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企鹅,也许是你最早认识的一种鸟

时间:2022-07-07 06:43:32 来源:科普之家 作者:赛因斯老师 栏目:头条 阅读:22

企鹅,也许是你最早认识的一种鸟,在动画片里、在画册上、在故事中。

我们知道,地球上那些为数众多、大块的陆地几乎都挤在了北半球,南半球几乎就是个水世界,企鹅,就在这样辽阔的水世界中往来游弋,繁衍生息。企鹅也许是这个世界上最特殊的鸟,说它是鸟,却不屑于翱翔天空,它们的体形和生活习惯却更像鱼:它们有如鱼类一样流线形的身体;有如鱼类一样的鳍状翅膀;有如鱼类一样的配色方案—当它们在水里游泳的时候,从空中看下去,是深水般黑色的脊背,而从水下看上去,是天空般白色的肚皮;它们还犹如鱼类一样追逐各种浮游生物捕食;犹如鱼类一样随着海流,在广阔的大洋中远距离游泳……这种“一切向鱼类看齐”的进化思路,在鸟类世界中,绝无仅有。

企鹅是企鹅目、企鹅科所有鸟类的统称,这个王国拥有 6 个属、17—19 个物种。体形最大的成员都是王企鹅属的,有 2 种—帝企鹅与王企鹅,“皇帝”的体形最大,而“王”次之。个体数量最多的种类全都隶属于阿德利企鹅属,有 3 种—阿德利企鹅、白眉企鹅(又称金图企鹅或巴布亚企鹅)和帽带企鹅。这 3 种企鹅的主要繁殖地都在南极洲,再加上同样在南极洲繁殖的帝企鹅,因此整个企鹅目中只有这 4 种是真正的南极企鹅。那些认为企鹅只能拍黑白照片的朋友此时要注意了,下面介绍的这个家族是整个企鹅世界中色彩最为丰富,且都佩戴着烦琐饰物的爱美者—冠企鹅属,它们是个大家族,本来有 6 种—跳岩企鹅(又称凤头黄眉企鹅)、斯岛黄眉企鹅、黄眉企鹅、白颊黄眉企鹅、翘眉企鹅和长眉企鹅(又称马可罗尼企鹅),后来人们发现,跳岩企鹅不同地域繁殖地的差异很大,似乎又能划分成两个独立的物种—北跳岩企鹅与南跳岩企鹅,因此现在有人称这个家族有 7 种。环企鹅属分布的位置比较靠北,最不怕热的成员都在这个家族,有 4 种,即加岛企鹅、秘鲁企鹅(又称洪堡企鹅)、南美企鹅(又称麦哲伦企鹅)和南非企鹅(又称斑嘴环企鹅)。体形最小的成员被划分在小企鹅属里,本来有1种,即小蓝企鹅,后来有人主张把小蓝企鹅中一个翅上带有白边的亚种提升成种—白鳍企鹅,因此现在就有了 2 种。新西兰岛上的黄眼企鹅长相最特殊,和任何一属的企鹅都有很大差别,独自占一属—黄眼企鹅属。整个企鹅王国瓜分了所有的南半球大陆,其势力范围的瓜分方案为:南美大陆和非洲大陆的南端及所属岛屿,主要由环企鹅属家族成员所占领;澳大利亚大陆与新西兰海岸被小企鹅属和黄眼企鹅属占领;冠企鹅属则占据着南大洋上的各个小岛;寒冷的南极大陆及其周边,则是阿德利企鹅属和王企鹅属的主要阵营所在。好了,从赤道一直到南纬78°,南半球的所有大陆、主要岛屿上,几乎都能找到这种看似笨拙的胖鸟了。

由此看来,企鹅王国的世界地图似乎以南天极为主视角,画一张圆形的地图最为合适,这张地图以南极点为圆心,赤道为周长。如果把各种企鹅的分布地点在这张地图上标出来,你会发现,南极洲海岸及周边岛屿是这个王国的中心,“皇帝”“王”以及王国的大部分“臣民”都生活在这里;在这个中心的外围—南大洋、南半球各大陆的南缘和零散分布的岛屿,生活着为数众多的“部族”,虽然在数量上不如王国中心,但其“臣民”的长相和生活方式多种多样,再往外,就是零星扩散出去的某些远征家族了。到底是什么原因使它们产生这样的分布情形呢?除了“大陆漂移学说”(企鹅的祖先均产自冈瓦纳古陆海滨,后来古陆分裂开来,向不同方向漂移,物种随之扩散,今天有企鹅分布的大陆无一例外都是原冈瓦纳古陆的一部分)外,我自然而然地想到了水温。众所周知,南极洲是世界寒冷中心,在南半球最冷的 6—8 月,以南极洲为中心,约有 2000 万平方千米的海域被海冰所覆盖,几乎占南纬 40°以南海洋面积的 30%,即使是浮冰最少的 2 月末,仍会有 350 万平方千米的海冰冰场被保留下来,全年度随季节生消的海冰洋面将近 1700 万平方千米,就是这 1700 万平方千米的海洋,生活着占全球总数一半以上的企鹅。而在这个范围以外的企鹅是否也离不开冰凉的冷水呢?我把那张企鹅王国的地图与同样视角绘制的洋流地图重叠起来,居然有惊人的发现—温带企鹅所占据的地方,居然多数和南半球寒流影响的范围能够重叠起来!其具体情况为:分布在非洲大陆、澳大利亚大陆、新西兰亚南极群岛的企鹅分布区域与西风漂流影响的地区相重叠;分布于南美洲东海岸的企鹅分布区域与马尔维纳斯寒流影响的地区重叠,西海岸的企鹅分布区与秘鲁寒流相重叠;沿秘鲁寒流一路向北,最终影响到赤道附近的加拉帕戈斯群岛海域,那里正好是唯一一种热带企鹅加岛企鹅的家园。可以看出,企鹅家族的扩散,除了随大陆漂移外,始终与寒流为伴,它们以冷水中大量繁殖的浮游生物为食,以寒流所经过的陆地、岛屿的海岸线为栖息地,由于寒流在赤道附近消失,它们向北扩散的脚步也就戛然而止—在赤道,所有的冷水团均被温暖的赤道洋流所替代,最终,企鹅王国的势力止步于加拉帕戈斯群岛,没有进入北半球各大洋。无独有偶,根据我在北极地区和北半球沿海将近 10 年的观察,与企鹅长相、食性都非常相似的鸟—海雀,它们也具有从极地边缘向低纬扩散,最终止步于冷水边缘的分布特征,并且这类鸟也的确曾经进化出同样黑身白肚皮、胖胖不会飞的个体(大海雀)来,这,难道也仅仅是巧合吗?

