Домой Свой бизнес Почему пингвины не летают? Исследовательская работа учащихся "летают ли пингвины" Эволюция из-за смены среды обитания.

Почему пингвины не летают? Исследовательская работа учащихся "летают ли пингвины" Эволюция из-за смены среды обитания.

Media playback is unsupported on your device

Пингвины – нелетающие птицы, но они могут подняться в воздух, если им это необходимо.

В частности, этот прием помогает пингвинам спасаться от естественных врагов, таких, как леопардовые тюлени или касатки, а также выбираться на скалистый берег из глубокой воды.

Механизм, позволяющий пингвинам подниматься в воздух, до сих пор не был изучен. Однако сейчас группа ирландских ученых установила, что перед тем как совершить прыжок, эти птицы с помощью крыльев создают в воде большое количество пузырей воздуха и таким образом преодолевают сопротивление воды, получая реактивное ускорение.

Это открытие ученые сделали, просматривая в замедленном режиме видеоматериалы, снятые для популярной детской программы Би-би-си Blue Peter, в которой рассказывается также о животном мире.

Ни летать, ни ползать

Image caption Королевские пингвины могут подниматься над водой почти на полметра

На первый взгляд кажется невозможным, чтобы пингвины поднимались в воздух над водой. Эти упитанные птицы известны своей неуклюжей переваливающейся походкой.

Их тела идеально приспособлены для передвижения в воде - кости пингвинов, в отличие от других птиц, похожи на кости млекопитающих, а крылья соединены с корпусом так, чтобы ими можно было работать под водой, как винтами.

Тем не менее, многие представители семейства пингвинообразных могут подниматься в воздух.

Из-за формы тела и неспособности к ползанию пингвинам сложно выбираться на берег, особенно там, где есть скалы. А подняться из глубины моря на ледяную глыбу порой и вовсе не возможно.

Поэтому пингвины научились выпрыгивать. Сначала они поднимаются к поверхности, прорываются наверх через кромку льда, на мгновение отрываясь от воды, и, отряхиваясь, приземляются на грудь - уже на суше.

Более мелкие виды, например, пингвин Адели, могут взмывать на 2-3 метра в воздух, и затем без единой царапины приземляться на острые камни.

Но более крупные представители семейства, как, например, самые большие, королевские, пингвины, поднимаются над поверхностью воды всего на 20-45 см. Хотя им и этого достаточно.

Воздушные пузыри

Image caption Выпрыгивая из воды, пингвины оставляют за собой шлейф из пузыриков

Биологов больше всего волновал один вопрос: почему эти птицы, выпрыгивая из воды, оставляют за собой "хвост" из воздушных пузырей? Никто не мог понять, что это за пузыри и откуда они берутся.

Однако пять лет назад группа биологов в Ирландии решила заняться этой проблемой. Дело было в городе Корк, где двое ученых - профессор Роджер Ньюз из университета Бангор и профессор Джон Дэвенпорт из университетского колледжа в Корке, встретились в пабе в преддверии научного симпозиума и поняли, что никто из них не знает ответа на вопрос, который их так занимает.

Ученые запросили материалы съемок телепрограммы Би-би-си Blue Peter с записью поведения пингвинов. Они просмотрели пленку кадр за кадром, анализируя скорость и угол подъема из воды, таким образом вычисляя биомеханическую формулу движения птиц.

Результатом этого анализа стали несколько интересных открытий. Во-первых, пузырьки воздуха, выпускаемые пингвинами, исходили не из легких. Они образовывались в результате работы крыльев.

"Мы были потрясены этим наблюдением", - сказал профессор Дэвенпорт.

Исследователи также заключили, что воздушные пузыри как бы образуют "рубашку" вокруг тела птиц, когда они взмывают над поверхностью воды со скоростью 19 км в час.

Для проведения дальнейших исследований, ирландские ученые объединили свои усилия с профессором Паулем Ларсеном из Дании, специалистом по математике и гидродинамике. Результат их совместных усилий был опубликован в мае 2011 года.

