Uso de una cámara térmica para medir la pérdida de calor a través de abrigos de plumas de aves

Resumen

Este protocolo describe la cuantificación de la transmisión de calor a través de una muestra de ave de piel plana utilizando una cámara térmica y un baño de agua caliente. El método permite obtener datos cuantitativos y comparativos sobre el rendimiento térmico de las capas de plumas en todas las especies utilizando especímenes de piel plana seca.

Resumen

Las plumas son esenciales para el aislamiento y, por lo tanto, para el costo de la termorregulación, en las aves. Existe una sólida literatura sobre el costo energético de la termorregulación en aves en una variedad de circunstancias ecológicas. Sin embargo, pocos estudios caracterizan la contribución de las plumas por sí solas a la termorregulación. Varios estudios previos han establecido métodos para medir el valor de aislamiento de las pieles de animales, pero requieren métodos de muestreo destructivos que son problemáticos para las aves, cuyas plumas no se distribuyen uniformemente a través de la piel. Se necesita más información sobre 1) cómo la contribución de las plumas a la termorregulación varía tanto entre las especies como dentro de las especies y 2) cómo los abrigos de plumas pueden cambiar con el espacio y el tiempo. Aquí se informa un método para medir rápida y directamente el rendimiento térmico de las capas de plumas y la piel utilizando muestras de piel entera seca, sin la necesidad de destruir la muestra de piel. Este método aísla y mide el gradiente térmico a través de una capa de plumas de una manera que las mediciones de la pérdida de calor y el costo metabólico en aves vivas, que utilizan estrategias conductuales y fisiológicas para termorregular, no pueden. El método emplea una cámara térmica, que permite la recopilación rápida de datos térmicos cuantitativos para medir la pérdida de calor de una fuente estable a través de la piel. Este protocolo se puede aplicar fácilmente a diversas preguntas de investigación, es aplicable a cualquier taxón aviar y no requiere la destrucción de la muestra de piel. Finalmente, promoverá la comprensión de la importancia de la termorregulación pasiva en las aves al simplificar y acelerar la recopilación de datos cuantitativos.

Introducción

Las plumas son la característica definitoria de las aves y cumplen muchas funciones, entre las más cruciales el aislamiento¹. Las aves tienen las temperaturas centrales promedio más altas de cualquier grupo de vertebrados, y las plumas que las aíslan de los cambios de temperatura ambiental son una parte vital del equilibrio energético, especialmente en ambientes fríos². A pesar de la importancia de las plumas, la mayoría de la literatura sobre los cambios en la condición térmica en las aves se ha centrado en las respuestas metabólicas a la variación de la temperatura en lugar de la función de las plumas como aislamiento<....

Protocolo

Este trabajo no implicó ningún trabajo con animales vivos y, por lo tanto, estuvo exento de la revisión del cuidado de los animales.

1. Configuración y materiales (Figura 1)

1. Si no se dispone de pieles planas de la especie de interés, utilice el protocolo²⁹ de Spaw para crear pieles a partir de especímenes frescos o congelados. Prepara las plumas en una posición limpia y natural y sécala para obtener un peso constante antes de proceder con las mediciones.
2. Configure un baño de agua caliente a temperatura constante.
   NOTA: Esta configuración es bastante alta, por lo que es más fácil colocar el baño....

Resultados

Los resultados representativos de una serie de un individuo de cada una de las cinco especies, medidos a seis temperaturas, se presentan en la Figura 4 y la Figura 5. Estos muestran que pequeñas variaciones en la colocación de la piel pueden resultar en variaciones en las lecturas de hasta 1.7 ° C. La Figura 4 muestra cómo el entrenamiento de un investigador aumenta la repetibilidad de las mediciones. Por ejemplo, el mismo gorrión d.......

Discusión

Este documento proporciona un protocolo para mediciones de imágenes térmicas repetibles y estandarizadas de especímenes de piel plana aviar. Este método permite comparar el rendimiento térmico de la capa de plumas entre especies, dentro de las especies, entre individuos comparables y en diferentes lugares de los cuerpos de los individuos, todo sin destrucción del espécimen.

La disponibilidad de materiales y equipos necesarios puede ser una limitación de este método. Aunque las cámaras térmicas.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Envoltura Reynolds	papel de aluminio	109000831	30 pies cuadrados; no es necesario utilizar este modelo exacto.
Tablero de núcleo de espuma	Foamular	20WE	1 pulgada x 4 pies x 8 pies; este modelo exacto no necesita ser utilizado.
Baño de agua de uso general	PolyScience	WB02	Ambiet +5 ° C a 100 ° C; ±. 01 ° C
PDF Registrador de datos	Elitech	RC-51H Sensor de	temperatura y humedad incorporado
Plexiglás	AdirOffice	1212-3-C	Vidrio acrílico; 12 pulgadas x 12 pulgadas x 1/8 pulgadas; no es necesario utilizar este modelo exacto.
Software de análisis de imágenes térmicas	FLIR	ResearchIR Max v4.40.7.26 (64 bits)	Permite la recopilación de datos térmicos precisos y cuantitativos
Cámara termográfica	FLIR	SC655	con resolución de 680x480 píxeles, ± 2 ° C o ± 2% de precisión, distancia mínima de enfoque de 40 cm
Trípode	La Tienda Audubon	El Trípode Birder con Cabezal de Liberación Rápida Manfrotto 700RC2	Altura máxima de 65"; este modelo exacto no necesita ser utilizado.

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