력을 조사했습니다.[144][145] 이 새들은 다운 스트로크 동안 몸무게의 75%, 업 스트로크 동안 25%를 지탱하며 날개는 "그림 8" 동작을 합니다.[146]

벌새는 맴도는 동안 각 날개 아래에 웨이크 소용돌이의 흔적을 생성합니다.[147][148]

이전의 많은 연구들은 비슷한 크기의 곤충의 경우와 마찬가지로 날개짓 주기의 두 단계 동안 동일하게 양력이 발생한다고 가정했습니다.[144] 이 발견은 벌새의 맴도는 것이 매나방과 같은 맴도는 곤충의 맴도는 것과 비슷하지만 구별된다는 것을 보여줍니다.[144] 맴도는 갈색 벌새에서 근전도를 사용한 추가 연구에 따르면 가슴 메이저(주위 다운스트로크 근육)의 근육 변형률은 비행하는 새에서 기록된 것 중 가장 낮으며, 주요 업스트로크 근육(supracoacoideus)은 다른 새 종보다 비례적으로 더 큽니다.[149] 아마도 비행과 호버링을 위한 빠른 날개짓 때문에 벌새 날개는 알룰라 없이도 공연할 수 있도록 적응했을 것입니다.[150]

거대한 벌새의 날개는 초당 12번 정도로 적게 뛰며,[151] 전형적인 벌새의 날개는 초당 80번까지 뛰었습니다.[152] 예를 들어, 높은 고도에서 공기 밀도가 감소함에 따라 벌새가 공중을 맴돌기 위해 사용해야 하는 힘의 양이 증가합니다. 그러므로 더 높은 고도에서 생명체를 위해 적응된 벌새 종은 양력 발생에 대한 낮은 공기 밀도의 이러한 부정적인 영향을 상쇄하는 데 도움이 되는 더 큰 날개를 가지고 있습니다.[153]

한 슬로우 모션 비디오는 벌새들이 날 때 비에 어떻게 대처하는지 보여주었습니다. 머리에서 물기를 제거하기 위해 개가 흔드는 것과 비슷하게 머리와 몸을 흔들어 물을 흘립니다.[154] 또한 빗방울이 일괄적으로 새 몸무게의 38%까지 나갈 때 벌새는 몸과 꼬리를 수평으로 이동시키고 날개를 더 빨리 뛰며 폭우 속에서 날 때 날개의 운동 각도를 줄여줍니다.[155]

윙비트 및 비행 안정성

벌새가 먹이를 주는 슬로우 모션 영상

맴도는 동안 야생 벌새의 가장 높은 기록된 날개짓은 무게가 3.2g인 보라색 목각 (Califlox mitchellii)에 대해 측정된 초당 88개입니다.[156] 구애 디스플레이(캘리오페 벌새, 셀라스포러스 캘리오페의 경우 초당 최대 90회) 동안 초당 비트 수가 "정상" 이상으로 증가하며, 이는 일반적인 호버링 비율보다 40% 더 높은 날개 비트 비율입니다.[157]

풍동에서 실험적으로 생성된 난류 기류 조건에서 벌새는 먹이를 먹고 있을 때 안정적인 머리 위치와 방향을 나타냅니다.[158] 측면에서 돌풍이 불면 벌새는 날개 스트로크 진폭과 스트로크 평면 각도를 증가시키고 이러한 매개변수를 날개 사이와 한 스트로크에서 다음 스트로크로 비대칭적으로 변경하여 보상합니다.[158] 그들은 또한 방향을 바꾸고 꼬리 깃털의 집합적인 표면적을 부채 모양으로 확장합니다.[158] 맴도는 동안 벌새의 시각 시스템은 벌새 자체의 움직임으로 인한 겉보기 움직임과 다가오는 포식자와 같은 외부 소스에 의한 움직임을 분리할 수 있습니다.[80] 매우 복잡한 배경 동작으로 가득 찬 자연 환경에서 벌새는 신체 위치와 시각을 빠르게 조정하여 정확하게 제자리를 맴돌 수 있습니다.[80]

