Вчені з Абердинського університету у співпраці зі своїми колегами зі США провели дослідження та з'ясували, чому пінгвіни не літають. З'ясувалося, що еволюція позбавила їх цього способу пересування як надто енерговитратного. Натомість у птахів з'явилася можливість пірнати на велику глибину, проводячи більше часу під водою. Морська риба в ті часи була для пінгвінів найбільш вигідним раціоном, що призвело до того, що здатність літати була втрачена на користь планування під водою.

Батьки пінгвінів літали за часів проживання на планеті динозаврів, проте, за словами Деніела Ксепки з Музею Брюса в Коннектикуті (США), втратили цю здатність незабаром після вимирання найбільших ящерів (зважаючи на знайдені останки, близько 60 млн років тому). У ході міграції до морів і океанів і через необхідність пристосуватися до нових умов полювання крила пінгвінів змінилися, ставши коротшими і жорсткішими, що було необхідно, щоб краще грести. М'язи стали більш розвиненими і на грудях з'явився додатковий шар пір'я. Також птахи збільшились у розмірах. В результаті літати вони перестали, проте стали унікальним виглядом у непростих умовах нового ареалу проживання, оскільки змогли полювати на велику морську рибу.

Це не перше дослідження, присвячене «проблемі пінгвінів». Раніше зоологи вже намагалися зрозуміти, чому ці морські птахи не можуть літати, хоча у них є крила і політ міг би зробити їхнє життя більш комфортним (наприклад, вони могли б краще уникати хижаків).

Media playback is unsupported on your device

Пінгвіни – птахи, що не літають, але вони можуть піднятися в повітря, якщо їм це необхідно.

Зокрема, цей прийом допомагає пінгвінам рятуватися від природних ворогів, таких як леопардові тюлені або касатки, а також вибиратися на скелястий берег із глибокої води.

Механізм, що дозволяє пінгвінам підніматися у повітря, досі не був вивчений. Проте зараз група ірландських учених встановила, що перед тим, як зробити стрибок, ці птахи за допомогою крил створюють у воді велику кількість бульбашок повітря і таким чином долають опір води, отримуючи реактивне прискорення.

Це відкриття вчені зробили, переглядаючи у уповільненому режимі відеоматеріали, зняті для популярної дитячої програми Бі-Бі-Сі Blue Peter, в якій розповідається також про тваринний світ.

Ні літати, ні повзати

Image caption Королівські пінгвіни можуть підніматися над водою майже півметра

На перший погляд, здається неможливим, щоб пінгвіни піднімалися в повітря над водою. Ці вгодовані птахи відомі своєю незграбною ходою, що перевалюється.

Їхні тіла ідеально пристосовані для пересування у воді - кістки пінгвінів, на відміну від інших птахів, схожі на кістки ссавців, а крила з'єднані з корпусом так, щоб ними можна було працювати під водою, як гвинтами.

Тим не менш, багато представників сімейства пінгвіноподібних можуть підніматися у повітря.

Через форму тіла та нездатність до повзання пінгвінів складно вибиратися на берег, особливо там, де є скелі. А піднятися з глибини моря на крижану брилу часом і зовсім неможливо.

Тому пінгвіни навчилися вистрибувати. Спочатку вони піднімаються до поверхні, прориваються вгору через край льоду, на мить відриваючись від води, і, обтрушуючи, приземляються на груди - вже на суші.

Дрібніші види, наприклад, пінгвін Аделі, можуть злітати на 2-3 метри в повітря, і потім без жодної подряпини приземлятися на гострі камені.

Але більші представники сімейства, як, наприклад, найбільші, королівські, пінгвіни, піднімаються над поверхнею води всього на 20-45 см. Хоча їм цього достатньо.

Повітряні міхури

Image caption Вистрибуючи з води, пінгвіни залишають за собою шлейф із пухирців.

Біологів найбільше хвилювало одне питання: чому ці птахи, вистрибуючи з води, залишають у себе "хвіст" з повітряних міхурів? Ніхто не міг зрозуміти, що це за бульбашки та звідки вони беруться.

Проте, п'ять років тому група біологів в Ірландії вирішила зайнятися цією проблемою. Справа була в місті Корк, де двоє вчених - професор Роджер Ньюз з університету Бангор і професор Джон Девенпорт з університетського коледжу в Корку, зустрілися на пабі напередодні наукового симпозіуму і зрозуміли, що ніхто з них не знає відповіді на питання, яке їх так займає. .

