Vì sao chim cánh cụt không biết bay? Chim cánh cụt đã mất khả năng bay cách đây hàng chục năm, và các nhà khoa học cuối cùng có thể đã tìm ra lý do tại sao. Một nghiên cứu mới cho thấy rằng việc lên cạn cuối cùng chỉ tốn quá nhiều công sức đối với những con chim đã trở thành những tay bơi lão luyện. Chuyến bay có thể làm cho một số khía cạnh của cuộc sống ở Nam Cực của chim cánh cụt dễ dàng hơn nhiều. Ví dụ, cuộc hành quân mệt mỏi của chim cánh cụt hoàng đế có thể chỉ mất vài giờ dễ dàng thay vì nhiều ngày chết chóc. Việc trốn thoát những kẻ săn mồi như hải cẩu ở mép nước cũng sẽ dễ dàng hơn nếu chim cánh cụt có thể bay, vì vậy các nhà khoa học thường tự hỏi tại sao và làm thế nào loài chim mất khả năng đó. Một lý thuyết phổ biến về cơ sinh học cho rằng đôi cánh thích nghi một lần bay của loài chim đơn giản ngày càng trở nên hiệu quả hơn để bơi và cuối cùng mất khả năng đưa chim cánh cụt lên khỏi mặt đất. Mặt khác, lặn hiệu quả hơn, tăng cơ hội kiếm thức ăn ở độ sâu. Một con chim cánh cụt hoàng đế hiện đại có thể nín thở hơn 20 phút và nhanh chóng lặn xuống độ sâu 450 mét để kiếm mồi. Nghiên cứu mới về chi phí năng lượng ở các loài chim sống vừa bay vừa lặn cung cấp bằng chứng quan trọng chứng minh lý thuyết này. Đồng tác giả nghiên cứu Kyle Elliott, thuộc Đại học Manitoba, cho biết: "Rõ ràng, sự hạn chế về mặt hình thức đối với động vật hoang dã và sự di chuyển trong một phương tiện tạo ra sự cân bằng với chuyển động ở phương tiện thứ hai." "Điểm mấu chốt là chân chèo tốt không bay rất tốt." Ngồi, Bơi và Bay Chim tháp có mỏ dày hay còn gọi là Guildlemot của Brünnich (Uria lomvia) sử dụng đôi cánh để lặn giống như chim cánh cụt, nhưng nó cũng bay. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng sinh lý và cách sử dụng năng lượng của nó có thể gần giống với tổ tiên của loài chim cánh cụt bay cuối cùng. Các loài chim bơi khác, chim cốc bồ nông (Phalacrocorax pelagicus), tự đẩy mình trên mặt nước bằng chân. Elliott và các đồng nghiệp khẳng định rằng những con chim này có thể được coi là mô hình cơ sinh học cho việc sử dụng năng lượng trong lối sống của tổ tiên chim cánh cụt cổ đại, loài cuối cùng trong dòng của nó cất cánh. Việc phân tích kỹ thuật và đồng vị kỹ lưỡng về cách chim cánh cụt đốt cháy năng lượng cho thấy lý do tại sao chim cánh cụt ngày nay là có cơ sở. Guillemots lặn hiệu quả hơn bất kỳ loài chim bay nào khác và chỉ được lặn nhờ chính chim cánh cụt, theo nghiên cứu. Tuy nhiên, chuyến bay tiêu tốn của chúng nhiều năng lượng hơn bất kỳ loài chim hoặc động vật có xương sống nào khác và trở nên khó duy trì. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra các vụ giết người có mỏ dày tại một thuộc địa ở Nunavut, Canada và chim cốc bồ nông ở Đảo Middleton, Alaska. Họ tiêm vào những con chim đồng vị ổn định của oxy và hydro để dùng làm chất đánh dấu để đánh dấu chi phí vật chất cho các hoạt động của chúng. Nhóm nghiên cứu cũng trang bị cho họ các thiết bị ngân sách thời gian để theo dõi các hoạt động đó - ghi lại chuyển động, tốc độ và các dữ liệu khác giống như máy đếm bước chân. "Về cơ bản những con chim chỉ làm ba việc: Ngồi, bơi và bay. Vì vậy, bằng cách đo nhiều loài chim và kết hợp ngân sách thời gian của chúng với tổng chi phí sinh hoạt từ các phép đo đồng vị, có thể tính được từng thành phần của ngân sách. John Speakman, đồng tác giả nghiên cứu, người đứng đầu Nhóm Nghiên cứu Năng lượng tại Đại học Aberdeen, Scotland, giải thích. " Giả định rằng [chim cánh cụt] tiến