Почему пингвины не летают.
- 24.12.15, 00:48
Пингвины кажутся неудачной шуткой эволюции, однако у эволюции нет чувства юмора — есть только целесообразность. Смешными пингвинов делает лишь узость человеческого взгляда. Мы расскажем о том, почему они отказались от полета и достойны уважения
В Антарктиде и окрестностях, где обитают пингвины, условия такие, что подошли бы какой-нибудь негостеприимной планете. Хочется посочувствовать тяжелой доле птиц, но сочувствие — это последнее, в чем они нуждаются. Жизнь в невыносимых (для других существ) условиях — эволюционный трюк, который позволил пингвинам избавиться от конкурентов и получить во «владение» почти целый континент. Чтобы выжить в экстремальной среде, пингвины развили комплекс механизмов, благодаря которым заняли свободную экологическую нишу и комфортно себя в ней чувствуют.
Отдать небо
Пингвины не летают, и это кажется странным для птиц, но в действительности отказ от полета — мудрейшее эволюционное решение. Лишившись неба, пингвины смогли сосредоточиться на покорении антарктических морей и стали идеальными подводными охотниками. Основная их еда — рыба и морские членистоногие, которые быстро плавают и часто живут на большой глубине. На охоту нужно много сил, и при попытке совместить погоню за рыбой и полет что-то неизбежно страдает. Например, толстоклювая кайра, тоже живущая возле полюса (правда, Северного, а не Южного) и питающаяся рыбой, вынуждена постоянно подниматься в воздух, чтобы спастись от наземных хищников. Относительно компактные тело и крылья, которые обеспечивают необходимую для ныряния обтекаемую форму, не дают кайре быстро взлететь. Но и в воде она посредственный охотник из-за того, что вынуждена сохранять многие ненужные для плавания особенности, без которых невозможен полет. Например, на крыльях у нее есть так называемые маховые перья, которые значительно увеличивают площадь крыла, да и относительно тела сами крылья у кайры намного больше, чем у пингвина.
Предки современных пингвинов умели подниматься в небо, и ученые пока не выяснили, когда именно птицы отказались от затратных полетов и перешли к нырянию. Большинство специалистов считают, что решающую роль сыграло появление большого количества приспособленных к жизни в морях млекопитающих, в том числе китообразных и ластоногих около 50 миллионов лет назад. Конкуренция с этими животными могла подтолкнуть пингвинов к радикальному шагу.
Дополнительно решимость отказаться от неба поддерживало то обстоятельство, что на земле у пингвинов почти нет врагов, от которых нужно улетать. Поэтому птицы поколениями совершенствовали навыки подводной охоты.
Взять море
Характерное толстенькое округлое тельце пингвинов, казалось бы, такое неподходящее для серьезного охотника, не недосмотр эволюции, а конкурентное преимущество, делающее пингвинов на редкость эффективными преследователями. Благодаря обтекаемой форме эти птицы ныряют на глубину в две сотни метров и плавают со скоростью до 36 км/ч. В отличие от летающих птиц, кости которых за миллионы лет совершенствования полета стали изящными и полыми, костная ткань пингвинов плотная, а перья больше похожи на чешуйки. Для пущей обтекаемости перья постоянно смазываются специальным жиром, который синтезирует копчиковая железа.
Нелепая походка пингвинов тоже связана с плаванием. Короткие лапы птиц сдвинуты в конец туловища, так же как плавники китообразных и рыб. Благодаря такому расположению даже небольшие колебания подвижных конечностей позволяют пингвинам ловко маневрировать и уклоняться от препятствий. Поэтому лапы для пингвина — это руль, а не средство передвижения по суше. И на ровном льду или мокром песке птицы предпочитают лечь на брюхо и скользить, как на санях, отталкиваясь от поверхности.
Еще одна несуразная, на первый взгляд, деталь пингвиньего облика — его «фрак», который хорошо заметен на белом снегу. Трудно поверить, но такая окраска — камуфляж! Добыча пингвинов и все опасные для птиц хищники живут в воде, поэтому внешний вид на суше не так уж важен. А вот в море пингвины отлично скрываются: снизу на фоне неба и в ярком солнечном свете не видно их светлого брюха, а при взгляде сверху черная спина практически сливается с темной толщей воды. Кроме того, темный цвет лучше поглощает солнечные лучи, давая пингвинам дополнительное тепло, когда они на берегу. Окраска чрезвычайно важна для выживания и успешной охоты, и этот признак очень жестко регулируется отбором. Если в популяции вдруг рождается пингвин с блеклой коричневой спиной, то у него почти нет шансов найти себе партнера: за миллионы лет эволюции птицы стали считать таких бедняг ужасно непривлекательными.
