Spheniscidae

pingviner
Tidsintervall : Paleocen - Holocen PreЄ Є ENTEN ja D C P T J K s N

Hakebåndpingvin med unger ( Pygoscelis antarcticus ).
taksonomi
Kongerike : animalia
Filo : Chordata
klasse : Fugler
Bestilling : Sphenisciformes
Sharpe , 1891
familie : Spheniscidae
Bonaparte , 1831
Fordeling

verdensfordeling av pingviner
moderne sjangere

Pingviner ( Spheniscidae ) er en familie av fugler , de eneste i ordenen Sphenisciformes . De er sjøfugler , flygeløse , som nesten utelukkende var spredt på den sørlige halvkule , bortsett fra Galapagos -pingvinen ( Spheniscus mendiculus ). Ordenens navn kommer fra ordet spheniscus som kommer fra det greske σφήν ( sphen , 'kile') og det diminutive suffikset -iscus , bokstavelig talt "kile", som refererer til dens hydrodynamiske form når du svømmer. [ 1 ] Minst atten levende arter gruppert i seks slekter er gjenkjent, alt fra polare til tropiske miljøer på den sørlige halvkule. [ 2 ]

Etymologi

De første europeerne som observerte disse fuglene var medlemmer av Vasco da Gamas første ekspedisjon , [ 3 ] som kalte dem fugleunger eller dumme fugler på grunn av deres klønete, oppreiste ganglag og fordi de ikke var i stand til å fly. År senere, da de første britene så disse dyrene, kalte de dem pingviner (fra den walisiske pengwyn , penn = 'hode' og gwyn = 'hvit' ) , som var navnet gitt til noen arter av familien Alcidae , som den nordatlantiske gigantiske alken ( Pingguinus impennis ), [ 3 ] og alken ( Alca torda ). [ 4 ] Til tross for tilsynelatende likheter som følge av evolusjonær konvergens , er alkefuglene på den nordlige halvkule ikke relatert til Spheniscidae. Med tiden har det blitt pålagt å bruke navnet " pingvin " bare på medlemmer av Spheniscidae-familien.

Generelle tilpasninger

Pingviner er de eneste ikke-flygende levende fuglene som er tilpasset vingedrevet dykking . På grunn av dette har vingene deres blitt finner med sterkt sammenpressede bein og stive ledd som hindrer uavhengig bevegelse av vingebeinene. Beinene er tettere enn andre fugler, noe som øker motstanden mot støt og øker også vekten til fuglen, noe som reduserer oppdriften . Bena er plassert langt bak på kroppen, noe som gjør det vanskelig å bevege seg på land, men fungerer som ror under vann. Pingviner er i stand til å nå hastigheter på opptil 60 km/t, selv om deres normale hastighet er mellom 5 og 10 km/t. Neddykkingstiden øker basert på størrelsen på arten, med keiseren ( Aptenodytes forsteri ) som holder pusten lengst: omtrent atten minutter. Hovedreservene av oksygen i disse periodene er ikke i form av pulmonal oksygen, men det fanges heller opp i muskulaturen som inneholder store mengder myoglobin . [ referanse nødvendig ]

Pingviner er i stand til å beholde mesteparten av kroppsvarmen, og denne tilpasningen lar dem bo i kjøligere områder. Fjærdrakten deres består av tre lag, de har et fettlag under huden, og et system av blodårer i finnene og bena spesialisert for disse utsatte områdene av kroppen. Disse tilpasningene er så effektive til å bevare varme at arter som lever i tempererte områder har en tendens til å overopphetes, noe de har sine egne tilpasninger for, for eksempel områder med bar hud i ansiktet, lengre finner og ben som fungerer som vinger . De tilbringer også mesteparten av tiden i kaldt vann. En annen termisk tilpasning er relatert til størrelse, siden tempererte arter generelt er små ( Galapagos-pingvinen er den minste av Spheniscus -slekten ) som hjelper dem å spre varmen raskere enn større arter. [ referanse nødvendig ]

