Pourquoi les pingouins ne peuvent-ils pas voler ? Document de recherche : "Pourquoi les pingouins ne volent-ils pas ?" Les pingouins ne peuvent pas voler

  • 30.09.2021

Des scientifiques de l'Université d'Aberdeen, en collaboration avec leurs collègues des États-Unis, ont mené une étude et découvert pourquoi les pingouins ne volent pas. Il s'est avéré que l'évolution les a privés de ce mode de déplacement car trop énergivore. Au lieu de cela, les oiseaux ont la capacité de plonger plus profondément, passant plus de temps sous l'eau. Le poisson de mer à cette époque était le régime le plus rentable pour les pingouins, ce qui a entraîné la perte de la capacité de voler au profit de la glisse sous l'eau.

Les ancêtres des pingouins ont volé à l'époque où ils vivaient sur la planète des dinosaures, cependant, selon Daniel Ksepka du Bruce Museum dans le Connecticut (USA), ils ont perdu cette capacité peu de temps après l'extinction des plus grands pangolins (à en juger par les restes trouvés , il y a environ 60 millions d'années). Au cours de la migration vers les mers et les océans et en raison de la nécessité de s'adapter aux nouvelles conditions de chasse, les ailes des manchots ont changé, devenant plus courtes et plus rigides, ce qui était nécessaire pour mieux ramer. Les muscles sont devenus plus développés et une couche supplémentaire de plumes est apparue sur la poitrine. Les oiseaux ont également grandi en taille. En conséquence, ils ont cessé de voler, mais sont devenus une espèce unique dans les conditions difficiles du nouvel habitat, car ils étaient capables de chasser de gros poissons marins.


Ce n'est pas la première étude sur le "problème des pingouins". Auparavant, les zoologistes ont déjà tenté de comprendre pourquoi ces oiseaux marins ne peuvent pas voler, alors qu'ils ont des ailes et que le vol pourrait rendre leur vie plus confortable (par exemple, ils pourraient mieux éviter les prédateurs).

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Les pingouins sont des oiseaux incapables de voler, mais ils peuvent prendre l'air s'ils en ont besoin.

Cette technique permet notamment aux manchots d'échapper à des ennemis naturels, tels que les léopards de mer ou les orques, mais aussi de sortir des eaux profondes sur une côte rocheuse.

Le mécanisme qui permet aux pingouins de s'élever dans les airs n'a pas encore été étudié. Cependant, un groupe de scientifiques irlandais a découvert qu'avant de sauter, ces oiseaux créent un grand nombre de bulles d'air dans l'eau à l'aide de leurs ailes et surmontent ainsi la résistance de l'eau, recevant une accélération du jet.

Les scientifiques ont fait la découverte en regardant au ralenti des séquences vidéo de la populaire émission pour enfants de la BBC, Blue Peter, qui explore également la faune.

Ni voler ni ramper

Légende Les manchots royaux peuvent s'élever à près d'un demi-mètre au-dessus de l'eau

À première vue, il semble impossible pour les pingouins de s'envoler au-dessus de l'eau. Ces oiseaux dodus sont connus pour leur démarche maladroite et dandinante.

Leurs corps sont parfaitement adaptés au mouvement dans l'eau - les os des pingouins, contrairement aux autres oiseaux, sont similaires aux os des mammifères, et les ailes sont reliées au corps afin qu'elles puissent être travaillées sous l'eau comme des vis.

Cependant, de nombreux membres de la famille des pingouins peuvent prendre l'air.

En raison de la forme du corps et de l'incapacité de ramper, il est difficile pour les pingouins de débarquer, surtout là où il y a des rochers. Et parfois, il n'est pas du tout possible de s'élever des profondeurs de la mer à un bloc de glace.

Par conséquent, les pingouins ont appris à sauter. Tout d'abord, ils remontent à la surface, traversent la lisière de la glace, s'éloignent un instant de l'eau et, se secouant, atterrissent sur leur poitrine - déjà sur terre.

Des espèces plus petites, comme le manchot Adélie, peuvent s'élever de 2 à 3 mètres dans les airs, puis atterrir sur des rochers pointus sans une seule égratignure.