Пингвины летают? и получил лучший ответ

Ответ от Маргаритка[активный]
Общая характеристика
Самым большим из современных представителей является императорский пингвин рост - 110-120 см, вес до 46 кг, самые мелкие - представители малый пингвин рост 30-40 см, вес 1-2,5 кг. Такие существенные различия объясняются правилом Бергманна, для которого пингвины являются частым примером. Правило Бергманна гласит, что животные, обитающие в холодных регионах, имеют большие размеры тела, поскольку это способствует более рациональному соотношению объёма и поверхности тела животного и тем самым - уменьшению теплопотери.
Императорские пингвины в Антарктиде
Строение тела
От всех прочих птиц пингвинов отличает особое строение тела. Форма тела пингвинов обтекаемая, что идеально для передвижения в воде. Мускулатура и устройство костей позволяют им под водой работать крыльями почти как винтами. В отличие от других нелетающих птиц, пингвины имеют грудину с чётко выраженным килем, к которому крепится мощная мускулатура. Плавание под водой отличается от полёта в воздухе тем, что на подъём крыла затрачивается та же энергия, что и на опускание, поскольку сопротивление воды больше, чем сопротивление воздуха, поэтому лопатки пингвинов имеют по сравнению с другими птицами большую поверхность, на которой крепится мускулатура, отвечающая за подъём крыла. Плечевая кость и кость предплечья соединены в локте прямо и неподвижно, что увеличивает стабильность крыла. Грудная мускулатура развита необычайно и составляет иногда до 30 % массы тела, что в несколько раз превышает мускулатуру самых мощных летающих птиц. Бедренные кости очень короткие, коленный сустав неподвижен, а ноги заметно смещены назад, что является причиной необычно прямой походки. Большие ступни с плавательной перепонкой сравнительно коротки - находясь на суше, животные зачастую отдыхают, стоя на пятках, при этом жёсткое хвостовое оперение служит им дополнительной опорой. Хвост пингвинов сильно укорочен, поскольку рулевую функцию, которую он обычно имеет у других водоплавающих птиц, у пингвинов выполняют в первую очередь ноги. Второе явное отличие пингвинов от других птиц - плотность костей. У всех птиц кости трубчатые, что делает их скелет легче и позволяет летать или быстро бегать. Но у пингвинов они похожи на кости млекопитающих дельфинов и тюленей и не содержат внутренних полостей.

Ответ от Белый и пушистый [гуру]
нет


Ответ от Негромен [новичек]
ты че с дубу рухну как пингвины могут летать это монтаж я так делал


Ответ от Морской Дядюшка АУ [гуру]
Да, до чего дошел прогресс - Улетели!!:)))
Пингвины прекрасно летают под водой, только можно назвать их движение с помощью крыльев-ласт. Кажется этот полет и скопировали для прекрасной шутки:))


Ответ от @ndrew K@ledin [гуру]
пингвины не птицы они не летают так-же как и курицы и страусы


Ответ от *Женечка* [активный]
Конечно, нет!


Ответ от Каролина Катасова [активный]
Размеры пингвинов колеблются от 40 см до 115 см, вес от 1 до 46 кг. От всех прочих птиц их отличает совершенно особое строение тела. Форма тела пингвинов обтекаемая, что идеально для передвижения летания в воде. Передние конечности пингвинов - ни что иное, как ласты
А они летают в воде!

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

Выпрыгнув из воды, пингвины на брюхе проезжают по льду 1–2 метра. Фото: PAUL NICKLEN/GETTY IMAGES/FOTOBANK.COM

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.


Фото: REX FEATURES/FOTODOM.RU

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.


На суше пингвины начесывают и распушают перья, наполняя их воздухом. В воде, где давление выше, воздушные пузырьки покидают тело, и птица дополнительно разгоняется. Фото: PAUL NICKLEN/GETTY IMAGES/FOTBANK.COM

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.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2» п.г.т. Уренгой

Летают ли пингвины?

(исследовательская работа)

Выполнила: Русанова Ольга,

ученица 3б класса

Руководитель: Колесникова И.В.,

учитель начальных классов

п.г.т. Уренгой, 2012 г.

Моя исследовательская работа называется «Летают ли пингвины?»