깃털소리

구애 다이브

구애할 때, 수컷 Anna의 벌새는 암컷보다 약 35m (115ft) 위를 올라서 27m/s(89ft/s)의 속도로 다이빙을 하고, 이는 385개의 몸 길이/sec와 동일한 속도로 다이빙을 하며, 다이빙 최하부의 암컷 근처에서 고음을 냅니다.[159] 다이빙 중에 이러한 하향 가속도는 자발적인 공중 기동을 하는 척추동물 중에서 가장 높은 것으로 보고되었습니다. 가속도 외에도 몸 길이에 대한 속도는 척추동물 중에서 가장 높습니다. 예를 들어, 먹이를 쫓는 송골매의 잠수 속도는 약 두 배입니다.[159] 최대 하강 속도에서는 다이빙 중에 구애 벌새에서 약 10g의 중력이 발생합니다(참고: 새가 다이빙에서 빠지면서 G-force가 발생합니다).[159][a]

수컷 Anna's (Calypte Anna)와 Selasphorus 벌새 (예: Allen's, Calliope)의 바깥 꼬리 깃털은 구애 중에 다이빙을 하고 공기 탄성 펄럭임으로 인해 들리는 찍찍거리는 소리를 냅니다.[161][162] 벌새들은 그들의 바깥 꼬리 깃털을 놓칠 때 구애 다이빙 소리를 낼 수 없고, 그 같은 깃털들은 풍동에서 다이빙 소리를 낼 수 있습니다.[161] 이 새는 꼬리깃털 지저귀는 것과 같은 주파수로 노래할 수 있지만, 이 새의 작은 시린스는 같은 음량을 낼 수 없습니다.[163] 이 소리는 꼬리 깃털을 통과하는 빠른 공기 흐름의 공기 역학에 의해 발생하며, 이로 인해 꼬리 깃털이 진동으로 인해 펄럭이며, 이로 인해 구애 다이빙의 고음이 발생합니다.[161][164]

많은 다른 벌새들도 날거나 맴돌거나 잠수하는 동안 날개나 꼬리로 소리를 내는데, 캘리오페 벌새,[165] 넓은 꼬리 벌새, 갈색 벌새, 알렌 벌새, 스트리머 꼬리 종 뿐만 아니라 코스타 벌새의 꼬리, 검은 중국 벌새 등이 있습니다. 그리고 많은 관련 종들이 있습니다.[166] 구애 다이빙 중 소리의 조화는 벌새의 종에 따라 다릅니다.[162]

날개깃털트릴

수컷 갈색과 넓은 꼬리 벌새 (셀라스포루스속)는 정상적인 비행 중에 징징거리는 소리나 윙윙거리는 날카로운 휘파람 소리와 같은 독특한 날개 특징을 가지고 있습니다 – 트릴.[167] 트릴은 9번째와 10번째 1차 날개 깃털의 끝이 가늘어져서 생긴 슬롯을 통해 공기가 돌진하면서 발생하며, 최대 100m 떨어진 곳에서 암컷이나 경쟁적인 수컷 벌새와 연구자들이 감지할 수 있을 정도로 큰 소리를 냅니다.[167]

행동적으로 트릴은 다음과 같은 몇 가지 목적을 수행합니다. 수컷 새의 성과 존재를 알립니다. 먹이를 주는 영역과 침입 전략을 청각적으로 공격적으로 방어합니다. 위협에 대한 의사소통을 강화하고 동료의 매력과 구애를 선호합니다.[167]

마이그레이션

벌새는 전체 종수의 비율로 비교적 적은 수의 벌새가 이동하며, 약 366종의 벌새가 알려져 있으며, 매년 12-15종만 이동하며, 특히 북미 지역의 벌새는 매년 이동합니다.[168] 대부분의 벌새는 계절별 기온 변화와 먹이원이 비교적 일정해 이동할 필요가 없는 아마조니아-중미 열대 우림 지대에 살고 있습니다.[169] 가장 작은 살아있는 새로서 벌새는 열 에너지를 보존하는 데 상대적으로 제한적이며, 특정 위치가 연중 큰 먹이 공급, 특히 꽃 꿀에 대한 접근이 없는 한 겨울 동안 더 높은 위도에서 일반적으로 존재를 유지할 수 없습니다.[170] 다른 이동 요인은 식량, 기후, 자원 경쟁, 포식자 및 고유 신호의 계절적 변동입니다.[170]