Mais les plus grands membres de la famille, tels que les plus grands manchots royaux, ne s'élèvent au-dessus de la surface de l'eau que de 20 à 45 cm, bien que cela leur suffise.

des bulles d'air

Légende En sautant hors de l'eau, les pingouins laissent derrière eux une traînée de bulles.

Les biologistes étaient surtout préoccupés par une question: pourquoi ces oiseaux, sautant hors de l'eau, laissent-ils derrière eux une "queue" de bulles d'air? Personne ne pouvait comprendre ce qu'étaient ces bulles et d'où elles venaient.

Cependant, il y a cinq ans, un groupe de biologistes irlandais a décidé de s'attaquer au problème. C'était dans la ville de Cork, où deux scientifiques, le professeur Roger Newes de l'université de Bangor et le professeur John Davenport de l'University College Cork, se sont rencontrés dans un pub à la veille d'un symposium scientifique et ont réalisé qu'aucun d'eux ne connaissait la réponse à la question cela les préoccupe tant. .

Les scientifiques ont demandé des images du programme télévisé Blue Peter de la BBC, qui enregistrait le comportement des pingouins. Ils ont parcouru le film image par image, analysant la vitesse et l'angle d'élévation de l'eau, calculant ainsi la formule biomécanique du mouvement des oiseaux.

Plusieurs découvertes intéressantes ont résulté de cette analyse. Premièrement, les bulles d'air libérées par les pingouins ne provenaient pas des poumons. Ils ont été formés à la suite du travail des ailes.

"Nous avons été choqués par cette observation", a déclaré le professeur Davenport.

Les chercheurs ont également conclu que les bulles d'air semblent former une "chemise" autour du corps des oiseaux lorsqu'ils planent au-dessus de la surface de l'eau à une vitesse de 19 km/h.

Pour poursuivre les recherches, des scientifiques irlandais se sont associés au professeur Paul Larsen du Danemark, spécialiste des mathématiques et de l'hydrodynamique. Le résultat de leurs efforts conjoints a été publié en mai 2011.

Les pingouins sont des oiseaux drôles et légèrement ridicules. Adultes et enfants regardent avec le même intérêt comment la foule de ces « laquais » se précipite vers l'océan ! Et avec quelle grâce incroyable ces créatures se déplacent sous l'eau, planant sur leurs petites ailes ! Et puis une question tout à fait juste se pose: "Pourquoi le pingouin ne vole-t-il pas?" Essayons de faire la lumière sur ce problème.

Au départ, les scientifiques ont supposé qu'ils l'étaient uniquement parce qu'ils descendaient d'ancêtres incapables de voler. Cette opinion a été facilitée par le fait que les mêmes cormorans volent et nagent bien, se déplaçant sur leurs ailes dans deux environnements.

Cependant, ce point de vue a maintenant été réfuté. Le fait est que les scientifiques ont remarqué un petit détail en étudiant la photo du pingouin et de ses «compagnons d'armes». Il s'est avéré que les cormorans susmentionnés peuvent se déplacer aussi mal dans l'air que dans l'eau. La capacité de voler dans de tels oiseaux "polyvalents" est inférieure à celle des "seigneurs du ciel" habituels, et la capacité de nager est encore plus médiocre et ne peut être comparée au ballet artistique dans l'eau des pingouins.

C'est ici que les scientifiques ont avancé la théorie de l'opportunité évolutive : pourquoi avez-vous besoin de voler si cela tourne encore mal ? En demandant pourquoi le pingouin ne vole pas, les chercheurs ont oublié le réel besoin de vol. Après tout, la plupart des représentants de cette espèce vivent dans des conditions très difficiles de l'Antarctique. Pour survivre aux hivers locaux les plus rigoureux, ils doivent stocker une énorme quantité de graisse. Naturellement, d'un point de vue évolutif, une telle approche de la survie est beaucoup plus justifiée, car elle permet à l'animal de rester longtemps sans nourriture les jours d'hiver les plus difficiles et les plus froids.

Ainsi, les chercheurs modernes ont une excellente réponse à la question de savoir pourquoi le pingouin ne vole pas : cette espèce a tout simplement abandonné le vol au profit de besoins plus pressants. Comme vous pouvez le voir, ces oiseaux n'ont pas échoué, conservant leur population et leur habitat.

