Pingviner er kanskje De mest populære fuglene På Jorden, takket være deres utrolige livssykluser og sjarmerende smokingkledde utseende. Blant deres lange liste over superlativer kan pingviner overleve underfrysende temperaturer og stormvind, dykke over 1600 fot dypt, holde pusten i mer enn 15 minutter, og overleve uten mat i flere uker ved å leve av lagret fett . Disse fakta blir så ofte gjentatt at de noen ganger mister sin første undring. Å snakke Med k-12 skoler som gjesteforeleser, har jeg funnet ut at halvparten av klasserommet ofte kjenner mange av disse biter av penguin trivia før presentasjonen selv starter, takket være populære bøker, tv-tilbud og filmen «Pingvinens Mars».men vår kunnskap om pingviner strekker seg utover dagens menasjeri av 19 arter. Noen av våre største innsikt i disse utrolige fuglene kommer fra fossilene. Hulene i historien om utdødde arter har helt forandret måtene som paleontologer og biologer ser pingviner, ofte på overraskende måter. Her er fem ting du sannsynligvis ikke visste om pingviner:
1. Pingviner er Gamle Fugler
de fleste tenker på pingviner som «moderne» fugler. Vi ser ikke ofte dem sammen med utdøde dyr som mastodoner, men pingviner pre-date mange av de mest kjente fossile pattedyrene. Faktisk, de eldste pingvin fossiler er blant de eldste fossiler oppdaget fra en gruppe av levende fugler. Waimanu («Vannfugl» På Maori) er den tidligste kjente fossil pingvin taxon. To Arter Av Waimanu er kjent: Waimanu manneringi og Den litt yngre Og mindre Waimanu tuatahi. Begge artene stammer fra Sørøya På New Zealand. De eldste fossilene Av Waimanu manneringi er en forbløffende 61,6 millioner år gammel . For å sette Dette i perspektiv levde Waimanu bare 4 millioner år etter dinosaurene og mer enn 50 millioner år før de tidligste nære slektningene til moderne mennesker.
Waimanu ville ha levd i en verden mye annerledes enn dagens. Klimaet var mye varmere. Platetektonisk aktivitet hadde ennå ikke flyttet kontinentene til sine moderne stillinger, Så Sør-Amerika og Australia var fortsatt knyttet Til Antarktis. Få store pattedyr streifet landskapet. Viktigst var havøkosystemene åpne på mange måter. På slutten Av Krittperioden (65, 5 millioner år siden) drepte den samme masseutryddelsen som utryddet dinosaurene også mange marine reptiler som mosasaurer og plesiosaurer, samt decimating haier. Dette skapte en mulighet for andre dyregrupper å komme tilbake til sjøen, og pingviner var blant de første som tok det. Faktisk seilte Waimanu og andre tidlige pingviner havene lenge før de første fullt akvatiske hvalene og pinnipeds (sel, sjøløver og hvalrosser) utviklet seg.Skulle vi reise tilbake i tid og se En Gruppe Waimanu som står på strendene I Proto-New Zealand, ville vår første tanke mest sannsynlig være: «jeg tror det er en pingvin». Dette er fordi Waimanu hadde mange av de viktigste funksjonene vi anser for å være kjennetegn ved pingviner, men var også annerledes på mange måter. For å starte, Waimanu var helt flightless. Det ville også ha ansatt den endearing oppreist waddle som levende pingviner gjør når de beveger seg om på land, basert på egenskaper av beinbenene og nødvendigheten av å balansere de tunge musklene som drev svømmeføtter. Disse egenskapene alene ville trolig reise vår «penguin radar». På den annen side foreslår de slanke beinene på skallen og flipperen en mer grasiøs profil. Waimanu hode og nakke sannsynligvis så noe mer ut som en de av en skarv enn en moderne pingvin. Videre viser vingebenene ennå ikke bevis på de låste leddene som moderne pingviner har. Denne gamle pingvinen kan ha vært i stand til å brette sin vinge, noe du aldri vil se en levende pingvin på grunn av sine stive brettlignende flippers.Så, Waimanu var en pingvin i overgang, eksperimenterer fortsatt med en ny skjelettplan for undervanns » fly » og utforsker en ny nisje igjen ledig av marine reptiler. Noen få millioner år senere ville disse primitive pingviner gi opphav til en rekke etterkommere av alle former og størrelser.