Вчені запросили матеріали зйомок телепрограми Бі-Бі-Сі Blue Peter із записом поведінки пінгвінів. Вони переглянули плівку кадр за кадром, аналізуючи швидкість та кут підйому з води, таким чином обчислюючи біомеханічну формулу руху птахів.

Результатом цього аналізу стало кілька цікавих відкриттів. По-перше, бульбашки повітря, що випускаються пінгвінами, виходили не з легких. Вони утворювалися внаслідок роботи крил.

"Ми були вражені цим спостереженням", - сказав професор Девенпорт.

Дослідники також зробили висновок, що повітряні бульбашки як би утворюють "сорочку" навколо тіла птахів, коли вони злітають над поверхнею води зі швидкістю 19 км на годину.

Для проведення подальших досліджень ірландські вчені об'єднали свої зусилля з професором Паулем Ларсеном з Данії, фахівцем з математики та гідродинаміки. Результат їх спільних зусиль було опубліковано у травні 2011 року.

Пінгвіни - забавні та трохи безглузді птахи. Дорослі та діти з однаковим інтересом дивляться на те, як натовп цих «лакеїв» мчить до океану! А вже з якою неймовірною грацією ці створіння переміщуються під водою, ширяючи на своїх маленьких крилах! І тут постає цілком справедливе питання: «Чому пінгвін не літає?» Давайте спробуємо висвітлити цю проблему дещо докладніше.

Спочатку вчені припускали, що вони лише тому, що походять від предків, що не літають. Такій думці сприяла та обставина, що самі баклани непогано літають і плавають, переміщаючись у своїх крилах у двох середовищах.

Проте нині ця думка була спростована. Справа в тому, що вчені помітили одну невелику деталь, вивчаючи фото пінгвіна та його соратників. Виявилося, що вищезгадані баклани однаково погано можуть переміщатися у повітрі та у воді. Здатність до польоту у таких «різносторонніх» пернатих поступається такою у звичайних "володарів піднебіння", а вміння плавати ще більш посереднє і не зрівняється з художнім балетом у воді у пінгвінів.

Ось тут учені й висунули теорію еволюційної доцільності: навіщо потрібно літати, якщо це все одно виходитиме погано? Запитуючи про те, чому пінгвін не літає, дослідники забували про реальну необхідність польоту. Адже більшість представників цього виду живе у дуже суворих умовах Антарктики. Щоб вижити у найважчі місцеві зими, їм доводиться запасати величезну кількість жиру. Природно, що з еволюційного погляду такий підхід до виживання куди більш виправданий, оскільки дозволяє тварині тривалий час обходитися без їжі найбільш складні і холодні зимові дні.

Отже, сучасні дослідники мають відмінну відповідь на питання про те, чому пінгвін не літає: цей вид просто відмовився від польоту на користь більш нагальних потреб. Як можна помітити, ці птахи не помилилися, зберігши свою популяцію і ареал проживання.

Однак наука має чимало питань, порівняно з якими гіпотетично літаючий пінгвін виглядає абсолютно неважливим. Більшість проблем пов'язана саме зі здатністю до пірнання: досі неясен механізм, який дозволяє великим видам занурюватися на вражаючу глибину. Так, знаменитий здатний пірнати на півкілометра вглиб та залишатися там протягом 20 хвилин!

Питання не тільки в біохімічних процесах, які дозволяють великому і мускулистому «імператору» настільки довгий час обходитися без повітря, але і в тому, яким чином такий великий і сухопутний організм може витримувати жахливі перепади тиску і уникати

Останнє особливо актуальне. Адже люди не можуть пірнати без захисного спорядження на глибину 100 метрів, та й саме занурення разом із підйомом на поверхню має відбуватися протягом невеликого проміжку часу. Як із цим справляється наш герой? Вчені поки не знають… Тож настав час припинити замислюватися про те, чому пінгвін не літає. Краще докласти свої розумові здібності до вирішення насущних і складних проблем.

Милі смішні пінгвіни, що так потішно перевалюються на своїх коротких лапках, є справжніми улюбленцями дітлахів. У зоопарках та аквапарках малюки зазвичай не відходять від вольєрів із пінгвінами.


