Verwenden einer Wärmebildkamera zur Messung des Wärmeverlusts durch Vogelfedermäntel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die Quantifizierung der Wärmeübertragung durch eine flachhäutige Vogelprobe mit einer Wärmebildkamera und einem Warmwasserbad. Die Methode ermöglicht die Gewinnung quantitativer, vergleichender Daten über die thermische Leistung von Federmänteln über Arten hinweg unter Verwendung von getrockneten Flachhautproben.

Zusammenfassung

Federn sind für die Isolierung und damit für die Kosten der Thermoregulation bei Vögeln unerlässlich. Es gibt robuste Literatur über die energetischen Kosten der Thermoregulation bei Vögeln unter verschiedenen ökologischen Umständen. Nur wenige Studien charakterisieren jedoch den Beitrag der Federn allein zur Thermoregulation. Mehrere frühere Studien haben Methoden zur Messung des Isolationswertes von Tierfellen etabliert, erfordern jedoch zerstörerische Probenahmemethoden, die für Vögel problematisch sind, deren Federn nicht gleichmäßig über die Haut verteilt sind. Weitere Informationen werden benötigt über 1) wie der Beitrag von Federn zur Thermoregulation sowohl innerhalb als auch innerhalb der Arten variiert und 2) wie sich Federmäntel im Laufe von Raum und Zeit verändern können. Hier wird eine Methode zur schnellen und direkten Messung der thermischen Leistung von Federmänteln und der Haut mit getrockneten Ganzhautproben berichtet, ohne dass die Hautprobe zerstört werden muss. Diese Methode isoliert und misst den thermischen Gradienten über ein Federfell in einer Weise, die Messungen des Wärmeverlusts und der Stoffwechselkosten bei lebenden Vögeln, die Verhaltens- und physiologische Strategien zur Thermoregulation verwenden, nicht möglich sind. Die Methode verwendet eine Wärmebildkamera, die die schnelle Erfassung quantitativer Wärmedaten ermöglicht, um den Wärmeverlust von einer stabilen Quelle durch die Haut zu messen. Dieses Protokoll kann leicht auf verschiedene Forschungsfragen angewendet werden, ist auf alle Vogeltaxa anwendbar und erfordert keine Zerstörung der Hautprobe. Schließlich wird es das Verständnis der Bedeutung der passiven Thermoregulation bei Vögeln fördern, indem die Erhebung quantitativer Daten vereinfacht und beschleunigt wird.

Einleitung

Federn sind das bestimmende Merkmal von Vögeln und erfüllen viele Funktionen, darunter die Isolierung¹. Vögel haben die höchsten durchschnittlichen Kerntemperaturen aller Wirbeltiergruppen, und Federn, die sie vor Umwelttemperaturänderungen isolieren, sind ein wichtiger Bestandteil der Energiebilanz, insbesondere in kalten Umgebungen². Trotz der Bedeutung von Federn hat sich der Großteil der Literatur über Veränderungen des thermischen Zustands bei Vögeln auf metabolische Reaktionen auf Temperaturschwankungen konzentriert und nicht auf die Funktion von Federn als Isolierung^3,....

Protokoll

Diese Arbeit beinhaltete keine Arbeit mit lebenden Tieren und war daher von der Überprüfung der Tierpflege ausgenommen.

1. Aufbau und Materialien (Abbildung 1)

1. Wenn keine flachen Häute der interessierenden Art verfügbar sind, verwenden Sie Spaws Protokoll^29, um Häute aus frischen oder gefrorenen Exemplaren zu erstellen. Preen Federn in eine ordentliche, natürliche Position und trocken, um ein konstantes Gewicht zu erhalten, bevor Sie mit den Messungen fortfahren.
2. Richten Sie ein Warmwasserbad mit konstanter Temperatur ein.
   HINWEIS: Diese Einrichtung ist ziemlich hoch, so dass es am einfachsten ....

Ergebnisse

Repräsentative Ergebnisse einer Serie von einem Individuum jeder von fünf Arten, gemessen bei sechs Temperaturen, sind in Abbildung 4 und Abbildung 5dargestellt. Diese zeigen, dass kleine Variationen in der Platzierung der Haut zu Schwankungen der Messwerte von bis zu 1,7 °C führen können.Abbildung 4 zeigt, wie das Training eines Prüfers die Wiederholbarkeit der Messungen erhöht. So wurde beispielsweise derselbe einzelne Haussperlin.......

Diskussion

Dieses Papier bietet ein Protokoll für wiederholbare, standardisierte Wärmebildmessungen von Vogel-Flachhautproben. Diese Methode ermöglicht es, die thermische Leistung des Federmantels zwischen Arten, innerhalb von Arten, zwischen vergleichbaren Individuen und an verschiedenen Stellen auf den Körpern von Individuen zu vergleichen, ohne das Exemplar zu zerstören.

Die Verfügbarkeit der notwendigen Materialien und Ausrüstungen kann eine Einschränkung dieser Methode sein. Obwohl Wärmebildkameras .......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Aluminiumfolie	Reynolds Wrap	109000831	30 Quadratfuß; genau dieses Modell muss nicht verwendet werden.
Schaumstoffkernplatte	Foamular	20WE	1 Zoll x 4 Fuß x 8 Fuß; genau dieses Modell muss nicht verwendet werden.
Allzweck-Wasserbad	PolyScience	WB02	Ambiet +5 ° C bis 100 &Grad; C; ±. 01 &Grad; C
PDF Datenlogger	Elitech	RC-51H	Eingebauter Temperatur- und Feuchtigkeitssensor
Plexiglas	AdirOffice	1212-3-C	Acrylglas; 12 Zoll x 12 Zoll x 1/8 Zoll; genau dieses Modell muss nicht verwendet werden.
Wärmebildanalyse-Software	FLIR	ResearchIR Max v4.40.7.26 (64-Bit)	Ermöglicht die Erfassung präziser, quantitativer Wärmebilddaten
Wärmebildkamera	FLIR	SC655	mit einer Auflösung von 680 x 480 Pixeln und mehr als 1/480 Pixeln; 2 &Grad; C oder ± 2% Genauigkeit, minimaler Fokussierabstand von 40 cm
Stativ	The Audubon Shop	The Birder Stativ mit Manfrotto 700RC2 Schnellwechselkopf	65" maximale Höhe; genau dieses Modell muss nicht verwendet werden.