2. Giant Pingviner En Gang Svømte De Sørlige Havene
Feiret for sin fantastiske polar mars, når den levende Keiserpingvinen omtrent 3 meter i høyden. Dette er et ganske imponerende referansepunkt, gitt at de fleste levende pingviner er relativt pint-sized fellows som står i nærheten av to meter høye. Likevel var det en gang en flotilje av utdøde arter som lett kunne tårn over den største Keiseren.Største av alt er den gåtefulle pachydyptes ponderosus, kjent bare fra noen få imponerende flipperbein samlet fra en kalkstein I New Zealand for nesten hundre år siden . Under en forskningsreise i 2006 besøkte Jeg te Papa Tongarewa museum for å studere denne fantastiske prøven. Holde hoved flipper bein Av Pachydyptes i hånden min var som å holde en murstein. Den allerede solide og massive bein hadde blitt enda tettere på grunn av fossiliseringsprosessene.Pachydyptes var en sann gigant, men det er vanskelig å rekonstruere hvor stor arten faktisk var fordi vi bare har noen få biter av skjelettet. Det er risikabelt å bare «skalere opp» fra en levende pingvin fordi vi finner flere og flere skjeletter, oppdager vi også at utdøde pingvinarter hadde forskjellige kroppsplaner. Noen var korte og tykke, mens andre var høye og slanke.Noen av De mest komplette skjelettene kommer Fra New Zealand og Peru , og disse nye funnene tyder på at de høyeste pingviner nådde ca 4 fot 6 tommer som stod på land, og ca 5 fot lang svømming gjennom vannet. Forskjellen skyldes nakke og nebb, som stikker rett ut i svømmedyret og derfor legger mer til lengde enn til stående høyde. Slike pingviner ville sikkert skremme noen gang reiser menneskelig explorer. Husk at pingviner er store dyr – de har svært kraftige» fly » muskler som tillater dem å drive seg gjennom vann (som er ~800 ganger tettere enn luft) og de vikler seg også i et tykt lag av spekk for isolasjon og for å lagre energi. Jeg vil ta like odds på At Pachydyptes kan vinne en sumobryting konkurranse med noen pingvin i live, og mange mennesker på det. Nedenfor er en livsrekonstruksjon av en navngitt art av pingvin fra 27 millioner år gamle greensands Fra New Zealand, Med En Keiser og en menneskelig silhuett for skala.
3. Pingviner Utviklet SEG IKKE I Kalde Omgivelser
når folk flest tenker på pingviner, tenker de «kaldt».»Dette er absolutt rimelig, med tanke på alle annonsene som skildrer pingviner som formidlere av iskalde drikker og frosne godbiter. Tv-tilbud og filmer som» Pingvinens Mars » har også en tendens til å fokusere på pingvinarter som lever i Antarktiske miljøer fordi deres livssykluser er så fascinerende. Imidlertid lever mange av pingvinartene i dag utenfor Den Antarktiske Sirkel. Noen lever selv i svært varme miljøer, Som Humboldt Pingvinen, som raser langs kyst ørkener, Og Galapagospingvinen, som faktisk bor På Ekvator.
Noen av min egen forskning har fokusert på evolusjonære relasjoner av pingviner. Ved å bestemme hvor hver art passer inn i slektstreet, kan vi bedre forstå hvordan pingvinutviklingen har blitt formet av globale endringer som bevegelse av kontinenter og klimaendringer. Vi har allerede møtt Waimanu, den eldste pingvinen. Denne arten er også den mest basale (primitive) arten i pingvintreet, noe som tyder på at pingviner fikk sin start I New Zealand hvor Waimanu fossiler er funnet. Pingviner dukker ikke opp i Antarktis før senere, og når de gjør det, nyter det sørlige kontinentet fortsatt en varm fase uten permanente isark.Analyser av pingvinbein og DNA tyder på At Kongepingviner og Keiserpingviner er De mest basale av de levende artene (den første til å splitte den moderne delen av pingvinens evolusjonære tre). Fordi begge bor i isete miljøer, kan vi naturlig anta at pingviner stammer fra slike steder hvis vi bare hadde de levende artsfordelingene for å veilede oss. Men når vi begynner å legge fossile pingviner til det evolusjonære treet, materialiserer et helt annet bilde . Under Paleocen Epoken, tidsintervallet Da Waimanu dukket opp, klimaet var mye varmere enn i dag: gjennomsnittlig global sjøtemperatur var ca 6-8°C høyere enn i dag . Det samme gjelder For Eocen Epoken, tidsperioden da mange av de gigantiske pingviner blomstret. Så utviklet tidlige pingviner og diversifisert lenge før polar iskapper dannet. Deres miljøer var mer som De Av Den Afrikanske Jackass Penguin, vist her nyter en varm dag på stranden, enn isdekket foretrekkes Av Keisere og Adé.Å Forstå at pingviner utviklet seg i et varmt klima gjør en stor forskjell for hvordan vi studerer evolusjonen deres. Vi kan ikke forklare alle de interessante endringene i bein og fjær av pingviner ved å si at de er relatert til å overleve i ismiljøer, fordi vi vet at de først utviklet seg i varmere tider. Dette er et godt eksempel på hvordan paleontologi kan forme måten biologer ser på levende dyr.
