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Les colibris sont des oiseaux originaires des Amériques qui constituent la famille des Trochilidae. Ils sont parmi les plus petits des oiseaux, la plupart des espèces mesurant 7,5–13 cm (3–5 po) de longueur. En effet, la plus petite espèce d'oiseau existante est un colibri, le colibri abeille de 5 cm (2,0 po) pesant moins de 2,0 g (0,07 oz).
Ils sont connus sous le nom de colibris en raison du bourdonnement créé par leurs ailes battantes qui battent à des fréquences élevées audibles par les humains. Ils planent dans les airs à des taux rapides de battements d'ailes, qui varient d'environ 12 battements par seconde chez les plus grandes espèces, à plus de 80 chez certaines des plus petites. Parmi les espèces qui ont été mesurées dans les souffleries, leur vitesse maximale dépasse 15 m / s (54 km / h; 34 mph) et certaines espèces peuvent plonger à des vitesses supérieures à 22 m / s (79 km / h; 49 mph ).
Les colibris ont le taux métabolique massique le plus élevé de tous les animaux homéothermiques. Pour conserver l'énergie lorsque la nourriture est rare, et tous les soirs lorsqu'ils ne butinent pas, ils peuvent entrer dans la torpeur, un état similaire à l'hibernation, ralentissant le taux métabolique à 1 / 15e de son taux normal.
Les colibris présentent un dimorphisme de taille sexuelle selon la règle de Rensch, dans laquelle les mâles sont plus petits que les femelles chez les petites espèces, et les mâles sont plus gros que les femelles chez les espèces à gros corps. L'ampleur de cette différence de taille sexuelle varie selon les clades de colibris. Par exemple, le clade Mellisugini présente un dimorphisme de grande taille, les femelles étant plus grandes que les mâles. À l'inverse, le clade Lophomithini présente un très faible dimorphisme de taille; les mâles et les femelles sont de taille similaire. Des dimorphismes sexuels de la taille et de la forme du bec sont également présents entre les colibris mâles et femelles, où dans de nombreux clades, les femelles ont des becs plus longs et plus courbés favorisés pour accéder au nectar des fleurs hautes. Pour les mâles et les femelles de la même taille, les femelles auront tendance à avoir des becs plus gros.
Les différences de taille sexuelle et de facture ont probablement évolué en raison des contraintes imposées par la parade nuptiale, car les démonstrations d'accouplement de colibris mâles nécessitent des manœuvres aériennes complexes. Les mâles ont tendance à être plus petits que les femelles, ce qui permet à la conservation de l'énergie de se nourrir de manière compétitive et de participer plus fréquemment aux parades nuptiales. Ainsi, la sélection sexuelle favorisera les petits colibris mâles.
Les colibris femelles ont tendance à être plus gros, nécessitant plus d'énergie, avec des becs plus longs qui permettent d'atteindre plus efficacement les crevasses des grandes fleurs pour le nectar. Ainsi, les femelles sont meilleures pour butiner, acquérir du nectar de fleurs et supporter les besoins énergétiques de leur plus grande taille. La sélection directionnelle favorisera ainsi les plus gros colibris en termes d'acquisition de nourriture.
Une autre cause évolutive de ce dimorphisme sexuel du bec est que les forces sélectives de la compétition pour le nectar entre les sexes de chaque espèce sont ce qui motive le dimorphisme sexuel. Selon le sexe qui occupe le territoire de l'espèce, il est avantageux pour l'autre sexe d'avoir un bec plus long et de pouvoir se nourrir d'une grande variété de fleurs, ce qui diminue la concurrence intraspécifique. Par exemple, chez les espèces de colibris où les mâles ont un bec plus long, les mâles ne détiennent pas de territoire spécifique et ont un système d'accouplement de lek. Chez les espèces où les mâles ont un bec plus court que les femelles, les mâles défendent leurs ressources et, par conséquent, les femelles doivent avoir un bec plus long pour se nourrir d'une gamme plus large de fleurs.
Pour servir la parade nuptiale et la compétition territoriale, de nombreux colibris mâles ont un plumage avec une coloration vive et variée résultant à la fois de la pigmentation des plumes et des cellules en forme de prisme dans les couches supérieures des plumes de la tête, du gorget, de la poitrine, du dos et des ailes. Lorsque la lumière du soleil frappe ces cellules, elle est divisée en longueurs d'onde qui se reflètent sur l'observateur à des degrés d'intensité variables, la structure en plumes agissant comme un réseau de diffraction. Les couleurs irisées des colibris résultent d'une combinaison de réfraction et de pigmentation, puisque les structures de diffraction elles-mêmes sont constituées de mélanine, un pigment, et peuvent également être colorées par une pigmentation caroténoïde et des couleurs noires, brunes ou grises plus tamisées dépendant de la mélanine.
En changeant simplement de position, les régions de plumes d'un oiseau à l'apparence sourde peuvent instantanément devenir rouge feu ou vert vif. Dans les parades nuptiales, par exemple, les mâles du colibri coloré d'Anna orientent leur corps et leurs plumes vers le soleil pour améliorer la valeur d'affichage du plumage irisé vers une femelle d'intérêt.
Une étude sur les colibris d'Anna a révélé que les protéines alimentaires étaient un facteur influent sur la couleur des plumes, car les oiseaux recevant plus de protéines produisaient des plumes de couronne beaucoup plus colorées que celles nourries avec un régime pauvre en protéines. De plus, les oiseaux soumis à un régime riche en protéines ont développé des plumes de queue vertes plus jaunes (teinte plus élevée) que les oiseaux soumis à un régime pauvre en protéines.
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