pingviner er måske de mest populære fugle på jorden, takket være deres utrolige livscyklus og charmerende smoking-klædte udseende. Blandt deres lange liste over superlativer kan pingviner overleve underfrysningstemperaturer og stormvinde, dykke over 1600 fod dybt, holde vejret i mere end 15 minutter og overleve uden mad i uger ved at leve af lagret fedt . Disse fakta gentages så ofte, at de undertiden mister deres oprindelige vidunder. Taler til K-12 skoler som gæstetaler, jeg har fundet ud af, at halvdelen af klasseværelset ofte kender mange af disse bits af pingvin trivia, før præsentationen overhovedet starter, takket være populære bøger, tv-tilbud, og filmen “March of the Penguins”.
men vores viden om pingviner strækker sig ud over nutidens menageri af 19 arter. Nogle af vores største indsigter i disse utrolige fugle kommer fra den fossile rekord. At dykke ned i historien om uddøde arter har fuldstændigt ændret måderne, som paleontologer og biologer ser pingviner på, ofte på overraskende måder. Her er fem ting, du sandsynligvis ikke vidste om pingviner:
1. Pingviner er gamle fugle
de fleste mennesker tænker på pingviner som “moderne” fugle. Vi forestiller os ikke ofte dem sammen med uddøde dyr som mastodoner, men pingviner foruddaterer mange af de mest kendte fossile pattedyr. Faktisk, de ældste pingvinfossiler er blandt de ældste fossiler opdaget fra enhver gruppe af levende fugle. “Vandfugl” i Maori er den tidligste kendte fossile pingvin-takson. Der kendes to arter: maneringi og den lidt yngre og mindre tuatahi. Begge arter stammer fra Sydøen. De ældste fossiler er 61,6 millioner år gamle . For at sætte dette i perspektiv levede han kun 4 millioner år efter dinosaurerne og mere end 50 millioner år før de tidligste nære slægtninge til moderne mennesker.ville have levet i en verden meget anderledes end i dag. klimaet var meget varmere. Pladetektonisk aktivitet havde endnu ikke flyttet kontinenterne til deres Moderne positioner, så Sydamerika og Australien var stadig knyttet til Antarktis. Få store pattedyr strejfede rundt i landskabet. Vigtigst er det, at havøkosystemerne var vidt åbne på mange måder. I slutningen af kridtperioden (for 65, 5 millioner år siden) dræbte den samme masseudryddelse, der udslettede dinosaurerne, også mange marine krybdyr som mosasaurer og plesiosaurer samt decimerende hajer. Dette skabte en mulighed for andre grupper af dyr til at vende tilbage til havet, og pingviner var blandt de første til at tage det. De første fuldt akvatiske hvaler og pinnipeds (sæler, søløver og hvalrosser) udviklede sig.hvis vi skulle rejse tilbage i tiden og se en gruppe mennesker stå på strandene i Proto, ville vores første tanke sandsynligvis være: “Jeg tror, det er en pingvin”. Dette skyldes, at vi havde mange af de vigtigste funktioner, vi anser for at være karakteristika for pingviner, men var også forskellige på mange måder. Til at begynde med var han fuldstændig flyveløs. Det ville også have anvendt den indtagende opretstående vade, som levende pingviner gør, når de bevæger sig rundt på land, baseret på træk ved benbenene og nødvendigheden af at afbalancere de tunge muskler, der drev flipperne. Disse træk alene ville sandsynligvis rejse vores”pingvinradar”. På den anden side antyder de slanke knogler i kraniet og flipperen en mere yndefuld profil. Hans hoved og hals lignede sandsynligvis noget mere som en skarv end en moderne pingvin. Desuden viser vingebenene endnu ikke tegn på de låste led, som moderne pingviner har. Denne gamle pingvin kan have været i stand til at folde sin vinge, noget du aldrig vil se en levende pingvin på grund af dens stive bordlignende flippers.så han var en pingvin i overgang og eksperimenterede stadig med en ny skeletplan for “flyvning” under vandet og udforskede en ny niche, der blev ledig af marine krybdyr. Et par millioner år senere ville disse primitive pingviner give anledning til en række efterkommere af alle former og størrelser.
