Прежде чем отправиться в далекое путешествие, птицы накапливают значительные запасы жира либо под кожей, либо в брюшной полости в виде мощных жировых прослоек. Это настолько характерная и хорошо заметная черта, что она служит одним из основных критериев, по которому можно судить о готовности птицы к отлету. Энергию для полета, так же как и вообще для жизнедеятельности, птицы черпают главным образом из окисления пищевого материала. Пища, которую употребляют самые различные животные, состоит почти исключительно из углеводов (сахара, крахмала), белков или жиров. Жиры выделяют при окислении на единицу веса почти вдвое больше энергии, чем углеводы и белки, поэтому вполне понятно, что птицам гораздо выгоднее использовать жир в качестве запасного источника энергии. Резервный жир птиц, особенно мелких певчих, усваивается непосредственно и поэтому может быстро поступать в кровь из клеток, где он накапливается, для последующего окисления в мускулатуре или там, где это необходимо. Таким образом‚ во время длительных перелетов значительная часть накопленного жира расходуется примерно так же, как это происходит у мелких птиц во время холодных зимних ночевок, когда они большую часть резервного жира успевают использовать до утра на поддержание постоянной температуры тела. В экспериментах Вулфсона оседлые юнко не накапливали запасного жира при искусственном удлинении дня в зимнее время, тогда как у перелетных юнко наблюдалось сильное ожирение.
Измерение количества резервного жира у птиц на разных стадиях перелета наглядно показывает значение и важность этого компактного горючего материала. У белогорлых зонотрихий‚ осмотренных как раз накануне весеннего перелета, резервный жир составлял в среднем 17% от веса тела, тогда как у птиц этого вида, добытых сразу после их прилета в Канаду с юга Соединенных Штатов‚ — лишь 7%. То же наблюдалось и у птиц, разбившихся о телевизионную вышку во Флориде во время их осеннего перед лета. Эти зонотрихии уже почти долетели до своих зимовок и, видимо, израсходовали большую часть своих жировых запасов В то же время у некоторых славок, разбившихся о ту же самую вышку, резервный жир составлял в среднем 30% от веса тела. Этим птицам еще предстояло лететь несколько сот километров на острова Карибского моря или в Южную Америку. Их жировые запасы были лишь частично израсходованы к моменту случайной гибели во Флориде. Колибри — самые мелкие представители перелетных птиц — накапливают в своих крошечных тельцах сравнительно очень большие количества жира. В июне, в сезон размножения, резервный жир у этих птиц достигает лишь 11-15% веса тела, а к концу лета доходит до 41-46%. К этим цифрам не следует относиться как к абсолютно точным, так как они могут несколько меняться в зависимости от запасов пищи, времени суток, в которое была поймана птица, и целого ряда других факторов.
До какой степени резервы жира соответствуют затратам энергии у большинства перелетных птиц? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны знать скорость расходования энергии во время перелета. Организм высших животных получает энергию при полном окислении пищи до углекислоты и воды. Наиболее точным методом определения скорости высвобождения энергии, обычно называемой интенсивностью обмена, является измерение скорости поглощения кислорода в легких. Несмотря на разницу в калорийности пищи, энергия, высвобождающаяся при взаимодействии любого вида пищи с данным количеством кислорода, почти одинакова. Отсюда скорость поглощения кислорода может прямо рассматриваться как интенсивность обмена или скорость высвобождения энергии для самых различных потребностей организма. Некоторое количество кислорода необходимо для поддержания основных процессов в организме, и это количество определяет обмен покоя, или основной обмен. При большой нагрузке, какой является полет птиц, эта компонента составляет, безусловно, лишь малую часть от всего количества расходуемой энергии. Но, к сожалению, мы почти не имеем данных об интенсивности обмена у птиц во время полета — весьма досаднькй пробел в наших знаниях, особенно если учесть те усилия, которые уже затрачены на изучение других сторон перелетов и биологии птиц в целом. Трудность состоит в том, что во время свободного полета птиц нельзя применить ни одну из известных стандартных методик, большинство птиц не может летать нормально в небольших камерах, в которых можно было бы точно измерить изменение — концентрации кислорода. Не могут они летать и в специальных масках с прикрепленными к ним резиновыми трубками. До тех пор пока новые эксперименты или технический прогресс не помогут в решении этой проблемы, мы вынуждены довольствоваться косвенными сведениями. Наиболее достоверные данные о поглощении кислорода получены в опытах, когда колибри помешали в стеклянный сосуд, содержащий около 4 литров воздуха. Свободно порхающая в этой камере птица поглощает кислород со скоростью‚ при которой в час «сгорает» около 0,13 грамма резервного жира. Колибри, родственные тем, которые использовались в этих опытах, летят через Мексиканский залив, покрывая по крайней мере около 800 километров за одну ночь. Известно, что они могут лететь со скоростью 80 километров в час и, таким образом, пересечь Мексиканский залив за 10 часов. Если допустить, что уровень обмена у них при скорости 80 километров в час таков же, как и при порхающем полете, мы получим, что на перелет через Мексиканский залив расходуется 1,3 грамма жира. При таком допущении можно ошибиться и в том и в другом направлении: с одной стороны, при движении вперед создается некоторая дополнительная подъемная сила, но с другой она‚ хотя бы частично, должна уравновешиваться сопротивлением воздуха, возрастающим при скорости 80 километров в час — колибри, пойманные как раз накануне отлета, содержат иногда до двух граммов жира.Такой‹<страховой запас» кажется небольшим. Однако это составляет около 40% веса их тела, и им вполне удается растянуть этот запас топлива на весь перелет над морем.
