De ce nu pot zbura pinguinii? Lucrare de cercetare: „De ce nu zboară pinguinii” Pinguinii nu pot zbura

  • 30.09.2021

Oamenii de știință de la Universitatea din Aberdeen, în colaborare cu colegii lor din Statele Unite, au efectuat un studiu și au descoperit de ce pinguinii nu zboară. S-a dovedit că evoluția i-a lipsit de această metodă de mișcare ca fiind prea consumatoare de energie. În schimb, păsările au capacitatea de a se scufunda mai adânc, petrecând mai mult timp sub apă. Peștele de mare în acele vremuri era cea mai profitabilă dietă pentru pinguini, ceea ce a dus la faptul că capacitatea de a zbura s-a pierdut în favoarea alunecării sub apă.

Strămoșii pinguinilor au zburat în perioada în care au trăit pe planeta dinozaurilor, totuși, conform lui Daniel Ksepka de la Muzeul Bruce din Connecticut (SUA), aceștia și-au pierdut această abilitate la scurt timp după dispariția celor mai mari pangolini (judecând după rămășițele găsite). , acum aproximativ 60 de milioane de ani). În cursul migrației către mări și oceane și din cauza necesității de a se adapta la noile condiții de vânătoare, aripile pinguinilor s-au schimbat, devenind mai scurte și mai rigide, ceea ce era necesar pentru a vâsli mai bine. Mușchii au devenit mai dezvoltați și un strat suplimentar de pene a apărut pe piept. Păsările au crescut și ele în dimensiune. Drept urmare, au încetat să zboare, dar au devenit o specie unică în condițiile dificile ale noului habitat, deoarece au putut să vâneze pești marini mari.


Acesta nu este primul studiu despre „problema pinguinilor”. Anterior, zoologii au încercat deja să înțeleagă de ce aceste păsări marine nu pot zbura, deși au aripi și zborul le-ar putea face viața mai confortabilă (de exemplu, ar putea evita mai bine prădătorii).

Redarea media nu este acceptată pe dispozitivul dvs

Pinguinii sunt păsări fără zbor, dar pot ieși în aer dacă au nevoie.

În special, această tehnică îi ajută pe pinguini să scape de inamicii naturali, cum ar fi focile leopard sau balenele ucigașe, precum și să iasă din apă adâncă pe o coastă stâncoasă.

Mecanismul care permite pinguinilor să se ridice în aer nu a fost încă studiat. Cu toate acestea, acum un grup de oameni de știință irlandezi au descoperit că înainte de a face un salt, aceste păsări creează un număr mare de bule de aer în apă cu ajutorul aripilor lor și înving astfel rezistența apei, primind accelerația jetului.

Oamenii de știință au făcut descoperirea în timp ce urmăreau cu încetinitorul înregistrărilor video din popularul program pentru copii de la BBC Blue Peter, care explorează și fauna sălbatică.

Nici zbura, nici târâi

Legendă imagine Pinguinii rege se pot ridica cu aproape jumătate de metru deasupra apei

La prima vedere, pare imposibil ca pinguinii să ia în aer deasupra apei. Aceste păsări plinuțe sunt cunoscute pentru mersul lor neîndemânatic.

Corpul lor este ideal pentru mișcarea în apă - oasele pinguinilor, spre deosebire de alte păsări, sunt similare cu oasele mamiferelor, iar aripile sunt conectate la corp, astfel încât să poată fi lucrate sub apă ca șuruburi.

Cu toate acestea, mulți membri ai familiei pinguinilor pot ieși în aer.

Din cauza formei corpului și a incapacității de a se târâi, pinguinilor le este greu să ajungă la țărm, mai ales acolo unde sunt stânci. Și uneori nu este deloc posibil să se ridice din adâncurile mării la un bloc de gheață.

Prin urmare, pinguinii au învățat să sară afară. În primul rând, se ridică la suprafață, sparg marginea gheții, se desprind de apă pentru o clipă și, scuturându-se, aterizează pe piept - deja pe uscat.

