Пингви́новые, или пингви́ны — семейство нелетающих морских птиц, единственное современноеНепосредственно в отряд ещё включено вымершие подсемейство и несколько родов. в отряде пингвинообра́зных (Sphenisciformes). В него включают 18 современных видов. Все представители этого семейства быстро плавают и ныряют.
Этимология Есть несколько версий происхождения названия «пингвин»: от валлийского pen gwyn («белая голова»), обозначающего вымершую бескрылую гагарку (Pinguinus impennis) из семейства чистиковых. Моряки могли так назвать пингвинов по причине внешней схожести. До открытия Антарктиды термин pinguinus употреблялся в Европе именно по отношению к бескрылой гагаркеАкимушкин И. И.. Мир Животных: птицы, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Мысль, 1989. (см. у Даля «пингвин»).
от — «тучный, жирный»Словарь иностранных слов. — М.: «Русский язык», 1989. — 624 с. ISBN 5-200-00408-8.
Строение тела Форма тела пингвинов обтекаемая, что подходит для передвижения в воде. Мускулатура и строение костей позволяют им использовать под водой крылья как винты. В отличие от других нелетающих птиц, пингвины имеют грудину с чётко выраженным килем, к которому крепится мощная мускулатура. Плавание под водой отличается от полёта в воздухе тем, что на подъём крыла затрачивается та же энергия, что и на опускание, поскольку сопротивление воды больше, чем сопротивление воздуха, поэтому по сравнению с другими птицами лопатки у пингвинов имеют бо́льшую поверхность, на которой крепится мускулатура, отвечающая за подъём крыла. Плечевая кость и кость предплечья соединены в локте прямо и неподвижно, что увеличивает стабильность крыла. Грудная мускулатура развита и составляет иногда до 30 % массы тела, что в несколько раз превышает аналогичное соотношение у самых мощных летающих птиц. Бедренные кости короткие, коленный сустав неподвижен, а ноги заметно смещены назад, что является причиной необычно прямой походки. Большие ступни с плавательной перепонкой сравнительно коротки — находясь на суше, животные зачастую отдыхают, стоя на пятках, при этом жёсткое хвостовое оперение служит им дополнительной опорой. Хвост пингвинов сильно укорочен, поскольку рулевую функцию, которую он обычно имеет у других водоплавающих птиц, у пингвинов выполняют в первую очередь ноги. Второе явное отличие пингвинов от других птиц — плотность костей. У всех птиц кости трубчатые, что делает их скелет легче и позволяет летать или быстро бегать, а у пингвинов они похожи на кости млекопитающих (дельфинов и тюленей) и не содержат внутренних полостей. У пингвинов жёсткие перья, которые плотно покрывают их тело.
Оперение Многочисленные мелкие, недифференцированные и тонкие перья. Хвостовое оперение — жёсткое. Почти все виды пингвинов имеют на спине серовато-голубой, переходящий в чёрный оттенок цвет, а брюхо белое. Такая окраска является маскировочной для многих морских животных.
Оперение детёнышей чаще серое или коричневое, однако у некоторых видов бока и живот имеют белый цвет.
Как правило, после высиживания яиц и выращивания птенцов у пингвинов начинается смена оперения. Во время линьки они сбрасывают большое количество перьев одновременно — и на это время, утратив способность плавать, остаются без пищи, пока не отрастут новые перья.
Терморегуляция В пределах своей среды обитания пингвины подвержены воздействию экстремальных климатических условий и имеют различные анатомические особенности, позволяющие им приспосабливаться к этим факторам. Главный механизм, защищающий от переохлаждения, — толстый (от 2 до 3 см) слой жира, над которым располагаются три слоя водонепроницаемых, коротких, плотно прилегающих друг к другу и равномерно распределённых по всему телу перьев. Воздух в слоях перьев также эффективно защищает от потери тепла при нахождении в воде. У пингвинов имеется хорошо развитая «система теплопередачи» в плавниках и ногах: поступающая в них артериальная кровь отдаёт тепло более холодной венозной крови, оттекающей обратно к телу, таким образом теплопотеря сводится к минимуму.
