Chim cánh cụt có thể là loài chim đầu tiên bạn biết đến trong phim hoạt hình, truyện tranh và truyện kể.
Chúng ta biết rằng nhiều khối đất liền lớn trên Trái Đất hầu như đều tập trung ở Bắc bán cầu, trong khi Nam bán cầu gần như toàn bộ là thế giới nước. Chim cánh cụt bơi và sinh sản trong thế giới nước rộng lớn này. Chim cánh cụt có thể là loài chim đặc biệt nhất trên thế giới. Mặc dù được gọi là loài chim, nhưng chúng lại không thích bay lượn trên bầu trời. Hình dáng cơ thể và thói quen sống của chúng giống với loài cá hơn: chúng có thân hình thuôn dài như cá; cánh hình vây giống như cá; và các tông màu giống như cá - khi chúng bơi trong nước, từ trên không, lưng chúng đen như nước sâu, và từ dưới nước, bụng chúng trắng như bầu trời; chúng cũng săn bắt nhiều loại sinh vật phù du để làm thức ăn như cá; và giống như cá, chúng đi theo các dòng hải lưu và bơi những quãng đường dài trong đại dương bao la... Ý tưởng tiến hóa "mọi thứ đều phù hợp với cá" này là duy nhất trong thế giới loài chim.
Chim cánh cụt là thuật ngữ chung để chỉ tất cả các loài chim thuộc bộ Sphenisciformes và họ Penguinidae. Giới này có 6 chi và 17 đến 19 loài. Các thành viên lớn nhất đều thuộc chi Chim cánh cụt Hoàng đế, trong đó có hai loài - Chim cánh cụt Hoàng đế và Chim cánh cụt Vua. "Hoàng đế" là lớn nhất, tiếp theo là "Vua". Loài có số lượng cá thể lớn nhất đều thuộc chi Adélie, chi này có ba loài - chim cánh cụt Adélie, chim cánh cụt Gentoo (còn gọi là chim cánh cụt Gentoo hoặc chim cánh cụt Papua) và chim cánh cụt quai mũ. Nơi sinh sản chính của ba loài chim cánh cụt này là ở Nam Cực. Cùng với loài chim cánh cụt hoàng đế cũng sinh sản ở Nam Cực, bốn loài này là loài chim cánh cụt Nam Cực thực sự duy nhất trong toàn bộ bộ chim cánh cụt. Những bạn nào nghĩ rằng chim cánh cụt chỉ có thể chụp ảnh đen trắng thì nên chú ý vào thời điểm này. Gia đình chim cánh cụt được giới thiệu dưới đây là gia đình có nhiều màu sắc nhất trong toàn bộ thế giới chim cánh cụt, tất cả chúng đều yêu cái đẹp và đeo những đồ trang trí phức tạp - chi chim cánh cụt mào. Chúng là một họ lớn và ban đầu có 6 loài - chim cánh cụt nhảy đá (còn gọi là chim cánh cụt mào trán vàng), chim cánh cụt trán vàng không đuôi, chim cánh cụt trán vàng, chim cánh cụt má trắng trán vàng, chim cánh cụt trán ngược và chim cánh cụt trán dài (còn gọi là chim cánh cụt macaroni). Sau đó, người ta phát hiện ra rằng nơi sinh sản của bọ nhảy đá ở các vùng khác nhau rất khác nhau, và dường như chúng có thể được chia thành hai loài độc lập - bọ nhảy đá phương bắc và bọ nhảy đá phương nam. Vì vậy, hiện nay có người cho rằng họ này có 7 loài. Chi chim cánh cụt Humboldt phân bố tương đối về phía bắc và những thành viên ít sợ nhiệt nhất đều thuộc họ này. Có 4 loài chim cánh cụt, cụ thể là chim cánh cụt Canada, chim cánh cụt Peru (còn gọi là chim cánh cụt Humboldt), chim cánh cụt Nam Mỹ (còn gọi là chim cánh cụt Magellan) và chim cánh cụt Nam Phi (còn gọi là chim cánh cụt mỏ đốm Humboldt). Thành viên nhỏ nhất được phân loại vào chi Chim cánh cụt. Ban đầu chỉ có một loài là chim cánh cụt xanh nhỏ. Sau đó, một số người ủng hộ việc đề xuất phát triển một phân loài của loài chim cánh cụt xanh nhỏ có viền trắng trên cánh thành một loài - chim cánh cụt vây trắng, vì vậy hiện nay có hai loài. Chim cánh cụt mắt vàng trên quần đảo New Zealand có ngoại hình độc đáo nhất và rất khác biệt so với bất kỳ loài chim cánh cụt nào khác. Chúng thuộc chi riêng của mình - chim cánh cụt mắt vàng. Toàn bộ vương quốc chim cánh cụt đã phân chia tất cả các lục địa của Nam bán cầu và phạm vi ảnh hưởng của nó được phân chia như sau: mũi phía nam của lục địa Nam Mỹ và lục địa châu Phi cùng các đảo của chúng chủ yếu là nơi sinh sống của các thành viên thuộc chi Chim cánh cụt; lục địa Úc và bờ biển New Zealand là nơi sinh sống của loài chim cánh cụt nhỏ và chim cánh cụt mắt vàng; chim cánh cụt mào sinh sống trên nhiều đảo nhỏ ở Nam Đại Dương; Lục địa Nam Cực lạnh giá và các khu vực xung quanh là nơi trú ngụ chính của chim cánh cụt Adélie và chim cánh cụt vua. Vâng, loài chim béo vụng về này có thể được tìm thấy ở hầu hết các châu lục và đảo lớn ở Nam bán cầu, từ đường xích đạo đến vĩ độ 78° Nam.
