Kolibries passen vleugelslag aan aan 'dunnere' lucht

Kolibries zijn de bewonderenswaardigste vliegers van de hele vogelwereld. Met hun meer dan vijftig vleugelslagen per seconde slaan ze, zoals Anton Koolhaas eens schreef, 'de lucht troebel', net zo makkelijk voor- als achteruit vliegend, zijwaarts en zelfs ondersteboven. Ook wat betreft hun zuurstofconsumptie en spiervermogen kennen ze onder de gewervelde dieren nauwelijks hun gelijke

Waar ze de energie voor hun extravagante levensstijl vandaan halen werd een paar jaar geleden wat duidelijker. Kolibries blijken namelijk te beschikken over een enorm efficiënt metabolisme. Dit kan worden bestudeerd door de in- en uitgeademde lucht te analyseren en de verhouding te bepalen tussen de hoeveelheid geproduceerd koolzuurgas en verbruikt zuurstof. Deze verhouding is namelijk anders voor vetten dan voor koolhydraten (suikers etc.). Zo kwam aan het licht dat tijdens het fourageren direct de uit de nectar verzamelde suikers worden verbrand. Hierdoor wordt geen energie verloren voor de aanmaak van vetten die als brandstof een hogere calorische waarde hebben.

Onlangs werd wat meer bekend over de precieze manier waarop hun spieren hun zware taak volbrengen (Nature, 26 okt.). Daartoe werden kolibries in een ruimte geplaatst waarvan de gassamenstelling, en daarmee ook de dichtheid kon worden gewijzigd. Deze bepaalt in belangrijke mate het benodigde aerodynamische vermogen tijdens het vliegen: hoe lager de dichtheid, des te kleiner de 'lift'. Wanneer het lichte edelgas helium steeds meer de plaats van het stikstof in de lucht begon in te nemen, moesten de proefdieren dan ook harder met de vleugels slaan om in de lucht te blijven. Ook de zuurstofconsumptie nam bij het dunner worden van de 'lucht' met soms wel 36% toe. Maar veel meer bereikten ze door de vleugels een grotere boog te laten beschrijven. Vlak voor ze letterlijk uit de lucht vielen, bewogen de vleugels bijna over een halve cirkel. En dat is de uiterste limiet omdat deze elkaar dan op de omkeerpunten gaan raken. In dat geval worden letterlijk de grenzen van het vliegen bereikt.

De kolibries bereikten in de proefopstellingen hun limiet bij omstandigheden zoals die heersen op hoogtes van zon 6000 meter. Verbazingwekkend is echter dat in Zuid-Amerika soorten kunnen vliegen op hoogtes van 7000 meter, terwijl daar het zuurstofgehalte ook nog eens veel lager is dan die in het laboratorium. Hoewel sommige vragen dus konden worden opgelost, zijn er nog voldoende raadsels over.