2. Kæmpe pingviner engang svømmede de sydlige oceaner
fejret for sin fantastiske Polar march, den levende kejser pingvin når omkring 3 fod i højden. Dette er en temmelig imponerende benchmark, da de fleste levende pingviner er forholdsvis pint-størrelse stipendiater, der står i nærheden af to meter høje. Endnu, der var engang en flotille af uddøde arter, der let kunne tårn over den største kejser.største af alle er den gådefulde Pachydyptes ponderosus, kun kendt fra et par imponerende flipper knogler indsamlet fra en kalksten i Danmark næsten hundrede år siden . Under en forskerrejse i 2006 besøgte jeg Te Papa-Museet for at studere dette storslåede eksemplar. At holde den vigtigste flipperben af Pachydyptes i min hånd var som at holde en mursten. Den allerede solide og massive knogle var blevet endnu mere tæt på grund af fossiliseringsprocesserne.
Pachydyptes var en sand kæmpe, men det er svært at rekonstruere, hvor stor arten faktisk var, fordi vi kun har et par stykker af skeletet. Det er risikabelt at bare “skalere op” fra en levende pingvin, for når vi finder flere og flere skeletter, opdager vi også, at uddøde pingvinarter havde forskellige kropsplaner. Nogle var korte og stive, mens andre var høje og slanke.nogle af de mest komplette skeletter kommer fra Peru , og disse nye fund tyder på, at de højeste pingviner nåede omkring 4 fod 6 inches stående på land og omkring 5 fod lang svømning gennem vandet. Forskellen skyldes nakke og næb, der stikker lige ud i svømningsdyret og derfor tilføjer mere til længden end til stående højde. Sådanne pingviner ville helt sikkert skræmme enhver tidsrejsende menneskelig opdagelsesrejsende. Husk, at pingviner er klodsede dyr-de har meget kraftige “flyvemuskler”, der giver dem mulighed for at drive sig gennem vand (hvilket er ~800 gange tættere end luft), og de pakker sig også ind i et tykt lag spæk til isolering og til at opbevare energi. Jeg ville tage lige odds på, at Pachydyptes kunne vinde en sumobrydningskonkurrence med enhver pingvin i LIVE, og mange mennesker på det. Nedenfor er en livsrekonstruktion af en unavngiven pingvinart fra 27 millioner år gamle greensands fra Danmark, med en kejser og en menneskelig silhuet til skala.
3. Pingviner udviklede sig ikke i kolde omgivelser
når de fleste mennesker tænker på pingviner, tænker de “koldt.”Dette er helt sikkert rimeligt, i betragtning af alle de reklamer, der skildrer pingviner som leverandører af iskolde drikkevarer og frosne godbidder. Tv-tilbud og film som “March of the Penguins” har også en tendens til at fokusere på pingvinarterne, der lever i antarktiske miljøer, fordi deres livscyklus er så fascinerende. Imidlertid lever mange af de pingvinarter, der lever i dag, uden for den antarktiske cirkel. Nogle få lever endda i meget varme omgivelser, som Humboldt-pingvinen, der yngler langs kystnære ørkener, og Galapagos-pingvinen, der faktisk lever på ækvator.
Nogle af mine egne undersøgelser har fokuseret på pingvinernes evolutionære forhold. Ved at bestemme, hvor hver art passer ind i stamtræet, kan vi bedre forstå, hvordan pingvin evolution er blevet formet af globale ændringer som kontinenternes bevægelse og klimaændringer. Vi har mødt den ældste pingvin. Denne art er også den mest basale (primitive) Art i pingvintræet, hvilket tyder på, at pingviner fik deres start i Danmark, hvor fossiler findes. Pingviner dukker ikke op i Antarktis før senere, og når de gør det sydlige kontinent nyder stadig en varm fase uden permanente isark.analyser af pingvin knogler og DNA tyder på, at Kongen og kejseren pingviner er de mest basale af de levende arter (den første til at splitte den moderne del af pingvin evolutionære træ). Fordi begge beboer iskolde miljøer, vi antager naturligvis, at pingviner stammer fra sådanne steder, hvis vi kun havde de levende artsfordelinger til at guide os. Men når vi begynder at tilføje fossile pingviner til det evolutionære træ, materialiseres et meget andet billede . Under Paleocæn-epoken, tidsintervallet, da Vimanu dukkede op, var klimaet meget varmere end i dag: den gennemsnitlige globale havtemperatur var omkring 6-8 liter C højere end i dag . Det samme gælder for Eocene-epoken, den periode, hvor mange af de gigantiske pingviner trivedes. Så tidlige pingviner udviklede sig og diversificerede længe før polære iskapper blev dannet. Deres omgivelser var mere som dem af Den Afrikanske Jackass pingvin, vist her nyder en varm dag på stranden, end de iskapper begunstiget af kejsere og Ad kr.at forstå, at pingviner udviklede sig i et varmt klima, gør en stor forskel for, hvordan vi studerer deres udvikling. Vi kan ikke forklare alle de interessante ændringer i pingvinernes knogler og fjer ved at sige, at de er relateret til at overleve i glaciale miljøer, fordi vi ved, at de først udviklede sig i varmere tider. Dette er et godt eksempel på, hvordan paleontologi kan forme den måde, biologer ser på levende dyr.