Speciile mai mici, cum ar fi pinguinul Adelie, se pot înălța 2-3 metri în aer și apoi aterizează pe stânci ascuțite fără nicio zgârietură.

Dar membrii mai mari ai familiei, cum ar fi cei mai mari pinguini regali, se ridică deasupra suprafeței apei cu doar 20-45 cm, deși acest lucru este suficient pentru ei.

bule de aer

Legendă imagine Când sar din apă, pinguinii lasă în urmă o dâră de bule.

Biologii au fost cei mai îngrijorați de o întrebare: de ce aceste păsări, sărind din apă, lasă în urmă o „coadă” de bule de aer? Nimeni nu putea înțelege ce sunt aceste bule și de unde vin.

Cu toate acestea, în urmă cu cinci ani, un grup de biologi din Irlanda a decis să abordeze problema. A fost în orașul Cork, unde doi oameni de știință, profesorul Roger Newes de la Universitatea Bangor și profesorul John Davenport de la University College Cork, s-au întâlnit într-un pub în ajunul unui simpozion științific și și-au dat seama că niciunul dintre ei nu știa răspunsul la întrebare. asta îi preocupă atât de mult...

Oamenii de știință au solicitat filmări de la programul de televiziune Blue Peter al BBC, care a înregistrat comportamentul pinguinilor. Au parcurs filmul cadru cu cadru, analizând viteza și unghiul de ridicare din apă, calculând astfel formula biomecanică pentru mișcarea păsărilor.

În urma acestei analize au rezultat mai multe descoperiri interesante. În primul rând, bulele de aer eliberate de pinguini nu au venit din plămâni. S-au format ca urmare a muncii aripilor.

„Am fost șocați de această observație”, a spus profesorul Davenport.

De asemenea, cercetătorii au concluzionat că bulele de aer par să formeze o „cămașă” în jurul corpului păsărilor atunci când se înalță deasupra suprafeței apei cu o viteză de 19 km pe oră.

Pentru a continua cercetări, oamenii de știință irlandezi și-au unit forțele cu profesorul Paul Larsen din Danemarca, specialist în matematică și hidrodinamică. Rezultatul eforturilor lor comune a fost publicat în mai 2011.

Pinguinii sunt păsări amuzante și ușor ridicole. Adulții și copiii urmăresc cu egal interes cum mulțimea acestor „lachei” se grăbește spre ocean! Și cu ce grație incredibilă se mișcă aceste creaturi sub apă, înălțându-se pe aripile lor mici! Și atunci apare o întrebare complet corectă: „De ce pinguinul nu zboară?” Să încercăm să aruncăm puțină lumină asupra acestei probleme.

Inițial, oamenii de știință au presupus că au fost doar pentru că descind din strămoși fără zbor. Această părere a fost facilitată de faptul că aceiași cormorani zboară și înoată bine, mișcându-se pe aripi în două medii.

Cu toate acestea, acest punct de vedere a fost acum respins. Cert este că oamenii de știință au observat un mic detaliu, studiind fotografia pinguinului și a „tovarășilor săi de arme”. S-a dovedit că cormoranii menționați mai sus se pot mișca la fel de prost în aer și în apă. Capacitatea de a zbura la astfel de păsări „versatile” este inferioară celei obișnuite a „stăpânilor cerului”, iar capacitatea de a înota este și mai mediocră și nu poate fi comparată cu baletul artistic din apa pinguinilor.

Aici oamenii de știință au înaintat teoria oportunității evoluției: de ce trebuie să zbori dacă tot se va dovedi prost? Întrebând de ce pinguinul nu zboară, cercetătorii au uitat de nevoia reală de zbor. La urma urmei, majoritatea reprezentanților acestei specii trăiesc în condiții foarte dure ale Antarcticii. Pentru a supraviețui în cele mai grele ierni locale, trebuie să depoziteze o cantitate imensă de grăsime. Desigur, din punct de vedere evolutiv, o astfel de abordare a supraviețuirii este mult mai justificată, deoarece permite animalului să rămână fără hrană pentru o perioadă lungă de timp în cele mai dificile și reci zile de iarnă.