대부분의 북아메리카 벌새들은 가을에 멕시코, 카리브 제도, 또는 중앙 아메리카에서 겨울을 보내기 위해 남쪽으로 이동합니다.[171] 일부 종은 플로리다, 캘리포니아 및 미국 남서부 사막 지역에 연중 거주합니다.[171] 이들 중에는 애리조나 남부와 캘리포니아 내륙에서 온 평범한 주민인 안나 벌새와 플로리다에서 걸프 해안을 가로질러 남부 텍사스에 이르는 겨울 주민인 버프배 벌새가 있습니다.[171] 루비털벌새는 대서양 플라이웨이를 따라 흔히 볼 수 있으며, 여름에는 대서양 캐나다의 먼 북쪽에서 이동하여 멕시코, 남아메리카, 텍사스 남부, 플로리다로 돌아와 겨울을 납니다.[2][171] 루이지애나 남부의 겨울 동안, 검은 중국, 버프 배, 캘리오페, 알렌, 안나, 루비 목, 갈색, 넓은 꼬리, 넓은 부리 벌새가 있습니다.[171]

갈색벌새는 다른 어떤 벌새 종보다 훨씬 북쪽에서 번식하며 여름을 브리티시컬럼비아주와 알래스카주를 따라 보내고,[171] 일부는 아열대 멕시코만과 플로리다주 해안을 따라 분포하며 미국 남서부와 멕시코에서 월동합니다.[172] 갈색벌새는 봄에 유콘이나 알래스카 남부까지 북쪽으로 이동함으로써 [172]다른 벌새 종보다 더 광범위하게 이동하여 북쪽으로 더 멀리 둥지를 틀고 번식지에서 가끔 영하의 온도를 견뎌야 합니다. 이 추위로 인해 적절한 쉼터와 음식이 제공되는 경우 영하의 온도에서도 살아남을 수 있습니다.[172]

몸의 크기의 변위로 계산했을 때, 갈색 벌새는 아마도 세계의 모든 새들 중에서 가장 긴 이동 여행을 합니다. 3인치(7.6cm)가 조금 넘는 갈색 벌새들은 늦여름 알래스카에서 멕시코까지 3,900마일(6,300km)을 몸길이 78,470,000개에 달하는 거리를 이동한 뒤 이듬해 봄에 귀환 여행을 합니다.[168][172] 이에 비해 13인치(33cm) 길이의 북극제비갈매기는 갈색 벌새가 이동하는 동안 몸의 변위의 65%에 불과한 약 18,000km(11,000mi), 즉 51,430,000개의 몸 길이를 편도로 비행합니다.[172]

갈색벌새의 북쪽 이동은 태평양 플라이웨이를 따라 발생하며,[173] 이른 봄에 꽃과 나무 잎이 출현하고 곤충을 먹이로 사용할 수 있는 시간과 일치할 수 있습니다.[172] 성숙한 꽃에서 꿀을 구할 수 있기 전에 번식지에 도착하면 번식 기회가 위험해질 수 있습니다.[174]

먹이 주기

벌새 먹이 주기; 초당 1,500프레임으로 기록된 비디오
칠레 코피아포에서 꽃을 구경하는 벌새: 벌새 날개의 움직임이 느리다는 것은 스트로보스코픽 효과의 결과입니다.

모든 벌새들은 압도적으로 꿀을 먹고 사는데,[14][175][176][177][178][179] 이는 조류들 중 단연코 가장 전문적인 먹이 공급자일 뿐만 아니라 꿀이 일반적으로 에너지 섭취의 대부분을 차지하는 유일한 새들입니다. 벌새는 수분을 빠르게 흡수하는 길고 탐색적인 부리와 혀를 포함하여 꿀에 대한 수많은 광범위한 적응을 보여줍니다. 벌새는 또한 모든 새들 중에서 가장 정교한 맴돌이 비행을 가지고 있는데, 이는 많은 꽃들을 앉지 않고 빠르게 방문하기 위한 필수품입니다. 그들의 장은 높은 밀도의 포도당 수송체(척추동물 중에서 가장 높은 것으로 알려져 있음) 때문에 수분 내에 꿀 먹이에서 99% 이상의 포도당을 추출할 수 있습니다.[175]