Я хочу узнать, кто такие пингвины, где они живут, летают ли они или не летают.

В процессе работы я выдвинула следующие гипотезы:

    Предположим, что пингвины это птицы.

2) Допустим, что пингвины живут на Северном Полюсе.

3) Я думаю, что пингвины не летают.

Для проверки своих гипотез я использовала следующие методы исследования: поиск информации в Интернете, чтение научно – популярных книг.

В процессе работе я узнала следующее:

Кто такие пингвины?

Пингвинов можно назвать символом обширного региона Земли - Антарктики, а точнее, так называемого, Южного океана, где они и обитают. И несмотря на то, что эта часть планеты наименее заселена людьми, пингвинов можно отнести к одним из самых известных представителей птичьего мира. Секрет такой популярности этих своеобразных пернатых очень прост. Человека всегда привлекало в животном мире, прежде всего то, что наиболее похоже на него самого - обезьяны, почти по-человечески разумные дельфины... ну и, конечно, пингвины, похожие своим внешним видом и походкой на маленьких человечков.

Но пингвины примечательны не только своей "человекоподобностью". Неуклюжие на суше и не способные летать по воздуху, эти птицы умеют "летать" под водой, они "освоили" самый суровый континент - Антарктиду, они способны в немыслимых условиях антарктической зимы выращивать потомство... Пингвин - это мужественная и замечательная птица.

Своей популярностью пингвины обязаны главным образом императорскому пингвину и пингвину Адели, которых часто описывают в книгах или показывают в фильмах об Антарктиде. Вообще же, отечественные ученые насчитывают от 16 до 18 ныне живущих видов пингвинов. На Западе чаще всего говорят о 17 видах. Я буду пользоваться формулой "17+1". Науке, кроме того, известны еще около 40 ископаемых видов пингвинов.

Где живут пингвины?

Многие люди считают, что эта странная птица живет повсюду, где холодно: у Северного полюса, у Южного полюса и так далее. Но пингвины водятся только в Южном полушарии. Они живут в Антарктиде (не в Арктике!) и на прилегающих к континенту островах. Они могут встретиться и в более северных регионах, например, в Перу или на юге Бразилии, в Юго-Западной Африке, Новой Зеландии и южной Австралии.

Без сомнения, пингвин получил известность благодаря своему комическому сходству с человеком.

Пингвины стоят прямо на плоских лапах. Часто они, как солдаты, выстраиваются стройными рядами. Их походка кажется нам такой величавой и важной, что трудно удержаться от смеха. Их оперение, состоящее из маленьких, чешуеобразных перьев, покрывает все тело. Оно напоминает мужской вечерний наряд, состоящий из фрака и белой рубашки.

Пингвин, существовавший в доисторические времена, был почти двухметрового роста. Можете себе представить, какое впечатление произвел бы такой пингвин в наши дни! Сейчас существует 17 разновидностей пингвинов, самый крупный из которых - королевский пингвин, достигающий 1 метра в высоту и около 36 килограммов веса.

Человек в настоящее время охотится за пингвинами из-за их жира, и, возможно, потребуется принять закон, чтобы защитить их от истребления.

Пингвины: летают ли они или нет?

Когда-то, в незапамятные времена, пингвин умел летать не хуже любой другой птицы. Но к настоящему времени от крыльев у него остались лишь короткие отростки, для полетов непригодные. Как это произошло? Одна из причин, как ни странно, состоит в том, что у пингвина почти, а то и вовсе не было врагов. Он жил в настолько отдаленных антарктических районах, что нападать на него было практически некому. Поэтому он мог спокойно проводить время на суше или на воде.

По мере того как сменялись поколения пингвинов, которые не пользовались своими крыльями, эти крылья становились все меньше и жестче, пока не утратили пригодность для полетов. Но зато пингвины превратились в превосходных пловцов и ныряльщиков, а эти крылья стали отличными плавниками! Еще у пингвинов появился толстый жировой ‘ слой, защищающий их от страшных холодов в местах их обитания.