Cependant, la science a de nombreuses questions, en comparaison desquelles un pingouin volant hypothétique semble complètement sans importance. La plupart des incohérences sont liées précisément à la capacité de plonger : le mécanisme qui permet aux grandes espèces de plonger à des profondeurs impressionnantes est encore flou. Ainsi, le célèbre est capable de plonger à un demi-kilomètre de profondeur et d'y rester 20 minutes !

La question n'est pas seulement dans les processus biochimiques qui permettent à un "empereur" grand et musclé de se passer d'air pendant si longtemps, mais aussi de savoir comment un organisme aussi grand et largement terrestre peut résister à des chutes de pression monstrueuses et éviter

Ce dernier est particulièrement pertinent. Après tout, les gens ne peuvent pas plonger sans équipement de protection à une profondeur de 100 mètres, et la plongée elle-même, ainsi que la remontée à la surface, doivent être terminées dans un court laps de temps. Comment notre héros gère-t-il cela ? Les scientifiques ne le savent pas encore... Il est donc temps d'arrêter de se demander pourquoi le pingouin ne peut pas voler. Il est préférable d'appliquer vos facultés mentales à la solution de problèmes plus urgents et complexes.

Les adorables pingouins amusants, qui se dandinent de manière amusante sur leurs courtes pattes, sont les vrais favoris des enfants. Dans les zoos et les parcs aquatiques, les bébés ne quittent généralement pas les enclos des pingouins.


C'est incroyable de voir à quel point les pingouins maladroits sur terre deviennent agiles et rapides dans l'eau. Beaucoup d'enfants sont très surpris d'apprendre que les pingouins ne sont pas des animaux, mais. Parfois, il est difficile de répondre à la question d'un enfant pourquoi les pingouins ne volent pas et comment il est arrivé qu'ils aient choisi le dur désert glacé de l'Antarctique pour la vie.

Abandonné le ciel

Les études de scientifiques qui ont étudié en détail les habitudes, le mode de vie et la structure corporelle de différents types de pingouins confirment sans équivoque: une fois que leurs ancêtres menaient un mode de vie inhérent à la plupart des oiseaux. Même les ancêtres des plus grands manchots royaux, dont le poids corporel dépasse 50 kg et dont la hauteur atteint un mètre, ont pu voler. Mais si vous regardez d'autres oiseaux qui vivent dans des latitudes élevées et mangent du poisson, vous comprendrez pourquoi les pingouins ont abandonné le ciel.

Le fait est que la structure du corps d'un oiseau en vol rend la chasse sous-marine impossible. Des ailes trop grandes, équipées de longues plumes de vol, ne permettent pas de développer une grande vitesse dans l'eau. Et en général, beaucoup d'énergie est dépensée en vol, ce qui est très difficile à reconstituer dans des conditions polaires.


Abandonnant les ailes et le ciel, les pingouins ont acquis un habitat différent - les eaux glacées de l'Antarctique, où ils sont peu ou pas menacés par les prédateurs ou les concurrents alimentaires.

Comment la structure corporelle du pingouin a-t-elle changé?

Selon les contours du corps, les pingouins rappellent beaucoup plus les mammifères marins que les oiseaux. Leurs corps ont subi des changements importants au cours de l'évolution afin de s'adapter au maximum aux dures conditions d'existence parmi les buttes de glace.

- Le squelette du pingouin a perdu ses os creux et est devenu plus lourd. Tous les oiseaux volants ont des os creux à l'intérieur - la nature a prévu cela afin d'alléger au maximum leur poids. Les os des pingouins ont perdu leurs cavités et sont devenus semblables aux os des mammifères.

Les ailes des pingouins ont rétréci et ont perdu leurs plumes. Ils ressemblent maintenant à des nageoires de poisson et aident les pingouins à se déplacer librement et rapidement dans l'eau. Les rémiges, toujours présentes sur les ailes des oiseaux, ont pratiquement disparu.