Просто дивно, наскільки незграбні на суші пінгвіни стають спритними та стрімкими у воді. Багато дітей дуже здивовані, дізнавшись, що пінгвіни – не тварини, а . Іноді буває складно відповісти на дитяче питання, чому пінгвіни не літають і як сталося, що вони вибрали для життя сувору крижану антарктичну пустелю.

Ті, що відмовилися від неба

Дослідження вчених, які детально вивчили звички, спосіб життя та будову тіла різних видів пінгвінів, однозначно підтверджують: колись їхні предки вели спосіб життя, властивий більшості птахів. Літати вміли навіть батьки найбільших королівських пінгвінів, маса тіла яких перевищує 50 кг, а зростання сягає метра. Але якщо подивитися на інших птахів, що мешкають у високих широтах і харчуються рибою, стає зрозумілим, чому пінгвіни відмовилися від неба.

Справа в тому, що будова тіла літаючого птаха унеможливлює підводне полювання. Занадто великі крила, оснащені довгим маховим пір'ям, не дають розвивати у воді велику швидкість. Та й взагалі на політ витрачається багато енергії, яку дуже складно поповнювати в полярних умовах.


Відмовившись від крил і від неба, пінгвіни придбали інше місце існування – крижану воду Антарктики, де вони практично не мають ні загроз від хижаків, ні конкурентів з видобутку їжі.

Як змінилася будова тіла пінгвіна?

За контурами тіла пінгвіни набагато більше нагадують морських ссавців, ніж птахів. Їхні тіла в ході еволюції зазнали значних змін для того, щоб максимально пристосуватися до жорстких умов існування серед крижаних торосів.

— Скелет пінгвіна втратив порожні кістки і став важчим. У всіх літаючих птахів кістки порожні всередині – природа передбачила це, щоб максимально полегшити їхню вагу. Кістки пінгвінів втратили порожнини і набули схожості з кістками ссавців.

— Крила пінгвінів зменшилися в довжину і втратили пір'я. Вони формою тепер нагадують риб'ячі плавники і допомагають пінгвінам вільно і швидко рухатися у воді. Махові пір'я, які обов'язково присутні на пташиних крилах, практично зникли.

— Пір'я перетворилося на якусь подобу луски. Вони стали дрібними, набули жорсткості та водонепроникного воскоподібного покриття, яке перешкоджає контакту холодної води безпосередньо зі шкірою.


- Під шкірою пінгвінів з'явився товстий шар жиру. Він необхідний для захисту м'язів та внутрішніх органів від холоду та як енергетичний запас на випадок відсутності їжі. Форма тіла стала обтічною і відмінно підходить для швидкісного плавання під водою.

— Лапи пінгвінів покриті товстим шаром грубої шкіри, що дозволяє ходити по льоду та снігу. Але найбільш дивовижна їхня кровоносна система: артерії та вени, що ведуть до лап, тісно переплітаються між собою. Гаряча артеріальна кров, що йде від серця, нагріває холодну кров, що повертається з лап, і сама від цього остигає. Тому пінгвіни практично не втрачають тепло, стоячи на льоду або плаваючи у крижаній воді.

— Будова очей змінилася: рогівка стала більш плоскою, що полегшує розгляд предметів під водою. На суші пінгвіни бачать гірше і відрізняються короткозорістю.

Все ж таки не можна сказати, що пінгвіни зовсім втратили здатність літати. У хвилини небезпеки вони можуть на короткий час підніматися в повітря до двометрової висоти, часті гвинтоподібні махи крилами. Це допомагає їм рятуватися від хижих ссавців, які інколи влаштовують на них полювання.

Навіщо все це потрібно?

Відмовившись від польотів і вибравши для проживання гранично суворі полярні краї, пінгвіни, можливо, придбали набагато більше, ніж втратили. Так, вони більше не вміють ширяти у висоті – зате навчилися плавати під водою не гірше за будь-яку рибу. Вони залишили сприятливий клімат – зате живуть за умов практично повної відсутності конкуренції за корм.


Вони є практично єдиними господарями крижаних торосів та пустельних берегів. Чисельність популяції колоній пінгвінів регулюється не хижаками, яких у Антарктиці дуже мало, а чисельністю косяків риби. Вони чудово пристосувалися до життя в умовах низької температури та мізерної фауни антарктичних просторів.