В настоящее время пингвины – нелетающие птицы, но они могут подняться в воздух, если им это необходимо. В частности, этот прием помогает пингвинам спасаться от естественных врагов, таких, как леопардовые тюлени или касатки, а также выбираться на скалистый берег из глубокой воды.

Механизм, позволяющий пингвинам подниматься в воздух, до сих пор не был изучен. Однако сейчас группа ирландских ученых установила, что перед тем как совершить прыжок, эти птицы с помощью крыльев создают в воде большое количество пузырей воздуха и таким образом преодолевают сопротивление воды, получая реактивное ускорение.

Это открытие ученые сделали, просматривая в замедленном режиме видеоматериалы, снятые для популярной детской программы Би-би-си Blue Peter, в которой рассказывается также о животном мир.

В процессе работы я пришла к следующим выводам:

1) Пингвины - это птицы, которые существовали на земле ещё в доисторические времена и живут до сих пор.

2) Пингвины живут в Южном Полушарии, большей частью - в Антарктиде; могут встретиться и в более северных регионах: Перу, Бразилии, В Юго – Западной Африке, Новой Зеландии и южной Австралии.

3) Пингвины – нелетающие птицы, но они могут подняться в воздух при необходимости.

Пингвины - забавные и немного нелепые птицы. Взрослые и дети с одинаковым интересом смотрят на то, как толпа этих «лакеев» несется к океану! А уж с какой невероятной грацией эти создания перемещаются под водой, паря на своих маленьких крыльях! И тут возникает вполне справедливый вопрос: «Почему пингвин не летает?» Давайте попробуем осветить эту проблему несколько подробнее.

Изначально ученые предполагали, что они только потому, что произошли от нелетающих предков. Такому мнению способствовало то обстоятельство, что те же бакланы неплохо летают и плавают, перемещаясь на своих крыльях в двух средах.

Однако ныне это мнение было опровергнуто. Дело в том, что ученые заметили одну небольшую деталь, изучая фото пингвина и его «соратников». Оказалось, что вышеупомянутые бакланы одинаково плохо могут перемещаться в воздухе и в воде. Способность к полету у таких «разносторонних» пернатых уступает таковой у обычных "повелителей неба", а умение плавать еще более посредственное и не сравнится с художественным балетом в воде у пингвинов.

Вот тут-то ученые и выдвинули теорию эволюционной целесообразности: зачем нужно летать, если это все равно будет получаться плохо? Вопрошая о том, почему пингвин не летает, исследователи забывали о реальной необходимости полета. Ведь большинство представителей этого вида живет в очень суровых условиях Антарктики. Чтобы выжить в тяжелейшие местные зимы, им приходится запасать огромное количество жира. Естественно, что с эволюционной точки зрения такой подход к выживанию куда более оправдан, так как позволяет животному долгое время обходиться без пищи в наиболее сложные и холодные зимние дни.

Итак, у современных исследователей есть отличный ответ на вопрос о том, почему пингвин не летает: этот вид попросту отказался от полета в пользу более насущных потребностей. Как можно заметить, эти птицы не прогадали, сохранив свою популяцию и ареал обитания.

Однако у науки есть немало вопросов, по сравнению с которыми гипотетически летающий пингвин выглядит совершенно неважным. Большая часть неувязок связана как раз со способностью к нырянию: до сих пор неясен механизм, который позволяет крупным видам погружаться на впечатляющую глубину. Так, знаменитый способен нырять на полкилометра вглубь и оставаться там на протяжении 20 минут!

Вопрос не только в биохимических процессах, которые позволяют крупному и мускулистому «императору» столь долгое время обходиться без воздуха, но и в том, каким образом такой большой и в немалой степени сухопутный организм может выдерживать чудовищные перепады давления и избегать

Последнее особенно актуально. Ведь люди не могут нырять без защитного снаряжения на глубину 100 метров, да и само погружение вместе с подъемом на поверхность должно совершаться в течение небольшого промежутка времени. Как с этим справляется наш герой? Ученые пока не знают… Так что пора прекратить задумываться о том, почему пингвин не летает. Лучше приложить свои умственные способности к разрешению более насущных и сложных проблем.

Новое на сайте

>

Самое популярное