가장 중요한 척추동물 꽃가루 매개자 중 하나인 벌새는 꽃이 피는 식물과 복잡한 방식으로 공진화했습니다. 수천 종의 신세계 종이 벌새에 의해 독점적으로 수분되고 심지어 곤충 꽃가루 매개자에 대한 접근을 금지하도록 진화했습니다.[175][176] 일부 식물에서는 고도로 변형된 산호초를 포함하는 이러한 메커니즘으로 인해 특정 벌새를 제외한 모든 벌새, 즉 적절한 부리 형태를 가진 벌새가 이를 극복하기 위해 꿀을 훔칩니다. 조류 수분 식물("오르니토필러스"라고도 함)은 이전에 매우 밀접한 상호주의를 예시하는 것으로 여겨졌으며 특정 개화 식물은 상호주의적 쌍을 이루며 특정 벌새와 함께 공진화했습니다. 조류성 식물과 벌새 모두 이것이 사실일 만큼 거의 선택적이지 않은 것으로 알려져 있습니다.[175][177][179] 접근성이 떨어지는 조류성 생물(예를 들어, 긴 지폐가 필요한 생물)은 수분을 위해 여전히 여러 벌새 종에 의존합니다. 더 중요한 것은 벌새가 특별히 선택적인 꿀 공급자가 아니라는 것이며, 심지어 정기적으로 비조류 식물과 그들의 종에 의해 먹이를 주기에 적합하지 않은 것으로 보이는 조류를 방문하기도 합니다. 그러나 새들이 청구서 형태에 더 적합한 꽃을 먹을 때 먹이 효율은 최적화됩니다.[175][176]

일대일이 아닐 수도 있지만, 벌새 일반적으로 벌새뿐만 아니라 특정 종의 벌새에 의한 특정 속, 과 및 개화 식물의 목에 대한 전반적인 선호도는 여전히 현저합니다. 벌새에게 매력적인 꽃은 종종 화려하고(특히 빨간색), 일란성으로 열리며, 높은 수크로스 함량으로 꿀을 생산합니다. 조류성 식물에서, 화관은 종종 길쭉하고 관 모양이며, 향기가 없을 수 있습니다(이 중 몇몇은 곤충 방문을 방해하는 적응입니다).[175] 많은 종에 의해 소비되는 일반적인 속으로는 Castilleja, Centropogon, Costus, Delphinium, 헬리코니아, Hibiscus, Inga 및 Mimulus가 있으며, 이들 중 일부는 주로 곤충에 의해 수분됩니다. 캘리포니아 3종은 62개 식물과에서 30개 목으로 먹이를 먹고 사는 것으로 밝혀졌으며, 가장 자주 발생하는 목은 아피알레스(Apiales), 파발레스(Fabales), 라미알레스(Lamiales), 로잘레스(Rosales)입니다. 벌새는 에너지 수요를 충족시키기 위해 매일 1, 2,000개의 꽃을 방문해야 할 수도 있습니다.[175][179][180]

헬리코니아 종은 많은 벌새들에게 인기 있는 꿀 공급원입니다; 여기, 녹색 왕관을 쓴 영롱한 (Heliodoxa jacula)이 헬리코니아 스트릭타를 방문합니다.

꿀은 양질의 에너지원이지만, 많은 거대 영양소와 미세 영양소가 부족합니다;[175][176][181] 그것은 지질이 낮은 경향이 있고, 비록 그것이 미량의 아미노산을 포함할지 모르지만, 일부 필수 산은 심각하거나 완전히 부족합니다. 벌새 단백질 요구량은 식단의 1.5%로 매우 적은 것으로 보이지만 꿀은 여전히 불충분한 공급원입니다.[181] 따라서 모든 벌새는 아닐지라도 대부분의 벌새는 무척추동물의 섭취로 식단을 보충합니다.[175][179][181][182] 식충제는 칼로리적으로 중요한 것으로 생각되지는 않지만, 절지동물을 정기적으로 섭취하는 것은 새들이 번성하기 위해 중요한 것으로 여겨집니다. 사실 벌새의 비열량 영양 요구의 대부분은 곤충에 의해 충족된다고 제안되었지만, 넥타르에는 상당한 양의 특정 비타민과 미네랄이 포함되어 있습니다.[183] (여기서 "곤충"은 곤충만이 아닌 절지동물의 섭취를 가리킵니다.