Atferd

Frieriritualer er varierte, men det er ingen markert seksuell dimorfisme . Mange arter av pingviner hekker i tette kolonier og kan være svært territorielle. Reirene deres er enkle og noen arter hekker i underjordiske gallerier. Keiserpingvinen bruker ikke rede og holder egget mellom bena under hele inkubasjonen. Inkubasjonsperioden varierer mellom trettitre og sekstito dager avhengig av arten. Eggene er generelt lyse i fargen (hvite eller grønnaktige) og alle arter legger vanligvis to, bortsett fra keiseren, som bare legger én. Til tross for ovennevnte klekkes vanligvis bare ett av eggene, og hvis begge gjør det, overlever normalt bare en av ungene . Utviklingen av ungene akselereres, slik at de vanligvis er godt utviklet i løpet av to eller tre uker og etter første fjærdraktskifte blir de helt uavhengige.

Pingviner kommuniserer gjennom squawks, som lar dem gjenkjenne hverandre etter lange dager på jakt etter mat. [ referanse nødvendig ]

Mat

Pingviner av slektene Aptenodytes , Megadyptes , Eudyptula og Spheniscus lever hovedsakelig av fisk. Slekten Pygoscelis lever hovedsakelig av plankton . Kostholdet til slekten Eudyptes er dårlig forstått, men det antas at mange arter lever hovedsakelig av plankton. I alle tilfeller er dietten supplert med blekksprut eller plankton. [ referanse nødvendig ]

Alle pingviner, som andre sjøfugler, har en kjertel som gjør at de kan eliminere overflødig salt ved inntak av sjøvann, den supraorbitale kjertelen , som gjør inntak av ferskvann unødvendig. [ 5 ]

Distribusjon

Pingviner lever i det åpne havet på den sørlige halvkule ; bare én art lever på ekvator på Galápagosøyene , men denne øygruppen er inkludert i sin helhet i Sør-Stillehavet . De hekker ved kysten av Antarktis , New Zealand , Sør - Australia , Sør-Afrika , alle subantarktiske øyer , Galápagosøyene ( Ecuador ), Peru , Chile og argentinske Patagonia . Utenom hekkesesongen kan de bli funnet mye lenger nord, og når jevnlig sørøstlige Brasil gjennom Atlanterhavet og som omstreifere til Colombia og Panama gjennom Stillehavet . I intertropiske regioner finnes de bare i visse områder med kalde vannstrømmer, for eksempel på vestkysten av Sør-Amerika med Humboldt-strømmen , på Galapagosøyene med Cromwell-strømmen eller i Sør-Afrika med Benguela-strømmen. . De fleste av artene lever mellom 45 og 60° sørlig bredde; den største bestanden finnes rundt Antarktis og på nærliggende øyer, [ 6 ] mens den største bestanden etter disse stedene finnes i Punta Tombo , Patagonia Argentina , som er hjemsted for mer enn en million magellanske pingviner ( Spheniscus magellanicus ).

Diversifisering

Takket være studiet av pingvingener ved molekylærbiologi og bioinformatikk , har fylogenetiske rekonstruksjoner blitt gjort som viser at de store keiseren og kongepingvinene er søsken til alle andre eksisterende pingviner. [ 2 ]

For dette ble genomene til atten eksisterende pingvinarter (tjueto individer) sekvensert . Dette ble gjort ved å ta en blodprøve med tillatelse fra etikk- og velferdskomiteene på stedene hvor samarbeidspartnerne til denne forskningen er. [ 2 ]

DNA ble isolert med en saltekstraksjonsprotokoll og deretter genomisk DNA ble fragmentert ved bruk av en fokusert ultralydapparat (slik at alle DNA-sekvenser fra alle pingviner er like lange), Illumina TruSeq Nano Kit ble brukt til å konstruere biblioteker. paret ender med dette DNA. Og så ble endene reparert med en blanding av hale A og et ligeringsenzym som festet en Illumina-adapter for å kunne oppdage DNA-brønnen. Prøven ble amplifisert og anriket ved hjelp av PCR , den ble renset og takket være Illumina HiSeq-plattformen ble DNA-prøvene ligert til Illumina-adapterne sekvensert. [ 2 ]

