Полет пингвина под водой

Пингвины: Божий замысел

Пингвины свидетельствуют о своем Создателе

Во время своего путешествия вокруг Мыса Доброй Надежды в 1497-98 гг. Васко да Гама увидел странных птиц, выпрыгивающих из океана, словно дельфины. Он и его команда были первыми европейцами, которые сообщили о существовании этих морских акробатов, известных впоследствии, как пингвины. Прошло более 250 лет до того, как Линней впервые описал африканского пингвина (Spheniscus demersus), обитающего у вод Южной Африки.

После долгих лет исследования было установлено 17 видов пингвинов, имеющих похожее строение и окраску и принадлежащих к одному семейству Пингвиновых (Spheniscidae). Пингвины настолько отличаются от всех остальных птиц, что являются единственным семейством в своем отряде (Sphenisciformes). Самым маленьким видом пингвинов является пингвин-эльф (Eudyptula minor), высотой всего лишь 40 см и весом 1 кг. Самый крупный пингвин — императорский пингвин (Aptenodytes forsteri), звезда фильма «Марш пингвинов», высота которого составляет 1,2 м, а вес — до 45 кг. 1 (См. Пингвины: сплошные загадки ).

Фотография пингвинов с детенышем

Удивительный дизайн

Регулирование температуры у пингвинов

Пингвины обладают способностью регулировать температуру своего тела, несмотря на очень низкую температуру внешней среды. Их уникальные перекрывающие друг друга перья обеспечивают отличную теплоизоляцию, водонепроницаемость и сопротивление ветру. Особенная структура этих перьев служит дополнительным уплотнением, а сложная сеть кровеносных сосудов в крыльях пингвинов помогает им в терморегуляции. 2

Линька

Пингвины также имеют уникальный способ линьки, при котором старые перья сохраняются до тех пор, пока новые полностью не вырастут. Во время линьки изоляционные и водонепроницаемые свойства перьев пингвинов ослаблены, поэтому они вынуждены оставаться на суше, пока происходящая один раз в год линька полностью не завершится. 2

Передвижение в воде

Пингвины перемещаются в воде тремя способами — поверхностное плавание, выпрыгивание из воды и подводный «полет. При поверхностном плавании часто единственной видимой частью их тела остается голова. Определенная расцветка на голове каждого вида пингвинов помогает им распознавать друг друга. Каждый вид имеет определенную расцветку — белое пятно на верхушке головы, ярко окрашенный клюв, или хохолок. Поскольку сопротивление воздуха меньше, чем сопротивление воды, выпрыгивание из воды повышает эффективность плавания пингвинов и помогает им убегать от хищников. Но лучше всего пингвины владеют искусством подводного «полета».

Пингвины:настоящие мастера выживания

• Императорский пингвин может задерживать свое дыхание более чем на 15 минут, при этом их защищенное тело сохраняет тепло.
• Под гладкими черно-белыми перьями пингвинов расположен толстый слой пуха, который помогает пингвинам поддерживать тепло и не впускать холод, а смазка, вырабатываемая кожей, помогает ей оставаться водонепроницаемой. Непосредственно под кожей находится слой подкожного сала, являющийся для пингвинов так же дополнительной защитой от низких температур.
• Пингвины имеют особые железы между глазами, с помощью которых их тело освобождается от лишней соли.
• Все пингвины обладают железой, расположенной у основания хвоста. Ее смазка используются для смазывания перьев, благодаря чему они становятся водонепроницаемыми.
• Находясь на суше, императорские пингвины опираются на пятки своих лап. Это положение тела уменьшает площадь соприкосновения лап пингвинов с ледяной землей.
• Детеныши пингвинов едят пищу, которую их родители отрыгивают из желудка.
• Окрас пингвинов — это прекрасное средство маскировки. Если наблюдать за ними сверху, когда они находятся в воде, то их темная спина будет сливаться с темным дном океана; а если производить наблюдения снизу, то их светлое брюшко станет едва заметным на фоне светлой поверхности воды.

Очаровательные свойства

Наиболее удивительной особенностью пингвинов является наличие у них крыльев, «которые не похожи на крылья любой другой птицы. Их основное отличие состоит в строении, которое позволяет им летать через воду. Локтевые и кистевые суставы «сплавлены» и неподвижны, а движение плеча ограничено так, что в состоянии покоя пингвина крылья свисают по сторонам, а не складываются назад, за спину» . 3

Пол Понганис, исследователь из Института им. Скриппса (г. Сан-Диего), писал в журнале National Geographic:. 4 «Пингвины так же хорошо спроектированы для подводного полета, как птицы для летания в воздухе. И когда они плавают, они на самом деле летают под водой. Крылья пингвина выполняют во время плавания ту же функцию, что и крылья птиц во время полета» .

