| вид | Пингвин императорский | Aptenodytes forsteri | Gray | 1844 |
| род | Пингвин императорский | Aptenodytes | Forster | 1778 |
| подсемейство | (Spheniscinae) | Spheniscinae | ||
| семейство | Пингвиновые | Spheniscidae | ||
| отряд / порядок | Пингвинообразные | Sphenisciformes | ||
| надотряд / надпорядок | Плавающие птицы | Impennes | ||
| инфракласс | Настоящие птицы (Веерохвостые птицы) | Neornithes | Gadow | 1893 |
| подкласс | Килегрудые птицы (Веерохвостые птицы) | Carinatae Ornithurae (Neornithes) Ornithurae (Neornithes) | Merrem | 1813 |
| класс | Птицы | Aves | ||
| надкласс | Четвероногие | Tetrapoda | Broili | 1913 |
| подтип / подотдел | Позвоночные (Черепные) | Vertebrata (Craniata) | Cuvier | 1800 |
| тип / отдел | Хордовые | Chordata | ||
| надтип | Целомические животные | Coelomata | ||
| раздел | Двусторонне-симметричные (Трёхслойные) | Bilateria (Triploblastica) | ||
| надраздел | Эуметазои | Eumetazoa | ||
| подцарство | Многоклеточные животные | Metazoa | ||
| царство | Животные | Animalia | ||
| надцарство | Ядерные | Eukaryota | Chatton | 1925 |
| империя | Клеточные |
| Источник : | 244 |
| Продолжительность жизни | |
|---|---|
| Максимальная : |
| Половозрелость | |
|---|---|
| Самцов в : | 5,5 лет |
| Самок в : | 5 лет |
| Вес | |
|---|---|
| При рождении : | |
| Взрослой особи : | 29,5 кг |
| Размножение | |
|---|---|
| Беременность / инкубация : | |
| Приплод : | |
| Периодичность размножения : |
| Источники | |
|---|---|
| 244 : | AnAge. The Animal Ageing & Longevity Database. http://genomics.senescence.info/species/index.html |
Пингвины (Sphenisciformes) — единственная группа современных морских птиц, все представители которой отказались от полета. Это, однако, не помешало им широко распространиться по Южному полушарию, от Антарктиды на юге до Галапагосских островов на севере. Сегодня здесь обитает 18 видов пингвинов, которые отличаются размерами, кормовыми предпочтениями и особенностями размножения.
В последние годы палеонтологи обнаружили целый ряд ископаемых видов пингвинов, включая гигантские формы ростом с человека. Тем не менее об эволюции этой группы все еще известно недостаточно. Например, неясно, возникла ли она в Антарктиде, после чего расселилась на север, или же колонизировала Южное полушарие из Субантарктики. Возраст последнего общего предка всех современных пингвинов неизвестен: по разным оценкам, он мог жить от 9,9 до 47,6 миллиона лет назад.
Пролить свет на этот вопрос решила команда специалистов во главе с Хулианой Вианной (Juliana A. Vianna) из Папского католического университета Чили. Исследователи проанализировали геномы 22 особей, представляющих все 18 современных видов. Это позволило выяснить, что их общий предок жил на побережье Австралии или Новой Зеландии в раннем миоцене, около 21,9 миллиона лет назад.
Сначала от общего предка всех современных пингвинов отделилась ветвь, представители которой колонизировали Антарктику и дали начало королевским и императорским пингвинам (Aptenodytes). Затем сходный путь проделали предки рода Pygoscelis, к которому относятся пингвины Адели (P. adeliae), а также антарктические (P. antarcticus) и субантарктические (P. papua). Позднее произошла диверсификация двух более теплолюбивых клад, Spheniscus + Eudyptula и Megadyptes + Eudyptes. Авторы связывают их расселение по Южному полушарию и образование новых видов с образованием пролива Дрейка и усилением Антарктического циркумполярного течения около 11,6 миллиона лет назад. В дальнейшем эволюция пингвинов во многом определялась похолоданием на рубеже плиоцена и плейстоцена, а также формированием новых архипелагов в океане.
