Chim không thể bay

Chim không bay là những loài chim đã mất khả năng bay qua quá trình tiến hóa. Có hơn 60 loài chim như vậy hiện nay bao gồm các loài trong nhánh Palaeognathae nổi tiếng như đà điểu, emu, cassowary, rhea và kiwi, cùng với các loài chim cánh cụt. Con chim không bay nhỏ nhất có chiều dài 12,5 cm, nặng 34,7 g. Loài chim không bay cao nhất, nặng nhất và lớn nhất, cũng là loài chim sống lớn nhất là đà điểu (2,7 m, 156 kg). Nhiều loài gia cầm như gà và vịt nhà đã mất khả năng bay qua quá trình thuần chủng, mặc dù tổ tiên của chúng, loài gà rừng đỏ và vịt trời vẫn có khả năng bay xa.

Nguồn gốc

Chim không bay đã tiến hóa độc lập trong nhiều loài chim khác nhau. Ngoài ra, cũng có các họ chim không bay khác như Phorusrhacidae, đã tuyệt chủng, đã phát triển thành những loài ăn thịt mạnh mẽ trên cạn. Những loài chim này đều có hình dáng giống nhau với chân dài, cổ dài và cái đầu lớn, mặc dù không có mối quan hệ gần gũi với nhau. Hơn nữa, chúng cũng có các đặc điểm như to lớn, không có cánh và chân dài, cổ dài, mặc dù không có liên quan chặt chẽ với nhau.

Sự đổi mới và sự mất mát của các loài bay lượn không đều trong phạm vi ranh giới đã xảy ra sau khi sự kiện tuyệt chủng K-Pg đã diệt vong tất cả các loài khủng long không phải là chim và động vật có xương sống lớn cách đây 66 triệu năm. Việc di cư ngay sau sự tuyệt chủng hàng loạt đã tạo cơ hội cho Palaeognathe để phân bố và chiếm các môi trường mới. Các tác động sinh thái mới đã tạo áp lực lựa chọn các hệ sinh thái khác nhau để tiến hóa hội tụ vào các chế độ không có sự sống bằng cách thay đổi hình thái và hành vi của chúng.

Các khu rừng nhiệt đới ẩm ướt đã trở nên khô hạn trên toàn cầu vào thế Miocen, biến thành sa mạc khô hạn và sa mạc bán khô, làm mở rộng môi trường sống trên các vùng đất khác nhau và tăng cường tiếp cận thức ăn cho nhiều loài không cần bay bằng cách đi bộ. Những dấu vết của các sự kiện này được phản ánh trong phân bố ranh giới trên các cánh đồng cằn cỗi và sa mạc bán khô ngày nay. Chủ nghĩa cực đoan và trạng thái không bay hiếm khi có mối tương quan. Điều này chủ yếu được quan sát thấy trên những hòn đảo thiếu động vật ăn thịt và sự cạnh tranh giữa chúng.

Tuy nhiên, các loài không bay chiếm một phần lớn các môi trường sống, chủ yếu là những loài động vật có vú. Được cho là chúng đã phát triển từ sự phân bố do sự phân rã của siêu lục địa Gondwana. Tuy nhiên, các bằng chứng gần đây cho thấy giả thuyết này, được đề xuất lần đầu tiên bởi Joel Cracraft vào năm 1974, là không chính xác. Hệ động vật của New Zealand có nhiều loài chim không bay (bao gồm kiwi, một số loài chim cánh cụt và takahe) hơn bất kỳ quốc gia nào khác. Một lý do là cho đến khi con người đến gần một ngàn năm trước đây, không có kẻ săn bắt lớn trên mặt đất ở New Zealand. Các loài ăn thịt chính của các loài chim không bay là những con chim lớn hơn.

Hình thái

Hai sự khác biệt chính giữa chim biết bay và không biết bay là xương cánh nhỏ hơn (hoặc giảm đáng kể) của các loài chim không bay trên xương ức của chúng, điều này là một neo cơ cần thiết cho việc vỗ cánh. Thích ứng với cuộc sống không bay có thể gây ra hai thay đổi hình thái ngược đảo trong hệ cơ xương và hệ thống cơ ngực sử dụng để tạo ra đà để bay được giảm một cách đồng thời, trong khi tiến hóa của thân thể dẫn đến việc mở rộng của đai chày để chạy. Sự lựa chọn tái lặp lại các đặc tính này trên các loài cho thấy các cơ chế này bao gồm việc sử dụng năng lượng hiệu quả hơn ở tuổi trưởng thành.

Thuật ngữ 'ratite' dùng để chỉ xương ức phẳng khác với xương ức điển hình của chim bay bởi vì nó thiếu xương cá. Một nghiên cứu về bảo tồn năng lượng và tiến hóa của không bay đã đưa ra giả thuyết về cạnh tranh nội sinh được lựa chọn để giảm chi phí năng lượng cá thể, đạt được bằng cách mất khả năng bay. Bằng cách giảm thiểu các cơ ngực lớn đòi hỏi một lượng năng lượng trao đổi tổng thể đáng kể, nhiều con chim giảm tỷ lệ trao đổi chất cơ bản và tiết kiệm năng lượng. Có một sự tương quan đáng kể giữa tỷ lệ thấp cơ sở và khối lượng cơ ngực trong kiwi.

Ngược lại, chim cánh cụt không bay có tỷ lệ cơ bản cao hơn. Điều này có thể xảy ra vì chim cánh cụt có cơ ngực phát triển để săn bắt và lặn dưới nước. Với các chiến lược ăn thịt, chúng sống tiết kiệm hơn và dễ dàng tiếp cận các yêu cầu dinh dưỡng, trong khi các cấu trúc cánh của chim không bay thích nghi với môi trường và hoạt động của chúng, như lặn xuống biển khi đó cánh chúng phải đóng gói lại để cơ thể như một chiếc xuồng chuyên đi nhanh trong nước.