Кроме того, у мастеров «подводного полета» очень сильные и крупные мышцы. Взрослый императорский пингвин фактически способен сломать кость ноги человека одним лишь взмахом своего крыла. 4

При нырянии к перьям пингвинов цепляются крошечные пузырьки воздуха, что значительно снижает сопротивление воды и делает плаванье энергосберегающим. Даже форма их тела помогает сохранять энергию. Польский исследователь Рудольф Баннаш как-то сказал, что тело пингвина работает как настоящая торпеда, экономно расходующая энергию. 5

По своим уникальным характеристикам пингвины не имеют себе равных среди птиц во всем мире. Но всегда ли они были такими, какими мы видим их сегодня? Эволюционисты утверждают: «Пингвины произошли от летающих предков, но их эволюционная энергия сконцентрировалась на адаптации к земноводному образу жизни» . 6 Для проверки достоверности подобного заявления нам необходимо исследовать летопись окаменелостей.

Фотография императорских пингвинов на берегу океана

Окаменелости пингвинов и настоящая история

Впервые окаменелости пингвинов были обнаружены в Новой Зеландии в 1859 году. T.Х. Хаксли опубликовал данные о своей находке, назвав ее как Palaeeudyptes antarcticus. Дел Хойо говорит: «Обнаруженная кость. показывает соединение плюсны, как это и свойственно пингвинам» , 6 что указывает на то, что на протяжении последнего тысячелетия пингвины не сильно изменились.

Сегодня науке известен 21 род и 32 вида вымерших пингвинов. Окаменелые останки вымерших пингвинов обнаруживаются в породах вплоть до Эоценовых, которые, по мнению креационных палеонтологов, отложились после того, как птицы и наземные животные вышли из Ноевого Ковчега и начали распространяться по земле. На основании этих данных ученые делают следующий вывод: «Пингвины позднего Эоцена были уже не способны к полету в воздухе, и были полностью адаптированы к подводному полету и к вертикальному, на двух ногах перемещению по суше» . 7

Другими словами, нет никаких доказательств того, что пингвины когда-либо могли летать или что они произошли от нелетающих птиц. Несомненно, что они с самого начала были пловцами и не имели ни малейшего отношения к летающим птицам. Сами эволюционисты признают: «не было обнаружено ни одной окаменелости пингвинов, которая бы пролила хоть каплю света на их взаимосвязь» . 6

Действительно, все известные окаменелые пингвины имели те же характеристики, которые обнаруживаются в шести живущих сегодня родах пингвинов. 8 Основная форма их тела не изменилась.

Так откуда же взялись пингвины? В книге Бытие 1:20-22 Библия говорит нам, что Бог сотворил всех морских существ и птиц в 5-й день Недели Сотворения.

Предки пингвинов были сотворены в Пятый День. Пингвины, несомненно, являются птицами, несмотря на отсутствие признаков того, что они когда-либо могли летать. Как и у всех остальных птиц, их крылья покрыты перьями, они размножаются на суше, что отличает их от «рыб больших». Используя свой летательный механизм, пингвины буквально «летают» в воде, — чего не делают другие морские животные. Если учесть их характерные уникальные особенности, которые явно не изменились на протяжении долгого времени, вероятнее всего пингвины являются отдельным «сотворенным видом» птиц.

Донна O’ДЭНИЕЛ получила степень магистра биологических наук в Университете Техаса. Она работает биологом и исследует дикую природу в г.Атолл Джонстон (северные Марианские острова, Мадагаскар) и в разных штатах США. Она также читает лекции о морских птицах и черепахах.

Источник

Как пингвины дышат под водой? — Наука — 2021

Необходимость нырять, необходимость дышать

Пингвины должны погружаться под воду, чтобы добыть пищу в океане. Однако пингвинам нужен кислород, чтобы дышать под водой. Для большинства видов пингвинов среднее подводное погружение длится 6 минут, так как большая часть их добычи находится на верхних уровнях воды. Однако императорский пингвин питается кальмаром, рыбой или крилем, которые обитают глубоко под водой, поэтому этот вид пингвинов может задерживать дыхание до 20 минут. Императорские пингвины также, как известно, ныряют на глубину до 1800 футов, чтобы найти свою добычу. Известно, что другой вид, Gentoo, ныряет на глубину до 500 футов. В отличие от тюленей, пингвины относительно малы, поэтому их легкие могут содержать только столько кислорода. Также подводное сжатие влияет на легкие и воздушные мешки пингвинов. Эти важные дыхательные пути могут обеспечить только 1/3 необходимого кислорода, необходимого для каждого погружения.

Адаптация для эффективного использования кислорода

Исследования, проведенные на диких пингвинах в Антарктиде, показывают некоторые неожиданные изменения в крови и мышечной ткани пингвина для увеличения кислорода во время подводного погружения. Эти пингвины были оснащены специальными датчиками для контроля их уровня воздуха. В отличие от людей, сверхчувствительный гемоглобин, присутствующий в эритроцитах пингвинов, позволяет пингвинам эффективно использовать каждую последнюю молекулу кислорода в своей системе для дайвинга. Кровь отправляется в основном в сердце, мозг и другие крупные органы. Гемоглобин пингвинов настолько эффективен, что пингвины могут продолжать нырять, когда другие животные страдают от серьезного повреждения тканей. Кроме того, мышечная ткань пингвина также помогает ему эффективно дышать под водой. Мышечные ткани пингвина также могут накапливать дополнительный кислород, используя большое количество белка крови миоглобина. Кроме того, специальный фермент позволяет мышцам пингвина работать без присутствия кислорода, нейтрализуя накопление молочной кислоты. Когда пингвины достигают поверхности и возвращаются к нормальному дыханию, они могут изгнать это накопление молочной кислоты. Чтобы дополнительно сэкономить на потреблении кислорода, пингвины могут снизить частоту сердечных сокращений до пяти ударов в минуту. Используя меньше энергии, эти птицы могут продлить время погружения под воду.