4. Noen Utdødde Pingviner var Spydfiskere
Se nøye på skallen på bildet nedenfor, og du vil sannsynligvis ikke gjenkjenne det som en pingvin. Nebbet er bemerkelsesverdig lang, tar opp 2 / 3rds av skallen og kraftig konstruert av flere bein smeltet inn i en enkelt spydlignende form. På spissen, hvor vanlige pingviner har en liten krok for å fange byttedyr, er nebbet i denne pingvinen rett og spiss. Dette Er Icadyptes salasi, en spyd-nebb pingvin Fra Peru .Icadyptes salasi ble oppdaget i 34 millioner år gamle sedimenter fra havbunnen som ble drevet voldsomt på kontinentet av platetektoniske krefter. Dette fossilet var et stort funn, fordi hodeskaller er svært sjeldne i fossilregistreringen av de fleste grupper, og pingviner er ikke noe unntak. Over 5000 pingvin bein av en eller annen type har blitt samlet inn av paleontologer, men kanskje to dusin hodeskaller er kjent og de fleste er svært dårlig bevart. Etter hvert som flere og flere pingvinskaller er funnet, har flere flere nebber kommet til lys, og det ser ut til at et veldig langt nebb var standarden for minst de større artene. I noen av disse andre fossiler, nebbet er nær lengden sett I Icadyptes, men bein er mindre tett smeltet sammen.
Hva kan en pingvin gjøre med denne bisarre nebbet? Det kan være noen ledetråder i andre områder av skjelettet, for eksempel nakkevirvler. Disse beinene viser svært sterkt utviklede festesteder for muskler, noe som vil formidle styrke og kanskje motstand mot støt av påvirkninger. Vår beste gjetning er At Icadyptes var spyd-fiske, impaling stor fisk og blekksprut med sin kraftige nebb. Det har mye vært en fryktinngytende rovdyr, og ikke noe du ville frivillig å svømme med under et akvariumshow.
5. Gamle Pingviner Hadde Strøk Av Røde Og Grå Fjær
Farge forblir vanligvis ukjent for utdøde dyr. I de fleste tilfeller blir skalaer, pels og fjær ødelagt under fossiliseringsprosessen,og etterlater bare bein bak. Selv når spor av myke deler som fjær er bevart, forlater de ofte bare en mørk karbonfilm eller noen inntrykk. Men noen ganger etterlater farge et mikroskopisk fingeravtrykk. Dette kommer i form av melanosomer, små pilleformede komponenter av celler som gir farge til strukturer som fuglfjær og pattedyrhår. Heldigvis for paleontologer er melanosomer tøffe. De kan overleve i millioner av år og overleve mange andre biologiske stoffer. Paleontologer har oppdaget dem på tilsynelatende usannsynlige steder, som i fossilisert blekksekk av en utdød blekksprut .et av de mest overraskende stedene melanosomer har blitt funnet, er innenfor et sett med 36 millioner år gamle pingvinfjær som tilhører Arten Inkayacu paracasensis . Denne arten er svært viktig fordi den er den eneste fossile pingvinen som bevarer fjær og hud, en utrolig sjeldenhet for marine fossiler. Inkayacu paracasensis avslører at pingviner utviklet sine spesialiserte små, skjellete, flate fjær dypt i fortiden. Melanosomene avslører også at fjærene hadde en uventet nyanse.
man kan ha mistanke om bevis for et svart og hvitt belegg av fjær i Inkayacu. Tross alt følger hver levende pingvin unntatt Den Lille Blå i hovedsak samme fargevalg-svart på toppen, hvit under. Dette er tenkt å være nyttig i countershading pingviner for å gjøre det vanskeligere for rovdyr eller byttedyr å oppdage dem mot bakgrunnen. Så det er en fullstendig overraskelse at formene av fossile melanosomer matchet de av moderne rødbrune og gråfjær. Dette antyder Inkayacu hadde et radikalt annet utseende enn dagens tuxedoed pingviner. For bare noen få år siden ville ingen ha mistanke om at melanosomer kunne bevares i fossile fjær, noe som gir et godt eksempel på hvordan nye fremskritt gjør nye funn mulig.Gamle pingviner har en fascinerende historie å fortelle oss. Siden 2005 har ti nye utdøde pingvinarter blitt oppdaget. Sikkert mer er på vei. Ingen ville ha spådd spyd-fakturerte pingviner med røde fjær for noen år siden, og neste runde med funn er bundet til å inkludere noen flere overraskelser.