한때 믿었던 것만큼 식충적이지는 않고, 대부분의 브리소어족의 친척이나 조상들보다 훨씬 덜하지만, 식충성은 아마도 대부분의 벌새들에게 규칙적으로 중요할 것입니다. 한 연구에서 140종의 개체 중 약 95%가 절지동물 섭취의 증거를 보여주었으며,[181] 또 다른 연구에서는 남아메리카와 중앙 아메리카 전역의 지역에서 온 1600마리 이상의 새 중 79%가 절지동물을 먹고 있다는 것을 발견했습니다.[184] 일부 종은 특히 꿀 공급원이 부족할 때, 일부 종의 경우 우기가 있는 지역에서 계절적 규칙성과 함께 일정 기간 동안 대체로 또는 완전히 식충하는 것으로 기록되었습니다. 브라질의 한 도시 공원에서 제비꼬리벌새뿐만 아니라 [185]계절에 따라 거의 독점적인 식충성이 관찰되었습니다.[180] 애리조나 주에서, 근처의 꿀 공급원이 없어 보였을 때, 둥지를 튼 암컷 넓은 꼬리 벌새 한 마리가 2주 동안 절지동물에게만 먹이를 주는 것으로 기록되었습니다.[186] 다른 연구에서는 절지동물에게 먹이를 주는 시간의 70-100%를 할애한다고 보고합니다.[180][184] 이러한 설명은 특히 적절한 꿀 공급원을 사용할 수 없을 때 어느 정도의 적응력을 시사하지만, 꽃이 풍부할 때(예: 계절이 아닌 열대 서식지에서) 꿀이 항상 우세합니다. 게다가, 앞서 언급한 아리조나의 연구는 연구 지역의 극히 일부만을 조사했을 뿐이며, 대부분 새가 둥지를 떠나는 동안에는 관찰하지 않았습니다. 벌새가 실제로 장기간 꿀 없이 살 수 있는지에 대한 회의로 이어진 다른 보고서에서도 비슷한 우려가 제기되었습니다.[176]

벌새의 가장 흔한 무척추동물 먹이 중에는 파리, 특히 물지 않는 작은 날벌레가 있는데, Chironomidae 과의 구성원입니다.

벌새는 다양한 먹이 전략과 곤충에 대한 형태학적 적응을 보여줍니다.[182] 일반적으로 그들은 작은 날벌레를 위해 매를 잡지만 거미줄에서 거미를 잡기도 합니다.[175][176] 부리 모양이 역할을 할 수도 있는데, 더 길거나 더 구부러진 부리를 가진 벌새들은 효율적으로 매를 매를 매지 못할 수도 있기 때문에, 따라서 거미를 잡는 데 더 많이 의존하기 때문입니다.[179] 부리 모양에 상관없이 거미는 일반적인 먹이 품목입니다. 다른 매우 일반적인 먹이 품목에는 파리, 특히 치로노미과의 파리와 다양한 하이메놉테란(말벌과 개미) 및 헤미프테란이 포함됩니다.[175][179][176] 앞서 언급한 캘리포니아 연구에서는 72개 과의 무척추동물을 15개 순서로 섭취하는 3종을 발견했으며, 파리만 샘플의 90% 이상에서 발생했습니다. 3종은 틈새 분할에 대한 증거가 거의 없이 높은 식이 중복을 보였습니다.[179] 이는 벌새의 먹이 가용성이 제한적인 자원이 아님을 시사합니다.