Theo quan điểm này, bản đồ thế giới của Vương quốc Chim cánh cụt có vẻ như dựa trên Nam Cực Thiên thể làm góc nhìn chính, và cách thích hợp nhất là vẽ một bản đồ hình tròn lấy Nam Cực làm tâm và lấy đường xích đạo làm chu vi. Nếu bạn đánh dấu vị trí phân bố của nhiều loài chim cánh cụt khác nhau trên bản đồ này, bạn sẽ thấy rằng bờ biển Nam Cực và các đảo xung quanh là trung tâm của vương quốc này, nơi "hoàng đế", "vua" và hầu hết "thần dân" của vương quốc sinh sống; Ở ngoại vi của trung tâm này - Nam Đại Dương, rìa phía nam của các lục địa Nam bán cầu và các đảo rải rác, có rất nhiều "bộ lạc" sinh sống. Tuy không nhiều như ở trung tâm vương quốc, nhưng "thần dân" của họ có ngoại hình và lối sống đa dạng. Xa hơn nữa là một số gia đình thám hiểm đã tản ra rải rác. Nguyên nhân chính xác khiến chúng phân bố như vậy là gì? Ngoài "thuyết trôi dạt lục địa" (tổ tiên của chim cánh cụt đều đến từ bờ biển của lục địa Gondwana cổ đại. Sau đó, lục địa cổ đại này tách ra và trôi dạt theo nhiều hướng khác nhau, và các loài cũng lan rộng theo. Ngày nay, các lục địa nơi chim cánh cụt phân bố đều là một phần của lục địa Gondwana ban đầu mà không có ngoại lệ), tôi tự nhiên nghĩ đến nhiệt độ của nước. Như chúng ta đã biết, Nam Cực là trung tâm lạnh giá của thế giới. Trong những tháng lạnh nhất từ tháng 6 đến tháng 8 ở Nam bán cầu, khoảng 20 triệu km2 diện tích biển tập trung ở Nam Cực bị băng biển bao phủ, chiếm gần 30% diện tích đại dương ở phía nam vĩ độ 40° Nam. Ngay cả vào cuối tháng 2, khi lượng băng trôi ít nhất, vẫn còn 3,5 triệu km2 vùng băng biển được bảo tồn. Diện tích bề mặt băng biển hình thành và biến mất theo mùa trong suốt cả năm là gần 17 triệu km2. Hơn một nửa số chim cánh cụt trên thế giới sinh sống ở vùng đại dương rộng 17 triệu km2 này. Liệu chim cánh cụt ở ngoài phạm vi này có cần nước lạnh không? Tôi đã chồng bản đồ vương quốc chim cánh cụt lên bản đồ dòng hải lưu được vẽ từ cùng một góc nhìn và đã có một khám phá đáng kinh ngạc - hầu hết các khu vực sinh sống của chim cánh cụt ôn đới đều chồng lên các khu vực chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu lạnh ở bán cầu nam! Tình hình cụ thể là: khu vực phân bố của chim cánh cụt phân bố ở lục địa châu Phi, lục địa châu Úc và quần đảo cận Nam Cực New Zealand chồng lấn với khu vực chịu ảnh hưởng của dòng chảy về phía tây; khu vực phân bố của chim cánh cụt phân bố ở bờ biển phía đông Nam Mỹ chồng lấn với khu vực chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu lạnh quần đảo Falkland, khu vực phân bố của chim cánh cụt ở bờ biển phía tây chồng lấn với dòng hải lưu lạnh Peru; dọc theo dòng hải lưu lạnh Peru về phía bắc, cuối cùng nó ảnh hưởng đến vùng biển của quần đảo Galapagos gần đường xích đạo, nơi sinh sống của loài chim cánh cụt nhiệt đới duy nhất, chim cánh cụt Galapagos. Có thể thấy, sự phát tán của họ chim cánh cụt, ngoài việc trôi dạt theo lục địa, còn luôn đi kèm với các dòng hải lưu lạnh. Chúng ăn các loài sinh vật phù du sinh sản với số lượng lớn trong