企鹅(学名:Spheniscidae):有“海洋之舟”美称的企鹅是一种最古老的游禽,它们很可能在地球穿上冰甲之前,就已经在南极安家落户。全世界的企鹅共有18种,大多数都分布在南半球。主要生活在南半球,属于企鹅目,企鹅科。特征为不能飞翔;脚生于身体最下部,故呈直立姿势;趾间有蹼;跖行性(其他鸟类以趾着地);前肢成鳍状;羽毛短,以减少摩擦和湍流;羽毛间存留一层空气,用以保温。背部黑色,腹部白色。各个种的主要区别在于头部色型和个体大小。
企鹅能在-60℃的严寒中生活、繁殖。在陆地上,它活像身穿燕尾服的西方绅士,走起路来,一摇一摆,遇到危险,连跌带爬,狼狈不堪。可是在水里,企鹅那短小的翅膀成了一双强有力的“划桨”,游速可达每小时25-30千米。一天可游160千米。 主要以磷虾、乌贼,小鱼为食。
物种学史
1488年葡萄牙的水手们在靠近非洲南部的好望角第一次发现了企鹅。但是最早记载企鹅的却是历史学家皮加菲塔。他在1520年乘坐麦哲伦船队在巴塔哥尼亚海岸遇到大群企鹅,当时他们称之为不认识的鹅。人们早期描述的企鹅种类,多数是生活在南温带的种类。到了18世纪末期,科学家才定出了6种企鹅的名字,而发现真正生活在南极冰原的种类是19世纪和20世纪的事情 。例如,1844年才给王企鹅定名,斯岛黄眉企鹅1953年才被命名。企鹅身体肥胖,它的原名是肥胖的鸟。但是因为它们经常在岸边伸立远眺,好像在企望着什么,因此人们便把这种肥胖的鸟叫做企鹅。又因为企鹅正面很像中国的"企"字,所以译名就叫企鹅。
1887年,孟兹比尔提出过一个理论,认为企鹅有可能是独立于其他鸟类,单独从爬行类演变进化而来。企鹅的鳍翅不是鸟类的翅膀变异形成的,而是由爬行类的前肢直接进化形成的,企鹅根本没有经历过飞翔阶段。后来,科学家们在南极发现了一种类似企鹅的动物化石,它高约1米、体重有9千克,具有两栖动物的特征。这个发现似乎印证了孟兹比尔的猜测。
1981年,日本也发现了一种类似企鹅的海鸟化石。专家认为,这是一种距今3000万年、不会飞的原始企鹅的化石,或许它就是现代企鹅的史前祖先。
近年,鸟类学家在研究了北半球的海鸦化石的构造之后提出,距今3000万年前美洲沿岸生活的一种海鸦可能与企鹅的起源关系密切。这种已灭绝了的海鸦也是一种不会飞行的海鸟。科学家们认为,尽管企鹅与海鸦,一个生活在南半球,一个生活在北半球,但它们骨骼形体却有许多相似之处。
从以上证据来看,企鹅的祖先就是一种不能飞翔的动物。但是,有些动物学家对此持不同看法。他们依据多年积累的研究资料,断言企鹅的祖先应该是会飞行的。因为从现代企鹅的身体结构上依然能找到它们会飞翔的远祖遗留给后代的烙印。
科学家在秘鲁南部海岸出土了一些巨型的热带企鹅的化石残骸。这是一种已经绝迹的企鹅,身高至少达1.5米,体型大得让研究人员也感到非常震惊。就连生活在地球上的最大的企鹅——身高1.2米左右的帝王企鹅,在它面前也十分逊色。
此外,这种巨型企鹅还是所有已知水禽中鸟喙最长的。它的喙长达18厘米,比头骨还要长出两倍多。据估计,这种巨型企鹅生活 在距今大约3600万年前。
