Very low force-generating ability and unusually high temperature-dependency in hummingbird flight muscle fibers
Notice bibliographique
Résumé
Hummingbird flight muscle is estimated to have among the highest mass-specific power output among vertebrates, based on aerodynamic models. However, little is known about the fundamental contractile properties of their remarkable flight muscles. We hypothesized that hummingbird pectoralis fibers generate relatively low force when activated in a tradeoff for high shortening speeds associated with the characteristic high wingbeat frequencies that are required for sustained hovering. Our objective was to measure maximal force-generating ability (maximal force/cross-sectional area, Po/CSA) in single, skinned fibers from the pectoralis and supracoracoideus muscles, which power the wing downstroke and upstroke, respectively, in hummingbirds (Calypte anna) and in another similarly sized species, zebra finch (Taeniopygia guttata), which also has a very high wingbeat frequency during flight but does not perform a sustained hover. Mean Po/CSA in hummingbird pectoralis fibers was very low - 1.6, 6.1 and 12.2 kN m(-2), at 10, 15 and 20°C, respectively. Po/CSA in finch pectoralis fibers was also very low (for both species, ~5% of the reported Po/CSA of chicken pectoralis fast fibers at 15°C). Q10-force (force generated at 20°C/force generated at 10°C) was very high for hummingbird and finch pectoralis fibers (mean=15.3 and 11.5, respectively) compared with rat slow and fast fibers (1.8 and 1.9, respectively). Po/CSA in hummingbird leg fibers was much higher than in pectoralis fibers at each temperature, and the mean Q10-force was much lower. Thus, hummingbird and finch pectoralis fibers have an extremely low force-generating ability compared with other bird and mammalian limb fibers, and an extremely high temperature dependence of force generation. However, the extrapolated maximum force-generating ability of hummingbird pectoralis fibers in vivo (~48 kN m(-2)) is substantially higher than the estimated requirements for hovering flight of C. anna. The unusually low Po/CSA of hummingbird and zebra finch pectoralis fibers may reflect a constraint imposed by a need for extremely high contraction frequencies, especially during hummingbird hovering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».