Les plumes se sont transformées en une sorte d'écailles. Ils sont devenus peu profonds, durcis et ont un revêtement cireux imperméable qui empêche l'eau froide d'entrer en contact direct avec la peau.


— Une épaisse couche de graisse est apparue sous la peau des pingouins. Il est nécessaire pour protéger les muscles et les organes internes du froid et comme réserve d'énergie en cas de manque de nourriture. La forme du corps s'est profilée et est idéale pour la nage à grande vitesse sous l'eau.

- Les pattes des pingouins sont recouvertes d'une épaisse couche de peau rugueuse, leur permettant de marcher sur la glace et la neige. Mais leur système circulatoire est des plus surprenants : les artères et les veines menant aux pattes sont étroitement liées. Le sang artériel chaud provenant du cœur réchauffe le sang froid revenant des pattes et se refroidit. Par conséquent, les pingouins ne perdent pratiquement pas de chaleur lorsqu'ils se tiennent sur la glace ou nagent dans de l'eau glacée.

- La structure des yeux a changé : la cornée s'est aplatie, ce qui facilite la vision des objets sous l'eau. Sur terre, les manchots voient moins bien et sont myopes.

Pourtant, on ne peut pas dire que les pingouins ont complètement perdu la capacité de voler. Dans les moments de danger, ils peuvent brièvement s'élever dans les airs jusqu'à deux mètres de hauteur, faisant de fréquents battements d'ailes hélicoïdaux. Cela les aide à échapper aux mammifères prédateurs, qui les chassent parfois.

A quoi ça sert tout ça ?

En refusant de voler et en choisissant de vivre dans des régions polaires extrêmement rudes, les pingouins ont peut-être gagné bien plus qu'ils n'ont perdu. Oui, ils ne savent plus planer en hauteur - mais ils ont appris à nager sous l'eau pas pire que n'importe quel poisson. Ils ont quitté un climat favorable - mais vivent dans des conditions d'absence presque totale de compétition pour la nourriture.


Ils sont pratiquement les seuls propriétaires de buttes de glace et de côtes désertes. La population des colonies de manchots n'est pas régulée par les prédateurs, extrêmement rares en Antarctique, mais par le nombre de bancs de poissons. Ils se sont parfaitement adaptés à la vie dans des conditions de basses températures et de faune pauvre des étendues antarctiques.

Les pingouins semblent être une blague malheureuse sur l'évolution, mais l'évolution n'a aucun sens de l'humour - seulement une opportunité. Seule l'étroitesse de l'œil humain rend les pingouins amusants. Nous vous dirons pourquoi ils ont refusé de voler et sont dignes de respect

Le pingouin est le seul oiseau capable de nager mais pas de voler. De plus, c'est le seul oiseau qui marche debout. Les pingouins sont des oiseaux aquatiques sans ailes qui ne vivent dans leur environnement naturel que sur les terres de l'hémisphère sud.

Après avoir sauté hors de l'eau, les pingouins sur le ventre parcourent 1 à 2 mètres sur la glace.

La plupart des manchots passent la moitié de leur vie dans l'océan et l'autre moitié sur terre. Fondamentalement, la plupart des espèces de manchots vivent en Antarctique et dans certaines des autres régions les plus froides de l'hémisphère.

Certaines espèces rares peuvent survivre sous des latitudes tempérées et même tropicales. En général, les pingouins sont conçus pour vivre dans la mer. Certaines espèces passent jusqu'à 75 % de leur vie dans l'eau, ne se rendant à terre que pour pondre leurs œufs et attendre leur progéniture.


Les os lourds et durs agissent comme une ceinture de plongée lourde dans l'eau, permettant aux pingouins de rester sous l'eau. Leurs ailes, en forme de nageoires, les aident à "se diriger" sous l'eau à des vitesses allant jusqu'à 15 milles à l'heure. Un corps profilé, des jambes en forme de pagaie, une couche isolante de graisse et des plumes imperméables contribuent à leur séjour efficace et confortable sous l'eau. Ils ont également une capacité remarquable à plonger profondément (ceci sera discuté ci-dessous). De plus, pour ne pas perdre de chaleur, les manchots ont des plumes dures et très compactes (jusqu'à 70 cm2) qui assurent l'imperméabilité.