Плавание и дыхание у поверхности воды

Пингвины плавают наиболее эффективно на более глубоких уровнях воды, но иногда бывает необходимо плавать на поверхности воды. Некоторые виды пингвинов используют технику дыхания и плавания, называемую морской свиньей, названную в честь морских свиней и дельфинов. Птицы поднимаются на воздух, затем быстро вдыхают и выдыхают. Затем они начинают дышать, не прерывая их движение вперед. Они прыгают в воду и из воды. Пингвины могут поддерживать скорость до 6 миль в час во время свиньи. Тем не менее, эта техника напыщенности обычно не наблюдается у пингвинов короля или императора.

Как бактерии дышат?

Бактерии — это маленькие одноклеточные организмы, которые полезны и вредны для человека. Некоторые формы бактерий помогают нам жить, например, те, которые помогают расщеплять пищу в нашем кишечнике. Другие формы, такие как бактерии, вызывающие бубонную чуму, могут убить человека, если их не лечить. Много .

Разница между холодной водой и омарами с теплой водой

Холодные и теплые омары — это, прежде всего, различия, сделанные в индустрии морепродуктов между настоящими лобстерами в водах более высоких широт и колючими / каменными лобстерами более теплого климата, хотя вы можете увидеть, что колючие омары дифференцируются по типам холодной и теплой воды как Что ж.

Как дышат ракообразные?

Ракообразные являются одним из самых разнообразных видов животных на нашей планете, от микроскопических существ до массивных крабов-пауков. На сегодняшний день выявлено около 44 000 видов. Но дыхательная система ракообразных действует одинаково во всех из них, поскольку организмы дышат жабрами.

Источник

Императорский пингвин обновил рекорд длительности погружения

Императорский пингвин (Aptenodytes forsteri) выпрыгивает из воды.

Christopher Michel / Wikimedia Commons

Американские и новозеландские биологи зафиксировали самый долгий «нырок» императорских пингвинов, который продолжался 32,2 минуты. Как пишут исследователи в Journal of Marine Ecology Progress Series, а также сообщает The Guardian, предыдущий рекорд составлял 27,6 минут.

Крупнейшие представители семейства пингвиновых — императорские пингвины (Aptenodytes forsteri) — обитают только в Антарктиде. Они питаются рыбой и головоногими, на которых охотятся в океане, иногда ныряя на глубину до 500 метров. Пингвины отлично приспособлены к глубоководным погружениям и долгому пребыванию под водой. Гемоглобин этих птиц способен лучше связывать кислород, так что на глубине в крови сохраняется бóльшее его количество. Плюс к этому во время погружения у пингвинов замедляется частота сердечных сокращений, и, соответственно, уменьшается расход кислорода. Толстый слой подкожного жира позволяет птицам выдерживать холод и на суше, и в воде, а кости, заполненные костной тканью, а не полые, как у многих птиц, уменьшают риск баротравмы.

Исследователи из Новой Зеландии и США под руководством Кимберли Гётц (Kimberly Goetz) из новозеландского Института водных и атмосферных исследований изучали передвижения и охоту императорских пингвинов. В марте 2013 года они установили 20 не гнездовым птицам из колонии на побережье моря Росса (на юге континента) спутниковые передатчики, которые отслеживали их перемещения на суше и в воде. Передатчики работали до конца года.

После анализа данных выяснилось, что за неполные десять месяцев птицы ныряли 96 тысяч раз и преодолевали расстояние от 273 до 9 тысяч километров. Они погружались на глубину до 167 метров (в среднем на 90 метров) и находились под водой, в среднем, 4,6 минут. Но в 17 случаях птицы находились в воде дольше 27,6 минут — предыдущего рекорда императорских пингвинов. Самое долгое погружение продолжалось 32,3 минуты.

«На данный момент мы не знаем, то ли пингвинам становится труднее находить пищу и им приходится глубже нырять для этого, то ли они по какой-то причине отклоняются от курса и не могут найти полынью. Соответственно, не найдя полыньи, они не могут всплыть на поверхность [раньше]», — объясняет Гётц. В дальнейшем ученые попытаются найти ответ на этот вопрос. Возможно, для этого понадобится установить подледные видеокамеры, чтобы понять, что пингвины делают подо льдом, и на кого они охотятся.

Недавно физики изучили структуру нескольких гнездовых колоний королевских пингвинов — близких родичей императорских, и пришли к выводу, что их можно описать уравнением двумерной жидкости, в которой взаимодействие элементов похоже на взаимодействие неполярных молекул.

Источник