Seasonal Acclimatization in the American Goldfinch Revisited: To What Extent do Metabolic Rates Vary Seasonally?
Authors: Liknes Eric T. , Scott Sarah M. , Swanson David L. 
Published: September 2019

We evaluated seasonal changes in cold tolerance, basal metabolic rate (BMR), and summit metabolic rate (Msum) for American Goldfinches (Carduelis tristis) from southeastern South Dakota to determine if goldfinches differ in pattern of metabolic acclimatization from other species of small birds. Goldfinches were captured in winter (January–February), spring (April), and summer (June–August) and tested on the day of capture. Cold exposure tests involved subjecting individual birds to a decreasing series of temperatures in an atmosphere of 79% helium to 21% oxygen (helox) concurrent with open-circuit respirometry. The helox temperature eliciting hypothermia was designated the cold limit (Tcl). Whole-animal metabolic rates were analyzed. Winter goldfinches demonstrated significantly higher BMR (46%) and Msum (31%) and significantly lower Tcl (−9.5°C vs. 1.3°C) than their summer counterparts. Spring goldfinches also showed significantly higher Msum (21%) and significantly lower Tcl (−5.3°C) than summer birds. Winter birds had higher BMR (23%) and Msum (8%) than spring birds. In winter birds, Tcl was also significantly lower than in spring birds. These data support the view that prominent winter increases in Msum and BMR are components of winter acclimatization in American Goldfinches from South Dakota and that seasonal changes in metabolism in goldfinches are similar to those for other small temperate-wintering birds.

La Aclimatación Estacional en Carduelis tristis Revisitada: ¿En qué Grado Varían Estacionalmente las Tasas Metabólicas?

Resumen. Evaluamos los cambios estacionales en la tolerancia al frío, la tasa metabólica basal (TMB) y la tasa metabólica pico (Mpico) en individuos de Carduelis tristis del sudeste de South Dakota para determinar si esta especie difiere de otras aves pequeñas en el patrón de aclimatación metabólica. Las aves fueron capturadas en invierno (enero–febrero), primavera (abril) y verano (junio–agosto) y sometidas a exámenes el día de captura. Los exámenes de tolerancia al frío consistieron en someter a las aves a una serie decreciente de temperaturas en una atmósfera de 79% helio y 21% oxígeno (helox) al mismo tiempo que se practicaba respirometría de circuito abierto. La temperatura que provocó hipotermia se designó como el límite de tolerancia al frío (Tfr). Se analizaron tasas metabólicas de animales completos. Las aves capturadas en el invierno presentaron TMB y Mpico significativamente mayores (46% y 31%, respectivamente) y Tfr significativamente menor (−9.5°C vs. 1.3°C) que las capturadas en el verano. Las aves de primavera también presentaron Mpico significativamente mayor (21%) y Tfr significativamente menor (−5.3°C) que las aves de verano. Las aves de invierno tuvieron mayores TMB (23%) y Mpico (8%) que las de primavera. En aves de invierno, Tfr también fue significativamente menor que en las aves de primavera. Estos datos apoyan la idea de que los incrementos invernales prominentes en Mpico y TMB son componentes de la aclimatación de invierno de C. tristis de South Dakota y que los cambios estacionales del metabolismo en esta especie son similares a los de otras aves que inviernan en la zona templada.