在智利南部合恩角外海遇到的跳岩企鹅

关于企鹅的起源,同样扑朔迷离,因为在南半球的各大洲,几乎都出土过企鹅或类似企鹅的鸟类化石。然而,如同所有鸟类化石一样,它们珍贵而稀少(鸟类遗体形成化石的条件十分苛刻),目前所掌握的化石材料虽然十分零碎—那些大的和小的、高的和矮的、胖的和比较胖的、长嘴的和短嘴的……企鹅残骸化石还很难拼凑出一棵清晰、完整的“企鹅进化树”,但根据这些遗骨所在地层的不同,根据这些地层沉积的时间先后,人们还是能够看出一点端倪:企鹅似乎经历了一个从小到大,再到小的过程。

科学界所公认的被发掘出的第一块企鹅化石是在新西兰南岛卡卡努伊附近的石灰岩层中找到的。那是在 1848 年底,一个叫沃尔特·曼特尔(Walter Mantell)的政府工作人员在旅行时获得的。这块化石是一块鸟类踝骨(不全,缺少一个滑车或脚趾的突出部分),后来被送到英国,到了有“达尔文斗犬”之称的英国著名博物学家托马斯·亨利·赫胥黎(Thomas

Henry Huxley)教授手里,他惊喜地发现,这块踝骨化石属于一种未知的远古企鹅,生存年代距今 2300 万年,他将其命名为 Palaeeudyptes antarcticus,意思是南极的有翅潜水者,并于 1859 年 3 月发表在《地质学会季刊》上。发现了极不完整的化石标本,产生出的最大问题就是给了人们广阔的想象空间,根据踝骨粗壮的程度,当时的人们猜测这只企鹅活着的时候可达 8 英尺(约 2.4 米),但通过现在我们已经收集到的古企鹅骸骨来看,这个数值被大大高估了。

白眉企鹅

而后的 100 多年中,人们又在新西兰、澳大利亚、南美洲和南极洲相继发现了 20 余种古企鹅化石,企鹅生活的时间跨度从古新世中期至渐新世末期(距今约 6200 万—2300 万年)。到了 20 世纪 80 年代,好运气再一次降临到美丽而宁静的新西兰南岛,距离基督城以北约 65 千米的地方,有一条叫作怀帕拉(Wapara)的小河,新西兰地质调查局的布拉德·菲尔德(Brad Field)在被河水切断的新生代早期古新世地层中找到了一层含有黑色泥沙的海洋沉积物,这层沉积物距今已有 6000 多万年了,距离恐龙灭绝的中生代不久。他以其敏锐的专业素养在那层沉积物中又发现了珍贵的企鹅化石,随即交给了新西兰奥塔哥大学地质系教授尤安·福代斯(R. Ewan Fordyce)研究。1990 年,尤安·福代斯和克雷格·琼斯发表了有关这些化石的一些情况,但遗憾的是,这些化石材料还是不足以描述出这种神奇动物的更多细节。随后,坎特伯雷博物馆的古生物学家阿尔·曼纳林(Al Mannering)在这个层位中又发现了更多的古新世企鹅化石,越来越多的化石证据为福代斯教授提供了强有力的支持。很快,尤安·福代斯的研究生安藤达寿(Tatsuro Ando)博士对这些化石进行了更为深入的研究,随后师生联合发表了更为详尽的报告,确认这些化石是迄今为止人类所发现的企鹅科鸟类中最古老的一个新属,定名为威马努企鹅属(Waimanu),属名所用单词“wai-manu”来源于当地毛利人的语言,意为“水里的鸟”。为表彰阿尔·曼纳林所做的工作,第一个被发现的威马努企鹅属物种被称为曼纳林威马努企鹅(Waimanu manneringi),生存时间为古新世中期(距今约 6200 万—6000 万年)。

帝企鹅

与现代企鹅相比,威马努企鹅具有很长的颈和喙,有更为复杂的翅膀,就像现生鸟类那样,可以折叠收在两胁。从这样的翅膀和它肥硕的身体,我们可以判定,它们已经放弃了飞翔的权利,转而向水中发展。这个样子有点像现在加拉帕戈斯群岛上的弱翅鸬鹚,由于饵料丰富、没有天敌的缘故,弱翅鸬鹚主动放弃了天空而转身投向大海的怀抱,翅膀虽然还保留着飞鸟的外形,却变得短小孱弱,不堪飞翔。以上证据,有力地说明了企鹅也是由飞鸟进化而来,彻底打破了有些人说企鹅翅膀由爬行动物的前肢直接进化而来,根本就没有过飞行经历的论调。

延伸阅读:《冰洲上的游戏》

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