4. Nogle uddøde pingviner var Spydfiskere
se nøje på kraniet afbildet nedenfor, og du vil sandsynligvis ikke genkende det som en pingvin. Næbbet er bemærkelsesværdigt langt og optager 2/3rds af kraniet og kraftigt konstrueret af flere knogler smeltet sammen i en enkelt spydlignende form. På spidsen, hvor normale pingviner har en lille krog til at fange bytte, er næbbet i denne pingvin lige og spids. Dette er Icadyptes salasi, en spydnæbbet pingvin fra Peru .Icadyptes salasi blev opdaget i 34 millioner år gamle sedimenter fra havbunden, der blev drevet voldsomt på kontinentet af pladetektoniske kræfter. Denne fossil var et stort fund, fordi kranier er meget sjældne i de fleste gruppers fossile optegnelse, og pingviner er ingen undtagelse. Over 5000 pingvinben af en eller anden type er blevet samlet af paleontologer, men måske er to dusin kranier kendt, og de fleste er meget dårligt bevarede. Efterhånden som der findes flere og flere pingvinskaller, flere næb er kommet frem, og det ser ud til, at et meget langt næb var standarden for i det mindste de større arter. I nogle af disse andre fossiler er næbbet tæt på længden set i Icadyptes, men knoglerne er mindre tæt smeltet sammen.
Hvad kunne en pingvin gøre med denne bisarre næb? Der kan være nogle spor i andre områder af skeletet, såsom nakkehvirvlerne. Disse knogler viser meget stærkt udviklede fastgørelsessteder for muskler, hvilket ville formidle styrke og måske modstand mod stød af påvirkninger. Vores bedste gæt er, at Icadyptes var spydfiskeri, impaling store fisk og blæksprutter med sin kraftige næb. Det har meget været en ærefrygtindgydende rovdyr, og ikke noget, du frivilligt ville svømme med under et akvarieudstilling.
5. Gamle pingviner Bar frakker af røde og grå fjer
farve forbliver normalt ukendt for uddøde dyr. I de fleste tilfælde ødelægges skalaer, pels og fjer under fossiliseringsprocessen, hvilket kun efterlader knogler. Selv når spor af bløde dele som fjer bevares, efterlader de ofte kun en mørk carbonfilm eller nogle indtryk. Men nogle gange efterlader farve et mikroskopisk fingeraftryk. Dette kommer i form af melanosomer, små pilleformede komponenter i celler, der giver farve til strukturer som fuglefjer og pattedyrshår. Heldigvis for paleontologer er melanosomer hårde. De kan overleve i millioner af år og overleve mange andre biologiske stoffer. Paleontologer har opdaget dem på tilsyneladende usandsynlige steder, såsom i den fossiliserede blæksæk af en uddød blæksprutte .
et af de mest overraskende steder, der er fundet melanosomer, er inden for et sæt på 36 millioner år gamle pingvinfjer, der tilhører arten Inkayacu paracasensis . Denne art er meget vigtig, fordi den er den eneste fossile pingvin, der bevarer fjer og hud, en utrolig sjældenhed for marine fossiler. Inkayacu paracasensis afslører, at pingviner udviklede deres specialiserede små, skællede, fladede fjer dybt i fortiden. Melanosomerne afslører også, at fjerene havde en uventet nuance.
man kunne have mistanke om bevis for en sort / hvid belægning af fjer i Inkayacu. Når alt kommer til alt følger enhver levende pingvin undtagen den lille blå stort set det samme farveskema – sort på toppen, hvid nedenfor. Dette menes at være nyttigt i modskygge pingviner for at gøre det vanskeligere for rovdyr eller bytte at opdage dem mod baggrunden. Så det er en fuldstændig overraskelse, at formerne af de fossile melanosomer matchede de moderne rødbrune og grå fjer. Dette antyder, at Inkayacu havde et radikalt anderledes udseende end dagens smoking pingviner. For kun få år siden ville ingen have mistanke om, at melanosomer kunne bevares i de fossile fjer, hvilket giver et godt eksempel på, hvordan nye fremskridt muliggør nye opdagelser.
gamle pingviner har en fascinerende historie at fortælle os. Siden 2005 er ti nye uddøde pingvinarter blevet opdaget. Der er sikkert flere på vej. Ingen ville have forudsagt spydnæbbet pingviner med røde fjer for et par år siden, og den næste runde af opdagelser er bundet til at omfatte nogle flere overraskelser.