Победить холод
Чтобы выжить в Антарктиде, где зимой температура регулярно опускается ниже –60 °С, пингвины обзавелись серьезной «экипировкой». Их оперение непроницаемо для ветра, а сами перышки усилены дополнительными пуховыми «веточками». Кроме того, у других птиц перья есть только в определенных зонах (хотя с виду так не скажешь), а пингвин покрыт плотной «броней» от клюва до лап. Смазка из копчиковой железы, которую пингвины клювом распределяют по всему телу, защищает от воды, а толстая кожа и изолирующий слой жира помогают сохранять тепло даже в лютые морозы, когда другие животные гибнут от переохлаждения и обморожения.
В лапках пингвинов, стоящих на льду, работает совершенная система теплоотвода. Горячая кровь, идущая к конечностям по артериям, через плотное сплетение сосудов отдает свое тепло венам, по которым кровь поступает к сердцу. Не будь этого механизма, сердце просто остановилось бы, не выдержав притока ледяной жидкости. При этом в сами лапы попадает уже охлажденная кровь, так что пингвины не расходуют тепло на нагрев льда.
Для борьбы с холодом птицы используют и социальные механизмы. Сбивающиеся в гигантские стаи пингвины всегда перетаптываются — казалось бы, естественное движение на морозе. На самом деле пингвины не просто топчутся на месте, они все время движутся в определенном направлении, причем так, что каждая птица рано или поздно оказывается в самом теплом месте — центре толпы. Пока специалисты не знают, как именно контролируется такое движение.
***
Но почему пингвины, пусть и мастера приспособления, выбрали для жизни такой жуткий климат? Ответ прост: потому что они могут там жить. Животных, которые рискнули освоить Антарктиду, можно пересчитать по пальцам, так что пингвины оказались в уникальном положении — у них мало естественных врагов и совсем нет конкурентов. Подобная стратегия «обхождения горы», то есть ухода от прямого столкновения и борьбы с другими видами, весьма успешна: популяция самых многочисленных из пингвинов — золотоволосых — превышает 18 миллионов особей.
«Нелепые» пингвины — прекрасные охотники и мудрые эволюционные стратеги, практически единолично хозяйничающие на целом континенте. Поэтому людям, которые и получаса бы не прожили в Антарктиде без одежды и сложной техники, стоит подумать, прежде чем в очередной раз посмеяться над «неуклюжими» птицами.
Отдать небо
Пингвины не летают, и это кажется странным для птиц, но в действительности отказ от полета — мудрейшее эволюционное решение. Лишившись неба, пингвины смогли сосредоточиться на покорении антарктических морей и стали идеальными подводными охотниками. Основная их еда — рыба и морские членистоногие, которые быстро плавают и часто живут на большой глубине. На охоту нужно много сил, и при попытке совместить погоню за рыбой и полет что-то неизбежно страдает. Например, толстоклювая кайра, тоже живущая возле полюса (правда, Северного, а не Южного) и питающаяся рыбой, вынуждена постоянно подниматься в воздух, чтобы спастись от наземных хищников. Относительно компактные тело и крылья, которые обеспечивают необходимую для ныряния обтекаемую форму, не дают кайре быстро взлететь. Но и в воде она посредственный охотник из-за того, что вынуждена сохранять многие ненужные для плавания особенности, без которых невозможен полет. Например, на крыльях у нее есть так называемые маховые перья, которые значительно увеличивают площадь крыла, да и относительно тела сами крылья у кайры намного больше, чем у пингвина.
Предки современных пингвинов умели подниматься в небо, и ученые пока не выяснили, когда именно птицы отказались от затратных полетов и перешли к нырянию. Большинство специалистов считают, что решающую роль сыграло появление большого количества приспособленных к жизни в морях млекопитающих, в том числе китообразных и ластоногих около 50 миллионов лет назад. Конкуренция с этими животными могла подтолкнуть пингвинов к радикальному шагу.
Дополнительно решимость отказаться от неба поддерживало то обстоятельство, что на земле у пингвинов почти нет врагов, от которых нужно улетать. Поэтому птицы поколениями совершенствовали навыки подводной охоты.
Взять море
Характерное толстенькое округлое тельце пингвинов, казалось бы, такое неподходящее для серьезного охотника, не недосмотр эволюции, а конкурентное преимущество, делающее пингвинов на редкость эффективными преследователями. Благодаря обтекаемой форме эти птицы ныряют на глубину в две сотни метров и плавают со скоростью до 36 км/ч. В отличие от летающих птиц, кости которых за миллионы лет совершенствования полета стали изящными и полыми, костная ткань пингвинов плотная, а перья больше похожи на чешуйки. Для пущей обтекаемости перья постоянно смазываются специальным жиром, который синтезирует копчиковая железа.
