Введение

Морские птицы – это птицы, приспособленные к жизни в морской среде. Хотя морские птицы сильно различаются по образу жизни, поведению и физиологии, они часто демонстрируют поразительную конвергентную эволюцию, поскольку схожие экологические проблемы и пищевые ниши привели к аналогичным адаптациям. Первые морские птицы появились в меловом периоде, а современные семейства морских птиц сформировались в палеогене. Как правило, морские птицы живут дольше, начинают размножаться позже и выводят меньше птенцов, чем другие птицы, но при этом уделяют много времени заботе о потомстве. Большинство видов гнездятся колониями, численность в которых может варьироваться от нескольких десятков до миллионов особей. Многие виды известны своими длительными ежегодными миграциями, пересекающими экватор или даже огибающими Землю. Они питаются как на поверхности океана, так и в его глубинах, и даже могут охотиться друг на друга. Морские птицы могут быть глубоководными, прибрежными, или проводить часть года вдали от моря. На протяжении долгой истории морские птицы взаимодействовали с человеком: они служили источником пищи для охотников, помогали рыбакам находить рыбные места и указывали морякам путь к суше. В настоящее время многим видам угрожают антропогенные факторы, такие как разливы нефти, рыболовные сети, изменение климата и экстремальные погодные условия. Меры по сохранению включают создание заповедников и корректировку методов рыболовства.

Классификация

Не существует единого определения того, к каким группам, семействам и видам относятся морские птицы, и большинство определений в той или иной степени произвольны. Элизабет Шрайбер и Джоанна Бергер, два учёных, изучающих морских птиц, отмечали: "Единственная общая черта, свойственная всем морским птицам, заключается в том, что они питаются в соленой воде; но, как это часто бывает с любым утверждением в биологии, есть исключения". Однако, по общепринятому мнению, к морским птицам относят все Sphenisciformes (пингвины) и Procellariiformes (альбатросы и буревестники), все Suliformes (бакланы и олуши), за исключением змеешеек, а также некоторые Charadriiformes (чайки, поморники, крачки, гагары и ласточки). Обычно к ним причисляют и куликов-пестроклювок, поскольку, хотя они и являются околоводными птицами ("береговыми птицами" в Северной Америке), два из трех видов (красноклювый и красношейный) проводят девять месяцев в году в открытом океане, пересекая экватор для пелагического питания. Поганки и потапыши, гнездящиеся на озерах, но зимующие в море, обычно классифицируются как водоплавающие, а не как морские птицы. Несмотря на то, что в семействе утиных есть несколько морских уток, действительно обитающих в море зимой, по общему правилу их обычно не включают в группу морских птиц. Многие кулики (или береговые птицы) и цапли также тесно связаны с морем, обитая на побережье, но не считаются морскими птицами. Морские орлы и другие хищные птицы, питающиеся рыбой, также обычно исключаются, несмотря на их связь с морской средой. Немецкий палеонтолог Джеральд Майр в 2010 году определил кладу "основных водных птиц" Aequornithes. Эта линия дает начало отрядам Gaviiformes, Sphenisciformes, Procellariiformes, Ciconiiformes, Suliformes и Pelecaniformes. Тропические птицы входят в состав линии Eurypygimorphae, которая является сестринской группой для Aequornithes.

Эволюция и окаменелости

Морские птицы, благодаря тому, что обитают в геологически осадочной среде (то есть в море, где осадочные отложения легко накапливаются), хорошо представлены в летописи окаменелостей. Однако у них был клюв, усеянный острыми зубами. Летающие морские птицы мелового периода не имели размаха крыльев более двух метров; более крупные размеры занимали рыбоядные птерозавры. Хотя считается, что Hesperornis не оставил потомства, самые ранние современные морские птицы также встречались в меловом периоде, например, вид Tytthostonyx glauconiticus, обладающий признаками, характерными для отрядов Procellariiformes и Fregatidae. Как клада, Aequornithes либо приобрели морской образ жизни в ходе единичной эволюционной трансформации в меловом периоде, либо некоторые линии, такие как пеликаны и фрегаты, адаптировались к жизни в море независимо от своих пресноводных предков. В палеогене вымерли как птерозавры, так и морские рептилии, что позволило морским птицам расширить свою экологическую нишу. В морях после вымирания доминировали ранние Procellariidae, гигантские пингвины и два вымерших семейства – Pelagornithidae и Plotopteridae (группа крупных морских птиц, напоминавших пингвинов). Современные роды начали широкое распространение в миоцене, хотя род Puffinus (включающий в себя современного Manx shearwater и soot shearwater) мог появиться еще в олигоцене.