Согласно климатическим реконструкциям, родина предков всех ныне живущих пингвинов была довольно прохладным местом. Максимальная температура поверхности моря здесь составляла около девяти градусов по Цельсию. Это соответствует климату нынешней Субантарктики, где до сих пор живут некоторые виды пингвинов. При этом другие виды смогли освоить как более холодные, так и более теплые воды. Рекорд термоустойчивости принадлежит галапагосскому пингвину (Spheniscus mendiculus), которые переносит температуру воды более 27 градусов Цельсия. Он, а также другой теплолюбивый вид, очковый пингвин (S. demersus) с южной оконечности Африки, возникли относительно недавно, около 0,59 миллиона лет назад. Проникнуть далеко на север их предкам помогло плейстоценовое похолодание.
Команде удалось выявить у разных видов пингвинов 104 гена с признаками положительного отбора. Они образуют две группы, первая из которых отвечает за клеточные функции, а вторая — за иммунитет, работу почек и сердечно-сосудистой системы. По мнению авторов, многие гены из второй группы эволюционировали, чтобы обеспечить пингвинам возможность нырять и поддерживать высокую температуру тела в холодных условиях. Они отвечают за осмо- и терморегуляцию, а также метаболизм кислорода.
Генетические данные также позволили реконструировать динамику численности различных видов пингвинов. Популяции одиннадцати из них выросли в промежутке между 40 и 70 тысячами лет назад, однако затем резко снизились в период последнего ледникового максимума. Это свидетельствует, что отдельные виды пингвинов узко специализированы к своим экологическим и термальным нишам. Выживание в эпоху быстрых антропогенных изменений климата может стать для них непосильной задачей.
Сергей Коленов
Императорские пингвины (Aptenodytes forsteri) гнездятся только в Антарктике. Для защиты от ветра, холода и опасных для птенцов хищников эти птицы формируют колонии, большинство из которых расположены на припайном льду. Добраться до них непросто, поэтому неудивительно, что на протяжении долгого времени количество колоний и общая численность императорских пингвинов оценивались очень приблизительно.
К счастью, около десяти лет назад у орнитологов появился новый инструмент для изучения пингвинов — снимки, сделанные космическими спутниками. На них отчетливо заметны пятна гуано, оставленные большими поселениями птиц. Ориентируясь на них, орнитологи смогли провести переоценку числа колоний: если до 2009 года было известно 34 точки размножения императорских пингвинов, то к 2019 году эта цифра увеличилась до 54.
Чаще всего пингвиньи колонии отслеживают с помощью бесплатных снимков, сделанных в ходе программы NASA Landsat. Однако их разрешение не очень велико. Каждый пиксель такого снимка имеет размеры 30 на 30 метров, так что пятна гуано от мелких групп пингвинов, состоящих из нескольких сотен особей, на них не видны.
Кембриджские орнитологи Питер Фретуэлл (Peter T. Fretwell) и Филипп Трэтан (Philip N. Trathan) решили проверить, насколько полезным для изучения пингвинов может быть использование другого инструмента — семейства спутников Sentinel-2, запущенных Европейским космическим агентством в 2015-2017 годах. Разрешение у снимок с этих приборов выше, чем у спутников Landsat: сторона каждого пикселя составляет около 10 метров.
Исследователи проанализировали снимки антарктического побережья, сделанные спутниками Sentinel-2 в 2016, 2018 и 2019 годах. В первую очередь их интересовали участки, подходящие под один из следующих параметров: расположенные в местностях, подходящих для пингвиньей колонии; расположенные в больших промежутках между известными колониями; а также места, где наличие колоний предполагалось, но не было подтверждено.
В общей сложности Фретуэллу и Трэтану удалось обнаружить одиннадцать новых колоний пингвинов. Две из них расположены на Антарктическом полуострове, три — в Западной Антарктиде и шесть — в Восточной Антарктиде. Три колонии были «переоткрыты»: об их существовании сообщалось в 1960-1980 годах, однако на снимках их до сих пор не находили.
Открытие позволило увеличить число известных мест размножения императорских пингвинов до 65 (из которых в настоящее время используется 61), то есть почти на 20 процентов. Однако авторы отмечают, что большинство новых колоний невелики, так что оценка мировой популяции вида выросла лишь на пять-десять процентов. В абсолютных цифрах это дополнительные 25-55 тысяч особей.
Более того, расположение обнаруженных колоний делает их очень уязвимыми с точки зрения климатических изменений. При текущем сценарии антропогенных выбросов парниковых газов все они исчезнут к концу века из-за сокращения площади морского льда. Таким образом, отмечают авторы работы, использование нового подхода принесло не только хорошие, но и плохие новости.