Deci, cercetătorii moderni au un răspuns excelent la întrebarea de ce pinguinul nu zboară: această specie a abandonat pur și simplu zborul în favoarea unor nevoi mai presante. După cum puteți vedea, aceste păsări nu au eșuat, păstrându-și populația și habitatul.

Cu toate acestea, știința are o mulțime de întrebări, în comparație cu care un pinguin ipotetic zburător pare complet neimportant. Cele mai multe dintre neconcordanțe sunt legate tocmai de capacitatea de a se scufunda: mecanismul care permite speciilor mari să se scufunde la adâncimi impresionante este încă neclar. Așadar, celebrul este capabil să se scufunde la o jumătate de kilometru adâncime și să stea acolo timp de 20 de minute!

Întrebarea se află nu numai în procesele biochimice care permit unui „împărat” mare și musculos să se descurce fără aer pentru o perioadă atât de lungă, ci și în modul în care un organism atât de mare și în mare măsură terestru poate rezista căderilor de presiune monstruoase și să evite.

Acesta din urmă este deosebit de relevant. La urma urmei, oamenii nu se pot scufunda fără echipament de protecție la o adâncime de 100 de metri, iar scufundarea în sine, împreună cu ascensiunea la suprafață, trebuie finalizată într-o perioadă scurtă de timp. Cum se descurcă eroul nostru cu asta? Oamenii de știință încă nu știu... Așa că este timpul să nu ne mai întrebăm de ce pinguinul nu poate zbura. Este mai bine să-ți aplici facultățile mentale la soluționarea unor probleme mai presante și mai complexe.

Pinguinii drăguți și amuzanți, care se cântă atât de amuzant pe picioarele lor scurte, sunt adevărații favoriți ai copiilor. În grădinile zoologice și în parcurile acvatice, bebelușii nu părăsesc, de obicei, incinte cu pinguini.


Este uimitor cât de stângaci de pe uscat pinguinii devin ageri și rapizi în apă. Mulți copii sunt foarte surprinși să afle că pinguinii nu sunt animale, ci. Uneori este dificil să răspunzi la întrebarea unui copil de ce pinguinii nu zboară și cum s-a întâmplat să aleagă deșertul înghețat aspru Antarctic pentru viață.

A părăsit cerul

Studiile oamenilor de știință care au studiat în detaliu obiceiurile, stilul de viață și structura corpului diferitelor tipuri de pinguini confirmă fără echivoc: odată ce strămoșii lor au dus un stil de viață inerent majorității păsărilor. Chiar și strămoșii celor mai mari pinguini rege, a căror greutate corporală depășește 50 kg și a căror înălțime atinge un metru, au putut zbura. Dar dacă te uiți la alte păsări care trăiesc la latitudini mari și mănâncă pește, devine clar de ce pinguinii au abandonat cerul.

Faptul este că structura corpului unei păsări zburătoare face imposibilă pescuitul sub apă. Aripile prea mari, echipate cu pene lungi de zbor, nu permit dezvoltarea vitezei mari în apă. Și, în general, se cheltuiește multă energie în zbor, care este foarte greu de completat în condiții polare.


Abandonând aripile și cerul, pinguinii au dobândit un habitat diferit - apele înghețate ale Antarcticii, unde nu au nicio amenințare din partea prădătorilor sau a concurenților în hrană.

Cum s-a schimbat structura corpului pinguinului?

Conform contururilor corpului, pinguinii amintesc mult mai mult de mamiferele marine decât de păsări. Corpurile lor au suferit modificări semnificative în cursul evoluției, pentru a se adapta la maximum la condițiile dure de existență printre gheața.

- Scheletul pinguinului și-a pierdut oasele goale și a devenit mai greu. Toate păsările zburătoare au oase goale în interior - natura a prevăzut acest lucru pentru a le ușura cât mai mult greutatea. Oasele pinguinilor și-au pierdut cavitățile și au devenit asemănătoare cu oasele mamiferelor.

Aripile pinguinilor s-au micșorat în lungime și și-au pierdut penele. Acum seamănă cu aripioarele de pește în formă și îi ajută pe pinguini să se miște liber și rapid în apă. Penele de zbor, care sunt mereu prezente pe aripile păsărilor, au dispărut practic.