1. T. D. 1995. Penguin. University Press, 295 s.
2. Fordyce, R. E. Og C. M. Jones. 1990. Pingvinhistorie og nyt fossilt materiale fra Danmark; s. 419-446 i L. S. Davis og J. T. Darby (eds.), Pingvinbiologi. Akademisk Presse, San Diego.
3. Slack, K. E., C. M. Jones, T. Ando, G. L. Harrison, R. E. Fordyce, U. Arnason og D. Penny. 2006. Tidlige pingvin fossiler, plus mitokondrie genomer, kalibrere aviær evolution. Molekylærbiologi og Evolution 23:1144-1155.
4. Oliver, 1930. Danske Fugle. Fine Arts (N. S.) Limited: København. 541pgs.
5. Clarke, J. A., D. T. Ksepka, M. Stucchi, M. Urbina, N. Giannini, S. Bertelli, Y. narv og C. A. Boyd. 2007. Paleogene ækvatoriale pingviner udfordrer det foreslåede forhold mellem biogeografi, mangfoldighed og Cenosoiske klimaændringer. Forløbet af National Academy of Sciences 104: 11545-11550.
6. Bertelli, S. og N. P. Giannini. 2005. En fylogeni af eksisterende pingviner (Aves: Sphenisciformes) kombinerer morfologi og mitokondrie sekvenser. Kladistik 21: 209-239.
7. Baker, A. J., S. L. Pereira, O. P. Haddrath og K.-A. Edge. 2006. Flere genbeviser for udvidelse af eksisterende pingviner ud af Antarktis på grund af global afkøling. Arbejdet i Royal Society B 217: 11-17.
8. Ksepka, D. T., S. Bertelli og N. P. Giannini. 2006. Fylogeni af de levende og fossile Sphenisciformes (pingviner). Kladistik 22: 412-441.
9. Ksepka, D. T. og J. A. Clarke. 2010. Den basale pingvin (Aves: Sphenisciformes) Perudyptes devriesi og en fylogenetisk evaluering af pingvinens fossile optegnelse. Bulletin af American Museum of Natural History 337: 1-77.
10. L. Sloan, E. Thomas og K. Billups. 2001. Tendenser, rytmer og afvigelser i det globale klima 65 Ma at præsentere. Videnskab 292: 686.
11. Ksepka, D. T., J. A. Clarke, T. J. DeVries og M. Urbina. 2008. Osteologi af Icadyptes salasi, en kæmpe pingvin fra Eocene i Peru. Tidsskrift for anatomi 213: 131-147.
12. L., R. Mapes, H. Mutvei H. 2004. Forekomst af blæk i Paleosoiske og Mesosoiske coleoider (Cephalopoda). Mitt. Geol.- Pal list. Inst. Univ. Hamborg 88: 145-156.
13. Det er en af de mest populære og mest populære spil i verden. 2010. Fossile beviser for udviklingen af formen og farven på pingvin fjer. Science 330:954-957.
Billedkreditter:
Figur 1: sammensat skeletbillede af Tatsuro Ando og livsrekonstruktion af Tatsuro tuatahi (kunstværk af Chris Gaskin, Kurt Geology Museum, University of Otago). Brugt med tilladelse; figur 2: foto af Pachydyptes og Ad Prislie Penguin flipper bone side om side, af forfatteren; figur 3: skaleret rekonstruktion af en ny sjællandsk kæmpe pingvin, med silhuetter af en kejserpingvin og et menneske til skala. Fossilt pingvin kunstværk af Chris Gaskin, Kurt Geologi Museum, University of Otago. Brugt med tilladelse; figur 4: Foto af Icadyptes salasi skull af forfatteren; figur 5: foto af sydafrikansk pingvinkoloni af forfatteren; figur 6: rekonstruktion af Inkayacu paracasensis af Katie brune, Karl Julia Clarke, University of Austin i Austin. Brugt med tilladelse. Indsat viser fjer og mikroskop billede af melanosomer fra .
om forfatteren: Dan Ksepka er forskningsassistent ved Institut for Marine, jord og atmosfæriske videnskaber ved North Carolina State University og forskningsassistent ved Institut for paleontologi ved North Carolina Museum of Natural Sciences. Han har søgt efter fossile pingviner i Sydamerika, Afrika og USA og studerer også sauropod-dinosaurer og koristoderan-krybdyr. Han er @KsepkaLab på kvidre, og blogs på Marts af de fossile pingviner.