Сергей Коленов
Колония императорских пингвинов в Халли-Бей в Западной Антарктиде была второй по величине на континенте. Она находится на северном конце шельфового ледника Бранта. Ученые с полярной станции Халли периодически наблюдали за птицами в 1956–2012 годах. По их оценкам, численность колонии насчитывала 14–23 тысячи пар (примерно 6,5–8,5 процентов мировой популяции). Предположительно, пингвины кормились на шельфовой отмели неподалеку от колонии и в полынье, которая образовывалась каждое лето к северу от ледника Бранта. Хотя полынья образовывалась всегда, шельфовый лед вокруг нее не таял вплоть до декабря (начала антарктического лета), а часто сохранялся и летом. Предположительно, это тоже влияло на местоположение колонии, так как позволяло вырастить птенцов.
Питер Фретвелл (Peter T. Fretwell) И Филип Тратан (Philip N. Trathan) из Британской антарктической службы провели мониторинг колонии в Халли-Бей. Они изучили снимки высокого разрешения (30–50 сантиметров), сделанные спутниками WorldView2 и WorldView3 в 2009–2018 годах, которые позволяли оценить численность птиц. А чтобы получить общую картину состояния прибрежного шельфа, ученые проанализировали снимки, сделанные спутниками Sentinel 1, Sentinel 2 и Landsat 8.
Оказалось, что в 2016–2018 годах птенцы в колонии практически не выживали и ее численность резко сократилась. В 2016 и 2017 годах прибрежный лед начал разрушаться слишком рано, в октябре-ноябре, когда подросшие птенцы оставались в «детском саду» на берегу, и в эти два года никто из птенцов не выжил. Результаты спутниковых снимков подтвердили и наземные наблюдения. В 2018 году на месте колонии ученые обнаружили несколько сотен взрослых пингвинов, и еще несколько тысяч птиц — на льду на «побережье», рядом с полыньей. Императорские пингвины не выращивают птенцов рядом с берегом, где лед в любую минуту может расколоться, а неоперившиеся птенцы упасть в воду и погибнуть. Ученые не смогли определить, то ли птицы уже не пытались выводить птенцов, то ли все их птенцы погибли.
Одновременно исследователи зафиксировали резкое увеличение численности соседней колонии пингвинов, которая находится в 55 километрах к югу. Если в 2015 году в ней насчитывалось около 1280 пар, то в 2016 — уже 5315 пар, а в 2018 — около 14600 пар, на тысячу процентов больше, чем в 2015 году.
Исследователи связывают катастрофическую трехлетнюю неудачу с выведением птенцов и миграцию в соседнюю колонию с тем, что прибрежный лед на шельфе Бранта в 2016–2017 годах стал раскалываться очень рано, когда птенцы еще были не способны выжить в воде. А состояние льда резко ухудшилось вслед за сильнейшим за последние 60 лет Эль-Ниньо в 2015 году. Эль-Ниньо или Южной осцилляцией называют потепление температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, которое оказывает влияние на климат. В это же время наблюдались одни из самых высоких значений Антарктической осцилляции: в сентябре 2016 года среднее атмосферное давление за месяц было самым низким за последние 30 лет, а средняя скорость ветра — самой высокой за те же 30 лет. А сильные ветра в сезон размножения также могут критически повлиять на выживание птенцов.
Чтобы сделать однозначные выводы о связи Эль-Ниньо и аномально низкого давления с неудачами в выведении птенцов в колонии в Халли-Бей ученым не хватает данных о динамике численности пингвинов во время предыдущих сильных Эль-Ниньо и высоких значений Антарктической осцилляции. Тем не менее исследователи предполагают, что связь между изменением климата и неудачей в выведении птенцов есть. «Невозможно сказать, связаны ли изменения в состоянии морского льда в Халли-Бей с изменением климата. Но раньше мы не наблюдали полной неспособности успешно вывести птенцов в этом месте», — говорит Филип Тратан. «Даже принимая во внимание уровень экологической неопределенности, опубликованные модели предсказывают резкое падение численности императорских пингвинов. До конца этого столетия из-за изменения состояния морского льда в результате изменения климата она упадет на 50-70 процентов».