1. Williams, T. D. 1995. pingvin. Oxford University Press, Oxford, 295 pp.
2. Fordyce, R. E. Og C. M. Jones. 1990. Penguin history and new fossil material from New Zealand; s.419-446 i L. S. Davis and J. T. Darby (eds.), Penguin Biologi. Akademisk Press, San Diego.
3. Det er en av de mest kjente artene i verden. 2006. Tidlige pingvinfossiler, pluss mitokondrielle genomer, kalibrerer aviær evolusjon. Molekylærbiologi og Evolusjon 23:1144-1155.
4. Oliver, W. R. B. 1930. Newzealandske Fugler. Fine Arts (NZ) Begrenset: Wellington. 541pgs.
5. A. V., A. V. Ksepka, M. Stucchi, M. Urbina, N. Giannini, S. Bertelli, Y. Narvá, Og C. A. Boyd. 2007. Paleogene ekvatorialpingviner utfordrer det foreslåtte forholdet mellom biogeografi, mangfold og Kenozoiske klimaendringer. Proceedings Av Det Nasjonale Vitenskapsakademiet 104: 11545-11550.
6. Bertelli, S. Og N. P. Giannini. 2005. En fylogeni av bevarte pingviner (Aves: Sphenisciformes) som kombinerer morfologi og mitokondrielle sekvenser. Kladistikk 21: 209-239.
7. Baker, A. J., S. L. Pereira, O. P. Haddrath, Og K.-A. Edge. 2006. Flere genbevis for utvidelse av eksisterende pingviner ut Av Antarktis på grunn av global kjøling. Proceedings Av Royal Society B 217: 11-17.
8. Det er også en del av det. 2006. Fylogeni av levende Og fossile Sphenisciformes (pingviner). Kladistikk 22: 412-441.
9. Ksepka, D. T. og J. A. Clarke. 2010. Den basale pingvinen (Aves: Sphenisciformes) Perudyptes devriesi og en fylogenetisk evaluering av pingvinfossilene. Bulletin Av Det Amerikanske Naturhistoriske Museum 337: 1-77.
10. Han er en av de eldste i verden. 2001. Trender, rytmer og avvik i globalt klima 65 Ma å presentere. Vitenskap 292: 686.
11. Det er også en del av det norske samfunnet. 2008. Osteologi Av Icadyptes salasi, en gigantisk pingvin fra Eocen I Peru. Journal Of Anatomy 213: 131-147.
12. Doguzhaeva L., R. Mapes, H. Mutvei H. 2004. Forekomst av blekk I Paleozoic og Mesozoic coleoids (Cephalopoda). Mitt. Geol.-Palä Inst. Univ. Hamburg 88:145-156.
13. I tillegg til å være en del av en rekke av disse, er det også en del av en rekke av disse. 2010. Fossil bevis for utviklingen av formen og fargen på pingvinfjær. Science 330:954-957.Figur 1: Sammensatt skjelettbilde Av Waimanu skapt av Tatsuro Ando og livsrekonstruksjon Av Waimanu tuatahi (kunstverk Av Chris Gaskin, ©Geologimuseum, University Of Otago). Tillatelse; Figur 2: Bilde Av Pachydyptes Og Adé Pingvin flipper bein side om side, av forfatteren; Figur 3: Skalert rekonstruksjon Av En new Zealand gigantisk pingvin, med silhuetter Av En Keiserpingvin og et menneske for skala. Fossil penguin kunstverk Av Chris Gaskin, ©Geologi Museum, University Of Otago. Brukes med tillatelse; Figur 4: Bilde Av Icadyptes salasi skull av forfatteren; Figur 5: Bilde Av Sørafrikanske pingvin koloni av forfatteren; Figur 6: Rekonstruksjon Av Inkayacu paracasensis Av Katie Browne, ©Julia Clarke, University Of Texas I Austin. Brukes med tillatelse. Innfelt viser fjær og mikroskop bilde av melanosomer fra .Dan Ksepka Er En Forskningsassistent Professor Ved Institutt For Marine, Jord Og Atmosfæriske Vitenskap Ved North Carolina State University og Forskningsassistent ved Institutt For Paleontologi ved North Carolina Museum Of Natural Sciences. Han har søkt etter fossile pingviner i Sør-Amerika, Afrika Og New Zealand, og studerer også sauropod dinosaurer og choristoderan reptiler. Han er @KsepkaLab På Twitter, og blogger På March Of The Fossil Penguins.