Un corps profilé, des jambes en forme de pagaie, une couche isolante de graisse et des plumes imperméables contribuent à leur séjour efficace et confortable sous l'eau. Ils ont également une capacité remarquable à plonger profondément (ceci sera discuté ci-dessous). De plus, pour ne pas perdre de chaleur, les manchots ont des plumes dures et très compactes (jusqu'à 70 cm2) qui assurent l'imperméabilité.

Redonner le ciel

Les pingouins ne volent pas, ce qui semble étrange pour les oiseaux, mais en réalité, ne pas voler est la décision évolutive la plus sage.


Ayant perdu le ciel, les manchots ont pu se concentrer sur la conquête des mers antarctiques et sont devenus des chasseurs sous-marins idéaux.Leur principale nourriture est le poisson et les arthropodes marins, qui sont des nageurs rapides et vivent souvent à de grandes profondeurs. La chasse demande beaucoup d'énergie, et lorsque vous essayez de combiner la chasse au poisson et le vol, quelque chose en souffre inévitablement. Par exemple, le guillemot à gros bec, qui vit également près du pôle (mais au nord, pas au sud) et se nourrit de poissons, est obligé de s'élever constamment dans les airs pour échapper aux prédateurs terrestres.


Je voudrais sympathiser avec le dur sort des oiseaux, mais la sympathie est la dernière chose dont ils ont besoin. Vivre dans des conditions insupportables (pour d'autres créatures) est une astuce évolutive qui a permis aux pingouins de se débarrasser de leurs concurrents et de prendre presque tout un continent en "possession". Afin de survivre dans un environnement extrême, les manchots ont développé un ensemble de mécanismes grâce auxquels ils ont occupé une niche écologique libre et s'y sentent à l'aise.


Les ancêtres des manchots modernes ont pu s'envoler, et les scientifiques n'ont pas encore déterminé exactement quand les oiseaux ont abandonné les vols coûteux et sont passés à la plongée. La plupart des experts estiment que l'apparition d'un grand nombre de mammifères adaptés à la vie en mer, dont les cétacés et les pinnipèdes, il y a environ 50 millions d'années, a joué un rôle décisif. La concurrence avec ces animaux pourrait pousser les manchots à franchir une étape radicale.


De plus, la détermination d'abandonner le ciel a été soutenue par le fait que les pingouins n'ont presque pas d'ennemis au sol à partir desquels ils doivent s'envoler. Par conséquent, les oiseaux perfectionnent leurs compétences de chasse sous-marine depuis des générations.


Prenez la mer

Le corps dodu et arrondi caractéristique des pingouins, apparemment si inadapté à un chasseur sérieux, n'est pas un oubli de l'évolution, mais un avantage concurrentiel qui fait des pingouins des poursuivants extrêmement efficaces.


Contrairement aux oiseaux volants, dont les os sont devenus gracieux et creux au cours de millions d'années de vol perfectionné, le tissu osseux des pingouins est dense et les plumes ressemblent davantage à des écailles. Pour une plus grande rationalisation, les plumes sont constamment lubrifiées avec une graisse spéciale, qui est synthétisée par la glande coccygienne.


La démarche ridicule des pingouins est également associée à la natation. Les pattes courtes des oiseaux sont décalées vers l'extrémité du corps, tout comme les nageoires des cétacés et des poissons. Grâce à cette disposition, même de petites fluctuations dans les membres mobiles permettent aux pingouins de manœuvrer habilement et d'éviter les obstacles. Par conséquent, les pattes du pingouin sont un volant et non un moyen de transport terrestre. Et même sur de la glace ou du sable humide, les oiseaux préfèrent se coucher sur le ventre et glisser, comme sur un traîneau, en repoussant la surface.


Sur terre, les pingouins peignent et gonflent leurs plumes, les remplissant d'air. Dans l'eau, où la pression est plus élevée, des bulles d'air quittent le corps et l'oiseau accélère davantage.


Un autre détail gênant, à première vue, de l'apparence du pingouin est son "manteau", qui est clairement visible sur la neige blanche. C'est difficile à croire, mais cette coloration est un camouflage ! Les proies des pingouins et tous les prédateurs dangereux pour les oiseaux vivent dans l'eau, donc l'apparence sur terre n'est pas si importante.