벌새의 전반적인 식이 구성에 대한 추정치는 다양하지만, 일반적으로 섭식 시간 예산의 5-15%를 차지하는 것으로 종종 인용되며,[175][176][186] 2-12%는 또한 인용되는 수치입니다.[180][181] 한 연구에서 번식 암컷이 포함된 경우 섭식 시간의 84%가 꿀 섭식에 할당되었고, 그렇지 않은 경우 89%가 꿀 섭식에 할당되었으며, 총 섭식 기록의 86%가 꿀에 할당되었습니다.[178][186] 벌새 식단은 일반적으로 약 90%의 꿀과 10%의 절지동물로 시간 예산 및 기타 데이터를 기반으로 추정됩니다.[175][187] 그들의 둥지는 절지동물만을 소비하기 때문에, 그리고 아마도 그들의 요구량이 증가하기 때문에, 번식하는 암컷은 그들의 먹이 시간의 65-70%가 여전히 꿀에 전념하지만, 절지동물을 찾는 데 수컷보다 3-4배 더 많은 시간을 소비합니다.[176] 전체 곤충에 대한 추정치는 <5%까지 낮을 수 있습니다. 일부 종에 대해서는 그러한 낮은 숫자가 기록되었습니다. 곤충은 한 연구에서 페루의 빛나는 태양빛을 찾는 시도의 3%를 차지한 반면,[188] 보라색을 가진 순록은 도미니카에서 곤충을 소비하는 데 1% 미만의 시간을 보내는 것으로 보고되었습니다.[184] 그러나 두 종 모두 다른 곳에서 더 전형적인 숫자가 기록되어 있습니다. 전반적으로, 대부분의 벌새들에게, 곤충식은 비록 경미하지만 필수적이고 규칙적인 식단의 구성 요소인 반면, 꿀은 조건이 허락할 때 주요 먹이 초점입니다.[175][184] 꽃의 다양성은 벌새의 다양성에 영향을 미치지만 절지동물의 다양성은 그렇지 않다는 것을 보여주었습니다(즉, 비제한적입니다).[177][179]

벌새는 에너지 비용이 엄청나게 많이 들기 때문에 하루 종일 비행하는 데 시간을 보내지 않습니다. 벌새의 대부분의 활동은 단순히 앉거나 앉는 것으로 구성됩니다. 벌새들은 많은 작은 식사를 하며 매일 그들의 몸무게의 절반 정도를 과즙으로 소비합니다(과즙이 25%인 경우, 과즙의 무게의 두 배).[189] 벌새는 몸집이 작고 신진대사가 활발하기 때문에 먹이를 빠르게 소화하는데, 평균 체류 시간은 1시간 미만인 것으로 보고되었습니다.[190] 벌새는 평균 20%의 시간을 먹이를 먹고 75-80%는 앉아서 소화하는데 보냅니다.[191]

벌새는 신진대사가 높아 굶주림에 취약하기 때문에 먹이 공급원에 매우 적합합니다. 북아메리카에서 발견되는 많은 종들을 포함한 일부 종은 영토이며 미래의 식량 공급을 보장하기 위해 다른 벌새로부터 식량 공급원(예: 먹이 공급원)을 보호하려고 노력합니다.[2] 또한 벌새는 확대된 해마를 가지고 있는데, 이 해마는 예전에 꿀을 채집하는 동안 방문했던 꽃들을 지도화하는 데 사용되었던 공간 기억을 용이하게 하는 뇌 영역입니다.[192]

부리 전문화

흰꼬리 낫부리의 굽은 부리 (약 90o)
꽃등심
낫 부리 곡선의 공진화는 긴 관 모양의 센트로포곤 꽃의 꿀 먹이와 수분을 용이하게 합니다.[193]

벌새 부리의 모양은 벌새 꿀을 먹이는 것에 의해 수분되는 약 7000개의 꽃이 피는 식물로 전문적인 먹이에 대한 적응으로서 매우 다양합니다.[65][66][194] 벌새 부리의 길이는 약 6 밀리미터 (0.24 인치)에서 길게는 110 밀리미터 (4.3 인치)에 이릅니다.[195] 비행 중 곤충을 잡을 때 벌새의 턱은 아래로 굽혀져 부리를 넓혀 성공적으로 포획합니다.[182]

낫부리의 극단적인 곡선 부리는 센트로포곤 꽃의 곡선 화관에서 꿀을 추출하는 데 적합합니다.[193] 은둔자(Phaethornis spp.)와 같은 일부 종들은 긴 꽃관이 있는 꽃 속 깊이 삽입할 수 있는 긴 부리를 가지고 있습니다.[194][196] 가시부리도요는 짧은 화관이 있는 꽃에서 먹이를 먹고 더 긴 부리의 밑부분을 뚫기 위해 적응된 짧고 날카로운 부리를 가지고 있습니다. 불꼬리송곳니의 부리에는 관 모양의 꽃에서 나오는 꿀을 먹이로 먹기 위해 뒤집힌 끝이 있습니다.[197]