Нелепая походка пингвинов тоже связана с плаванием. Короткие лапы птиц сдвинуты в конец туловища, так же как плавники китообразных и рыб. Благодаря такому расположению даже небольшие колебания подвижных конечностей позволяют пингвинам ловко маневрировать и уклоняться от препятствий. Поэтому лапы для пингвина — это руль, а не средство передвижения по суше. И на ровном льду или мокром песке птицы предпочитают лечь на брюхо и скользить, как на санях, отталкиваясь от поверхности.
Еще одна несуразная, на первый взгляд, деталь пингвиньего облика — его «фрак», который хорошо заметен на белом снегу. Трудно поверить, но такая окраска — камуфляж! Добыча пингвинов и все опасные для птиц хищники живут в воде, поэтому внешний вид на суше не так уж важен. А вот в море пингвины отлично скрываются: снизу на фоне неба и в ярком солнечном свете не видно их светлого брюха, а при взгляде сверху черная спина практически сливается с темной толщей воды. Кроме того, темный цвет лучше поглощает солнечные лучи, давая пингвинам дополнительное тепло, когда они на берегу. Окраска чрезвычайно важна для выживания и успешной охоты, и этот признак очень жестко регулируется отбором. Если в популяции вдруг рождается пингвин с блеклой коричневой спиной, то у него почти нет шансов найти себе партнера: за миллионы лет эволюции птицы стали считать таких бедняг ужасно непривлекательными.
Победить холод
Чтобы выжить в Антарктиде, где зимой температура регулярно опускается ниже –60 °С, пингвины обзавелись серьезной «экипировкой». Их оперение непроницаемо для ветра, а сами перышки усилены дополнительными пуховыми «веточками». Кроме того, у других птиц перья есть только в определенных зонах (хотя с виду так не скажешь), а пингвин покрыт плотной «броней» от клюва до лап. Смазка из копчиковой железы, которую пингвины клювом распределяют по всему телу, защищает от воды, а толстая кожа и изолирующий слой жира помогают сохранять тепло даже в лютые морозы, когда другие животные гибнут от переохлаждения и обморожения.
В лапках пингвинов, стоящих на льду, работает совершенная система теплоотвода. Горячая кровь, идущая к конечностям по артериям, через плотное сплетение сосудов отдает свое тепло венам, по которым кровь поступает к сердцу. Не будь этого механизма, сердце просто остановилось бы, не выдержав притока ледяной жидкости. При этом в сами лапы попадает уже охлажденная кровь, так что пингвины не расходуют тепло на нагрев льда.
Для борьбы с холодом птицы используют и социальные механизмы. Сбивающиеся в гигантские стаи пингвины всегда перетаптываются — казалось бы, естественное движение на морозе. На самом деле пингвины не просто топчутся на месте, они все время движутся в определенном направлении, причем так, что каждая птица рано или поздно оказывается в самом теплом месте — центре толпы. Пока специалисты не знают, как именно контролируется такое движение.
***
Но почему пингвины, пусть и мастера приспособления, выбрали для жизни такой жуткий климат? Ответ прост: потому что они могут там жить. Животных, которые рискнули освоить Антарктиду, можно пересчитать по пальцам, так что пингвины оказались в уникальном положении — у них мало естественных врагов и совсем нет конкурентов. Подобная стратегия «обхождения горы», то есть ухода от прямого столкновения и борьбы с другими видами, весьма успешна: популяция самых многочисленных из пингвинов — золотоволосых — превышает 18 миллионов особей.
«Нелепые» пингвины — прекрасные охотники и мудрые эволюционные стратеги, практически единолично хозяйничающие на целом континенте. Поэтому людям, которые и получаса бы не прожили в Антарктиде без одежды и сложной техники, стоит подумать, прежде чем в очередной раз посмеяться над «неуклюжими» птицами.
1
Коментарі
Гість: Меня Ценят
129.12.15, 23:12
есть броуновское движение, а есть и пингвиновское)
Суперская статья, навевает воспоминания - это раз. И снова убеждает в том, что все случайности всегда влияют на настоящее, чтобы с благодарностью вспомнить об этом в будущем!
RObot07
231.12.15, 00:58Відповідь на 1 від Гість: Меня Ценят
Воспоминания о пингвинах? Как антарктически загадочно-романтично! )