Mais dans la mer, les pingouins se cachent parfaitement: d'en bas, sur le fond du ciel et en plein soleil, leur ventre brillant n'est pas visible et, vu d'en haut, le dos noir se confond pratiquement avec la colonne d'eau sombre. De plus, la couleur foncée absorbe mieux les rayons du soleil, donnant aux pingouins une chaleur supplémentaire lorsqu'ils sont sur la plage.


La coloration est extrêmement importante pour la survie et le succès de la chasse, et ce trait est très sélectif. Si un pingouin au dos brun délavé naît soudainement dans une population, il n'a presque aucune chance de trouver un partenaire pour lui-même : au cours de millions d'années d'évolution, les oiseaux en sont venus à considérer ces pauvres créatures comme terriblement peu attrayantes.

Vaincre le froid

Pour survivre en Antarctique, où les températures hivernales descendent régulièrement en dessous de -60°C, les manchots ont acquis une sérieuse "tenue".


Leur plumage est impénétrable au vent et les plumes elles-mêmes sont renforcées par des «branches» duveteuses supplémentaires. De plus, d'autres oiseaux n'ont de plumes que dans certaines zones (bien que vous ne puissiez pas le dire de l'extérieur), et le pingouin est recouvert d'une "armure" dense du bec aux pattes.


La graisse de la glande sébacée, que les pingouins distribuent avec leur bec dans tout le corps, protège de l'eau, et une peau épaisse et une couche isolante de graisse aident à garder au chaud même en cas de fortes gelées, lorsque d'autres animaux meurent d'hypothermie et d'engelures.


Les vaisseaux des pattes de pingouin régulent le flux sanguin afin que la température des membres reste constante et que l'excès de chaleur ne s'échappe pas à travers eux.

Les pattes des pingouins debout sur la glace ont un système de dissipation thermique parfait. Le sang chaud, allant aux extrémités par les artères, à travers un plexus dense de vaisseaux, dégage sa chaleur dans les veines, par lesquelles le sang pénètre dans le cœur. Sans ce mécanisme, le cœur s'arrêterait tout simplement, incapable de résister à l'afflux de liquide glacé. Dans le même temps, du sang déjà refroidi pénètre dans les pattes elles-mêmes, de sorte que les pingouins ne dépensent pas de chaleur pour chauffer la glace.


Les oiseaux utilisent également des mécanismes sociaux pour lutter contre le froid. Les pingouins blottis en troupeaux géants piétinent toujours - cela semblerait un mouvement naturel dans le froid. En fait, les pingouins ne font pas que marquer le pas, ils se déplacent constamment dans une certaine direction, et de telle sorte que tôt ou tard chaque oiseau se retrouve à l'endroit le plus chaud - le centre de la foule. Jusqu'à présent, les experts ne savent pas exactement comment ces mouvements sont contrôlés.


Mais pourquoi les pingouins, même s'ils sont maîtres de l'adaptation, ont-ils choisi un climat de vie aussi terrible ? La réponse est simple : parce qu'ils peuvent y vivre.


Les animaux qui se sont aventurés en Antarctique se comptent sur les doigts, les pingouins sont donc dans une position unique - ils ont peu d'ennemis naturels et aucun concurrent.


Cette stratégie « d'évitement de la montagne », c'est-à-dire éviter la confrontation directe et les combats avec d'autres espèces, est très réussie : la population du plus nombreux des manchots, ceux aux cheveux dorés, dépasse les 18 millions d'individus.


Les pingouins "ridicules" sont d'excellents chasseurs et de sages stratèges évolutifs, gérant presque à eux seuls tout le continent. Par conséquent, les personnes qui n'auraient pas vécu une demi-heure en Antarctique sans vêtements et équipements sophistiqués devraient réfléchir avant de rire à nouveau des oiseaux "maladroits".

Http://www.vokrugsveta.ru/article/199075/ http://lifeglobe.net/blogs/details?id=639 http://www.infoniac.ru/news/Lyubopytnye-fakty-o-pingvinah.html