Пінгвіни здаються невдалим жартом еволюції, проте еволюція не має почуття гумору — є лише доцільність. Смішними пінгвінів робить лише вузькість людського погляду. Ми розповімо про те, чому вони відмовилися від польоту та гідні поваги

Пінгвін - єдиний птах, який може плавати, але не може літати. Крім того, це єдиний птах, що ходить стоячи. Пінгвіни - безкрилі водоплавні птахи, що мешкають у природному середовищі лише в землях південної півкулі.

Вистрибнувши з води, пінгвіни на череві проїжджають льодом 1-2 метри.

Більшість пінгвінів проводить половину свого життя в океані, іншу половину на суші. В основному, більшість різновидів пінгвінів мешкають на Антарктиді та в деяких інших найхолодніших областях півкулі.

Деякі нечисленні види можуть вижити у помірних і навіть тропічних широтах. Взагалі пінгвіни створені для життя у морі. Деякі різновиди витрачають цілих 75% свого життя у воді, на сушу вони вибираються лише для того, щоб відкласти яйця та дочекатися потомства.


Тяжкі, тверді кістки діють у воді як важкий пояс водолаза, дозволяючи пінгвінам залишатися під водою. Їхні крила, сформовані як плавники, допомагають їм "керувати" рухом під водою на швидкостях до 15 миль на годину. Обтічне тіло, подібні до весла ноги, ізолюючий шар жиру і водонепроникне пір'я - все служить їх ефективному і комфортному перебування під водою. У них також є чудова здатність глибоко пірнати (про це йдеться нижче). На додаток, щоб не втрачати тепло, пінгвіни мають жорстке, дуже компактно розташоване пір'я (до 70 кв. см), що забезпечує гідроізоляцію.


Обтічне тіло, подібні до весла ноги, ізолюючий шар жиру і водонепроникне пір'я - все служить їх ефективному і комфортному перебування під водою. У них також є чудова здатність глибоко пірнати (про це йдеться нижче). На додаток, щоб не втрачати тепло, пінгвіни мають жорстке, дуже компактно розташоване пір'я (до 70 кв. см), що забезпечує гідроізоляцію.

Віддати небо

Пінгвіни не літають, і це здається дивним для птахів, але насправді відмова від польоту — наймудріше еволюційне рішення.


Втративши небо, пінгвіни змогли зосередитися на підкоренні антарктичних морів і стали ідеальними підводними мисливцями. Основна їхня їжа - риба та морські членистоногі, які швидко плавають і часто живуть на великій глибині. На полювання потрібно багато сил, і при спробі поєднати гонитву за рибою і політ щось неминуче страждає. Наприклад, товстоклюва кайра, що теж живе біля полюса (щоправда, Північного, а не Південного) і харчується рибою, змушена постійно підніматися в повітря, щоб врятуватися від наземних хижаків


Хочеться поспівчувати важкій частці птахів, але співчуття — це останнє, чого вони потребують. Життя в нестерпних (для інших істот) умовах — еволюційний трюк, який дозволив пінгвінам позбавитися конкурентів і отримати у «володіння» майже цілий континент. Щоб вижити в екстремальному середовищі, пінгвіни розвинули комплекс механізмів, завдяки яким зайняли вільну екологічну нішу і комфортно почуваються в ній.


Батьки сучасних пінгвінів вміли підніматися в небо, і вчені поки не з'ясували, коли саме птахи відмовилися від витратних польотів та перейшли до пірнання. Більшість фахівців вважають, що вирішальну роль відіграла поява великої кількості пристосованих до життя в морях ссавців, у тому числі китоподібних та ластоногих близько 50 мільйонів років тому. Конкуренція із цими тваринами могла підштовхнути пінгвінів до радикального кроку.


Додатково рішучість відмовитися від неба підтримувала та обставина, що на землі пінгвіни майже не мають ворогів, від яких треба відлітати. Тому птахи поколіннями вдосконалювали навички підводного полювання.

Взяти море

Характерне товстеньке округле тільце пінгвінів, здавалося б, таке непридатне для суворого мисливця, не недогляд еволюції, а конкурентна перевага, що робить пінгвінів надзвичайно ефективними переслідувачами.


На відміну від літаючих птахів, кістки яких за мільйони років удосконалення польоту стали витонченими та порожніми, кісткова тканина пінгвінів щільна, а пір'я більше схоже на лусочки. Для більшої обтічні пір'я постійно змащуються спеціальним жиром, який синтезує куприкова залоза.