除了巨型企鹅之外,古生物学家还在秘鲁南部海岸发现了另一种已灭绝的热带企鹅种类。这种热带企鹅身高约0.9米,和现代的帝企鹅个头差不多,它们生活在约4200万年前的远古时期,是已知的最古老的企鹅种类之一。
研究人员表示,这两种企鹅的化石残骸,不仅是最完整的,也是迄今为止发现的最早的残骸。它们对研究现代企鹅的进化过程,以及企鹅在海洋中的分布地点和历史,都提供了全新的角度。
在发现这些化石残骸之前,科学家一直认为,企鹅一直在高纬度地区,直到1000万年前,才首次游到低纬度的赤道水域生活。但新发现的化石残骸,却将这一时间往前推了整整3000万年。
科学家认为,自从6500万年前恐龙灭绝之后,地球曾经历了一段历史上温度最高的时期。从大约3400万年前,即南极冰盖形成后,地球的温度才逐渐开始降低。而这两种企鹅在赤道水域生活的时间,都要远远早于地球开始降温的时期。
由秘鲁、阿根廷和美国科学家共同组成的研究小组,对这些在2005年发现的化石残骸进行了详细的研究。这一研究结果发表在本周的《美国国家科学院学报》网站上。美国北卡罗来纳州大学的古生物学家朱莉娅·克拉克表示:“我们以前总是倾向于认为,企鹅是习惯低温环境的动物——就连今天生活在赤道区域的小蓝企鹅也是这样。”克拉克说,“但这些新发现的化石,却可以追溯到过去6500万年中地球上最热的一段时间。这些证据表明,企鹅到达低纬度地区的时间,比人们之前的估计还要早3000万年。”
与此同时,两种新企鹅在进化过程中的各种特征,以及它们的生存年代和分布情况,也使研究人员必须对企鹅的整个“家谱”进行改写。和地球上生活的企鹅种类不同,身形巨大的远古企鹅拥有长而窄的喙,尤其是巨型企鹅,它的喙特别长,就像长矛一样。克拉克猜测,这种喙很可能是用来帮助高个子的巨型企鹅吞食大型猎物。不仅如此,远古企鹅还能潜到很深的水下,并能像现代“亲戚”那样在水面下优雅地“滑翔”,边滑翔边捉小鱼吃。[1]
虽然从这两种已经灭绝的企鹅种类身上能够看出,它们愿意离开南半球纬度较高的低温水域,前往水温更高的地方生活,但克拉克博士表示,并不能因此得出结论说,高温环境。克拉克博士说:“这些在秘鲁发现的物种是企鹅家族中的早期分支,对现代企鹅而言,它们是相对较远的远房亲戚。”她表示:“全球变暖,发生在一个相对要短得多的时间段里。从这些新化石物种上得到的数据,并不能够证明,气候变暖不会给生活在地球上的企鹅带来任何负面影响。”
形态特征
企鹅共有18个独立物种,体型最大的的物种是帝企鹅,平均约1.1米高,体重35千克以上。最小的企鹅物种是小蓝企鹅(又称神仙企鹅),体高40厘米,重1千克。本身有其独特的结构, 企鹅羽毛密度比同一体型的鸟类大三至四倍,这些羽毛的作用是调节体温。 虽然企鹅双脚基本上与其它飞行鸟类差不多,但它们的骨骼坚硬,并且脚比较短且平。这种特征配合有如二只桨的短翼,使企鹅可以在水底“飞行”。南极虽然酷寒难当,但企鹅经过数千万年暴风雪的磨炼,全身的羽毛已变成重叠、密接的鳞片状。这种特殊的羽衣,不但海水难以浸透,就是气温在零下近百摄氏度,也休想攻破它保温的防线。南极陆地多,海面宽,丰富的海洋浮游生物成了企鹅充沛的食物来源。