Приспособления к жизни на море

Морские птицы приобрели многочисленные адаптации к жизни и питанию в море. Морфология крыльев формируется экологической нишей, в которой эволюционировал конкретный вид или семейство, поэтому, изучая форму и нагрузку на крыло, ученый может узнать о поведении птицы при добыче пищи. Более длинные крылья и низкая нагрузка на крыло характерны для более пелагических видов, в то время как ныряющие виды имеют более короткие крылья. Виды, такие как странствующий альбатрос, которые ищут пищу на огромных морских пространствах, обладают сниженной способностью к активному полету и зависят от типа парения, называемого динамическим полетом (когда ветер, отклоняемый волнами, создает подъемную силу), а также от полета с использованием восходящих потоков воздуха. У морских птиц почти всегда есть перепончатые лапы, облегчающие передвижение по поверхности и помогающие нырять некоторым видам. Процеллариообразные уникальны среди птиц развитым обонянием, которое используется для поиска рассеянной пищи в обширном океане и для различения знакомых запахов гнезда от незнакомых. Морские птицы используют солевые железы для избавления от соли, которую они получают с пищей и водой (особенно при питании ракообразными), и для поддержания осморегуляции. Выделения этих желез (расположенных в голове птиц и открывающихся в носовую полость) представляют собой почти чистый хлорид натрия. За исключением бакланов и некоторых крачек, как и большинство других птиц, все морские птицы обладают водонепроницаемым оперением. Однако по сравнению с наземными птицами у них гораздо больше перьев, защищающих тело. Плотное оперение лучше защищает от намокания, а плотный слой пухового оперения сохраняет тепло. Бакланы обладают уникальным слоем перьев, который удерживает меньше воздуха (по сравнению с другими ныряющими птицами), но в остальном впитывает воду. Оперение большинства морских птиц менее красочное, чем у наземных, и в основном ограничено оттенками черного, белого или серого.

Диета и питание

Морские птицы эволюционировали, чтобы использовать разнообразные пищевые ресурсы в морях и океанах мира, и их физиология и поведение во многом сформированы их рационом. Эти эволюционные факторы часто приводили к тому, что виды из разных семейств и даже отрядов развивали схожие стратегии и адаптации к одним и тем же проблемам, что приводило к поразительной конвергентной эволюции, как, например, у гагар и пингвинов. Существует четыре основных стратегии кормления, или экологические гильдии, в море: поверхностное кормление, преследование добычи под водой, пикирование в воду и хищничество на позвоночных; внутри этих гильдий существует множество вариаций.

Поверхностное питание

Многие морские птицы питаются на поверхности океана, поскольку действие морских течений часто концентрирует пищу, такую как криль, кормовая рыба, кальмары или другие объекты добычи, в пределах досягаемости опущенной головы. Поверхностное питание само по себе можно разделить на два различных подхода: поверхностное питание во время полета (например, как это делают гадфлай-петрели, фрегаты и буревестники) и поверхностное питание во время плавания (примеры которого демонстрируют чайки, фулмары, многие олуши и гадфлай-петрели). К поверхностным кормильцам в полете относятся одни из самых акробатичных морских птиц, которые либо выхватывают кусочки из воды (как это делают фрегаты и некоторые крачки), либо "ходят", перебирая лапами и зависая над поверхностью воды, как это делают некоторые буревестники. Многие из них никогда не садятся на воду, а некоторые, такие как фрегаты, испытывают трудности с повторным взлетом в случае посадки. Другая семья морских птиц, которая не садится на воду во время кормления, – это речной крачок, у которого есть уникальный способ ловли рыбы: он летит вдоль поверхности, опуская нижнюю челюсть в воду – она автоматически закрывается, когда клюв касается чего-либо в воде. Клюв речного крачка отражает его необычный образ жизни, при этом нижняя челюсть уникально длиннее верхней. Поверхностные кормильцы, которые плавают, часто также имеют уникальные клювы, приспособленные для их конкретной добычи. У прионов есть специальные клювы с фильтрами, называемыми ламеллами, для фильтрации планктона из глотков воды, а у многих альбатросов и петрелей есть крючковатые клювы для захвата быстро движущейся добычи. С другой стороны, большинство чаек – универсальные и оппортунистические кормильцы, которые едят широкий спектр добычи как в море, так и на суше.