Penele s-au transformat într-un fel de solzi. Au devenit puțin adânci, s-au întărit și au un strat de ceară rezistent la apă care împiedică apa rece să intre în contact direct cu pielea.


— Sub pielea pinguinilor a apărut un strat gros de grăsime. Este necesar să se protejeze mușchii și organele interne de frig și ca rezervă de energie în caz de lipsă de hrană. Forma corpului a devenit raționalizată și este excelentă pentru înotul de mare viteză sub apă.

- Labele pinguinilor sunt acoperite cu un strat gros de piele aspră, permițându-le să meargă pe gheață și zăpadă. Dar sistemul lor circulator este cel mai surprinzător: arterele și venele care duc la labe sunt strâns împletite. Sângele arterial fierbinte care vine din inimă încălzește sângele rece care se întoarce de la labe și se răcește singur. Prin urmare, pinguinii practic nu își pierd căldura în timp ce stau pe gheață sau înoată în apă cu gheață.

- Structura ochilor s-a schimbat: corneea a devenit mai plată, ceea ce face mai ușor să vezi obiectele sub apă. Pe uscat, pinguinii văd mai rău și sunt miop.

Totuși, nu se poate spune că pinguinii și-au pierdut complet capacitatea de a zbura. În momente de pericol, se pot ridica pentru scurt timp în aer până la doi metri înălțime, făcând frecvent clapete elicoidale ale aripilor. Acest lucru îi ajută să scape de mamiferele prădătoare, care uneori le vânează.

Pentru ce sunt toate acestea?

Refuzând să zboare și alegând să trăiască în regiunile polare extrem de dure, pinguinii ar fi putut câștiga mult mai mult decât au pierdut. Da, nu mai știu să se înalțe în înălțime - dar au învățat să înoate sub apă nu mai rău decât orice pește. Au lăsat un climat favorabil - dar trăiesc în condiții de absență aproape completă a competiției pentru hrană.


Ei sunt practic singurii proprietari de gheață și coastele pustii. Populația coloniilor de pinguini este reglementată nu de prădători, care sunt extrem de rari în Antarctica, ci de numărul de bancuri de pești. S-au adaptat perfect vieții în condiții de temperaturi scăzute și fauna săracă a întinderilor antarctice.

Pinguinii par o glumă nefericită a evoluției, dar evoluția nu are simțul umorului - doar oportunitatea. Doar îngustimea ochiului uman îi face amuzanți pe pinguini. Vă vom spune de ce au refuzat să zboare și sunt demni de respect

Pinguinul este singura pasăre care poate înota, dar nu poate zbura. În plus, este singura pasăre care merge în picioare. Pinguinii sunt păsări de apă fără aripi care trăiesc în mediul lor natural doar în ținuturile emisferei sudice.

După ce au sărit din apă, pinguinii pe burtă conduc 1-2 metri peste gheață.

Majoritatea pinguinilor își petrec jumătate din viață în ocean, iar cealaltă jumătate pe uscat. Practic, majoritatea speciilor de pinguini trăiesc în Antarctica și în unele dintre cele mai reci zone ale emisferei.

Unele specii rare pot supraviețui la latitudini temperate și chiar tropicale. În general, pinguinii sunt proiectați să trăiască în mare. Unele specii petrec până la 75% din viața lor în apă, ajungând la uscat doar pentru a-și depune ouăle și pentru a-și aștepta descendenții.


Oasele grele și dure acționează ca o centură grea de scafandru în apă, permițând pinguinilor să rămână sub apă. Aripile lor, în formă de aripi, îi ajută să se „direcționeze” sub apă la viteze de până la 15 mile pe oră. Un corp aerodinamic, picioare asemănătoare cu vâslele, un strat izolator de grăsime și pene impermeabile, toate contribuie la șederea lor eficientă și confortabilă sub apă. Ei au, de asemenea, o capacitate remarcabilă de a se scufunda adânc (acesta va fi discutat mai jos). În plus, pentru a nu pierde căldura, pinguinii au pene dure, foarte compacte (până la 70 cm2) care asigură impermeabilizarea.