nước lạnh và sử dụng bờ biển và các đảo có dòng hải lưu lạnh làm môi trường sống. Vì các dòng hải lưu lạnh biến mất gần đường xích đạo nên sự lan rộng của chúng về phía bắc cũng dừng lại đột ngột - tại đường xích đạo, tất cả các khối nước lạnh đều được thay thế bằng các dòng hải lưu xích đạo ấm. Cuối cùng, ảnh hưởng của vương quốc chim cánh cụt chỉ dừng lại ở quần đảo Galapagos và không lan ra các đại dương ở bán cầu bắc. Thật trùng hợp, theo quan sát của tôi ở vùng Bắc Cực và các vùng ven biển Bắc bán cầu trong gần 10 năm, chim hải âu, loài chim có ngoại hình và ăn rất giống chim cánh cụt, cũng có đặc điểm phân bố là lan rộng từ rìa vùng cực đến các vĩ độ thấp và cuối cùng dừng lại ở rìa vùng nước lạnh. Loài chim này thực sự đã tiến hóa thành những cá thể (chim anca lớn) có thân màu đen, bụng màu trắng, béo và không thể bay. Đây có phải chỉ là sự trùng hợp ngẫu nhiên không?
Chim cánh cụt Rockhopper được phát hiện ngoài khơi Cape Horn ở miền nam Chile
Nguồn gốc của chim cánh cụt cũng gây bối rối, vì hóa thạch chim cánh cụt hoặc các loài chim giống chim cánh cụt đã được khai quật ở hầu hết mọi lục địa ở Nam bán cầu. Tuy nhiên, giống như tất cả các hóa thạch chim, chúng rất quý hiếm (điều kiện hình thành hóa thạch chim rất khắc nghiệt). Mặc dù các vật liệu hóa thạch hiện có rất rời rạc - những loài lớn và nhỏ, cao và thấp, béo và tương đối béo, mỏ dài và mỏ ngắn... Vẫn rất khó để ghép lại một "cây tiến hóa chim cánh cụt" rõ ràng và đầy đủ từ những di vật chim cánh cụt, nhưng dựa trên các tầng khác nhau nơi những di vật này tọa lạc và thứ tự lắng đọng của các tầng này, người ta vẫn có thể thấy một số manh mối: chim cánh cụt dường như đã trải qua một quá trình từ nhỏ đến lớn rồi lại đến nhỏ.
Hóa thạch chim cánh cụt đầu tiên được cộng đồng khoa học phát hiện nằm trong lớp đá vôi gần Kakanui trên Đảo Nam của New Zealand. Hóa thạch này được một công nhân viên chức chính phủ tên là Walter Mantell mua được trong chuyến đi vào cuối năm 1848. Hóa thạch này là xương mắt cá chân của một con chim (không hoàn chỉnh, thiếu ròng rọc hoặc phần nhô ra của ngón chân), sau đó được gửi đến Anh, nơi nó được Thomas Henry Huxley, một nhà tự nhiên học nổi tiếng người Anh, được biết đến với biệt danh là chó chiến của Darwin, chú ý.
Henry Huxley đã vô cùng ngạc nhiên khi phát hiện hóa thạch xương mắt cá chân là của một con chim cánh cụt cổ đại chưa xác định sống cách đây 23 triệu năm. Ông đặt tên cho loài này là Palaeeudyptes antarcticus, có nghĩa là thợ lặn có cánh của Nam Cực, và công bố nó trên Tạp chí Quý san của Hiệp hội Địa chất vào tháng 3 năm 1859. Vấn đề lớn nhất với việc phát hiện ra mẫu hóa thạch cực kỳ không đầy đủ này là nó đã tạo cho mọi người quá nhiều không gian để tưởng tượng. Dựa trên độ dày của xương mắt cá chân, người ta thời đó suy đoán rằng loài chim cánh cụt này có thể dài tới 8 feet (khoảng 2,4 mét) khi còn sống. Tuy nhiên, xét theo bộ xương chim cánh cụt cổ đại mà chúng tôi thu thập được hiện nay, giá trị này đã bị đánh giá quá cao.
