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飞翔太难了,企鹅的祖先们毅然决然地放弃了天空

本帖由 漂亮的石头2015-04-09 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    企鹅的祖先大概长什么样子?

    [​IMG] 吴亮,非典型INTP

    要说企鹅的演化,就不得不提北极大海雀,一种生活在北极的相貌极为相似的远房亲戚。

    企鹅,你怎么来北极了?

    [​IMG]

    【曾被称为“北极大企鹅”的大海雀(Pinguinus impennis),鸻形目(Charadriiformes),海雀科(Alcidae),大海雀属(Pinguinus)。】

    注意它的英文名Pinguinus,和企鹅的英文名——Penguin 很相似,因为这个名字原本就属于大海雀,地理大发现后,欧洲人在航船上首次来到南半球时,才误将 Penguin 这个名字安在了企鹅的头上。

    大海雀看起来非常像企鹅,同样也有黑白的身体、直立的站姿、陆上笨拙的行走方式,以及水下敏捷的泳姿。更重要的是,二者的翅膀都完全适应了游泳,而失去了飞行能力。因此它们也曾被称作“北极大企鹅”,不过它们并非南极企鹅的亲戚, 而完全属于不同的目——一个属于鸻形目,一个属于企鹅目。相比之下,大海雀跟海鸥更沾亲。

    他们俩是一对绝佳的趋同演化的例子:两种不具亲缘关系的生物因为长期生活在相同或相似的环境,因为适应环境的需要,分别独立演化出非常相似的形态。

    大海雀和企鹅一样以捕鱼为食,天敌很少,主要是大型的海洋哺乳动物和一些猛禽,而且它们天生不怕人类。可灭绝它们的,也正是人类。16 世纪以来人们开始大量获取大海雀的肉、蛋,后来发现大海雀体内富含油脂,人们便直接把它们投入火堆当燃料,于是用大海雀烤煮的大海雀成为当时的一道海上美食。两百年后人类由原先的获取食物转向了羽毛。大海雀的羽毛可以被制成床垫、时髦的女帽,于是,成千上万只大海雀被捕获、杀害,以便拔除羽毛。大海雀日益走向濒危的时候,人类又迷恋上了博物学,它们的标本成为价值昂贵的收藏品。当时热衷于搜集的科学家没有意识到,大海雀已经到了灭绝的边缘。1844 年 7 月 3 日,在冰岛附近的埃尔德岛上,最后一对大海雀在孵蛋期间被杀死。

    本来在这地球上南极有企鹅,北极有大海雀,是一副多么和谐的景象啊…… sigh……

    回来讲企鹅。还是从后往前讲吧

    我们印象中的南极企鹅,一般就是这两个属:

    [​IMG]

    皇帝企鹅属(Aptenodytes)

    [​IMG]

    阿德利企鹅属(Pygoscelis)

    分子生物学的计算模型显示,皇帝企鹅属在约 4000 万年前与其他企鹅族群分支,之后 200 万年,阿德利企鹅属亦开始与其他企鹅出现分支。而阿德利企鹅种亦在约 1,900 万年前从该属分裂出来。所以可以说,从那时起,这些企鹅的样子就没有怎么变过了。本来嘛,活的好好的,干嘛改头换面呢?

    不过在那个时候,也就是 3000 万年前——4000 万年前,它们有一支巨大的亲戚,叫古冠企鹅属。它们最大可以长到 1.8 米到两米,体重 90 到 100 公斤(没错比你还高)。不过这也没什么稀奇的,那时候鸟类统治地球嘛,所有的鸟长得都高。虽然没有挖到完整的化石,不过根据脚骨什么的复原一下,大概是这样子的:

    [​IMG]

    不过不幸的是,在 2500 万年前,它们在和齿鲸的竞争中败下阵来。没办法,块头大吃得多,又没有齿鲸游得快,输了也是难免的。

    在它们的祖先还有点像模像样的翅膀的时候,是这个样子的:

    [​IMG]

    Waimanu

    没错,就是长得跟鸭子似的,6200 万年前生活在新西兰岛。其实你看这个鸭子要是站起来,也就跟企鹅差不多了嘛!它们那时候可能还会扑腾一下翅膀勉强飞几下,不过已经是更擅长潜水了。

    有人问,为什么它们不能既会潜水又会飞呢?因为那样实在是太难了,企鹅为什么不会飞?对海鸦的研究发现,既会飞又会游泳真的是成本高昂而效率不佳。飞行需要宽阔的翅膀和轻盈的身体,而潜水则需要短粗的翅膀和厚厚的脂肪。于是在 6,7000 万年前,它们毅然决然地放弃天空,成为了水中之王。

    在那之前,这种水鸟大概是在 6800 万年——7000 万年和别的鸟类分道扬镳的。那时候它们长什么样子,由于没有化石,我们还不知道,不过我猜,大概就长得像鸬鹚或者海鸦一样吧。

    再往前追溯,就到恐龙了。

    至于恐龙又是怎么演化成鸟类的,那又是另外一个故事啦。

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