Un corp aerodinamic, picioare asemănătoare cu vâslele, un strat izolator de grăsime și pene impermeabile, toate contribuie la șederea lor eficientă și confortabilă sub apă. Ei au, de asemenea, o capacitate remarcabilă de a se scufunda adânc (acesta va fi discutat mai jos). În plus, pentru a nu pierde căldura, pinguinii au pene dure, foarte compacte (până la 70 cm2) care asigură impermeabilizarea.

Dă cerul înapoi

Pinguinii nu zboară, ceea ce pare ciudat păsărilor, dar, în realitate, a nu zbura este cea mai înțeleaptă decizie evolutivă.


După ce au pierdut cerul, pinguinii s-au putut concentra pe cucerirea mărilor antarctice și au devenit vânători subacvatici ideali.Hrana lor principală sunt peștii și artropodele marine, care înotă rapid și trăiesc adesea la adâncimi mari. Vânătoarea necesită multă energie, iar când încerci să combini urmărirea peștilor și zborul, ceva inevitabil suferă. De exemplu, guillemotul cu cicuri gros, care trăiește și în apropierea Polului (deși la Nord, nu la Sud) și se hrănește cu pești, este forțat să se ridice în mod constant în aer pentru a scăpa de prădătorii de pe uscat.


Aș dori să simpatizez cu mulțimea grea de păsări, dar simpatia este ultimul lucru de care au nevoie. Trăirea în condiții insuportabile (pentru alte creaturi) este un truc evolutiv care le-a permis pinguinilor să scape de concurenți și să pună în „stăpânire” aproape un întreg continent. Pentru a supraviețui într-un mediu extrem, pinguinii au dezvoltat un set de mecanisme, datorită cărora au ocupat o nișă ecologică liberă și se simt confortabil în ea.


Strămoșii pinguinilor moderni au reușit să urce în cer, iar oamenii de știință nu și-au dat seama încă exact când păsările au abandonat zborurile costisitoare și au trecut la scufundări. Majoritatea experților consideră că apariția unui număr mare de mamifere adaptate vieții în mări, inclusiv cetacee și pinipede, în urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani, a jucat un rol decisiv. Concurența cu aceste animale i-ar putea împinge pe pinguini să facă un pas radical.


În plus, hotărârea de a abandona cerul a fost susținută de faptul că pinguinii nu au aproape nici un dușman pe pământ de care trebuie să zboare. Prin urmare, păsările și-au perfecționat abilitățile de pescuit sub apă de generații.


Luați-vă pe mare

Corpul caracteristic, durduliu, rotunjit, al pinguinilor, aparent atât de nepotrivit unui vânător serios, nu este o neglijare a evoluției, ci un avantaj competitiv care îi face pe pinguini urmăritori extrem de eficienți.


Spre deosebire de păsările zburătoare, ale căror oase au devenit grațioase și goale de-a lungul a milioane de ani de zbor perfecționat, țesutul osos al pinguinului este dens, iar penele sunt mai mult ca solzi. Pentru o mai mare raționalizare, penele sunt lubrifiate constant cu grăsime specială, care este sintetizată de glanda coccigiană.


Mersul ridicol al pinguinilor este, de asemenea, asociat cu înotul. Picioarele scurte ale păsărilor sunt deplasate până la capătul corpului, la fel ca și aripioarele cetaceelor ​​și peștilor. Datorită acestui aranjament, chiar și micile fluctuații ale membrelor mobile le permit pinguinilor să manevreze cu dibăcie și să evite obstacolele. Prin urmare, labele pinguinului sunt un volan și nu un mijloc de transport pe uscat. Și chiar pe gheață sau pe nisip umed, păsările preferă să se întindă pe burtă și să alunece, ca pe o sanie, împingând de la suprafață.


Pe uscat, pinguinii își pieptănează și își pufă penele, umplându-le cu aer. În apă, unde presiunea este mai mare, bulele de aer părăsesc corpul, iar pasărea accelerează și mai mult.