달콤한 과즙의 지각

벌새는 꿀에 들어있는 단맛에 대한 인식이 가장 가까운 조류 친척인 식충성 스위프트로부터 유전적으로 분기되는 동안 진화했습니다.[198] T1R2라고 불리는 유일하게 알려진 달콤한 감각 수용체는 [199]조류에는 없지만, 수용체 발현 연구에 따르면 벌새는 T1R1-T1R3 수용체의 탄수화물 수용체를 인간의 우마미로 인식되는 것과 동일하게 적응시켜 본질적으로 꿀 단맛 수용체로 기능하도록 용도를 변경했습니다.[198] 이러한 맛에 대한 적응은 벌새가 달콤한 꿀을 에너지원으로 감지하고 활용할 수 있게 하여 벌새가 꿀을 함유한 꽃을 사용할 수 있는 지리적 지역에 분포하는 것을 용이하게 했습니다.[198]

마이크로 펌프로서의 혀

벌새 혀 그림; 1874, 미상의 화가. 꽃에서 꿀에 닿으면 혀는 과즙으로 가득 찬 라멜라와 홈이 있는 반대쪽 끝으로 갈라지고, 그 다음 원통형으로 후퇴하여 음료를 완성합니다.[200][201]

벌새는 꿀을 빠르게 두드려 긴 혀로 마십니다. 혀에는 반원 튜브가 달려 있어 꿀을 빠르게 펌핑하여 꿀을 쉽게 섭취할 수 있습니다.[200][201] 모세관의 작용이 꿀을 이 관으로 끌어들이는 것이라고 믿어졌지만,[202] 고속 사진을 통해 혀가 꿀 속으로 들어갈 때 옆으로 열린 다음 꿀 주위를 닫아서 초당 최대 20 핥는 속도로 핥을 때 14 밀리초 동안 부리로 다시 당겨질 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.[203][204] 포크로 된 혀는 꿀에 도달할 때까지 압축된 다음 혀가 튀어나오고, 빠른 작용은 모세관 작용이 관여되지 않은 펌프 작용처럼 홈을 따라 이동하는 꿀을 가둡니다.[200][201][204][205] 따라서 혀의 유연성은 한때 믿었던 것처럼 모세관 사이폰이 [200][201]아닌 펌프 작용을 통해 꿀에 접근, 운반 및 하역을 가능하게 합니다.[202]

혀를 뻗은 수컷루비목벌새(Archilochus colubris)

피더 및 인공 과즙

인공 과즙 먹이기를 맴도는 벌새

야생에서 벌새는 먹이를 찾기 위해 꽃을 찾아다니며 건조 물질 기준으로 55%의 수크로스, 24%의 포도당, 21%의 과당인 꿀을 추출합니다.[206] 벌새들은 또한 새 모이통으로부터 설탕물을 받아 벌새들에게 신뢰할 수 있는 에너지원을 제공하는 동시에 사람들이 벌새들을 가까이에서 관찰하고 즐길 수 있도록 해줍니다. 특히 꽃이 덜 피었을 때 말이죠. 그러나 인공 사료 공급기의 부정적인 측면은 새들이 먹이로 더 적은 꽃 꿀을 찾을 수 있고, 따라서 그들이 먹이로 자연적으로 제공하는 수분의 양을 줄일 수 있다는 것입니다.[207]

벌새 사료에 일반적인 조리법으로 20% 농도의 흰 과립당이 사용되지만 [208]벌새는 설탕 함량이 35%일 때 사료를 더 공격적으로 방어할 것이며, 이는 설탕 함량이 더 높은 꿀을 선호함을 나타냅니다.[209] 유기농 및 "생당"에는 유해할 수 있는 철분이 포함되어 있으며,[210] 흑설탕, 아가베 시럽, 당밀, 인공 감미료도 사용해서는 안 됩니다.[211] 꿀은 벌이 꽃의 과즙을 이용해 만드는데, 물로 희석하면 미생물이 쉽게 자라 부패가 빨리 일어나기 때문에 사료에 사용하기에 좋지 않습니다.[212][213][214]