hóa từ tổ tiên giống auk ", Speakman tiếp tục. " Điều này sẽ liên quan đến việc giảm dần kích thước cánh, giúp lặn hiệu quả hơn và bay ít hơn. Xương chim cánh cụt cũng dày lên theo thời gian, vì xương nhẹ hơn giúp chim bay dễ dàng hơn, nhường chỗ cho xương dày hơn, có thể có đã giúp họ bớt nổi khi lặn. "Nhưng Speakman tin rằng những thay đổi ở cánh là sự thích nghi chính. Julia Clarke, Đại học Texas tại Austin, người nghiên cứu về sự tiến hóa của loài chim và cách hành trình bay được phối hợp với lặn dưới nước cho biết:" Những kết quả này rất có ý nghĩa. Đã có nhiều kịch bản khác nhau được khám phá về nguồn gốc của chim cánh cụt nhưng ít dữ liệu liên quan. Những phát hiện mới này từ các loài chim lặn khác như giết người cung cấp một lời giải thích thanh lịch về bước quan trọng trong quá trình chuyển đổi cánh thành chim cánh cụt. " Katsufumi Sato, một nhà sinh thái học hành vi tại Viện Nghiên cứu Đại dương của Đại học Tokyo và một Nhà thám hiểm mới nổi của Hiệp hội Địa lý Quốc gia Hoa Kỳ, nói thêm rằng công trình chỉ ra một lý do quan trọng khiến chim cánh cụt ngừng bay và tiến hóa kích thước cơ thể lớn hơn - chúng cần một góc cạnh trong nước. Sato cho biết:" Một ví dụ thú vị là loài chim cánh cụt nhỏ, nhỏ hơn một số loài Alcidae [một họ chim], "và chỉ nặng khoảng 2 pound (một kg). " [Chi phí lặn] của tháp pháo tương tự như của chim cánh cụt nhỏ, có nghĩa là những con chim cánh cụt nhỏ không thể sống sót trước tháp pháo, loài có thể lặn và bay. " Cơ thể lớn hơn giúp tăng hiệu quả lặn và cho phép lặn lâu hơn, đó có thể là lý do tại sao quá trình tiến hóa nhanh chóng đã tạo ra rất nhiều chim cánh cụt thân lớn hơn ngay sau khi loài động vật này mất khả năng bay. Chim cánh cụt có cảm giác thích thú với cá? Chris Thaxter, một nhà sinh thái học về chim biển thuộc Tổ chức nghiên cứu về loài chim của Anh, cho biết so sánh nhiều loài, theo cách mà nghiên cứu này thực hiện, chỉ ra một mô hình hấp dẫn. " Khi đôi cánh được sử dụng ở cả trên và dưới nước, có thể có một điểm giới hạn trong quá trình tiến hóa mà sau đó chuyến bay quá tốn kém và không bền vững. "Clarke, Sato và Thaxter không tham gia vào nghiên cứu, được công bố trong ấn bản ngày 20 tháng 5 của tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences. Các nhà khoa học không có hóa thạch của tổ tiên chim cánh cụt bay, và loài chim cánh cụt sớm nhất được biết đến có niên đại chỉ sau ranh giới kỷ Phấn trắng-Đệ tam (58 đến 60 triệu năm trước). Speakman cho biết:" Thật hấp dẫn để suy đoán rằng sự tiến hóa của chim cánh cụt đã xảy ra trong bức xạ bùng nổ [của các loài động vật có vú] xảy ra ngay sau sự kiện K-T, "khi nhiều loài tuyệt chủng, Speakman nói." Tuy nhiên, không có bằng chứng trực tiếp nào chứng minh điều này, và nó có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong kỷ Phấn trắng muộn. " Trong tự nhiên, sự thích nghi như vậy xảy ra vì lý do chính đáng, thường liên quan đến sự sống còn và sinh sản. Vì vậy, một trường hợp thuyết phục có thể được đưa ra cho lý do tại sao chim cánh cụt lại từ bỏ chuyến bay khi xuống biển. " Những gì chúng tôi biết là trong bức xạ của động vật có vú sau sự kiện KT, đột nhiên [về mặt địa chất] xuất hiện toàn bộ động vật có vú sẽ là đối thủ cạnh tranh nghiêm trọng về nguồn lợi thủy sản [như] giáp xác và chân kim, "Speakman nói. " Vì vậy, môi trường cạnh tranh mới này có thể mang lại lợi ích lớn hơn cho việc trở thành những người bơi lội và thợ lặn hiệu quả hơn cho các loài chim biển dưới nước.