Un alt detaliu ciudat, la prima vedere, al aspectului pinguinului este „fracul”, care este clar vizibil pe zăpada albă. E greu de crezut, dar această colorare este camuflaj! Prada pinguinului și toți prădătorii care sunt periculoși pentru păsări trăiesc în apă, așa că aspectul pe uscat nu este atât de important.


Dar în mare, pinguinii sunt perfect ascunși: de jos, pe fundalul cerului și în lumina puternică a soarelui, burta lor strălucitoare nu este vizibilă, iar atunci când este privită de sus, spatele negru se contopește practic cu coloana de apă întunecată. În plus, culoarea închisă absoarbe mai bine razele soarelui, oferind pinguinilor un plus de căldură atunci când sunt pe plajă.


Colorarea este extrem de importantă pentru supraviețuire și vânătoare de succes, iar această trăsătură este foarte selectivă. Dacă un pinguin cu spatele maro decolorat se naște dintr-o dată într-o populație, atunci nu are aproape nicio șansă să-și găsească un partener: de-a lungul a milioane de ani de evoluție, păsările au ajuns să considere astfel de creaturi sărace îngrozitor de neatractive.

Învinge frigul

Pentru a supraviețui în Antarctica, unde temperaturile scad în mod regulat sub -60 ° C în timpul iernii, pinguinii au dobândit „ținute” serioase.


Penajul lor este impenetrabil vântului, iar penele în sine sunt întărite cu „ramuri” pufoase suplimentare. În plus, alte păsări au pene doar în anumite zone (deși nu puteți spune acest lucru din exterior), iar pinguinul este acoperit cu „armură” densă de la cioc până la labe.


Unsoarea din glanda uleioasă, pe care pinguinii o distribuie cu ciocul pe tot corpul, protejează împotriva apei, iar pielea groasă și un strat izolator de grăsime ajută la menținerea caldă chiar și în înghețuri severe, când alte animale mor din cauza hipotermiei și a degerăturilor.


Vasele din labele pinguinului reglează fluxul sanguin, astfel încât temperatura membrelor să rămână constantă și excesul de căldură să nu scape prin ele.

Picioarele pinguinilor care stau pe gheață au un sistem perfect de disipare a căldurii. Sângele fierbinte, mergând către extremități prin artere, printr-un plex dens de vase își degajă căldura către vene, prin care sângele intră în inimă. Fără acest mecanism, inima s-ar opri pur și simplu, incapabil să reziste afluxului de lichid înghețat. În același timp, sângele deja răcit intră în labe, astfel încât pinguinii să nu cheltuiască căldură pentru a încălzi gheața.


Păsările folosesc și mecanisme sociale pentru a combate frigul. Pinguinii care se înghesuie în stoluri uriașe călcă mereu în picioare - ar părea o mișcare firească în frig. De fapt, pinguinii nu doar marchează timpul, ci se mișcă constant într-o anumită direcție și în așa fel încât, mai devreme sau mai târziu, fiecare pasăre ajunge în locul cel mai cald - centrul mulțimii. Până acum, experții nu știu exact cum este controlată o astfel de mișcare.


Dar de ce au ales pinguinii, chiar dacă sunt maeștri ai adaptării, un climat atât de groaznic pentru viață? Răspunsul este simplu: pentru că pot locui acolo.


Animalele care s-au aventurat în Antarctica pot fi numărate pe degete, așa că pinguinii se află într-o poziție unică - au puțini inamici naturali și nu au deloc concurenți.


Această strategie de „evitare a muntelui”, adică evitarea confruntării directe și lupta cu alte specii, are un mare succes: populația celui mai numeros dintre pinguini, cei cu păr auriu, depășește 18 milioane de indivizi.


Pinguinii „ridicoli” sunt vânători excelenți și strategi evoluționari înțelepți, găzduind aproape singuri întregul continent. Prin urmare, oamenii care nu ar fi trăit în Antarctica jumătate de oră fără haine și echipamente sofisticate ar trebui să se gândească înainte de a râde încă o dată de păsările „neîndemânatice”.

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