Погоня за водолазом

Погружение в погоне за добычей оказывает большее давление (как эволюционное, так и физиологическое) на морских птиц, но наградой служит большая площадь для кормления, чем доступна для птиц, кормящихся с поверхности. Подводное передвижение обеспечивается крыльями (как у пингвинов, кайр, буревестников-ныряльников и некоторых других видов буревестников) или ногами (как у бакланов, поганкообразных, гагар и нескольких видов уток, питающихся рыбой). Птицы, использующие крылья для подводного передвижения, обычно быстрее, чем те, что используют ноги. Многие буревестники занимают промежуточное положение, имея более длинные крылья, чем типичные ныряльщики, использующие крылья, но большую нагрузку на крылья, чем другие проворливые птицы, кормящиеся с поверхности, что позволяет им нырять на значительную глубину, оставаясь при этом эффективными перелетными птицами на большие расстояния. Буревестник короткохвостый – самый глубоководный ныряльщик среди буревестников, зафиксированный ныряющим ниже. Некоторые виды альбатросов также способны к ограниченному погружению, при этом светломантийный сажистый альбатрос установил рекорд в около 100 километров. Из всех ныряльщиков, использующих крылья для подводного передвижения, альбатросы – самые эффективные в воздухе, но при этом самые плохие ныряльщики. Эта гильдия доминирует в полярных и субполярных регионах, но она энергетически неэффективна в более теплых водах. Из-за их слабой летной способности многие ныряльщики, использующие крылья для погони за добычей, имеют более ограниченный ареал поиска пищи, чем другие гильдии.

Подводные плавания

Гончары, буревестники, тропические птицы, некоторые крачки и коричневые пеликаны практикуют пикирование, захватывая быстро движущуюся добычу, ныряя в воду с высоты полета. Пикирование позволяет птицам использовать энергию импульса при погружении для преодоления естественной плавучести (вызванной воздухом, удерживаемым в оперении), что требует меньше энергии, чем у птиц, специализирующихся на преследовании добычи под водой, и позволяет им использовать более широко распространенные пищевые ресурсы, например, в бедных тропических морях. В целом, это наиболее специализированный способ охоты среди морских птиц; другие неспециалисты (такие как чайки и поморники) могут прибегать к нему, но делают это менее умело и с меньшей высоты. Коричневым пеликанам требуется несколько лет, чтобы полностью развить навыки пикирования – достигнув зрелости, они способны нырять с высоты над поверхностью воды, меняя положение тела перед ударом, чтобы избежать травм. Вероятно, пикирующие птицы ограничены в выборе мест охоты чистыми водами, обеспечивающими видимость добычи с воздуха. Хотя они являются доминирующей группой в тропиках, связь между пикированием и прозрачностью воды остается не до конца изученной. Некоторые пикирующие птицы (а также некоторые кормящиеся с поверхности) зависят от дельфинов и тунца, которые поднимают косяки рыб к поверхности.

Клептопаразитизм, хищничество и хищничество

Эта категория охватывает другие стратегии морских птиц, связанные со следующим трофическим уровнем. Клептопаразиты – это морские птицы, которые частично обеспечивают себя, воруя пищу у других морских птиц. Наиболее известны фрегаты и поморники, практикующие такое поведение, хотя чайки, крачки и другие виды воруют пищу, когда представляется возможность. Ночное гнездование некоторых морских птиц интерпретируется как результат давления, оказываемого этим воздушным пиратством. Считается, что клептопаразитизм не является значительной частью рациона ни одного вида, а служит лишь дополнением к пище, добытой охотой. Многие виды чаек, а также гигантские буревестники, питаются падалью морских птиц и морских млекопитающих, когда это возможно. Некоторые виды альбатросов также занимаются падальничеством: анализ выблеванных клювов кальмаров показал, что многие из съеденных кальмаров слишком велики, чтобы быть пойманными живыми, и включают глубоководные виды, которые, вероятно, находятся за пределами досягаемости альбатросов. Некоторые виды также питаются другими морскими птицами; например, чайки, поморники и пеликаны часто берут яйца, птенцов и даже мелких взрослых морских птиц из гнездовых колоний, в то время как гигантские буревестники могут убивать добычу размером с небольших пингвинов и детенышей тюленей.