Органы чувств Глаза пингвинов прекрасно приспособлены к условиям плавания под водой; роговица у них плоская, вследствие чего на суше птицы немного близоруки. Ещё одним средством приспособления является сократительная способность и растяжимость зрачка, особенно ярко выраженная у императорских пингвинов, ныряющих на большую глубину. Благодаря этой особенности глаза пингвинов очень быстро приспосабливаются к меняющимся условиям освещённости в воде на глубине до 100 м. Анализ пигментного состава позволяет сделать вывод, что пингвины видят в синей части спектра лучше, чем в красной, и, вероятно, воспринимают ультрафиолетовые лучи.
Уши пингвинов, как и у большинства птиц, не имеют чёткой внешней структуры. При нырянии они плотно закрываются особыми перьями, так что вода не проникает внутрь уха. У императорских пингвинов помимо этого край внешнего уха увеличен таким образом, что оно может закрываться, благодаря чему среднее и внутреннее ухо оказываются защищены от повреждений давлением, которые может причинить погружение на большую глубину.
Под водой пингвины почти не издают звуков, а на суше они общаются посредством криков, напоминающих звуки трубы и трещотки. Пока не установлено, используют ли они слух для выслеживания жертвы и обнаружения своих естественных врагов.
Питание Пингвины питаются рыбой — серебрянкой антарктической (Pleuragramma antarcticum), анчоусами (Engraulidae) или сардинами (семейство Сельдевые), а также ракообразными, такими как эуфаузииды, криль, и мелкими головоногими, на которых охотятся, проглатывая прямо под водой. Если разные виды делят между собой одну среду обитания, то их рацион, как правило, различается: так, пингвины Адели и антарктические пингвины предпочитают криль разного размера.
Виды, питающиеся мелкими ракообразными, в большей степени нуждаются в регулярности питания, чем питающиеся рыбой, но на ловлю добычи они тратят гораздо меньше энергии: если последним достаточно одной удачной попытки из десяти, то первые должны поймать до шестнадцати рачков за одно погружение (в пересчёте — приблизительно один рачок каждые шесть секунд), чтобы восполнить затраты энергии свои и своих детёнышей. Количество погружений в течение одной охоты у каждого вида пингвинов различно и зависит от времени года: во время высиживания птенцов антарктические пингвины совершают более 190 погружений, а у императорских пингвинов в течение их длительных переходов это число может достигать 860 или даже больше.
Во время линьки, а у некоторых видов (пингвины Адели, императорские, антарктические и хохлатые) также и в период высиживания птенцов птицы вынуждены полностью отказываться от пищи. Этот период у разных видов имеет разную продолжительность — от одного месяца у пингвинов Адели и хохлатых до трёх с половиной месяцев у самцов императорских пингвинов. Особи теряют до половины массы тела, поскольку организм вынужден брать энергию для обмена веществ из запасов жира, накопленных заранее. Самцы и самки субантарктических, великолепных (желтоглазых), малых и ослиных (очковых) пингвинов сменяют друг друга при высиживании птенцов, благодаря чему им приходится голодать только в период линьки.
Пингвины пьют в основном морскую воду. Избыток соли выделяется через специальные железы, находящиеся над глазами.
В 2015 году в ходе секвенирования императорских пингвинов и пингвинов Адели учёные открыли, что пингвины потеряли три типа рецепторов вкуса: сладкие, горькие и умами более 20 миллионов лет назад.
Передвижение
Средняя скорость, которую пингвины развивают в воде, — 5—10 км/ч, однако на коротких дистанциях возможны и более высокие показатели. Самым быстрым способом передвижения является «плавание дельфином»; при этом птица на короткое время выпрыгивает из воды, подобно дельфину. Причины такого поведения неясны: вероятно, это способствует уменьшению сопротивления течения или предназначено для того, чтобы сбить с толку естественных врагов.