Etter å ha kartlagt dataene til hvert individ, ble settet med sammensatte genomer analysert ved hjelp av statistiske programmer. I tillegg ble Python -språket brukt til å lage et skript som tillot parallellisering av verdiene for å kunne lage de fylogenetiske trærne . Takket være disse trærne var de i stand til å svare på problemene som ble foreslått. [ 2 ]  

Pingviner tilbringer mesteparten av livet på havet, og gjør ofte lange dykk mens de leter etter mat. De lagrer oksygen i lungene, blodet og musklene, og oksygenforbruket kan være svært lavt. De to største pingvinartene, keiser- og kongepingviner, kan nå dybder på mer enn 300 m og maksimal dykkevarighet på henholdsvis tjueto og åtte minutter. De minste pingvinartene, med unntak av hakestroppingviner, har en tendens til å dykke på grunt vann (mindre enn 50 m) i ett til to minutter. Slik sett kan nukleotidforskjeller i myoglobin mellom artsgrupper være assosiert med forskjeller i dykkeevne. [ 2 ]

Det er funnet flere ikke-synonyme substitusjoner som var vanlige hos pingvinene Pygoscelis , Eudyptes og Aptenodytes , men som skilte seg mellom slektene. Det er mulig at disse mutasjonene koder for en høyere oksygenfikserende kapasitet, noe som vil lette de dype og langvarige dykkene gjort av Aptenoditas og noen arter av Pygoscelis -pingviner sammenlignet med Eudyptes . [ 2 ]

Resultatene av studiene tyder på at tilpasning gjennom gener involvert i flere sammenkoblede genetiske veier har økt fangstsuksessen og overlevelsen til pingvinarter på tvers av ulike temperatur- og saltholdighetsgradienter. Suksess i fôrsøking er assosiert med reproduktiv ytelse og også med overlevelse over lange perioder med faste mens du tar vare på egg og kyllinger. Til sammen ville disse tilpasningene ha fremmet strålingen fra pingvinarter over hele den sørlige halvkule . [ 2 ]

Pingviner har en bemerkelsesverdig evolusjonær historie. [ Hvorfor? ] Strålingen deres fra kysten av New Zealand og Australia til andre deler av den sørlige halvkule ble tilrettelagt av endringer i globale sirkulasjonsmønstre de siste tjue millioner årene. Analyser oppdaget positiv seleksjon på tvers av flere genetiske nettverk, noe som tyder på at molekylær tilpasning fremmet etableringen av pingvinpopulasjoner i Antarktis og tropiske områder og forbedret evnen til noen arter til å dykke dypt. [ 2 ]

Demografiske rekonstruksjoner fra de siste få millioner årene viser at de fleste pingvinarter har gått tilbake under de alvorlige isforholdene til det siste isbreen i Sørishavet , et resultat som samsvarer med det som ble gjenvunnet for flere andre fuglearter. Dette antyder at pingviner har sin opprinnelse i områder med en maksimal havoverflatetemperatur på 9°C og diversifisert over millioner av år for å okkupere kaldt antarktisk vann og varmt tropisk vann. [ 2 ]

Det virker derfor usannsynlig at lokalt tilpassede arter vil være i stand til å holde tritt med dagens raske klimaendringer , en hastighet som er mye høyere enn den som er observert over geologisk tid, spesielt ettersom marine arter kan være mer sårbare for global oppvarming enn terrestriske arter. [ 2 ]

Denne sårbarheten er spesielt relevant for pingviner, noe som fremgår av den nylige massedødeligheten av Adélie-pingvinkyllinger og flyttingen av keiserpingviner som svar på suboptimale havisforhold. [ 2 ]

Etter hvert som storskala genomiske studier og sofistikerte globale klimamodeller blir stadig mer tilgjengelige , viser anvendelsen av tilnærminger som de presentert stort lovende når det gjelder å gi ny innsikt i evolusjonshistorien og klimasårbarheten til mange av de mest gåtefulle artene i verden. [ 2 ]

Taksonomi

Det er uenighet om antall arter som for tiden eksisterer, varierende mellom seksten og nitten avhengig av kriteriene som brukes, selv om antallet som har størst konsensus er sytten arter. Disse artene er delt inn i seks veldefinerte slekter, hvorav noen også inkluderer utdødde arter. [ 3 ]

Familie Spheniscidae ( sensus stricto )

Økosystemindikatorer i Antarktis

Antarktiske pingviner utgjør 80 % av biomassen til virveldyr i det antarktiske økosystemet , og sammen med deres plassering på toppen av næringskjeden gir de dem rollen som økosystemindikatorer ved å reflektere i biologien mange av endringene som skjer i omgivelsene. .