История жизни

История жизни морских птиц существенно отличается от истории жизни наземных птиц. В общем, они характеризуются K-стратегией, живут значительно дольше (от двадцати до шестидесяти лет), позже начинают размножаться (вплоть до десяти лет) и вкладывают больше усилий в меньшее количество птенцов. Большинство видов выводит только один выводок в год, если не потеряют первый (за редкими исключениями, например, у ультрамальчика Кассина), и многие виды (такие как тупоклювые и сулиды) откладывают всего одно яйцо в год. Каждый птенец оперяется через четыре-шесть месяцев, после чего ему требуется помощь еще до четырнадцати месяцев. Из-за длительного периода заботы о потомстве, у некоторых видов размножение происходит раз в два года, а не ежегодно. Эта стратегия жизненного цикла, вероятно, сформировалась в ответ на трудности жизни в море (сбор разбросанной добычи), высокую частоту неудачных попыток размножения из-за неблагоприятных морских условий, а также относительно низкий уровень хищничества по сравнению с наземными птицами.

Миграция

Как и многие птицы, морские птицы часто мигрируют после сезона размножения. Среди них арктическая крачка совершает самое дальнее путешествие из всех птиц, пересекая экватор, чтобы провести южное лето в Антарктиде. Другие виды также совершают трансэкваториальные перелеты, как с севера на юг, так и с юга на север. Популяция изящных крачек, гнездящихся у побережья Нижней Калифорнии, разделяется после сезона размножения: часть птиц улетает на север к центральному побережью Калифорнии, а часть – на юг, вплоть до Перу и Чили, чтобы кормиться в течении Гумбольдта. Пестроногий стриж совершает ежегодный миграционный цикл, сопоставимый с циклом арктической крачки; птицы, гнездящиеся в Новой Зеландии и Чили, проводят северное лето, питаясь в северной части Тихого океана у берегов Японии, Аляски и Калифорнии, совершая ежегодный круговой перелет. Другие виды также мигрируют на более короткие расстояния от мест гнездования, их распределение в море определяется доступностью пищи. Если океанические условия неблагоприятны, морские птицы переселяются в более продуктивные районы, иногда навсегда, особенно если это молодые птицы. После вылета из гнезда молодые птицы часто расселяются дальше, чем взрослые, и в другие районы, поэтому их часто замечают далеко за пределами обычного ареала вида. Некоторые виды, такие как гагарки, не предпринимают целенаправленных миграций, а просто дрейфуют на юг с наступлением зимы.

Вдали от моря

В то время как определение морских птиц подразумевает, что эти птицы проводят свою жизнь в океане, многие семейства морских птиц включают виды, которые проводят часть или даже большую часть своей жизни на суше, вдали от моря. Особенно примечательно, что многие виды гнездятся за десятки, сотни и даже тысячи километров вглубь континента. Некоторые из этих видов все же возвращаются в океан за пищей; например, снежный буревестник, гнезда которого находили в глубине Антарктиды, вряд ли сможет найти корм вблизи своих мест гнездования. Мраморный чистик гнездится в старых лесах, выбирая огромные хвойные деревья с крупными ветвями для гнезд. Другие виды, такие как калифорнийская чайка, гнездятся и питаются в пресноводных озерах, а зимой перемещаются к побережью. У некоторых видов бакланов, пеликанов, чаек и крачек встречаются особи, которые вообще не посещают море, проводя свою жизнь на озерах, реках, болотах, а в случае некоторых чаек – в городах и на сельскохозяйственных угодьях. Считается, что в этих случаях наземные или пресноводные птицы произошли от морских предков. Более морские виды, такие как буревестники, гагарки и олуши, имеют более ограниченные привычки, но иногда встречаются в глубине континента как залётные птицы. Чаще всего это происходит с молодыми, неопытными птицами, но массовые случаи наблюдаются у истощенных взрослых особей после сильных штормов – явление, известное как массовая гибель.