企鹅是一种最古老的游禽,它很可能穿上冰甲之前,就已经在南极安家落户。南极陆地多,海面宽,丰富的海洋浮游盐腺可以排泄多余的盐份。 企鹅双眼由于有平坦的眼角膜,所以可在水底及水面看东西。双眼可以把影像传至脑部作作望远集成使之产生望远作用。企鹅是一种鸟类,因此企鹅没有牙齿。企鹅的舌头以及上颚有倒刺,以适应吞食鱼虾等食物,但是这并不是他们的牙齿。
栖息环境
企鹅通常住在赤道以南,人迹罕至的地方才能看见它们。有些企鹅住在寒冷地方,有些企鹅住在热带地方。但企鹅其实并不喜欢热天气,只有在寒冷的气候中,它们才会快活。所以,在遥远遥远的南极洲沿岸冰冷的洋里,那儿住着最多的企鹅。企鹅的栖息地因种类和分布区域的不同而异:帝企鹅喜欢在冰架和海冰上栖息;阿德利企鹅和金图企鹅既可以在海冰上,又可以在无冰区的露岩上生活;在亚南极的企鹅,大都喜欢在无冰区的岩石上栖息,并常用石块筑巢。
生活习性
捕食
企鹅以海洋浮游动物,主要是南极磷虾为食,有时也捕食一些腕足类、乌贼和小鱼。企鹅的胃口不错,每只企鹅每天平均能吃0.75公斤食物,主要是南极磷虾。因此,企鹅作为捕食者在南大洋食物链中起着重要作用。企鹅在南极捕食的磷虾约3317万吨,占南极鸟类总消耗量的90%,相当于鲸捕食磷虾的一半。
性情
企鹅的性情憨厚、大方,十分逗人。尽管企鹅的外表气度不凡,显得有点高傲,甚至盛气凌人,但是,当人们靠近它们时,它们并不望人而逃,有时好像若无其事,有时好像羞羞答答,不知所措,有时又东张西望,交头接耳,唧唧喳喳。那种憨厚并带有几分傻劲的神态,真是惹人发笑,也许,它们很少见到人,是一种好奇的心理使然吧。
企鹅能在水中灵活而又轻松地游动,但是这种能力或许抵消了它们飞行的能力。
游泳
企鹅是典型的海鸟,它虽然不会飞,但是游泳的本领在鸟类中是超级选手。许多水鸟游泳是靠长有蹼的双脚在水中划动而前进,企鹅的脚虽然也长有蹼,却只用来当做控制方向的舵,前进的力量全靠那双船桨般的翅膀,在水中振翅飞翔。
企鹅游泳的速度非常快,皇帝企鹅一小时可游约十公里,白顶企鹅则有一小时游三十六公里的纪录,是所有鸟类中游得最快的。企鹅常常用海豚式游泳,也就是潜泳一段距离,露出水面换气后,再潜下去继续游。事实上,企鹅也是鸟类当中的潜水冠军,它曾有潜入水中18分钟,和潜入水下265米的纪录。
通过观察与企鹅紧密相关的海鸟,科学家们确定,适合于飞行的翅膀并不适合潜水和游泳。长期以来都有几个理论解释为什么企鹅无法飞行。一个观点认为,一些物种是因为缺乏地面的捕食者而失去了飞行能力。另一个观点是一种生物力学假设:当鸟类飞行和潜水的时候,它必须使用翅膀进行两种不同的工作。从生物力学假设,无法打造出同时擅长这两种工作的翅膀。
企鹅曾经面临一种进化选择,是选择在空中飞行还是选择在水下灵活游动。通常随着翅膀在企鹅潜水时变得越来越高效,它们的飞行能力就变得越来越弱。在某一时刻,飞行就变得非常费力,因此最好的选择就是放弃飞行,而且让翅膀缩小成为鳍状肢。
分布范围