Globale endringer er en av de mest bemerkelsesverdige miljøfaktorene på den antarktiske halvøya . Blant de forskjellige komponentene som bestemmer det er klimaendringer , forurensning og introduksjon av invasive arter. De siste tiårene har variasjonen i temperaturer ført til dype miljøendringer både i det fysiske miljøet og i biotaen i denne regionen. [ 8 ]

PINGUCLIM-prosjektet

Siden 2003 har det blitt utviklet et sett med prosjekter innenfor PINGUCLIM makroprosjektet [ 8 ], hvis mål er rettet mot å identifisere de mulige effektene som global endring kan ha på fysiologien til antarktiske pingviner. For dette er det gjennomført en tilnærming i tre skalaer, en på lang sikt for å bestemme disse potensielle effektene, en annen på kort sikt for beskrivelse av grunnleggende informasjon og identifisering av mekanismene som kan forklare virkningene deres, og en geografisk en som ved å utnytte de eksisterende miljøforskjellene langs den antarktiske halvøya lar oss forstå de forventede endringene. Med all den innhentede informasjonen er det bygget et rammeverk av potensielle kaskadeeffekter som relaterer miljøendringene som allerede er produsert eller forventet med ulike aspekter av pingvinenes biologi.

PINGUCLIM-prosjektet [ 8 ] fokuserer på tre arter av pygoscelidpingviner : Adélie-pingvinen ( Pygoscelis adeliae ) som er strengt tatt antarktisk; hakebåndpingvinen ( Pygoscelis antarctica ), som selv om den i Antarktis har en befolkning på to og en halv million individer, er kjernen av bestanden lokalisert på Sør-Sandwichøyene hvor fem millioner pingviner er konsentrert, og Papua-pingvinen eller Juanito ( Pygoscelis papua ) hvis hovedbefolkning er i den amerikanske sørkjeglen.

Se også

Referanser

  1. ^ "Etymologi - www.avesdechile.cl" . www.avesdechile.cl . Hentet 25. februar 2017 . 
  2. ↑ a b c d e f g h i j k l m Vianna, Juliana A.; Fernandes, Flavia AN; Frugone, Maria Jose; Figueiro, Henrique V.; Pertierra, Luis R.; Noll, Daly; Bi, Ke; Wang-Claypool, Cynthia Y. et al. (17. august 2020). "Genomomfattende analyser avslører drivere for diversifisering av pingviner" . Proceedings of the National Academy of Sciences 117 (36): 22303-22310. ISSN  0027-8424 . doi : 10.1073/pnas.2006659117 . Hentet 25. desember 2020 . 
  3. ↑ abc Jadwiszczak , Piotr (2009). "Pingvinfortid: Den nåværende kunnskapstilstanden" . Polsk polarforskning 30 (1): 3-28. Arkivert fra originalen 20. mars 2009 . Hentet 5. mai 2011 . 
  4. ↑ Informasjon om ringmerkede fugler. syvende liste.
  5. ^ Schmidt-Nielsen, Knut (1960). "Den saltutskillende kjertelen til marine fugler" . Opplag 21 : 955-967. 
  6. ↑ Acosta Hospitaleche, Carolina (2004). "1" . I UNLP, red. De fossile pingvinene (Aves: sphenisciformes) i Patagonia . s. to. 
  7. ↑ Acosta Hospitaleche, C.; Tambussi, C.; Donato, M. & Cozzuol, M. (2007). " En ny miocen-pingvin fra Patagonia og dens fylogenetiske forhold ". Acta Palaeontologica Polonica , 52 (2): 299–314
  8. ↑ a b c PINGUCLIM-prosjektet . 

Eksterne lenker