Эксплуатация

Охота на морских птиц и сбор их яиц способствовали сокращению численности многих видов и вымиранию нескольких из них, включая большого гагара и очкового баклана. Морскими птицами охотились прибрежные народы на протяжении всей истории – один из самых ранних известных примеров зафиксирован в южном Чили, где археологические раскопки в кухонных отвалах показали охоту на альбатросов, бакланов и буревестников начиная с 5000 лет до настоящего времени. Это привело к исчезновению некоторых видов во многих местах; в частности, по крайней мере 20 из 29 первоначальных видов больше не гнездятся на острове Пасхи. В XIX веке охота на морских птиц ради жира и перьев для швейной промышленности достигла промышленных масштабов. Сбор птенцов буревестников (muttonbirding) развился в важную отрасль в Новой Зеландии и Тасмании, а название одного из видов – провидения – происходит от его, казалось бы, чудесного появления на острове Норфолк, где он стал неожиданным подспорьем для голодающих европейских поселенцев. На Фолклендских островах ежегодно добывали сотни тысяч пингвинов ради их жира. Яйца морских птиц также долгое время были важным источником пищи для моряков во время длительных морских путешествий, а также собирались по мере роста поселений вблизи колоний. Собиратели яиц из Сан-Франциско в середине XIX века забирали с островов Фараллон почти полмиллиона яиц в год – период в истории островов, после которого популяции морских птиц все еще восстанавливаются. Охота и сбор яиц продолжаются и сегодня, хотя и не в тех объемах, что в прошлом, и, как правило, более контролируемым образом. Например, маори с острова Стюарт/Ракиура продолжают собирать птенцов пестрого буревестника, как они делали на протяжении веков, используя традиционные методы управления, kaitiakitanga, для регулирования сбора, но теперь также сотрудничают с Университетом Отаго в изучении популяций. Однако в Гренландии бесконтрольная охота приводит к резкому сокращению численности многих видов.

Другие угрозы

Другие факторы, связанные с деятельностью человека, привели к сокращению численности популяций и видов морских птиц и даже их исчезновению. Из них, пожалуй, наиболее серьезными являются интродуцированные виды. Морские птицы, размножающиеся преимущественно на небольших изолированных островах, уязвимы для хищников, поскольку они утратили многие поведенческие реакции, связанные с защитой от хищников. Нарушение размножающихся колоний людьми также часто является проблемой: посетители, даже добронамеренные туристы, могут вспугивать выводковых птиц с колонии, оставляя птенцов и яйца беззащитными перед хищниками. Накопление токсинов и загрязняющих веществ в организмах морских птиц также вызывает опасения. Морские птицы, будучи высшими хищниками, пострадали от губительного воздействия инсектицида ДДТ, пока он не был запрещен; ДДТ, например, был связан с проблемами развития эмбрионов и нарушением полового соотношения у западных чаек в южной Калифорнии. Нефтяные разливы также представляют угрозу для морских птиц: нефть токсична, а перья птиц пропитываются ею, что приводит к потере водонепроницаемости. Загрязнение нефтью особенно угрожает видам с ограниченным ареалом или уже сокращающимся численностью популяций. Изменение климата влияет на морских птиц главным образом через изменения их среды обитания: различные процессы в океане приводят к снижению доступности пищи, а колонии все чаще затапливаются из-за повышения уровня моря и экстремальных осадков. Тепловой стресс от экстремальных температур является дополнительной угрозой. Некоторые морские птицы используют меняющиеся ветровые условия для более дальнего и эффективного поиска пищи. В 2023 году у морских птиц было обнаружено пластикоз – новое заболевание, вызванное исключительно пластиком. У птиц, у которых диагностировано это заболевание, имеются рубцы в пищеварительном тракте, вызванные проглатыванием пластиковых отходов. "Как выяснили ученые, когда птицы проглатывают мелкие кусочки пластика, это вызывает воспаление пищеварительного тракта. Со временем постоянное воспаление приводит к образованию рубцовой ткани и деформации тканей, что влияет на пищеварение, рост и выживание".