企鹅主要生活在南半球,已知全世界的企鹅共有17种或18种,多数分布在南极地区,在炎热的非洲大陆南非旅游城市开普敦也有企鹅。而其中环企鹅属的汉波德企鹅、麦哲伦企鹅与黑脚企鹅分布在纬度较低的温带地区,加拉帕戈斯企鹅的分布则更接近赤道;完全生活在极地的只有帝企鹅和阿德利企鹅两种
企鹅的知识:企鹅是鸟纲、企鹅科所有物种的通称。有“海洋之舟”美称的企鹅是一种最古老的游禽,它们很可能在地球穿上冰甲之前,就已经在南极安家落户。
全世界的企鹅共有18种,大多数都分布和生活在南半球。特征为不能飞翔;一般而言,企鹅的腿和膝盖都藏在了它的肚子里,脚生于身体最下部;企鹅在地面站立时,髌骨卡在股骨与胫跗骨关节处,起到稳定膝关节的作用,也可借其将股骨与胫跗骨定位固持。
企鹅趾间有蹼;跖行性(其他鸟类以趾着地);前肢成鳍状;羽毛短,以减少摩擦和湍流;羽毛间存留一层空气,用以保温。背部黑色,腹部白色,各个种的主要区别在于头部色型和个体大小。
企鹅的繁殖方式:
生活史因种的体形大小不同以及地理分布而异。同一种类的繁殖周期还与纬度有关。有的种长途迁移到内陆的祖传营巢区去产卵,斑嘴环企鹅和小蓝企鹅一年繁殖2次,大多数种一年仅繁殖1次。而王企鹅则三年内繁殖2次。
王企鹅和帝企鹅每次产卵1枚,而其他种则产2枚,偶为3枚。大多数企鹅在南半球的春夏季繁殖。巴布亚企鹅的某些种群也在冬季繁殖。帝企鹅发育时间长,故在秋季开始繁殖,以使幼雏在成活率机会最大的夏季产出。
南极企鹅是世界上最具风度的动物。它们属于鸟类,却不会飞,常常迈着绅士般的方步,行走在零下60℃的冰天雪地里。
企鹅是卵生动物,雄性企鹅一次只产一个蛋。但持续6周的孵化任务却是由雄企鹅承担。它的腹部犹如一只34℃的保温箱,不用担心企鹅蛋在这里会冻坏。在这期间企鹅爸爸要忍机挨饿,为了宝宝,它不能跳到海里捕鱼充饥,全部能量都是从体内贮存的脂肪中摄取的。谁能不说它是世界上最伟大的“父亲”呢?
那么企鹅妈妈这时去干什么了?她去储存婴儿的食品。她在较温暖、多鱼的海水中游来游击,吞下许多鱼,在体内形成一层厚厚的脂肪。在小企鹅破壳而出之前,妈妈便会凭着一种时间上的宜觉赶回婴儿身边。妈妈的肚子贮存着许多半消化的鱼,为企鹅宝宝准备好了食品。
全球约有250万只企鹅,共有18个品种。这些动物很通人性,它们实行一夫一妻制,并且终生厮守,永远忠诚。它们之间的交流方式是通过声音,例如,嘎嘎叫表示高兴,呻吟表示饭后闲聊,尖中声表示警告等。成年企鹅一般高1.2米,重30千克为了抵御严寒,一只企鹅每天要吃60千克鱼。小企鹅一岁时便可下海游泳,企鹅的寿命一般为7-15年。
企鹅是南极洲最出色的潜泳者。尽管走起路来拐播摇摆,但在水中,它们的脚是“发动机”能潜入水中5O0米,速度为每小时25千米。由于它们有两只气囊,潜水时间可长达20分钟。它们的羽毛坚硬、光滑,就像一件潜水衣。
企鹅主要生活在南极洲,如果寒流袭击,它们便合紧紧地挤靠在一起,远远看去,就像一张黑色的地毯。正是由于这种集体精神,它们才被看作是非常聪明的动物。
不怕冷的企鹅在南极大陆周围冰冷的海水中,可以暂停呼吸在水下呆上一刻种,有时下潜深度甚至可达500米,每天它们可以这样潜水上百次,而身体却丝毫无损。