Безглузда хода пінгвінів теж пов'язана з плаванням. Короткі лапи птахів зсунуті в кінець тулуба, як і плавники китоподібних і риб. Завдяки такому розташуванню навіть невеликі коливання рухливих кінцівок дозволяють пінгвінам вправно маневрувати та ухилятися від перешкод. Тому лапи для пінгвіна – це кермо, а не засіб пересування суходолом. І на рівному льоду або мокрому піску птахи вважають за краще лягти на черево і ковзати, як на санях, відштовхуючись від поверхні.


На суші пінгвіни начісують і розпушують пір'я, наповнюючи їх повітрям. У воді, де тиск вищий, повітряні бульбашки залишають тіло, і птах додатково розганяється.


Ще одна безглузда, на перший погляд, деталь пінгвінячого вигляду — його «фрак», який добре помітний на білому снігу. Важко повірити, але таке забарвлення камуфляж! Видобуток пінгвінів і всі небезпечні для птахів хижаки живуть у воді, тому зовнішній вигляд на суші не такий вже й важливий.


А ось у морі пінгвіни чудово ховаються: знизу на тлі неба і в яскравому сонячному світлі не видно їхнього світлого черева, а при погляді зверху чорна спина практично зливається з темною товщею водою. Крім того, темний колір краще поглинає сонячне проміння, даючи пінгвінам додаткове тепло, коли вони на березі.


Забарвлення надзвичайно важливе для виживання та успішного полювання, і ця ознака дуже жорстко регулюється відбором. Якщо в популяції раптом народжується пінгвін з бляклою коричневою спиною, то він майже не має шансів знайти собі партнера: за мільйони років еволюції птахи стали вважати таких бідолах жахливо непривабливими.

Перемогти холод

Щоб вижити в Антарктиді, де взимку температура регулярно опускається нижче -60 °С, пінгвіни обзавелися серйозним «екіпіруванням».


Їх оперення непроникне для вітру, а самі пір'їни посилені додатковими пуховими гілочками. Крім того, у інших птахів пір'я є тільки в певних зонах (хоча на вигляд так не скажеш), а пінгвін покритий щільною «бронею» від дзьоба до лап.


Змащення з копчикової залози, яку пінгвіни дзьобом розподіляють по всьому тілу, захищає від води, а товста шкіра та ізолюючий шар жиру допомагають зберігати тепло навіть у люті морози, коли інші тварини гинуть від переохолодження та обмороження.


Судини в пінгвіних лапах регулюють потік крові так, щоб температура кінцівок залишалася постійною і через них не витрачалося зайве тепло.

У лапках пінгвінів, що стоять на льоду, працює досконала система тепловідведення. Гаряча кров, що йде до кінцівок по артеріях, через щільне сплетіння судин віддає своє тепло венам, якими кров надходить до серця. Якби не було цього механізму, серце просто зупинилося б, не витримавши припливу крижаної рідини. При цьому в самі лапи потрапляє вже охолоджена кров, тому пінгвіни не витрачають тепло на нагрівання льоду.


Для боротьби із холодом птиці використовують і соціальні механізми. Пінгвіни, що збиваються в гігантські зграї, завжди перетоптуються — здавалося б, природний рух на морозі. Насправді пінгвіни не просто тупцюють на місці, вони весь час рухаються в певному напрямку, причому так, що кожен птах рано чи пізно опиняється в найтеплішому місці — центрі натовпу. Поки що фахівці не знають, як саме контролюється такий рух.

Але чому пінгвіни, хай і майстри пристосування, вибрали для життя такий страшний клімат? Відповідь проста: тому що вони можуть там жити.


Тварин, які ризикнули освоїти Антарктиду, можна перерахувати на пальцях, так що пінгвіни опинилися в унікальному становищі — мало природних ворогів і зовсім немає конкурентів.


Подібна стратегія «обходження гори», тобто уникнення прямого зіткнення і боротьби з іншими видами, дуже успішна: популяція найчисленніших з пінгвінів — золотоволосих — перевищує 18 мільйонів особин.


«Недолугі» пінгвіни — прекрасні мисливці та мудрі еволюційні стратеги, які практично одноосібно господарюють на цілому континенті. Тому людям, які б і півгодини не прожили в Антарктиді без одягу та складної техніки, варто подумати, перш ніж вкотре посміятися з «незграбних» птахів.

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