Сохранение

Ученые и природоохранные организации не остались равнодушными к угрозам, с которыми сталкиваются морские птицы. Еще в 1903 году президент США Теодор Рузвельт пришел к убеждению в необходимости объявить остров Пеликан во Флориде национальным заповедником дикой природы для защиты птичьих колоний (включая гнездящихся бурых пеликанов), а в 1909 году он взял под охрану Фараллонские острова. Сегодня многие важные колонии морских птиц находятся под той или иной защитой, от острова Герон в Австралии до острова Треугольник в Британской Колумбии. Методы восстановления островов, впервые разработанные в Новой Зеландии, позволяют удалять инвазивные экзотические виды с все более крупных островов. Дикие кошки были истреблены на острове Вознесения, арктические лисы – на многих островах Алеутской гряды, а крысы – на острове Кэмпбелл. Удаление этих завезенных видов привело к увеличению численности видов, находящихся под угрозой, и даже к возвращению локально исчезнувших видов. После удаления кошек с острова Вознесения морские птицы впервые более чем за сто лет вновь начали гнездиться там. Смертность морских птиц, вызванная промыслом с использованием донных жаберных сетей, может быть значительно снижена за счет таких методов, как установка приманки на донные жаберные сети ночью, окрашивание приманки в синий цвет, установка приманки под воду, увеличение веса на лесках и использование птичьих отпугивателей, и их применение все чаще требуется от многих национальных рыболовных флотов. Одним из проектов «Тысячелетия» в Великобритании стал Шотландский центр морских птиц, расположенный недалеко от важных птичьих заповедников на Бас-Роке, Фидре и окружающих островах. В этом районе обитают огромные колонии тупиков, кайр, поморников и других морских птиц. Центр позволяет посетителям наблюдать прямую трансляцию с островов, а также узнавать об угрозах, с которыми сталкиваются птицы, и о том, как мы можем их защитить, и способствовал значительному повышению внимания к охране морских птиц в Великобритании. Туризм, связанный с наблюдением за морскими птицами, может приносить доход прибрежным сообществам, а также повышать осведомленность об охране морских птиц, хотя им необходимо управлять таким образом, чтобы он не наносил вреда колониям и гнездящимся птицам. Например, северная колония альбатросов на мысе Тайароа в Новой Зеландии привлекает 40 000 посетителей в год. Это привело к заключению Соглашения о сохранении альбатросов и буревестников – юридически обязывающего договора, направленного на защиту этих находящихся под угрозой исчезновения видов, который был ратифицирован тринадцатью странами по состоянию на 2021 год (Аргентина, Австралия, Бразилия, Чили, Эквадор, Франция, Новая Зеландия, Норвегия, Перу, Южная Африка, Испания, Уругвай, Соединенное Королевство).

Роль в культуре

Многие морские птицы мало изучены и плохо известны, поскольку они живут далеко в море и гнездятся в изолированных колониях. Некоторые морские птицы, особенно альбатросы и чайки, более известны людям. Альбатрос был описан как "самая легендарная из птиц", и с ним связано множество мифов и легенд. Хотя широко распространено мнение, что причинять им вред – к несчастью, представление о том, что моряки в это верили, является мифом, восходящим к знаменитой поэме Сэмюэля Тейлора Колриджа "Рим древнего моряка", в которой моряк наказывается за убийство альбатроса тем, что вынужден носить его тело на шее. Однако моряки считали несчастливым прикосновение к качурке, особенно если она садилась на корабль. Чайки – одни из наиболее часто встречающихся морских птиц, поскольку они часто посещают созданные человеком места обитания (такие как города и свалки) и часто проявляют бесстрашие. Чайки использовались как метафоры, как в "Чайке по имени Джонатан Ливингстон" Ричарда Баха, или для обозначения связи с морем; в "Властелине колец" они изображены на гербах Гондора и, следовательно, Нуменора (использованы в дизайне фильмов), и призывают Леголаса к морю (и через него). Пеликаны издавна ассоциируются с милосердием и альтруизмом из-за раннехристианского мифа о том, что они разрывают себе грудь, чтобы накормить своих голодных птенцов.