企鹅有着令人吃惊的调节新陈代谢的能力。整个身体只有必不可少的部位在起作用,其他部分的代谢都很平缓。科学家们给生活在南极洲和非洲之间水域中的10来种企鹅装上传感器,他们从中得到了一些非常令人吃惊的数字。企鹅正常的体温为38℃它,下潜后它的腹部体温下降到11℃,而它的胃部体温却仍然维持在30℃以上。企鹅吞食的鱼是很冷的(只有4—5℃,这导致了它体温的下降,而它的胃部温度却保持不变,迄今人们无法对此作出圆满的解释。
负责该项工作的研究人员解释说:“此谜另有它解:那就是同潜水有关的条件反射性的体温降低。企鹅的肌体组织好像十分完美地使用自己的能量,它用血液来协调身体活动的各个部分:大脑、心脏、产生推力的肌肉等,与此同时,其他组织的活动则十分平缓,因此这些组织产生的能量较少,温度也自然较低。”这位研究人员接着说,“这种现象已经众所周知了。例如,在冬眠的早獭身上也可以观察到这种现象。但是和这种耐睡的哺乳动物相反,企鹅却十分活跃。每次潜水过后,它回到水面休息一分钟,然后又潜到水下捕鱼。它在10来个小时内不断重复这种动作,每天可以做上百次。”
企鹅是南极的土著居民,人们把它称为南极的象征,当之无愧。一是因为企鹅的数量多、密度大、分布广,现已发现南极地区约有1亿多只企鹅,占世界海鸟总数的1/10,南极大陆的沿岸及亚南极区的岛屿上都有它们的踪迹。凡是登上南极陆地的人们,首先注意到的就是成群结队、满山遍野的企鹅,企鹅给南极洲这个冷落、寂寞的冰雪世界带来了生机。
二是因为企鹅的长相令人喜爱,特别是它那种道貌岸然、彬彬有礼、绅士般的风度,给人留下深刻的印象。
三是因为企鹅世世代代在南极同甘苦,共命运,锻炼和造就了一身适应南极恶劣环境的硬功夫——耐低温的特异生理功能。
四是因为企鹅的独特生活习性,如雄企鹅孵蛋和雏企鹅幼儿园等,早已被人们传为佳话和趣谈。
五是因为企鹅是寒冷的象征,一看到企鹅,人们油然想到世界寒极-南极洲。难怪世界冷饮行业的产品常以企鹅作为商标,在盛夏,一看到企鹅,会给人一种清凉、爽快之感。
正是南极洲这个神秘的世界孕育了这样奇特的“居民”。南极企鹅和北极熊一样,已成为人人皆知的代表性动物。
追祖溯源
南极企鹅的老家是在什么地方?企鹅的祖先会不会飞?企鹅是由什么进化来的等等有关企鹅起源问题,是生物学家正在探讨和研究的课题,迄今为止仍是一个谜。
然而有一种说法,认为南极洲的企鹅来源于冈瓦纳大陆裂解时期的一种会飞的动物。大约距现在2亿年以前,冈瓦纳大陆开始分裂、解体,南极大陆分离出来,开始向南漂移。此时恰巧有一群会飞的动物在海洋的上空飞翔,它们发现了漂移的南极大陆这块乐土,于是它们盘旋着、观看着,最后它们决定降落到这块土地上。开始它们在那里过得十分美满,丰衣足食。然而,好景不长,随着大陆的南下,越来越冷了,它们想飞也无处飞了,四周是茫茫的冰海雪原,走投无路,只好安分守己地呆在这块土地上。不久南极大陆到了极地,日久天长,终于盖上了厚厚的冰雪,原来繁茂的生物大批死亡,唯有企鹅的祖先——一种会飞的动物活下来了。但是,它们却发生了脱胎换骨的变化,由会飞变得不会飞了,由原来宽阔蓬松的羽毛变成了细密针状羽毛,原来苗条细长的躯体也变得矮胖了。生理功能也发生了深刻的变化,抗低温的能力增强了。随着岁月的流逝,世纪的更替,它们终于变成了现代的企鹅,成为南极地区的土著居民。