붉은 식용 염료는 한때 가정용 사료의 꿀에 유리한 성분으로 여겨졌지만, 그것은 불필요합니다.[215] "즉석 과즙" 또는 "벌새 식품"으로 판매되는 상업용 제품에는 불필요하고 잠재적으로 해로울 수 있는 염료뿐만 아니라 방부제 또는 인공 향료가 포함되어 있을 수 있습니다.[215][216] 비록 일부 상업적인 제품들이 소량의 영양 첨가물을 포함하고 있지만, 벌새들은 그들이 먹는 곤충들로부터 필요한 모든 영양소를 얻어서 추가된 영양소들을 불필요하게 만듭니다.[217]

먹이 찾기의 시각적 단서

벌새는 먹이를 찾는 동안 먹이를 구별할 수 있는 뛰어난 시력을 가지고 있습니다.[75] 벌새는 붉은 꽃이나 인공 사료와 같은 먹이를 찾는 동안 색에 끌리는 것으로 생각되지만, 실험에 따르면 위치와 꽃 꿀 품질이 먹이 찾기에 가장 중요한 "비콘"입니다.[218][219] 벌새는 꽃 색깔의 시각적 신호에 거의 의존하지 않고 과즙이 풍부한 장소를 표시하지만, 오히려 과즙 보상을 찾기 위해 주변 랜드마크를 사용합니다.[220][221][222]

적어도 하나의 벌새 종인 녹색 등불관(Sephanoides Sephaniodes)에서 선호되는 꽃 색깔은 새의 시각 체계를 위해 적녹색 파장을 사용하여 다른 꽃 색깔보다 더 높은 대비를 제공합니다.[223] 게다가, 파이어크라운 수컷의 왕관 깃털은 적색 파장 범위(650 나노미터에서 최고)에서 매우 많은 홍채를 가지고 있어서, 깃털이 덜 화려한 다른 벌새 종들 사이에서 먹이를 찾을 때 우세하다는 경쟁 우위를 제공할 수 있습니다.[223] 꽃과 깃털의 색상을 구별하는 기능은 4개의 단일 원뿔 세포와 색 판별을 강화하는 광수용체 오일 방울로 선별된 이중 원뿔을 가진 시각 시스템에 의해 가능합니다.[218][223]

후각

벌새는 먹이 공급원 근처의 새와 곤충 수렵꾼과의 경쟁을 평가하기 위해 주로 시각과 청각에 의존하지만, 곤충 방어 화학 물질(예: 포름산)의 꿀과 먹이를 찾는 개미의 응집 페로몬의 존재를 냄새로 감지할 수도 있습니다.[224]

신화와 문화 속에서

나스카 라인 - 벌새
캐리비안 항공의 벌새 엠블럼

아즈텍 사람들은 벌새 부적, 벌새의 예술적 표현, 실제 벌새 부분으로 만들어진 벌새와 페티시의 예술적 표현을 무기, 혈혈, 침투 및 친밀감의 도구를 상징적으로 모방하는 날카로운 부리와 함께 작업을 수행하는 경향을 상징적으로 나타냈습니다. 벌새 부적은 착용자에게 성적 효능, 에너지, 활력, 무기 및 전투 기술을 이끌어내는 것으로 평가되었습니다.[225] 아즈텍 전쟁의 신 Huitzilopochtli는 종종 벌새로 묘사됩니다.[226] 아즈텍 사람들은 타락한 전사들이 벌새로 환생할 것이라고 믿었습니다.[226][227] Nahuatl 단어 huitzil은 벌새로 번역됩니다.[226] 나스카 라인 중 하나는 벌새(오른쪽)를 묘사하고 있습니다.[228]

"벌새의 나라"로 알려진 트리니다드 토바고는 그 나라의 국장에 벌새 한 마리,[229] 1센트 동전,[230] 그리고 그 나라의 국영 항공사인 캐리비안 항공에 리버럴을 전시하고 있습니다.[231]

캘리포니아 북부의 산타크루즈 산맥에 있는 우문흄산은 "벌새의 휴식처"로 올론입니다.[232]

깁슨 벌새는 주요 기타 제조업체인 깁슨 브랜드가 벌새 모양의 픽가드를 접목한 어쿠스틱 기타 모델입니다.[233]

미스 유니버스 2016 미인대회의 의상 대회 동안, 미스 에콰도르, 코니 히메네스는 벌새 날개 깃털에서 영감을 받은 의상을 입었습니다.[234]

갤러리

참고 항목

메모들

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