Chim cánh cụt mày trắng
Trong 100 năm tiếp theo, hơn 20 loài hóa thạch chim cánh cụt cổ đại đã được phát hiện ở New Zealand, Úc, Nam Mỹ và Nam Cực. Chim cánh cụt sống từ giữa kỷ Paleocen đến cuối kỷ Oligocen (khoảng 62 triệu đến 23 triệu năm trước). Vào những năm 1980, may mắn một lần nữa lại đến với Đảo Nam xinh đẹp và yên bình của New Zealand. Cách Christchurch khoảng 65 km về phía bắc, có một con sông nhỏ tên là Wapara. Brad Field thuộc Cục Khảo sát Địa chất New Zealand đã tìm thấy một lớp trầm tích biển chứa phù sa đen ở tầng Paleogen đầu kỷ Tân sinh bị chia cắt bởi dòng sông. Lớp trầm tích này có tuổi đời hơn 60 triệu năm, không lâu sau kỷ Trung sinh khi loài khủng long bị tuyệt chủng. Với sự chuyên nghiệp nhạy bén của mình, ông đã phát hiện thêm nhiều hóa thạch chim cánh cụt quý giá trong lớp trầm tích đó và ngay lập tức chuyển chúng cho R. Ewan Fordyce, giáo sư địa chất tại Đại học Otago ở New Zealand để nghiên cứu. Năm 1990, Euan Fordyce và Craig Jones đã công bố một số thông tin về những hóa thạch này, nhưng thật không may, dữ liệu hóa thạch vẫn chưa đủ để mô tả chi tiết hơn về loài động vật tuyệt vời này. Sau đó, Al Mannering, một nhà cổ sinh vật học tại Bảo tàng Canterbury, đã phát hiện thêm nhiều hóa thạch chim cánh cụt thời kỳ Paleocene trong lớp này, và ngày càng có nhiều bằng chứng hóa thạch ủng hộ mạnh mẽ cho Giáo sư Fordyce. Không lâu sau đó, Tiến sĩ Tatsuro Ando, nghiên cứu sinh của Euan Fordyce, đã tiến hành một nghiên cứu sâu hơn về các hóa thạch này, và sau đó, giáo viên và sinh viên đã cùng nhau công bố một báo cáo chi tiết hơn, xác nhận rằng những hóa thạch này là một chi mới của loài chim cánh cụt cổ nhất mà con người phát hiện cho đến nay, có tên là Waimanu. Từ "wai-manu" được sử dụng trong tên chi này bắt nguồn từ tiếng Maori địa phương, có nghĩa là "chim nước". Để ghi nhận công trình của Al Mannering, loài chim cánh cụt Waimanu đầu tiên được phát hiện có tên là Waimanu manneringi, sống vào giữa kỷ Paleocen (khoảng 62-60 triệu năm trước).
Chim cánh cụt hoàng đế
So với chim cánh cụt hiện đại, chim cánh cụt Waimanu có cổ và mỏ rất dài, cùng đôi cánh phức tạp hơn có thể gập vào hai bên giống như cánh của các loài chim hiện đại. Từ đôi cánh và cơ thể đầy đặn của chúng, chúng ta có thể phán đoán rằng chúng đã từ bỏ khả năng bay và chuyển sang phát triển dưới nước. Loài này trông hơi giống loài chim cốc cánh trắng trên quần đảo Galapagos ngày nay. Do có nguồn thức ăn dồi dào và không có kẻ thù tự nhiên, chim cốc cánh trắng đã tự nguyện từ bỏ bầu trời và quay về với vòng tay của biển cả. Mặc dù đôi cánh vẫn giữ được hình dạng của một con chim biết bay, nhưng chúng đã trở nên ngắn và yếu, không thể bay được. Những bằng chứng trên chứng minh mạnh mẽ rằng chim cánh cụt cũng tiến hóa từ loài chim biết bay, điều này hoàn toàn phá vỡ lập luận của một số người cho rằng cánh chim cánh cụt tiến hóa trực tiếp từ chi trước của loài bò sát và chúng không hề có khả năng bay.
Đọc thêm: "Trò chơi trên lục địa băng"