上述说法虽然有些离奇,但是也不完全是无中生有,多少也有一些科学根据。古生物学家在南极洲曾经发现过类似企鹅的化石。分析结果认为,当时的这种类似企鹅的鸟类具有两栖类动物的某些特征,高1米左右,重9.3公斤,也许这就是企鹅的前身。
种类分布
世界上约有20种企鹅,全部分布在南半球,以南极大陆为中心,北至非洲南端、南美洲和大洋洲,主要分布在大陆沿岸和某些岛屿上。
南极企鹅有7种:帝企鹅、阿德利企鹅、金图企鹅(又名巴布亚企鹅)、帽带企鹅(又名南极企鹅)、王企鹅(又名国王企鹅)、喜石企鹅和浮华企鹅。这7种企鹅都在南极辐合带以中繁殖后代。
南极地区以外的企鹅有加岛环企鹅、洪氏环企鹅、麦氏环企鹅、斑嘴环企鹅、厚喙企鹅、竖冠企鹅、黄眼企鹅、白翅鳍脚企鹅和小鳍脚企鹅等10多种,属于温带和亚热带种类,其个体都比南极企鹅小,有的背部带有白色斑点。
南极企鹅的共同形态特征是,躯体呈流线型,背披黑色羽毛,腹着白色羽毛,翅膀退化,呈鳍形,羽毛为细管状结构,披针型排列,足瘦腿短,趾间有蹼,尾巴短小,躯体肥胖,大腹便便,行走蹒跚。不同种的企鹅具有明显的特征,很容易辨认,南极7种企鹅的主要特点如下。
南极企鹅的种类并不多,但数量相当可观。据鸟类学家长期观察和估算,南极地区现有企鹅近1.2亿只,占世界企鹅总数的87%,占南极海鸟总数的90%。数量最多的是阿德利企鹅,约5000万只,其次是帽带企鹅,约300万只,数量最少的是帝企鹅,约57万只。
企鹅(学名:Spheniscidae):有“海洋之舟”美称的企鹅是一种最古老的游禽,它们很可能在地球穿上冰甲之前,就已经在南极安家落户。全世界的企鹅共有18种,大多数都分布在南半球。主要生活在南半球,属于企鹅目,企鹅科。特征为不能飞翔;脚生于身体最下部,故呈直立姿势;趾间有蹼;跖行性(其他鸟类以趾着地);前肢成鳍状;羽毛短,以减少摩擦和湍流;羽毛间存留一层空气,用以保温。背部黑色,腹部白色。各个种的主要区别在于头部色型和个体大小。
企鹅能在-60℃的严寒中生活、繁殖。在陆地上,它活像身穿燕尾服的西方绅士,走起路来,一摇一摆,遇到危险,连跌带爬,狼狈不堪。可是在水里,企鹅那短小的翅膀成了一双强有力的“划桨”,游速可达每小时25-30千米。一天可游160千米。 主要以磷虾、乌贼,小鱼为食。
企鹅(学名:Spheniscidae):有“海洋之舟”美称的企鹅是一种最古老的游禽,它们很可能在地球穿上冰甲之前,就已经在南极安家落户。全世界的企鹅共有18种,大多数都分布在南半球。主要生活在南半球,属于企鹅目,企鹅科。特征为不能飞翔;脚生于身体最下部,故呈直立姿势;趾间有蹼;跖行性(其他鸟类以趾着地);前肢成鳍状;羽毛短,以减少摩擦和湍流;羽毛间存留一层空气,用以保温。背部黑色,腹部白色。各个种的主要区别在于头部色型和个体大小