За день во время кормёжки пингвины могут проплыть около 27 км, на глубине более 3 метров они проводят в среднем около 80 минут в сутки. В нырянии некоторые пингвины бьют рекорды: представители более маленьких видов, таких как папуанский пингвин (Pygoscelis papua), могут находиться под водой в течение одной или (реже) более двух минут и нырять на глубину до 20 метров, но императорские пингвины способны задерживаться под водой на 18 минут и нырять на глубину более чем 530 метров.
Хотя способности императорских пингвинов остаются малоизученными, известно, что при погружении пульс животного сокращается до одной пятой от частоты сердцебиения в состоянии покоя; таким образом, потребление кислорода уменьшается, что позволяет увеличить продолжительность нахождения под водой при том же объёме воздуха в лёгких. Остаётся неизвестным механизм регулирования давления и температуры тела при погружении на большую глубину.
При выходе из воды пингвины могут в прыжке преодолеть высоту береговой линии до 1,8 м. На суше пингвины передвигаются, переваливаясь с боку на бок, из-за их относительно коротких ног — такой способ передвижения, как доказали исследования биомехаников, экономит много энергии. На суше пингвины развивают скорость 3—6 км/ч. На льду пингвины также могут быстро передвигаться — съезжают с гор, лёжа на животе. Некоторые виды преодолевают так многие километры между морем и местом, где обосновалась их колония.
Ареал
Предки пингвинов жили в умеренном климате — когда Антарктида ещё не была скована ледником. Климат на планете менялся. Материки дрейфовали, Антарктида сместилась на Южный полюс и покрылась вечным льдом. Другие животные оттуда ушли или вымерли, а пингвины, приспособившись к холоду, остались. Правда, раньше их было значительно больше — в ходе эволюции вымерло не менее 40 видов, населявших нашу планету более 60 млн лет назад. Как, например, найденный недавно в Перу Icadyptes salasi ростом до 1,5 м и массой до 120 кг.
Пингвины обитают в открытом море Южного полушария: в прибрежных водах Антарктики, Новой Зеландии, южной части Австралии, в Южной Африке, по всему побережью Южной Америки от Фолклендских островов до Перу, на Галапагосских островах вблизи экватора. Пингвины предпочитают прохладу, поэтому в тропических широтах появляются только с холодными течениями — течением Гумбольдта на западном побережье Южной Америки или Бенгельским течением, возникающим у мыса Доброй Надежды и омывающим западное побережье Южной Африки.
Большинство видов обитает между 60° южной широты; самое большое скопление особей находится в Антарктике и на прилегающих к ней островах.
Самое тёплое место обитания пингвинов — Галапагосские острова, расположенные у экватора.
Размножение Пингвины гнездятся чаще всего большими колониями, насчитывающими нередко десять тысяч пар или более. В насиживании яиц и выкармливании птенцов принимают участие оба родителя попеременно.
Возраст, в котором пингвины начинают спаривание, зависит от их вида и пола. Так, у малых, великолепных, субантарктических и ослиных пингвинов первое спаривание происходит в возрасте двух лет; самки пингвинов Адели, антарктических, королевских и императорских пингвинов в большинстве случаев начинают спаривание в возрасте трёх лет, в то время как самцы этих видов бывают готовы к спариванию ещё через год. Золотоволосые пингвины готовы к спариванию лишь в возрасте пяти лет.
Приведённые выше данные являются статистическими средними значениями: на практике чем старше пингвины, тем больше времени они проводят в колониях, пока не наступит собственно возраст, в котором они начинают спаривание. Так, королевские пингвины в возрасте 1 года чаще всего вообще не прибывают в колонии; на втором году жизни они находятся там буквально несколько дней. В последующие годы посещения колонии учащаются, а длительность пребывания в ней постепенно увеличивается. Самцы императорских пингвинов зачастую приступают к высиживанию яиц только на восьмом году жизни.